ELEX tijdschrift voor hobby-elektronica 1985-22 issue june

nr. 22 juni 1985 f4,25 Bfrs. 84

ïi

I t ' ^ m • I • I • ^ K T i B II

hobby-elektronica

C

I' U U u » KJI"-|--H_l t. .«ca i D

'-^

111

1

i

^^^^^^^ft.#"l .

|É|Hik.'-.«»^'J V ^ami^tia-f. Wj} <

-xoffffffii^,,

—»

ll"^

ngr IW^-»KB \ 1 -,| wm |, 11- Sp " " • ' V •I-E

diening

1thetmo staat

£k '

^

^

3^ jaargang nr. 6 j u n i 1985 ISSN 0167-7349

Hoofdredakteur: P.V. Holmes Chef redaktie: E.J.A. Krempelsauer

uit de inhoud

Chef ontwerp: K.S.M. Walraven Uitgave van: Elektuur B.V., Peter Treckpoelstr. 2-4, Beek (L) Telefoon: 04402-74200, Telex 56617 Korrespondentie-adres: Postbus 121, 6190 AC Beek (L) Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur Direkteur: J.W. Ridder Bourgognestraat 13a, Beek (L)

Elex verschijnt rond de eerste van elke maand. Onder dezelfde naam wordt Elex ook in het Duits uitgegeven.

Auteursrecht: De auteursrechtelijke bescherming van Elex strekt zich mede uit tot de illustraties met inbegrip van de printed circuits, evenals tot de ontwerpen daarvoor. In verband met artikel 30 Rijksoktrooiwet mogen de in Elex opgenomen schakelingen slechts voor partikuliere of wetenschappelijke doeleinden vervaardigd worden en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van schakelingen geschiedt buiten de verantwoordelijkheid van de uitgeefster. De uitgeefster is niet verplicht ongevraagd ingezonden bijdragen, die zij niet voor publikatie aanvaardt, terug te zenden. Indien de uitgeefster een ingezonden bijdrage voor publikatie aanvaardt, is zij gerechtigd deze op haar kosten te (doen) bewerken; de uitgeefster is tevens gerechtigd een bijdrage te (doen) vertalen en voor haar andere uitgaven en aktiviteiten te gebruiken tegen de daarvoor bij de uitgeefster gebruikelijke vergoeding.

Redaktie Nederland: P.E.L. Kersemakers (hoofd landgroep), J.F. van Rooij, P.H.M. Baggen, I. Gombos, H.G.C, temmens Redaktie buitenland: A. Schommers, R.Ph. Krings Redaktiesekretariaat: C.H. Smeets-Schiessl, G.W.R Wijnen Vormgeving: C. Sinke Grafische produktie: N. Bosems, L.M. Martin, J.M.A. Peters Abonnementen: Y.S.J. Lamerichs

jaarabonnement Nederland België buitenland f 42,50 Bfrs. 840 f 5 8 , Een abonnement loopt van januari tot en met december en kan elk gewenst moment ingaan. Bij opgave in de loop van een kalenderjaar wordt uiteraard slechts een deel van de abonnementsprijs berekend. Bij abonnementen die ingaan per het oktober-, novemberof decembernummer wordt tevens het volgende kalenderjaar in rekening gebracht. De snelste en goedkoopste manier om een nieuw abonnement op te geven is die via de antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen nummers op aanvraag leverbaar (huidige losse nummerprijs geldt). Adreswijzigingen: s.v.p. minstens 3 weken van tevoren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-nummer.

Marketing: D.K. Grimm Nadrukrecht: Voor Duitsland: Elektor Verlag GmbH, 5133 Gangelt. ' Uitgeversmaatschappij Elektuur B.V.-1985 Printed in the Netherlands Drukkerij: N.D.B. Leiden, Zoeterwoude

Commerciële zaken: H.J. Ulenberg Advertenties: E.A. Hengelmolen (hoofd adv. verkoop), W.H.J. Peeters Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aanvraag. Prijslijst nr. 3 is van toep^sing. oei^^^n

Wat ons betreft kunt u vanaf nu al uw bezoek, fannilie en vrienden om de tuin leiden door met een lucfitige handbeweging het licht zomaar aan en uit te laten floepen — natuurlijk met nevenstaand kastje onzichtbaar op zak. Met deze schakeling kunnen we namelijk draad loos elektrische apparaten of verlichting aan- en uitscha kelen door ultrasone overdracht. Meer serieuze toepassingen mogen natuu. lijk ook. ELEX-afstandsbesturlng biz. 6-14

Het elektronisch schakelen van 220-V-belastingen wordt meestal met behulp van een relais gedaan. Moderner is echter dit kastje: in plaats van een relais gebruiken we een triac als schakelelement. Er treedt nu geen mechanische slijtage meer op; deze schakeling is dus erg bedrijfszeker. Om ook kwa aanrakingsgevaar "op safe te spelen", wordt de aansturing via een optokoppeling uitgevoerd. 220-V-schakeleenheid bIz. 6-19

Om het muzikaal talent ten gehore te brengen tijdens repetities, kan deze gekombi neerde gitaarversterker en luidsprekerbox ingezet wor den. Een robuust geheel, waar maar lieft 20 W (in standaard-uitvoering) "uitge jaagd" kan worden. gitaarversterker bIz. 6-26

elextra komponenten

6-04 6-46

nieuwe produkten

6-18, 6-25, 6-30, 6-39

LED's voor 220 V Hoogspanningsindikatie met laagspannings-LED's.

6-43

zelfbouwprojekten grondbeginselen FET-tijdschakelaar Schakelt automatisch de batterijvoeding uit na gebruik.

6-12

6-14

hoe zit dat? Bromstoring uit een eenvoudig netvoedinkje.

6-10

ELEX-afstandsbediening Aan- en uitschakelen met behulp van ultrasone golven.

6-19

buffer-elko's Bromonderdrukker en stroomreservoir.

6-20

220-V-schakeleenheid Netspanningsschakelaar aanstuur-elektronica.

zekeringen Het bewust gekozen "zwakke plekje" in de elektronica.

6-22

geluidsterkte en geluidsdruk Van bladergeruis tot straaljagerherrie.

6-31

kursus ontwerpen, deel 8 Ons eerste audio-eindtrapje.

6-44

met

galvanisch

gescheiden

afstandsbediening voor ELR-25 voorversterker Het bedienen van de volume-, balans- en toonregeling kan nu vanuit de luie stoel gedaan worden.

6-24

gitaarversterker Een "potige" versterker plus speaker voor de gitarist.

6-26

lawaai-alarm Een waarschuwingsschakeling voor onruststokerij.

6-34

differentiaalthermostaat voor zonnekollektoren Een onmisbare schakel in het regelsysteem voor zonneverwarming.

6-36

startbos voor modelbouwers Universele hulp bij het tot leven wekken van modelbouwaandrijfmotoren.

6-40

informatie, praktische tips

'n tip Kado-tronica: schenk eens een bouwpakket!

6-11

bij de Noorpagino: Nu de zomer weer nadert, kan de modelbouw-wereld langzaam aan weer in aktie komen. Modellen worden weer tevoorschijn gehaald, er wordt weer gevlogen, gereden of gevaren. IVIet de startbox zijn we verzekerd van de juiste voedingsspanningen voor de gloeidraad, het benzinepompje en de startmotor; dit alies gevoed vanuit de 12-V-auto-akku. Boven in beeld zien we de alombekende Elexexperimenteerprint met daarop de schakeling "differentiaalthermostaat", echt iets voor liefhebbers van zonne-energie.

gTOTfffsaai

i^^jfsm. Over het lezen van Elex, het bouwen van Elex-Schakelingen en over wat Elex nog méér voor de lezer betekenen kan.

Lezersservice — Nog vragen of opmerkingen over de inhoud van Elex? Schrijf gerust als er iets niet duidelijk is. Het antwoord volgt zo snel mogelijk. Er is één voorwaarde: zend een voldoende gefrankeerde retour-enveloppe mee. Zet " T V " (technische vragen) op de brief en stuur deze naar: redaktie Elex, Postbus 121, 6190 AC Beek (L). — De Elex-redaktie staat altijd open voor meningen, wensen of nieuwtjes van lezers. In de rubriek "Postbus 121" worden interessante kommentaren en aanvullingen op oudere artikelen gepubliceerd. Zet " L P " op de brief. — Elex-printen zijn verkrijgbaar bij de uitgever van Elex en bij de betere elektronica-onderdelenhandelaar.

Hoeveel ohm en hoeveel farad? Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels: p = (pico ) = 10 '2 = een miljoenste van een miljoenste n = (nano) = 10^^ = een miljardste ^i = (micro) = 10-6 = een miljoenste m = (milli) = 10 3 = een duizendste k = (kilo) = 103 = duizend M = (Mega) = 10*5 = miljoen G = (Giga) = W = miljard Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: Weerstanden: 3k9 = 3,9 kQ = 3900 fi 6M8 = 6,8 MQ = 6 800 000 S 0Q33 = 0,33 Q Kondensatoren: 4p7 = 4,7 pF = 0,000 000 000 0047 F 5n6 = 5,6 nF = 0,000 000 0056 F 4(.i7 = 4,7 piF = 0,000 0047 F

reaiaktJir" l-:i'r!s: - ;',•

De voorvoegsels worden overigens óók gebruikt voor de afkorting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeggen: 10 700 000 Hz, dus 10 700 000 trillingen per sekonde.

yostfcus 1.^1 6 1 % . AC

Seek

(1.)

Bouwbeschrijvingen Elex-schakelingen zijn klein, ongekompliceerd en betrekkelijk gemakkelijk te begrijpen. Er zijn speciale Elex-printen voor ontwikkeld, in drie formaten:

Schema's Symbolen In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de gebruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DII\I,NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " & " , " 5 1 " , " 1 " of " = 1" genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar en blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer.

Maat 1: 4 cm x 10 cm Maat 2: 8 cm x 10 cm Maat 4: 16 cm x 10 cm (Europa-formaat) Bij iedere bouwbeschrijving hoort een plattegrond (komponentenopstelling), aan de hand waarvan de onderdelen op de print worden geplaatst en aansluitingen en eventuele resterende doorverbindingen worden gerealiseerd. Een plattegrond geeft de opgebouwde schakeling in bovenaanzicht weer. De zich op de onderkant (soldeerzijde) van de print bevindende koperbanen zijn in de plattegrond dun gedrukt. Soms is voor de bouw van een schakeling slechts een gedeelte van een Elex-print nodig. Het niet gebruikte gedeelte kan men met een figuurzaag langs een gatenrij afzagen.

Onderdelen Elex-schakelingen bevatten doorgaans uitsluitend standaardonderdelen, die goed verkrijgbaar zijn. En bovendien betrekkelijk goedkoop! Ga daarom niet bezuinigen op de aanschaf door het kopen van grote partijen onderdelen (bijvoorbeeld weerstanden per kilo of "anonieme", ongestempelde transistoren). Goedkoop is vaak duurkoop! Tenzij anders aangegeven worden Vi-watt-weerstanden gebruikt.

Solderen De tien soldeer-geboden. 1. Ideaal is een 15 a 30 watt-soldeerbout met een rechte 2 mm brede "longlife" punt. 2. Gebruik soldeertin, samengesteld uit 60% tin en 40% lood, bij voorkeur met 1 mm doorsnede en met een kern van vloeimiddel. Gebruik geen soldeermiddelen zoals soldeerwater, -vet of -pasta. 3. Bevestig vóór het solderen alle onderdelen stevig op de print. Verbuig daartoe de uit de bevestigingsgaten stekende aansluitdraden. Zet de soldeerbout aan en maak de punt schoon met een vochtig doekje of sponsje. 4. Verhit de beide metalen delen die aan elkaar gesoldeerd moeten worden, bijvoorbeeld een koperbaan en een aansluitdraad, met de soldeerbout. Voeg vervolgens soldeertin toe. Het tin moet vloeien, zich dus verspreiden over het gebied waar de te solderen delen elkaar raken. Haal 1 a 2 sekonden later de bout weg. Tijdens het afkoelen van de soldeerverbinding mogen de twee delen niet ten opzichte van elkaar bewegen. Anders opnieuw verhitten. 5. Een goede soldeerlas ziet er uit als een bergje met een rondom holle helling. 6. Kopersporen en onderdelen, met name halfgeleiders, mogen niet te warm worden. Zorg desnoods voor extra koeling door de te solderen aansluitdraad met een pincet vast te houden. 7. Knip uit de so!deerlas stekende aansluitdraden af met een scherpe zijkniptang. Pas op voor rondvliegende stukjes draad! 8. Zet de soldeerbout uit na het solderen en tijdens onderbrekingen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden verwijderd? Maak dan gebruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwijderen tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op.

10. Oefening baart kunst. Weerstanden of stukjes draad zijn zeer geschikt als oefenmateriaal.

Foutzoeken Doet de schakeling het niet meteen? Geen paniek! Nagenoeg alle fouten zijn snel op te sporen bij een systematisch onderzoek. Kontroleer allereerst de opgebouwde schakeling: — Zitten de juiste onderdelen op de juiste plaats? Kijk of de onderdelenwaarden en typenummers kloppen. — Zitten de onderdelen niet verkeerd om? Zijn de voedingsspanningsaansluitingen niet verwisseld? — Zijn de aansluitingen van halfgeleiders korrekt? Heeft u de onderdelenplattegrond misschien opgevat als het onder-aanzicht van de schakeling, in plaats van het boven-aanzicht? — Is alles goed gesoldeerd? Een goede soldeerverbinding is ook in mechanisch opzicht stevig.

Netspanning Isoleer netspanningsleidingen zodanig dat er bij een gesloten kast geen aanraakgevaar bestaat. Alle van buiten bereikbare metalen delen moeten zijn geaard. * De netkabel moet met een trekontlastingsbeugel of -doorvoer aan de kast zijn bevestigd. * De drie aders van de netkabel moeten mechanisch stevig zijn bevestigd. (Alléén een soldeerverbinding is onvoldoende!). * De aarddraad moet langer zijn dan de twee andere draden. Bij onverhoopt lostrekken van de netkabel blijft de aardverbinding dan het langst gehandhaafd. * Houd ongeïsoleerde netspanningsvoerende draden of soldeerpunten minstens 3 mm van andere draden of soldeerpunten verwijderd. * Verwijder de netsteker uit het stopkontakt vóór het verrichten van werkzaamheden aan het apparaat. Uitschakelen alleen is niet voldoende! * Kontroleer de drie netspanningsaansluitingen op onderbrekingen en onderlinge kortsluitingen. * Bevestig bij het meten aan netspanningsvoerende delen van een schakeling éérst de meetsnoeren met behulp van geïsoleerde meetklemmen; steek daarna pas de steker in het stopkontakt. * Zorg er bij het meten aan het laagspanningsgedeelte van een schakeling voor dat de netspanningsvoerende delen geïsoleerd zijn.

Hebt u wel eens een batterij-gevoede radio van een netvoeding voorzien? En hebt u daarbij ook gemerkt dat de luidsprekers alleen maar brom produceerden, terwijl er toch een gelijkspanning aan de voedingsuitgang gemeten werd? Hoe dit kan, zullen we in dit artikel bespreken. Als er een gelijkspanning gemeten wordt, kan de brom niet veroorzaakt worden door een defekte gelijkrichter. Om de werkelijke oorzaak van de brom te kunnen ontdekken, moeten we weten hoe een netvoeding werkt. Deze schakeling zal u zeker niet onbekend zijn.

Hoewel de spanning steeds positief is, lijkt ze toch veel op een wisselspanning. In vakkringen wordt dit dan ook een pulserende gelijkspanning genoemd of een gelijkspanning waarop een wisselspanning is "gesuperponeerd". Deze rimpel- of bromspanning veroorzaakt de bekende brom. De bromspanning heeft overigens een frekwentie van 100 Hz (het dubbele van de netfrekwentie).

+ %iov

De stroom uit het net loopt door een smeltveiligheid (in de volksmond zekering genoemd en in de tekening weergegeven met de letter F van het Engelse woord fuse), door netschakelaar S en door de primaire wikkeling van de trafo. De sekundaire spanning van deze trafo is lager dan de primaire spanning. Beide spanningen zijn evenwel wisselspanningen. De sekundaire spanning ziet er bijvoorbeeld als volgt uit:

Deze wisselspanning wordt door een bruggelijkrichter gelijkgericht. Hoe ziet de "gelijkspanning" er dan uit? De positieve halve periode wordt doorgelaten en de negatieve wordt omgepoold. Dan wordt de positieve weer doorgelaten, etc. Dit levert het volgende signaal op:

Maar hoe kunnen we nu met een netvoeding een gelijkspanning zonder brom produceren? We moeten dan een flinke kondensator gebruiken. De schakeling ziet er dan zo uit:

De kondensator laat geen gelijkstroom door. Dat wil zeggen dat de gelijkspanning achter de bruggelijkrichter niet door de kondensator wordt beïnvloed. Dit geldt echter niet voor de wisselspanning, dus de brom. Die wordt naar de minpool afgevoerd. Men zegt ook wel dat de kondensator de wisselspanning kortsluit. Laten we eens uitgaan van de pulserende gelijkspanning. In de figuur is deze spanning gestippeld getekend.

\

I

y

'T \\

""N ' \ V

'

^'^ \

V

De kondensator wordt door de eerste halve periode geladen. Als de spanning van de eerste halve

W'-'^y^'^S"!:» "

periode daalt, daalt de kondensatorspanning echter niet (zie getrokken lijn in tekening). Dit komt doordat de kondensator zich niet kan ontladen; er kan geen stroom door de gelijkrichter terug naar de trafo lopen (de brugdioden sperren in die richting). Dat betekent echter niet dat de kondensatorspanning steeds gelijk blijft. Als op de uitgang van de netvoeding een verbruiker is aangesloten, wordt de kondensator namelijk tussen twee halve perioden ontladen, ledere halve periode laadt hem echter ook weer op. De kondensatorspanning ziet er dus als volgt uit:

9ri}St-T-

De kleine hoeveelheid resterende brom kan meestal verwaarloosd worden. Er geldt dus: hoe

elektronica om kade te geven Een klein bouwpakketje van een eenvoudige scliakeling — waarvan er in Elex immers genoeg staan — om kado te geven aan een

elektronica-leek. Waarom ook niet? Want men geeft de betrokkene daarmee niet alleen een paar onderdelen, maar ook een hoop knutselplezier en (hopelijk) voldoening wanneer het noeste geknutsel een werkende

groter de kondensator en hoe lager het stroomverbruik van de aangesloten verbruiker, hoe kleiner de hoeveelheid resterende brom. Welke kondensator kunnen we nu het beste voor onze draagbare radio gebruiken? Het beste is een kondensator van minstens 1000 mikrofarad. Zo'n kondensator is overigens alleen in de elektrolytische uitvoering verkrijgbaar. De elko moet natuurlijk goed gepoold worden. Als deze elko op de uitgang is aangesloten, is de door de netvoeding geleverde spanning gelijk aan de topwaarde van de wisselspanning. De topwaarde is 1,4 maal de waarde van de wisselspanning die op de trafo staat vermeld. Bij gebruik van een trafo met een sekundaire spanning van 6 V, ontstaat dus een gelijkspanning van 1,4 maal 6 V is ongeveer 8,4 volt. Uiteraard gaat er over de gelijkrichtdioden nog wat spanning verloren (ongeveer 2 x 0,6 V = 1,2 V), zodat we kunnen rekenen op minimaal 7,2 volt.

schakeling heeft opgeleverd. Misschien dat men iemand zo zelfs een nieuwe hobby kan bezorgen. Het samenstellen van zo'n kadobouwpakket is een fluitje van een cent; Men neme een stuk wit karton, plakt er

m.b.v. wat dubbelzijdige plakband de benodigde onderdelen op, waarna op een ander stukje karton de uit Elex geknipte of gekopieerde bouwbeschrijving kan worden geplakt. Klaar is het kado!

Elex-schakelingen die geschikt zijn om kado te geven: akoestische geleidingstester eierwekker zuinig zaklampje filmsnelheidsregelaar doka-zaklamp zela-tester multiflits-ontsteker computeroog veiligheidsknipperlicht kop of munt tentalarm recorder-omschakelaar

1983 09-14 1983 09-24 1983 11-14 1983 12-12 1984 04-21 1984 05-50 1984 08-09 1984 11-31 1985 01-41 1985 03-28 1985 05-30 1985 05-42

Er zijn niet veel batterijen die op een "natuurlijl<e" manier liet eind van liun levensduur bereiken. De meeste lopen gewoon leeg, doordat de gebruiker vergeet het desbetreffende apparaat uit te schakelen. Berucht in dit opzicht zijn digitale multimeters: je meet even snel een paar spanningen en legt het apparaat dan opzij. Een paar dagen later doet het natuurlijk niets meer. Een verstandig hobbyist koopt in zo'n geval meteen twee nieuwe batterijen, maar ondanks alle goede voornemens gaat het een tijdje later gegarandeerd weer mis. Geavanceerde techniek heeft nu eenmaal zijn nadelen. Soms doet het je verlangen naar die goede oude tijd, toen universeelmeters nog niet zo nauwkeurig waren, maar wel altijd werkten. Toch is het probleem heel eenvoudig op te lossen. We kunnen in de meter een schakeling inbouwen, die een paar minuten na het aanzetten de voedingsspanning weer onderbreekt. Erg

FET-tijdschakelaar ingewikkeld hoeft zoiets niet te worden. In figuur 1 zien we hoe het werkt. De batterij, SI en de dik getekende lijnen aan de "buitenkant" van het schema maken deel uit van het inwendige van de te beveiligen meter. De plusleiding wordt doorgeknipt. Die onderbreking wordt vervolgens overbrugd door het emitter-kollektorcircuit van de Darlington-transistor BC 516. Deze geleidt na het sluiten van SI. De resterende elektronica zorgt ervoor, dat na een paar minuten de Darlington spert. De meter is dan uitgeschakeld. Bijzonder slimme lezers zullen opmerken, dat de tijdschakeling zelf dan wel stroom blijft konsumeren. Die

stroom is echter buitengewoon gering, ongeveer 2 f.(A. Even openen en sluiten van SI aktiveert de timer opnieuw, zodat er weer enkele minuten gemeten kan worden. De duur van die inschakeltijd wordt bepaald door de waarden van Cl en R4. De "hoofdrol" in de schakeling is weggelegd voor de FET T3 (een PET is een veldeffekttransistor; in het februarinummer van Elex hebt u daar alles over kunnen lezen). T3 bepaalt wanneer door T2 de voedingsspanning van de meter moet worden in- of uitgeschakeld. Tl speelt een rol bij het opnieuw aktiveren van de schakeling. Over deze tran-

sistor wordt Cl dan zeer snel ontladen. Daardoor gaan T3 en dus ook T2 geleiden, zodat de meter weer klaar is voor gebruik. Dit was de schakeling in grote lijnen. We gaan nu wat details bekijken. Zodra 81 dichtgaat, wordt Cl opgeladen. Dat gaat erg langzaam, omdat de laadstroom door R4 moet en die heeft een zeer hoge waarde. De spanning over Cl loopt binnen een tijdsbestek van enkele minuten op van O volt tot ongeveer 8 volt (de voedingsspanning min de spanning over Dl). In diezelfde tijd daalt dus de spanning over R4 van ongeveer 8 volt naar O volt. Deze spanning staat op de gateaansluiting van T3. Die gaat

meteen geleiden en blijft dat doen, totdat de spanning over R4 daalt onder een bepaald minimum. T3 stuurt via R3 een basisstroom naar T2, die daardoor eveneens gaat geleiden. Aan de koliektor van T3, de uitgang van de tijdschakelaar, is dan bijna de volle batterijspanning beschikbaar. "Bijna", omdat de emitterkollektorovergang van T2 ongeveer 0,8 volt ervan voor zijn rekening neemt. Het zal inmiddels wel duidelijk zijn, dat de timer de voedingsspanning van de meter uitschakelt zodra Cl opgeladen is. Wat nu, als we kort daarna de meter weer willen gaan gebruiken? Dat lukt niet zolang Cl geladen is, en omdat een elko van goede kwaliteit urenlang op spanning kan blijven, zullen we daar iets op moeten verzinnen. Hier treedt Tl in aktie. Als we de schakelaar even openen en weer sluiten, valt de positieve basisspanning, die Tl "dicht" hield, voor een korte tijd weg. De spanning van de opgeladen kondensator kan de basis niet bereiken; die wordt tegengehouden door Dl. Tl gaat dus geleiden en vorrnt zo vrijwel een kortsluiting voor de kondensator, die zich bliksemsnel ontlaadt. Dan is de uitgangstoestand weer hersteld: de tijdschakeling begint met een nieuwe periode.

Montage Zelfs de kleinste Elex-print past op geen stukken na in de behuizing van de meeste digitale meters. We zullen dus zuinig met de ruimte moeten omspringen. Op de bouwtekening (figuur 2) staan twee streeplijntjes: precies daar moet de print worden doorgezaagd. Gooi de overgebleven stukken niet weg; er verschijnen regelmatig mini-schakelingen in Elex. Na het zagen moeten allereerst met een vijl de

randen goed worden gladgemaakt. Dan beginnen we met het insolderen van de weerstanden. Daarna volgt de diode. Let daarbij op de polariteit! Het ringetje op de diode zit aan de kant van de kathode, dat is het balkje in het schemasymbool. Ook de elko heeft een plus- en een minkant; dat staat er altijd duidelijk op aangegeven. Met de FET is het oppassen geblazen; die is erg gevoelig voor elektrostatische ladingen. Draai voor het inzetten en solderen een dun koperdraadje een paar keer om de pootjes van de FET heen. Er kunnen dan geen ladingsverschillen ontstaan tussen de aansluitingen. Vergeet naderhand niet het draadje weg te halen! Als de FET (als laatste komponent!) eenmaal in de schakeling zit, is er geen gevaar meer. De drie externe aansluitingen kunnen worden voorzien van soldeerpennen. Dat vergemakkelijkt het inbouwen in de meter. IVlaar voordat we dat gaan doen, moet de schakeling eerst

getest worden. Verbind een 9-volt-batterij met de nulaansluiting en de ingangsplus van de print (gebruik een batterijclip; dat werkt een stuk gemakkelijker). Tussen nul en uitgang komt de serieschakeling van figuur 3. Nadat de batterij is aangesloten, moet de LED branden. En dan maar afwachten! Als alles in orde is, moet na twee tot vier minuten de LED uitgaan. Maak dan de clip even los en zet hem weer vast. De LED moet dan weer oplichten. Het wil wel eens voorkomen, dat een schakeling niet meteen werkt. Dat ligt natuurlijk niet aan u, maar kontroleer voor alle zekerheid toch even of de aansluitingen van de transistors of van de diode niet zijn verwisseld. Bekijk ook de print goed, vooral de soldeerkant. Een sliertje soldeer kan een onbedoelde doorverbinding hebben veroorzaakt. Tenslotte nog enige gegevens en tips. De voedings-

BC516

spanning mag niet veel minder dan 9 volt bedragen. Een precieze grens is niet aan te geven; dat komt door de relatief grote toleranties van de hier toegepaste FET. De stroomopname van het aangesloten apparaat mag maximaal 150 mA bedragen. De ruststroom van de tijdschakelaar zelf, dus zonder achtergeschakelde stroomverbruiker bedraagt 2 juA (SI gesloten). De inschakelduur van de timer kan worden gevarieerd door de waarde van Cl of R4 te veranderen: kleinere waarden gev.en kortere tijden.

BS 170 Onderdelenlijst R1 = 4,7 MQ R2,R3 = 1 MQ R4 10 MS Cl 10 fiF/25 V Dl 1N4148 Tl BC 557B T2 BC 516 T3 BS 170 (FET)

BC 516

© 9V

naar digitale voitmeter

I

I

BS 170

Figuur 1. De inschakelduur van de tijdschal<elaar hangt af van de waarden van R4 en C l . De FET werl
Diversen: 1 Elex-print, formaat 1 3 soldeerpennen, 1,2 mm 1 batterijclip Geschatte bouwl
Figuur 2. Slechts een klein stukje van de print is nodig voor de schakeling; de rest w o r d t afgezaagd. Sommige soldeerpunten liggen dicht bij elkaar. Pas op voor kortsluiting! Draadbruggen zijn in deze schakeling niet nodig. Figuur 3. De weerstand en de LED zijn alleen nodig bij het testen en eventueel afregelen van de tijdschakelaar.

'-^ LED

G>-

Met deze afstandsbediening, die met ultrageluid (ultrasoon) werkt, kunnen apparaten binnen een bereik van 10 meter in- en uitgeschakeld worden. Wie dat niet genoeg vindt, kan het apparaat eventueel nog "opvoeren"; daarover later. Bij een afstand van minder dan drie meter is het niet nodig om de zender op de ontvanger te richten. In kombinatie met de netschakelunit (elders in dit Elex-nummer) kunnen ook uit het lichtnet-gevoede apparaten met een maximaal vermogen van

300 watt op afstand worden bediend. De bediening is uitermate eenvoudig: een druk op de zendtoets schakelt het aangesloten apparaat in, na nog een keer drukken is het weer uitgeschakeld.

Hoe w e r k t het? Eigenlijk is ultrageluid of ultrasoon niets bijzonders. Het enige verschil met "gewoon" geluid is de frekwentie: die is te hoog voor het menselijk oor. Onze afstandsbediening werkt met

ontvanger

Figuur 1. Het blokschema van de komplete schakeling. De akoestische signalering kan eventueel worden weggelaten. Figuur 2. Het schema van de zender en van de ontvanger.

ongeveer 42 kHz. In het blokschema (figuur 1) zien we wat er in de zender en in de ontvanger allemaal moet gebeuren. De zender zit erg eenvoudig in elkaar. Als er op de knop wordt gedrukt, begint de astabiele multivibrator (AMV) te oscilleren op een frekwentie van 42 kHz. Die wisselstroom wordt in het zendelement, een soort hogetonenluidsprekertje, omgezet in geluid. Dat element heeft een uitgesproken resonantiefrekwentie; daarop moet de AMV precies worden afgeregeld.

De ontvanger is wat ingewikkelder. Het ontvangelement, een soort mikrofoon, zet de van de zender afkomstige geluidstrillingen om in een wisselstroompje, dat in blok 1 eerst wordt versterkt. Dan volgt het bandfilter 2. Dat heeft een duidelijke voorkeur voor frekwenties van omstreeks 42 kHz; die worden ongehinderd doorgelaten. Hogere en lagere frekwenties houdt het filter tegen. Blok 3 is weer een versterker, waarna het signaal op komparator 4 terechtkomt. De uitgang daarvan is logisch O als er

ontvanger

^7

N I . . . N3 = %IC2 = 4093 FF1 =y2lC3 = 4013

geen signaal is en wisselt 42000 keer per sekonde van O naar 1 als dat wel het geval is. Die wisselspanning wordt in blok 5 gelijkgericht en door een kondensator afgevlakt. De uitgang van dit blok is dus " h o o g " (logisch 1) als er op de knop van de zender wordt gedrukt; in rusttoestand is de uitgang "laag". Dit signaal volgt dus precies de kapriolen van de drukknop en juist daar zit een addertje onder het gras. Mechanische schakelaars lijden namelijk allemaal in mindere of meerdere mate aan een verschijnsel, dat "kontaktdender" heet: ze openen en sluiten niet in een keer, maar maken gedurende een zeer korte tijd afwisselend wel en geen kontakt. Om te voorkomen dat de rest van de schakeling dat gaat

opvatten als afwisselend inen uitschakelen, bevat blok 6 een soort vertraging: de ontvanger schakelt pas om, als de zendknop ongeveer een halve sekonde lang ingedrukt is gehouden. Door die vertraging krijgt het signaal een geleidelijk verloop van " h o o g " naar "laag" en omgekeerd. Om dat te verhelpen bevat blok 7 een Schmitt-trigger; die levert aan de uitgang weer een keurige blokgolf met steile flanken. De uitgang van de flipflop in blok 8 tenslotte, schakelt om bij iedere stijgende flank van de spanning op de "klok"-ingang (CLK). Daardoor wordt de schakeltransistor bij iedere druk op de zenderknop afwisselend open- en dichtgestuurd. Het akoestisch signaal is geen wezenlijk onderdeel

van de schakeling. Het bestaat uit een oscillator, die wordt geaktiveerd als de uitgang van de Schmitt-trigger " h o o g " is. De gebruiker kan op die manier horen, of het signaal al dan niet "aangekomen" is.

Details Het schema (figuur 2) is eigenlijk nauwelijks ingewikkelder dan het blokschema. Over de zender valt weinig te vertellen; een astabiele multivibrator zal voor de meeste Elex-lezers niets nieuws meer zijn. IVIet de trimmer Cl wordt de oscillator op 42 kHz ingesteld. Het zendelement (ook wel transducer genoemd) is een MA40L1S van Murata. De bijpassende ontvanger heet MA40L1R (de R staat

voor "receiver"). Via de koppelkondensator C4 is hij verbonden met de inverterende ingang van versterker A l . Door middel van R5 en R6 is de versterkingsfaktor daarvan vastgelegd op 1000. Een interessant detail is de schakeling van R7, R8 en C5. Op het knooppunt van de twee weerstanden staat de halve voedingsspanning, die vervolgens gestabiliseerd wordt door C5. De nietinverterende ingangen van de opamps A l , A2 en A3 zijn met deze hulpspanning verbonden. Het uiteindelijke effekt is hetzelfde als dat van een symmetrische voeding, wat natuurlijk een mooie besparing oplevert. De opamp A2 is geschakeld als bandfilter met een middenfrekwentie van 42 kHz. A3 doet dienst als versterker, en doordat Ril en R12

Onderdelenlijst voor de afstandsbediening R1,R2 = 2,2 kQ R3,R4 = 220 kQ R5,R11,R16 = 10 kQ R6,R12 = 10 MQ R7,R8,R13,R14 = 47 kQ R9 = 33 kQ RIO = 100 kQ R15 = 4,7 kQ R17 = 220 Q PI = instelpotmeter 10 kQ P2,P3 = instelpotmeter 100 kQ Cl - 40 pF trimkondensator C2 = 47 pF C3,C6,C7 = 100 pF C4,C8 = 100 nF C5,C11 = 100 H F / 1 0 V C9 = 2,2 ^F/10 V CIO = 33 nF Dl = 1I\I4148 D2 = LED T l . .T4 = BC 547B IC1 = TL 084 IC2 = 4093 IC3 = 4013 Diversen; 51 = druktoetsschakelaar 52 = aan/uit-schakelaar BZ = piëzo-zoemer (Toko) IVIA 40L1S = ultrageluidzender (Murata) MA 40L1R = ultrageluidontvanger (Murata) 1 Elex-print, formaat 1 1 Elex-print, formaat 2 Behuizingen voor zender en ontvanger Geschatte bouwkosten; zonder "diversen" ongeveer f 25,—

Foto 1. De zender van de afstandsbediening, hier ingebouwd in een doorzichtige behuizing.

dezelfde waarden hebben als respektievelijk R5 en R6, versterkt ook deze trap 1000 maal. De referentiespanning voor de komparator A4 wordt nnet behulp van P2 ingesteld. Blok 5 van de schakeling omvat behalve Dl en C8 ook R13. Over die weerstand ontlaadt de kondensator zich, als de komparatoruitgang " l a a g " wordt. Voor de eerder genoemde vertraging zorgen R14 en C9. Het duurt namelijk ongeveer een halve sekonde voordat C9 zover geladen is, dat de spanning voldoende is om NI en N2 te "triggeren". IC3 bevat de komplete schakeling van de flipflop, dus daar hebben we geen omkijken meer naar. T3 en T4 vormen samen een transistor met een zeer hoge versterkingsfaktor, een zogenaamde "Darlington". Uiteindelijk wordt in het schema alleen een LED aan- en uitgeschakeld, een nogal mager resul-

taat voor zoveel moeite. Natuurlijk zijn er meer mogelijkheden; daar komen we straks op terug. De akoestische signalering wordt verzorgd door de als oscillator geschakelde Schmitt-trigger N3. Frekwentiebepalende elementen zijn CIO en R15/P3. De piëzo-zoemer BZ maakt het signaal hoorbaar. Wie geen prijs stelt op signalering, kan deze onderdelen dus weglaten, behalve natuurlijk N3, want die zit samen met NI en N2 in één IC. Als N3 niet wordt gebruikt, moeten de pennen 5 en 6 van IC2 worden verbonden met massa ( = nul van de voeding).

Montage Figuur 3 geeft de opbouw van de zender. Van een kleine Elex-print moet het met streeplijntjes aangegeven stuk worden afgezaagd.

Foto 1 brengt u misschien op een idee voor een passende behuizing. De ontvanger is wat veeleisender; daarvoor is een print van formaat 2 nodig (figuur 4). De buiten de print getekende onderdelen worden met behulp van soldeerpennen en aansluitdraden met de print verbonden. Als de onderdelen voor de akoestische signalering worden weggelaten, vervalt ook de draadbrug die pen 6 en pen 11 van IC2 met elkaar verbindt. C15 moet worden vervangen door een draadbrug en er moet een verbinding gemaakt worden tussen pen 5 en pen 6 IC2. Figuur 5 geeft alle informatie over het aansluiten op de netschakelunit. R17 wordt vervangen door een weerstand van 36 ohm; de LED vervalt. Vervolgens gaan er twee draden naar de aansluitpunten 2 en 3 van de schakelunit, waaruit de batterij en/of de schakelaar ver-

ontvanger afstandsbediening

netschakelunit

^

© 9V * 1 X2,

^

^

I

1Q Q Q !

^

•Nr I

! O Q CLiI I I P

NI

I ~ 1 I

_l TIC 226 M

Figuur 3. De zender kan heel kompakt worden opgebouwd; hij past op een klein stukje van de kleinste Elex-print. Figuur 4. Voor de schakeling van de ontvanger is een Elexprint, formaat 2, nodig. Figuur 5. Zo wordt de afstandsbediening met de netschakelunit verbonden.

Onderdelenlijst voor de netschakelunit R1 = LDR 07 R2 = 150 Q R3 = 220 Q/1 W Cl = 100 nF/600 V Tri = TIC226M Lal = 6 V/50 mA, met fitting Diversen: Montagestrip met soldeersteunen Aansluitmateriaal voor netspanning Eventueel een behuizing Geschatte bouwkosten: ca f 1 2 , -

wijderd moeten worden. Nu duikt er een klein probleem op: het lampje "trekt" ongeveer 50 mA en dat is door een 9-volt-batterij moeilijk op te brengen. Er zal dus een netvoeding aan te pas moeten komen. Elders in dit Elex-nummer, in het artikel over de emmerradio, staat een schema en een bouwtekening van de standaard Elex-voeding. Met enige wijzigingen is die ook voor deze schakeling geschikt. In plaats van de 7805 moet er een 7809 worden gebruikt; de werkspanning van de eiko's kan veiligheidshalve iets hoger worden gekozen. Ook de ontvanger moet natuurlijk worden voorzien van een behuizing. Het is geen gek idee om daar tevens het netvoedingsapparaat en de schakelunit bij in te bouwen; dat spaart weer wat verbindingsmateriaal uit. In het kastje moet een opening gemaakt worden, waar-

±in het ontvangelement past (foto 2). Overigens is de netschakelunit niet beslist noodzakelijk; de Darlington in de ontvanger kan ook een relais sturen. De spoel daarvan wordt geschakeld tussen de emitter van T4 en massa; R17 en de LED kunnen vervallen. Over de spoel moet (in sperrichting, dus anode aan massa en kathode aan emitter van T4) een diode worden geschakeld, die T4 beveiligt tegen negatieve spanningspieken, die bij het uitschakelen kunnen ontstaan.

Opvoeren Voor degenen die de reikwijdte van de zender onvoldoende vinden, hebben we nog twee trucs in petto. Ten eerste kan de voedingsspanning van de zender verhoogd worden door twee batterijen van 9 volt in serie

te schakelen (kies wel voor C5, C9 en C11 25-V-typen). Ten tweede kunnen we de massa-aansluiting van het zendelement losnemen en die verbinden met de koliektor van T l . Ook dat geeft een aanmerkelijke geluidswinst.

Afregeling We leggen de zender en de ontvanger op een paar centimeter afstand van elkaar en sluiten op de uitgang van A3 (pen 8) een meetapparaat aan. Dat kan een goede universeelmeter zijn, ingesteld op het laagste wisselspanningsbereik, of een oscilloskoop. We drukken de zendtoets in en regelen Cl af op maximale uitslag. Als er geen duidelijk maximum te vinden is, wordt Al overstuurd; dan moet de afstand tussen zender en ontvanger groter worden gemaakt. Met de zender zijn we dan klaar.

Om de ontvanger af te regelen verbinden we het meetapparaat met de uitgang van A2. De zender wordt weer in werl
Foto 2. Een groepsfoto: zender en ontvanger van de afstandsbediening met de netschal<elunit.

is die optimaal. Assistentie van iemand die de zender kan bedienen is bij deze afregeling wel erg prettig. Exakt aangelegde typen, die toch liever meten, kunnen hier ook aan hun trekken komen. Verbind de meter (gelijkspanningsbereik!) met

Batterijkompartiment Naast de bekende toepassing in (draagbare) meetinstrumenten vinden batterijtjes en nicads steeds meer toepassing in buromachines. Een typisch voorbeeld is het "back-uppen" van de voeding. Daartoe wordt in de kast een batterij aangebracht en bevestigd met een stukje plakband of een elastiekje. Een niet bepaald fraaie aanpak. De ellende begint pas goed wanneer de batterij moet worden vervangen, want natuurlijk is er op geen enkele wijze bij te komen. Dus moet de hele kast uit elkaar worden gehaald, enz. Het zou veel handiger zijn de batterijen via het achterpaneel van de kast direkt te verwisselen (hetgeen niet moet betekenen dat er dan op de achterkant een batterij met plakband wordt vastgezet!). Het is al voldoende in de achterkant een rechthoekig gat uit te zagen. Daarin kan zonder problemen een batterijkompartiment worden vastgeklemd (schroeven niet nodig!). Er zijn twee verschillende modellen. Het grote model is geschikt voor vier penlight-batterijen of twee penlights en een rechthoekige batterij van negen volt of voor twee batterijen van negen volt. Een mix van beide types is mogelijk omdat de aansluitklemmen uitneembaar zijn. Om te voorkomen dat een batterij verkeerd om wordt geplaatst, worden er stickers meegeleverd, die in het doosje kunnen worden

de kathode van Dl. Als de zendtoets wordt ingedrukt, moet daar een spanning van ongeveer 4,5 volt te meten zijn. Draai aan P2 totdat dat het geval is. Als het helemaal niet lukt, moet de zender wat dichterbij komen. P3 regelt de frekwentie van

het akoestisch signaal; dat is uiteraard een kwestie van persoonlijke smaak. Voor een laatste kontrole hebben we de LED nodig. Die moet bij iedere druk op de toets beurtelings aan- en uitgaan. Dan werkt alles zoals het hoort.

geplakt. Het dekseltje is op vrij simpele wijze aan te brengen en te verwijderen en werkt de batterijhouder af tot een fraai geheel. Texim Electronics, Postbus 172, 7480 AD Haaksbergen (X190 M)

Wanneer we een 220-Vbelasting elektronisch gestuurd moeten aan- en uitschakelen, is het wellicht het eenvoudigst om een relais in kombinatie met een stuurtransistor te gebruiken. Stuurzijde en belastingzijde zijn dan weliswaar galvanisch gescheiden, maar een relais zal op den duur slijten (de kontakten branden in) en tijdens openen en sluiten treedt radiostoring op. Denken we aan een vervanger voor het relais, dan komen we vanzelf terecht bij de triac. Het schakelen gaat dan elektronisch; er treedt dus geen slijtage op. Bij eenvoudige triac-aansturingen is er echter nog altijd een galvanische verbinding tussen lichtnet en besturing. Niet alleen is een galvani-

belicht het lampje de LDR. De weerstand van de LDR is dan relatief laag (afhankelijk van de belichtingssterkte 100 a 600 Q). De gatestroom is dan groot genoeg om de triac te ontsteken. De triac geleidt dan konstant, zodat de netspanning naar de belasting doorgeschakeld wordt. Als het lampje gedoofd wordt (SI open), is de LDR hoogohmig (in het megaohm-bereik). De gate krijgt nu geen ontsteekstroom meer, zodat de triac altijd spert. De belasting is dan afgeschakeld. Het netwerk C1/R3 verhindert dat de triac ontstoken wordt door ongewenste snelle spanningsveranderingen, en dempt tevens spanningspieken over de triac, R2

220-V-schakeleenheid sche scheiding veiliger, vaak kunnen zo ook schakelstoringen vermeden worden. Deze triac-schakelaar mèt galvanische scheiding is dan ook prima (èn veilig!) te gebruiken bij allerhande toepassingen, bijvoorbeeld bij het besturen door een computer.

r I netsteker

De schakeling De schakeling zelf is verrassend eenvoudig. Centraal hierin staat de kombinatie La/LDR. LDR staat voor Light Dependent Resistor; de weerstandswaarde hangt af van de sterkte van het opvallende licht. Het is de bedoeling dat van een lampje, een LDR en een stuk PVC- of kartonnen buisje een "home-made" optokoppelaar wordt gefabriceerd. Belangrijk is dat de behuizing lichtdicht is: de LDR mag geen omgevingslicht opvangen. Het lampje en de LDR worden 1 a 2 cm van elkaar gemonteerd. Wanneer SI gesloten is.

Figuur 1. De schakeling voor het in- en uitschakelen van een belasting via een "diskre t e " opto-koppelaar. Goed opletten dat de triacaansluitingen A l en A2 niet verwisseld w o r d e n !

j

' P (~\

N ( ^

-è-

I

( ^

I

begrenst de gate-stroom bij te sterke belichting van de LDR.

Bouw

Figuur 2. De schakeling is zó eenvoudig, dat liet gros van de onderdelen ruim ondergebracht kan worden op een stukje pertinax montageboard. Figuur 3. De aansluitgegevens van de triac.

Onderdelenlijst R1 = LDR 07 R2 = 150 Q R3 = 220 Q/1 W Cl = 100 nF/400 V (ohmse belasting) of 100 nF/600 V (induktieve belasting) Tril = TIC 206M of TIC 226IV! Lal = 6 V/50 mA, evt. met fitting SI = enkelpolige schakelaar Diversen; batterij 4,5.. .6 V kunststof kastje, bussen, kontaktdoos, net-invoer, montage-board, buisje voor de opto-koppelaar

Hoe dikker hoe beter. Wie volgens deze richtlijn zijn bufferelko's dimensioneert zal snel ontdekken dat deze medaille ook een keerzijde heeft: hoe dikker hoe duurder. En bovendien kosten dikke eiko's veel ruimte. Daarom bewandelen we bij het kiezen van een bufferelko bij voorkeur een middenweg: zo groot als nodig is; niet meer, en niet minder. Bufferelko's worden overigens niet alleen in netvoedingen toegepast (zie "hoe zit dat?", elders in dit nummer), maar overal waar gelijkspanningen voorkomen die niet konstant genoeg zijn; vooral bij wisselende belastingen gebeurt dit nogal eens. In een netvoe-

Het gedeelte aan de netspannlngszljde wordt opgebouwd op een stukje pertinax met twee rijen soldeerlipjes (figuur 2); een Elex-printje is gezien de smalle isolatiebanen tussen de kopervlakken niet geschikt voor spanningen van 220 V. Samen met het laagspanningsgedeelte (optokoppelaar, schakelaar en batterij), net- en belastingaansluitingen wordt het geheel ondergebracht in een kunststof kastje. De foto geeft een voorbeeld hoe het geheel er uiterlijk uit kan zien. Wat betreft het "innerlijk" — de opbouw — moeten de spelregels ten aanzien van de omgang met netspanning niet vergeten worden. Onder de kop Elextra, voor in dit blad, kunt u deze voorschriften nog eens nalezen. De aansluitingen 1, 2 en 3 worden als bussen naar buiten uitgevoerd. Men kan de schakeling dan op drie manieren bedienen:

bufferelko

bromonderdrukker en stroomreservoir ding heeft de bufferelko tot doel de stroom te leveren zolang de perioden van de gelijkgerichte wisselspanning zich op een nivo bevinden dat lager is dan de gewenste gelijkspanning. En zoals figuur 2 aantoont is dat gedurende het meeste van de tijd het geval. De toppen van de gelijkgerichte wisselspanning laden de elko op tot de topwaarde. Daarbij vloeien korte, maar

zeer hoge stromen. Als de trafospanning daalt sperren alle dioden, zodat alleen de elko nog stroom levert aan de schakeling. De elko raakt hierdoor enigszins ontladen, zodat de spanning daalt, maar ongeveer een honderdste sekonde later arriveert de volgende spanningspiek, zodat de elko weer wordt bijgeladen. Naarmate de te voeden schakeling meer stroom

1. De belasting kan gewoon met SI geschakeld worden. 2. Via een apart kontakt (bijvoorbeeld van een relais, een schakelklok of van een losse schakelaar) dat op de bussen 1 en 2 aangesloten wordt, kan men de schakeling aansturen. 3. Los van de batterij en de schakelaar kan het lampje direkt gevoed worden vanuit een spanningsbron van 4 , 5 . , . 6 V. De triac, een TIC 206M of een TIC 226M, kan belastingen schakelen tot respektievelijk 200 en 300 W. Tot slot nog een aanwijzing: bij het uitschakelen dooft het gloeilampje niet direkt, maar geleidelijk. De belasting wordt dus niet abrupt afgeschakeld. Voor een snelle noodstop kan deze schakeling dus niet ingezet worden.

vraagt is de daling van de spanning in de pauzes groter. Dit ongewenste effekt kan worden tegengegaan met een bufferelko van hoge kapaciteit. Daarbij geldt: — Hoe hoger de belastingsstroom, des te hoger moet de kapaciteit zijn. — Het inzakken van de spanning (brom, rimpel) wordt effektiever bestreden naarmate de kapaciteit groter is. Beide regels laten zich samenvatten in de volgende formule: 3,7

_l_

C is de benodigde elkokapaciteit in juf, I de belastingsstroom in mA en Ug^ geeft

plaats van 3,7). Snelle ontwerpers gaan er van uit dat 1000 fiF per geleverde ampère voor de meeste toepassingen voldoende is. Bij voedingen met geïntegreerde spanningsregelaars dient men er op te letten dat de ingangsspanning altijd enige volts hoger moet zijn dan de gewenste uitgangsspanning, bijvoorbeeld 7,5 V bij de 5-V-regelaar 7805. Stel dat we een trafo hebben van 8 V/1,2 A, en dat de regelaar maximaal 1 A mag leveren; hoe groot moet dan de elkokapaciteit zijn? We beginnen met de topwaarde achter de gelijkrichter te berekenen (zie: "hoe zit dat?"); deze is gelijk aan 1,4 maal de effektieve waarde van de trafospanning;

aan hoeveel de spanning maximaal mag inzakken (top-top-waarde in V van de brom- of rimpelspanning). De formule is gebaseerd op het gebruik van een bruggelijkrichter; bij enkelfasige gelijkrichting is de dubbele kapaciteit vereist. Een voorbeeld: de netvoeding van een 2x25-Wversterker (sinus) moet 5 A leveren bij een gelijkspanning van 30 V. Bij vollast mag de rimpel niet meer dan 2 V zijn. Volgens onze formule moet de waarde van de elko zijn: 5000 MF 2 9250 JJF

C = 3,7

Een elko van 10000 /.iF zal dus uitstekend voldoen, en aangezien de versterker niet kontinu 5 A zal vragen, zal de rimpel gedurende het meeste van de tijd minder dan 2 V zijn. In de vakliteratuur vinden we de formule ook wel met andere vermenigvuldigingsfaktoren (tussen 2 en 10, in

8 V • 1,4 = 11,2 V Verder mogen we niet vergeten dat elk van de gelijkrichtdioden een spanningsval van 0,7 V veroorzaakt. Omdat van de vier dioden er telkens twee in geleiding

zijn wordt de elkospanning: 11,2 V -

(2 • 0,7 V) = 9,8 V

De regelaar heeft minimaal 7,5 V nodig; daarom mag de spanning van de bufferelko hoogstens dalen met: 9,8 V -

7,5 V = 2,3 V

Dit is de UB, die we in onze formule moeten invullen. Omdat I al bekend is kunnen we de kapaciteit van de elko meteen bepalen: r

n-,

10000 p 1600 ^(F

Omdat dit geen standaardwaarde is kiezen we de eerstvolgende hogere waarde: 2200 /jR Een paar honderd ^iF meer (2500 of 3300) mag ook; immers, naarmate een elko ouder wordt, neemt de kapaciteit af. Ook de werkspanning kiezen we bij voorkeur wat hoger dan strikt noodzakelijk: bij de berekende 9,8 V is 16 V een gunstige werkspanning.

Figuur 1. Het basisschema van een netvoeding. Nadat de wisselspanning van de trafo gelijkgericht is, heeft hij de vorm van een pulserende gelijkspanning. Deze moet door de elko worden afgevlakt. Figuur 2. Tijdens elke halve periode w o r d t de bufferelko in korte tijd opgeladen tot de volle spanning. In de tijd tussen de pieken.wordt de voeding van de aangesloten schakeling geheel door de elko verzorgd, wat tot gevolg heeft dat de elkospanning daalt. Dit inzakken van de spanning noemt men brom of rimpel. Figuur 3. Hier is het basisschema uitgebreid met een geïntegreerde spanningsregelaar. Bij deze IC's moet de ingangsspanning altijd boven een bepaald m i n i m u m blijven. De bufferelko moet zodanig gedimensioneerd zijn dat zijn spanning ook bij vollast nooit beneden deze waarde komt. C2 moet altijd 100 nF zijn. Tabel 1. Een lijst van de driebenige regelaars uit de 78XXserie, met de grenzen van de toegelaten ingangsspanningen.

Tabel 1.

Type

-@

f.

7805 7806 7808 7810 7812 7815 7818 7824

•^T-e

etkospanning

1,4 X trafospanning

'

\

'

^'"" "-X-J!^~^"~~~-»-/

¥

*-^, \ l

\

\

•"Br

ingangsspanning (V) uitgangsspanning (V)

min 7,5 8,6 10,6 12,7 14,8

18 21 27,3

max 20 21 23 25 27 30 33 38

5 6 8 10 12 15 18 24

Zekeringen vormen de "zwakke plekken" in de elektrotechniek en elektronica. Alleen zijn het zwakke plekken die met opzet zijn gekreëerd. De bedoeling daarvan is dat in geval van overbelasting niet een of ander kostbaar onderdeel het begeeft, maar de zekering. De zekering-typen die in de elektronica het meest worden gebruikt, hebben de vorm van een glazen buisje met metalen huisjes aan de uiteinden. Als men die buisjes goed bekijkt, dan is te zien dat er binnenin een heel dun draadje loopt. Dat draadje smelt door wanneer de stroom hoger wordt dan de waarde die op de zekering gedrukt is. Trouwens, op de zekering is niet alleen de stroomwaarde aangegeven, maar ook een andere belangrijke eigenschap: de "reaktiesnelheid". Die snelheid wordt aangeduid met de letters F, M en T, hetgeen staat voor resp. snel, middeltraag en traag. Ja, u leest het goed: traag! Vaak is het namelijk helemaal niet zo gunstig als een zekering bij een bepaalde stroom zo snel mogelijk doorslaat. Bij veel apparaten vertoont de opgenomen stroom bij het inschakelen een kortstondige piek, die de zekering eigenlijk even door de vingers moet zien. Een transformator is een van de meest duidelijke voorbeelden hiervan. De wikkelingen van een trafo bezitten, net als alle spoelen, een bepaalde wisselstroomweerstand. Die wordt echter pas aktief wanneer zich in de trafo een magnetisch veld heeft opgebouwd en dat heeft even tijd nodig (ongeveer 2,5 ms). Gedurende deze korte tijd wordt de stroom uitsluitend bepaald door de gelijkstroomweerstand van de wikkeling. Bij een 100VAtrafo (met "VA" wordt het vermogen aangegeven — komt ongeveer overeen met watt) bedraagt de gelijkstroomweerstand rond 20 Q;

zekeringen... onmisbare stroonnbewal<ers bij een 50VA-trafo ongeveer 60 Q en bij een 25VA-trafo ligt die waarde rond 150 Q. Voor bijv. een BOVA-trafo betekent dit, dat ofschoon hij bedoeld is voor een maximale primaire stroom van 0,23 A, er niettemin een inschakelstroom kan optreden van maar liefst 5,2 A. Wanneer men namelijk inschakelt op het moment dat de netspanning net op haar topwaarde zit (310 V), dan wordt de stroom: 310 V 60 Q

5,2 A

Hoewel dit een 23-voudige overbelasting is, duurt de inschakelstroompiek zó kort dat de trafo er geen schade van ondervindt. Een snel reagerende zekering kan er echter wel degelijk op stuk gaan. In dit geval is een middeltrage zekering aan te bevelen; voor die reageert, is de stroom al lang weer terug op zijn normale waarde. Ook grote kondensatoren leiden in schakelingen vaak tot zeer hoge inschakelstromen — grote afvlakelko's in netvoedingen vormen een typisch voorbeeld. Bij de keuze van de juiste

zekering is het allereerst zaak om de stroomwaarde te bepalen. Die dient iets hoger te zijn dan de maximale stroom die de schakeling trekt (de inschakelstroom niet meegerekend). Bij netgevoede schakelingen kan men het beste uitgaan van het vermogen van de trafo. Daarvoor kan het VAgetal simpelweg worden gedeeld door 220 V, dus bijv.: 50_VA = 0,23 A 220 V Deze waarde ronden we dan naar boven af tot de eerstvolgende standaard-waarde; in dit voorbeeld wordt het dus een zekering van 0,25 A (opgenomen in de 220 Vaansluiting). Bij apparaten die voortdurend de (bijna) volledige maximale stroom trekken, zoals bijv. trafo's voor laagspanningslampen, is het aan te bevelen de stroomwaarde van de zekering iets hoger te nemen. Voor trafo's kan men als regel het beste middeltrage zekeringen gebruiken. Snelle zekeringen zijn ideaal ter beveiliging van gevoelige halfgeleiderschakelingen, mits daarin geen hoge

inschakelstromen voorkomen. Trage typen lenen zich goed voor motoren die bij het aanlopen forse stromen trekken. Dat aanlopen duurt voor een middeltrage zekering namelijk vaak net iets

i

N " ^

1

in*

•

ta^^H

.

^0

J

20

Tabel 1.

waarde (mA) 32 50 63 80 100 125 160 200 250 315

waarde (A) 0,4 0,5 0,63 0,8 1 1,25 1,6 2 2,5 4 6,3

snelheid M M M M,T F.M.T F,M,T F,M,T F,M,T F,M,T F.M.T

snelheid F,M,T F.M.T F,IVI,T F,M,T F,IVI,T F.M.T F,M,T F.M.T F,IVI,T F,IV1,T F,M,T

T = traag M = middeltraa F = snel

Figuur 1. Een normale glaszekering. Op de metalen huls zijn de maximale stroom, schakelsnelheid en maximale spanning aangegeven. Tabel 1. Bestaande standaardwaarden voor zekeringen. Als regel wordt de maximale stroom van de zekering wat ruimer genomen dan de door de schakeling opgenomen stroom.

te lang. Wanneer een zekering stuk is, is liet verstandig om vóórdat men die in de prul-

lebak gooit, eerst even goed naar de opgedrukte waarde te kijken. Luidt die opdruk bijvoorbeeld "M-0,25/250",

dan dient men in de winkel te vragen naar een middeltrage zekering voor een maximale stroom van 0,25 A

en die geschikt is voor spanningen tot 250 V.

Zekeringhouders Zekeringhouders heb je in verschillende uitvoeringen. Bij de typen die bedoeld zijn voor montage in de behuizing is het bij het aansluiten even opletten geblazen. De enige veilige manier ziet u hiernaast afgebeeld. Wanneer de netschakelaar uit staat, mag de netspanning niét aan de schroefdraadaansluiting komen, omdat anders de kans bestaat dat men bij het verwisselen van de zekering met de netspanning in aanraking komt. De zekering hoort altijd vóór de schakelaar te zitten. Trouwens, trek eerst de netsteker uit alvorens u een zekering vervangt!

Schakelsnelheid Bij welke stroomoverbelasting een zekering doorsmelt, hangt behalve van de hoogte van de stroom ook af van de duur van de overbelasting. Het draadje heeft namelijk even tijd nodig om op te warmen. Hoe korter de overbelasting, des te meer "overstroom" de zekering kan verdragen. Een trage zekering houdt een bepaalde overbelasting langer vol dan een snelle. De grafiek illustreert dat. De kurven geven het verband aan tussen de hoogte van de overbelasting (horizontaal) en de tijdsduur (vertikaal). Er zijn vijf kurven getekend: voor supersnelle (FF), snelle (F), middeltrage (M), trage (T) en supertrage (TT) exemplaren. De stippel-

lijn slaat op het eerder genoemde voorbeeld van de trafo. De ongeveer 2,5 ms lange inschakelstroompiek daarvan betekent een 23-voudige overbelasting. Zoals te zien houdt een snelle zekering het bij die stroom maar 2 ms vol; die gaat dus stuk. Een middeltrage zekering is met zijn tijd van 5 ms wèl tegen de piek bestand.

-

•°

-

M

-

'\TT

•

1 0 ms, 5 ms

^

2

-3 i\

»> FF 20 ;j 6 7 3910

•"

^,

30 4 0 5 oV

overbelasting

'u

afstandsbediening voor ELR-25 voorversterl<er Er zijn alweer enkele maanden verlopen sinds we begonnen zijn met de bouw van de ELR-25 voorversterker uit de reeks Elex-audlobouwstenen. Vorige maand hebben we als uitbreiding hiervoor de MD/mikrofoonvoorversterker behandeld. Hiermee werd de voor-

versterker al een redelijk "volwassen" geheel. Er valt echter nog wat uit te breiden. Een belangrijk voordeel van de volume-, balans- en toonregeling is, dat alle instellingen met behulp van een gelijkspanning geregeld worden. De leidingen van

en naar de potmeters voeren geen signaal en hoeven dus niet afgeschermd te worden. Eén zijde van de potmeters hangt aan massa, terwijl de andere zijde met een vaste, door het regel-IC geleverde gelijkspanning verbonden is. De loperspanning bepaalt de volume-, balans-

Onderdelenlijst S4 = vierpolige omschakelaar P13...P16 = potentiometer 47 kQ lineair vijf-aderige afgeschermde kabel 2 vijfpolige DIN-stekers 2 vijfpolige DIN-chassisdelen 1 kunststof kastje

en toon-instelling. Wat let ons om naast de oorspronkelijke regelaars een tweede set potmeters aan te sluiten? Inderdaad, uitbreiding met een afstandsbediening — weliswaar via kabel — vergt niet meer dan een omschakelaar, vier potmeters en wat kabel en stekers. Vroeger was een dergelijke methode niet toepasbaar, tegenwoordig is dit dank zij moderne IC's als de LM 1035 niet meer dan een peuleschil. Laten we maar eens kijken hoe dit in zijn werk gaat.

De schakeling Figuur 1 toont het regelgedeelte van de voorversterker.

met daarin de modifikaties voor de afstandsbediening. De punten 10, 11, 9 en 12, die eerst rechtstreeks naar de lopers van de potmeters liepen, worden nu verbonden met de vier moederkontakten van S4a. . .S4d. De met " 1 " aangeduide kontakten worden met de lopers van de potmeters in de voorversterker zelf verbonden. De overblijvende kontakten (2) leiden naar een 5-polig DIN-chassisdeel, voor de verbinding met het gedeelte voor de afstandsbediening. De aansluiting van het massalipje komt aan massa, de gezamenlijke voedingsspanning voor de potmeters (R) komt aan pen 1 van de DIN-bus. De afstandsbesturing zelf komt in een passend kastje te zit-

ten. De potmeters worden overeenkomstig de aansluitingen van het DINchassisdeel aangesloten. Het verdient aanbeveling om de lange verbinding tussen kastje en versterker met afgeschermde kabel uit te voeren. De stuurspanningen blijven dan vrij van storing (brom). Een voorbeeld van de opbouw wordt in figuur 2 gegeven. Mocht men last hebben van hoogfrekwentinstraling (dit komt wel eens voor als men in de buurt woont van een sterk zendstation), dan is dit snel verholpen door tussen elke loper-aansluiting van P13. . , P16 en massa een kondensator van enkele honderden nanofarad aan te brengen. Het hoogfrekwent

stoorsignaal op de regelleidingen wordt dan resoluut naar massa kortgesloten. Wanneer deze maatregel niet helpt, kunnen de kondensatoren ook op de aansluitingen van de DIN-bus in de voorversterker gesoldeerd worden. Daar komen zelfs de hardnekkigste radiogolven niet d o o r h e e n . . .

Eenvoudig te installeren

Nieu\A/e auto-alarminstallatie Het groeiende aantal diefstallen van en inbraken in personenauto's, caravans en bestelwagens, vormt een steeds grotere zorg voor de bezitters. Om aan deze problemen het hoofd te bieden heeft Philips een gemakkelijk te installeren elektronische alarminstallatie als inbouwpakket in het programma opgenomen. Deze elektronische alarminstallatie (type SBC 174) werkt bij het openen van deuren, de motorkap, de bagageruimte of elke andere toegang waar één van de bijgeleverde stiftschakelaars is aangebracht. Bij het openen aktiveert de stiftschakelaar de alarmschakeling, die op zijn beurt de claxon bekrachtigt. Om te voorkomen dat de eigenaar/bestuurder bij het instappen zelf het alarm in werking zet, heeft zijn portierschakelaar een vooraf te programmeren tijdsvertraging. De 'uitstaptijd' is vast ingesteld. Een extra beveiliging kan worden verkregen door in geval van alarm het ontstekings- of brandstofcircuit (dieselmotoren) te onderbreken of kort te sluiten.

Met behulp van de uitgebreide Nederlandstalige instrukties en de duidelijke tekeningen is de alarminstallatie door een handige doe-het-zelver in een paar uur in te bouwen en af te regelen. De set wordt met montagemateriaal geleverd, dus inklusief draad, stiftschakelaars, opschuifstekers, een zekeringhouder en draadverbindingsklemmen. De alarminstallatie voldoet aan de wettelijke eisen en heeft daarom een alarmtijd van maximaal een halve minuut. De alarminstallatie is verkrijgbaar bij de elektronica hobbyzaken. De bruto-adviesprijs bedraagt f 165, — . Philips Persdienst, Postbus 523, 5600 AlVI Eindhoven

(X187 M)

Technische gegevens voeding Stroomverbruik Inschakelvertraging Instelbare alarmvertraging Alarmtijd (intermitterend) Ingangen direct alarm Omgevingstemperatuur

12 V g.s. circa 2 mA (rust) 25 sec 1. . .15 sec 30 sec onbeperkt —20°C. . . -I-60°C

(Noot van de redal
het bouwen van deze versterker gaat het meeste werk zitten in de vervaardiging van een robuuste houten kast, waarin bovendien een speciale gitaarluidspreker moet worden gemonteerd die tenminste zo'n f 80,— gaat kosten. Er komt aan dit projekt dus wel iets meer te pas dan alleen een print en een handje onderdelen. Nog altjd geïnteresseerd? Goed, dan komen we op deze punten later terug, nadat we eerst het schema bekeken hebben.

Ook vandaag nog koesteren vele jongeren (en wie weet hoeveel ouderen) de wens ooit nog eens gitaar te kunnen spelen. In de zestiger jaren, toen John, Paul, George en Ringo uit Liverpool met hun muziek de wereld veroverden, was het voor jeugdige manspersonen bijna vanzelfsprekend dat zij op zijn minst probeerden dit instrument onder de knie te krijgen. Vaak bleef het bij proberen, en zo gaat het in onze tijd nog steeds: de droom van een eigen rockformatie wordt voor de meesten nooit werkelijkheid. Telkens blijkt weer dat het bepaald niet makkelijk is aan dit populaire snaarinstrument de klanken te ontlokken die we zo goed kennen van radio, televisie en grammofoonplaat. Wie voor een akoestische gitaar koos kan

De voortrap Om de uiterst zwakke signalen van de elektrische gitaar zodanig te versterken dat ze door de volgende trappen verwerkt kunnen worden

gitaarversterker hem altijd nog als dekoratie aan de muur hangen; maar de elektrische gitarist, die behalve een niet eens zo heel goedkope gitaar ook nog een dure versterker moest kopen, beëindigt zijn carrière meestal met een advertentie in een huis-aanhuis-blad. Zelfbouw is goedkoper dan de aanschaf van fabrieksapparatuur, en kan dus zin hebben voor wie wil weten of hij werkelijk genoeg talent heeft om in de voetstappen te treden van Richie Blackmore of Al di Meola. Dat het zelf bouwen van een elektrische gitaar bijna onbegonnen werk is mogen we wel bekend veronderstellen. Maar een versterker leent zich uitstekend voor zelfbouw. Het ontwerp dat in dit artikel beschreven wordt is eenvoudig van konstruktie, tamelijk goedkoop, en werkt betrouwbaar, zodat er (in niet al te grote

zalen) ook voor publiek gespeeld kan worden.

Gitaarversterkers bestaan niet Dit enigszins provocerende kopje is bedoeld als antwoord op de vraag wat nu eigenlijk het verschil is tussen een "normale" versterker en een gitaarversterker. Want onze Elexgitaarversterker kan in principe ook heel goed voor hifi-toepassingen worden ingezet. Een typische gitaarversterker onderscheidt zich in hoofdzaak door zijn mechanische konstruktie en de toepassing van een speciaal type luidspreker; verder kan er nog een vervormer en een nagaimunit aanwezig zijn, maar van deze uitbreidingen hebben we in ons ontwerp afgezien. Voor wie nu al de onderdelen wil gaan bestellen: bij

passen we een schakeling toe die al eerder in Elex is verschenen: de "gitaarvoorversterker" (Elex nr. 13, sept, 1984). Dit betrouwbare ontwerp is gebaseerd op een niet-inverterende opampversterker (ICl), waarvan de versterkingsfaktor (al naar gelang de gitaar) kan worden ingesteld tussen 10 en 110. R2 legt de ingangsimpedantie vast op 1 MQ, wat hoog genoeg is om ongewenste demping van het gitaarelement te voorkomen. De volgende trap is een aktieve klankregeling met frekwentieafhankelijk tegenkoppeling. Als de beide potentiometers P2 en P3 zich in de middenstand bevinden is de versterkingsfaktor ongeveer 0,9. Op dit gebied bestaan er natuurlijk uitgebreidere schakelingen met meer dan een transistor, of zelfs enkele opamps, en afzonderlijke regeling voor het middengebied.

^

D l . . . D 4 = 4 x 1N5401 25 V

STK-077 1 2

3 4

5 6 7 8 9

10

25 V

I

maar een korte test van deze schakeling (die ontleend is aan een toepassingsvoorbeeld van een bekende halfgeleidefabrikant) toonde aan dat zij uitstekend voldoet. Dus waarom duur en moeilijk als het ook goed en goedkoop kan? Dit laatste is zeker van toepassing op de rest van de schakeling: een hybride eindtrap, opgebouwd rond de module STK 077, vormt de " m o t o r " van onze gitaarversterker.

De eindtrap Wat een hybride eindtrap is zal de Elex-lezers wel bekend zijn: al eerder is in de reeks Elexaudiobouwstenen een stereo-eindversterker gepubliceerd die op dezelfde wijze is opgezet. Dergelijke versterkers zijn kompakt, betrouwbaar, niet duur,

gemakkelijk te bouwen, en klinken zonder meer prima. In het zwarte doosje, dat ongeveer zo groot is als een pakje sigaretten, huist een keramisch printplaatje waarop zich transistoren (zonder behuizing) en weerstandsbanen bevinden (zie foto). Helaas is het niet mogelijk de eiko's zo klein te maken dat ze samen met de transistoren en de weerstanden in de module passen, zodat hiervoor een externe (standaard)print vereist is. Met C16, C17, C12 en C13 worden de positieve en de negatieve voedingsspanningen ontkoppeld. De weerstanden R15 en R17 bepalen de tegenkoppeling en daarmee de versterkingsfaktor. De berekening gaat als volgt: R15 + R17 _ „ R15 " ^" Op de print bevinden zich

nog een aantal andere onderdelen. Ze dienen om oscillaties en andere ongewenste effekten te voorkomen, maar op deze details zullen we niet nader ingaan. Wel is het misschien nog interessant te weten dat de ingangstrap van de hybride module bestaat uit een verschilversterker.

Te weinig vermogen— w a t t nu? Deze versterker levert aan 8 Q gegarandeerd 20 watt, en dat is beslist niet weinig. Met een luidspreker van 4 Q haalt hij zelfs 30 watt; maar dit gaat — hoe kan het ook anders — niet zonder een geringe verhoging van de vervormingsfaktor en het stroomverbruik (1,5 A). Als men een hoger vermogen wenst is het beter een andere module toe te pas-

t-li°°"l-t

r-

(+

Figuur 1. Deze eenvoudige gitaarversterker bestaat uit drie funktieblokken: voorversterl<er met opamp, klanl
sen: de fabrikant biedt liiervoor een hele reel<s modellen aan, zoals de STK 078, 080, -082, en -083, waarvan de laatstgenoemde een vermogen van 40 watt aan 8 Q levert! Deze modulen zijn onderling verwisselbaar zodat ze alle zonder problemen op de Elex-print passen. Alleen de trafospanning van de netvoeding en de werkspanning van de eiko's moeten worden aangepast (zie tabel 2).

Luidsprekers Bij gitaarversterkers is de elektronica meestal ondergebracht in de luidsprekerkast. De grootte van die kast wordt bepaald door de luidspreker; (de versterker past desnoods ook wel in een schoenendoos). En omdat is gebleken dat gitaarluidsprekers kleiner dan 30 cm vrij moeilijk te krijgen zijn, is de kast niet zo klein uitgevallen als men wel zou willen. Kleine hifi- of autoluidsprekers zijn geen bruikbaar alternatief omdat de membraanophanging niet stevig genoeg is; ze zijn beslist niet bestand tegen elektrisch versterkte instrumenten. Wie een hifi-luidspreker wil gebruiken om de hier beschreven eindtrap te testen mag dan ook niet de gitaar als ingangssignaal gebruiken; (nee, ook geen orgel of synthesizer). Gebruik liever een gewone audiosignaalbron zoals een platenspeler, tuner of cassettedeck. Wie toevallig een oude buizenradio uit de jaren vijfig of zestig bezit kan de luidspreker er uit slopen en met de 20 watt-versie van de versterker een kompakte kombinatie bouwen. Deze luidsprekers blijken verrassend handzaam en robuust te zijn. Vergeet echter niet een voorschakelweerstand van 4,7 Q/5 w te gebruiken. In de oertijd van de rock versterkten overigens talloze scholieren-bandjes het

Tabel 1

Technische gegevens STK 077: + •ilM ± 22 V 85°C 2s 8S 4S 100 mA 50 mA 20 W

Maximale voedingsspanning Aanbevolen voedingsspanning Max. temperatuur van de behuizing Maximale kortsluitduur Aanbevolen belasting Minimale belasting Ruststroom — max. - typ. Vermogen aan RL = 8 Q: minstens (20 Hz. . .20 kHz, d = 0,3%, Ub = ± 22 V) Frekwentiebereik ( - 1 dB bij 1 W / 8 Q) Vermogensbandbreedte bij 20 W / 8 S (Ub = + 22 V) Max. gelijkspanning aan de uitgang Ingangsimpedantie Ingangsspanning (effektief) voor 20 W / 8 Q 30 W / 4 Q Stroomverbruik bij 20 W / 8 Q Stroomverbruik bij 30 W / 4 Q

10 Hz...100 kHz 10 Hz...30 kHz

Onderdelenlijst

± 70 mV 50 kQ

R1,R11,R12 = 1 kS R2 = 1 MQ R3 = 10 kQ R4,R5 = 4,7 kQ R6 = 39 kQ R7 = 5,6 kQ R8 = 180 kQ R9 = 33 kQ RIO = 3,9 kQ R13,R17 = 56 kQ R14,R16 = 100 Q R15 = 2,7 kQ R18 = 4,7 Q PI = 100-kQ-instelpotmeter P2,P3 = 100 kQ lin. P4 = 100 kQ log. C1,C7 = 4,7 nF/35 V C2,C3 = 470 nF C4 = 39 nF C5,C6 = 2,2 nF C8 = 47 fjF/35 V C9,C11 = 4 7 H F / 1 6 V CIO = 1 f.iF/16 V C12,C16 = 220 H F / 3 5 V C13,C17 = 10 fjF/35 V C14 = 1,8 pF C15 = 47 n C18,C19 = 4700 M F / 4 0 V C20,C21 = 330 hF C22,C23 = 100 piF/16 V C24 = 470 pF Tl = BC 547B D l . . .D4 = 1N5401 ICl = LF356 IC2 = STK-077 (SANYO; zie tekst) IC3 = 7815 IC4 = 7915 SI = dubbelpolige netschakelaar Fl = zekering 315 mA, traag F2 = zekering 1 A, middeltraag Koellichaam 1,7°C/W Luidspreker: 8 Q, 20. . .30 W (zie tekst) Tri = trafo 2 x 18 V/1 A

600 mV 500 mV 1 A 1,5 A

Tabel 2. Type Max. voedingsspanning (V) Aanbevolen voedingsspanning (V) Aanbevolen belasting Min. vermogen (W/8 Ohm) Aanbevolen trafosp. (V) Aanbevolen vermogen van de trafo (VA) Werkspanning eiko's (V); (voor C3, C4, C7, C8, CIO, C12) Luidsprekerzekering (A), bij 8 Ohm Warmteweerstand (K/W) koellichaam

STK 078

STK 080

STK 082

STK 083

± 35

+ 39

± 43

± 46

+ 25 8Q 24 2x20

+ 27 8Q 30 2x22

+ 30 8S 35 2x25

-1- 32 8Q 40 2x27

50 35/40

60 50

75 50

90 50

1,2 M

1,6 M

1,6 M

2 M

1,5

1,4

1,2

1

Kosten (zonder luidspreker en kast): ^ 1 3 0 , -

Foto. Het binnenwerk van een hybride versterkermodule.

Figuur 2. Een solide kast is beslist noodzakelijk. Onze tekening is bedoeld als richtlijn. De feitelijke maten hangen af van de diameter van de toegepaste luidspreker.

85660X-2

Figuur 3. Een klein aluminium chassis biedt plaats aan het elektronische gedeelte, en dient tevens als front- en achterplaat.

geluid van hun gitaren met oude radio's; een oplossing die niet veel kostte en zelden schade aan de radio's veroorzaakte.

De mechanische afwerking van versterker en kast Het kastontwerp uit figuur 2 is uitsluitend bedoeld als richtlijn; de juiste maat hangt af van de diameter van de luidspreker. Een

geschikt materiaal is spaanplaat van 19 mm. Het kan verlijmd worden tot een stevig geheel en heeft weinig last van resonanties. Laat de kastdelen bij de houthandel of door de timmerman op maat zagen. Een achterwand is niet nodig. Ook heeft het weinig zin de luidsprekerbezetting uit te breiden met extra weergevers voor hoog en midden; dit leidt meestal tot een verslechtering van de klank omdat voor de weergave

Mini-Stroom meettang De nieuwe digitale mini-stroommeettang ID200 is geschikt voor het meten van wisselstroom tussen 200 mA en 200 A. Zonder dat de leidingen onderbroken hoeven te worden, kunnen stroommetingen in zeer kompakte verdeelinrichtingen worden uitgevoerd. Een automatische meetbereikomschakeling en een inschakelbaar meetwaardegeheugen voor slecht bereikbare plaatsen verhogen het bedieningskomfort aanzienlijk. De meettang is zo klein en handzaam, dat zelfs in een las- of centraaldoos de stroom gemeten kan worden. Door de speciale bek is het maken van sluitingen in de installatie uitgesloten. Het apparaatje weegt 200 gram en kost f 275, — . Hart man n £t Braun Nederland B.V., Postbus 166, 2640 AD Pijnacker. (X195 M)

van gitaargeluid een rechte frekwentiekarakteristiek juist niet gewenst is. Het elektronische gedeelte monteert men bij voorkeur op een eigen chassis dat uitneembaar is; zie bijvoorbeeld figuur 3. Op het chassis moet ruimte zijn voor de print, het koellichaam, de nettrafo, de netschakelaar en de potentiometers. Het koellichaam, dat iets groter is dan de module, moet door het chassis mede gesteund worden: de poot-

jes van de module alleen zijn namelijk niet stevig genoeg om deze last te dragen. Voordat de versterker in bedrijf wordt gesteld dient men na te gaan of het chassis geen kontakt maakt met spanningvoerende delen, bijvoorbeeld door foutief aangebrachte bevestigingsschroeven. De rest laat zich aflezen uit de figuren die, zoals gewoonlijk, meer zeggen dan duizend woorden.

geluidssterkte en geluidsdruk Waar loopt de grens tussen muziek en lawaai? Hoe luid is " l u i d " eigenlijk? De normen hiervoor schijnen in dit "diskotheektijdperk" steeds verder verschoven te worden — of lijkt dat maar zo? Met behulp van een geluidsnivometer kunnen we tegenwoordig tot op de decibel (of pascal) nauwkeurig meten hoe sterk een bepaald geluid is. Zo kunnen we bijvoorbeeld vaststellen dat een popgroep of een bigband op volle oorlogssterkte blijvend letsel kan veroorzaken; en daarvoor is het niet eens nodig dat met de slaginstrumenten op het publiek wordt ingeslagen. Luidsnelheid en geluidsnivo zijn echter twee verschillende begrippen. "Luidheid" is geen objektief gegeven; het is een gewaarwording die door verschillende mensen verschillend wordt beleefd. Zo vinden ouders bijvoorbeeld altijd dat de muziek van hun kinderen "te luid" is. Voor dergelijke ervaringen van luidheid bestaan geen meetnormen; ze zijn eenvoudig niet te meten. Maar wat meten we dan?

ke wijze te werk, maar dan met dit verschil, dat men niet het nivo van water meet, maar van de luchtdruk. De gemiddelde luchtdruk op aarde bedraagt een kilogram per vierkante centimeter. Een voorwerp dat zich periodiek heen en weer beweegt (zoals een stemvork, een pianosnaar of luidspreker) druk afwisselend de lucht samen en trekt haar weer uit elkaar. Net als bij een vijver waarin een steen wordt gegooid, ontstaan dan ter plaatse van de geluidsbron schommelingen in de luchtdruk, die zich als drukgolven door de lucht voortplanten. Met de term "geluidsnivo" wordt dan ook niets anders aangeduid dan de sterkte van de drukverandering, of, anders gezegd, de golfhoogte van de drukgolven (zie figuur 2). In

Geluidsnivo Dit woord is een samenstelling van "geluid" en "nivo". Het begrip "nivo" is bekend van de waterstanden (medegedeeld door Rijkswaterstaat). Het waterpeil in een rivier wordt vastgesteld met behulp van een peilschaal die op de oever staat. Bij het aflezen van de schaal moeten we rekening houden met de golfjes op het wateroppervlak; om de waterstand van het moment te vinden bepalen we welke streep van de schaalverdeling zich halverwege de toppen en de dalen van de golfjes bevindt (zie figuur 1). Bij het meten van geluidsnivo's gaat men op soortgelij-

Figuur andert aan de van de

1. Bij watergolfjes verde stand van het water peilschaal in het ritme golfjes.

Figuur 2. Bij geluid is de situatie vergelijkbaar met die bij water. De "geluidsgolven" zijn schommelingen in de luchtdruk die door een mikrofoon of het trommelvlies geregistreerd kunnen worden. De geluidssterkte (of geluidsnivo) komt overeen met de "golfhoogte", dat w i l zeggen, met de sterkte lof "amplitude") van de luchtdrukverandering die men "geluidsdruk" noemt.

principe zou dus een barometer (mits voldoende gevoelig) als geluidsnivometer kunnen worden ingezet; bovendien is de schaal van dit instrument voorzien van de juiste meeteenheid; pascal. De normale luchtdruk bedraagt ongeveer 1010 hektopascal (hPa), vroeger 1010 millibar. De drukschommelingen waar het geluid uit bestaat zijn naar verhouding zeer gering. Een geluidsdruk van 1 hPa zou geen mens kunnen verdragen; zelfs luide diskomuziek komt niet hoger dan 0,01 hPa ( = 1 pascal).

Geluidssterkte Door de geluidsdruk te meten komen we te weten welke drukschommeling ons trommelvlies te verwerken krijgt. Welke geluidssterkte

we daarbij ervaren wordt bepaald door onze hersenen: de "meetgegevens" die ons oor (trommelvlies, gehoorgang) produceert, worden door de hersenen verwerkt tot een gewaarwording. Deze omzetting is uitvoerig bestudeerd door de heren Weber en Fechner. Met behulp van talloze metingen werd bepaald wat de minimale geluidsdruk is die een gemiddeld oor nog kan waarnemen (gehoordrempel), en bij welke geluidsdruk onze oren pijn gaan doen (pijngrens). Daarbij bleek dat de gehoordrempel niet voor alle toonhoogten hetzelfde is: Voor lage en hoge tonen is het oor minder gevoelig dan voor tonen in het middengebied; en voor de hoge tonen wordt het oor in versterkte mate ongevoelig naarmate een mens ouder wordt. Nadat men zo langs experimentele weg bepaald had hoe een gemiddelde mens geluidssterkte waarneemt, werden op basis van deze gegevens methodes ontwikkeld die ons in staat stellen meetcijfers over aanwezige geluidsdruk om te zetten in een bruikbare eenheid van waargenomen geluidssterkte. Omdat de waarneming van geluidssterkte een logaritmisch verloop heeft (10-voudige geluidsdruk wordt waarge-

nonnen als een verdubbeling in de geluidssterkte), wordt een logaritmische schaal gebruikt die geijkt is in dB (decibel). De geluidsdruk die nodig is om bij 1000 Hz de gehoordrempel te bereiken dient als referentienivo (O dB). Het nivo van de pijngrens bij 1000 Hz ligt op 120 dB (zie figuur 3). Om ook het frekwentieafhankelijke verloop van de oorgevoeligheid in de metingen te kunnen verwerken, wordt gebruik gemaakt van gestandaardiseerde filterkurven; de zgn. "A-kurve" wordt het meest gebruikt (zie figuur 5). Een filter volgens deze kurve zorgt er voor dat de geluidsnivometer bij lage en hoge frekwenties naar verhouding minder ver uitslaat dan in het middengebied. Geluidsnivo's die met dit filter zijn gemeten worden aangegeven in dB(A).

L(dB)

SSRlii..,^^

50

500

1000

5000

10000 »• f{Hz) 85681X-3

Figuur 3. De geluidssterkte zoals die door de mens w o r d t waargenomen hangt niet alleen af van de geluidsdruk, maar ook van de toonhoogte ("frekwentie") van het geluidssignaal. De getekende "kurven van gelijke geluidssterkte" tonen aan dat de oorgevoeligheid het hoogst is tussen 500 en 5000 Hz. Om lagere en hogere tonen even luid te laten klinken is een veel hogere geluidsdruk nodig.

deze nivo's veroorzaken blijvende gehoorschade

straalturbine

Meetinstrumenten en meetwaarden Het bouwontwerp "lawaaialarm" (elders in dit nummer) laat zien hoe een geluidsnivometer in het algemeen is opgebouwd. Het signaal van een meetmikrofoon wordt versterkt, door een (uitschakelbaar) Afilter geleid, gelijkgericht, en uitgelezen op een draaispoelmeter met een geijkte dB-schaal. Op de foto's (figuren 6 en 8) zijn twee van zulke apparaten te zien voor verschillende toepassingen. Het ijken van dergelijke meters gebeurt door vergelijking met een goed geijkte meter of met een ijkgeluidsbron. Uit de foto van het oor met de zandloper blijkt dat een ijk-geluidsbron heel eenvouding kan zijn (figuur?). Deze "zandloper" (die overigens niet met zand gevuld is maar met glasparels) brengt een ruisklank voort van ongeveer 30 dB. Als dit instrument vlak bij het oor gehouden wordt moet de ruis in een rustige

100

Figuur 4. Voorbeelden van bepaalde geluidssterkten, uitgedrukt in dB(A). Vanaf 85 dB(A) kan bij langdurige blootstelling gehoorschade ontstaan. Bij meer dan 90 dB(A) is gehoorbescherming beslist noodzakelijk.

achtergrondgeluid in de woning fluisteren

Figuur 5. Een filter met deze frekwentiekarakteristiek, de zogenaamde DIN-A-kurve, vinden w e in geluidsnivometers. Het stimuleert de frekwentieafhankelijke karakteristiek van de oorgevoeligheid die in figuur 3 is weergegeven. Een geluidsnivo dat met dit filter is gemeten w o r d t aangegeven in dB(AI.

gehoordrempel

3

0

•0

-10

•S

20

Figuur 6. Een goedkope geluidsnivometer. Een dergelijk instrument is handig bij het inregelen van luidsprekers, lawaaikontrole bij modelvliegtuigen en vele andere toepassingen.

1 -30 0)

B

40

co

" -50 50

100

500 1000

5000

10.000 ^f(Hz) 85681X-5

Tabel versterker- geluidsdruk vermogen (dB) (W)

voorbeeld

0,00003

40

achtergrondgeluiden in een rustige kamer

0,0003 0,001

50

gedempt geluid van straatverkeer

0,001 0,003

60

zachte achtergrondmuziek

0,01 0,03

70

normale achtergrondmuziek

0,01 0,3

80

muziek op kamersterkte

1 3

90

luide muziek

10 30

100

zeer luide muziek

100 300

110

bij blootstelling aan dit nivo kan gehoorschade ontstaan

omgeving goed te horen zijn. Wie weinig of helemaal niets hoort lijdt aan een min of meer ernstig gehoorverlies. Beneden de vijftig jaar komt dit voor bij een op de zes mensen, boven de vijftig bij een op de drie, en boven de zestig bij de helft van die leeftijdsgroep. Behalve ouderdom kan ook lawaaibelasting een oorzaak van gehoorverlies zijn, en dit komt steeds vaker voor. Nivo's boven 85 dB{A) maken gehoorbescherming beslist noodzakelijk. Bij de meeste personenauto's zal het geluid in de kabine vrijwel altijd beneden deze waarde blijven; in vrachtwagens worden echter vaak hogere nivo's gemeten, en in kleine vliegtuigen (of helikopters) bijna altijd. Dat de toenemende bewustheid ten aanzien van het milieu ook tot uiting komt in scherpere normen voor geluidshinder blijkt uit de jongste richtlijn voor "ultralight"vliegtuigjes; wanneer deze op een hoogte van 150 m vliegen mogen ze op de grond niet meer dan 60 dB(A) teweeg brengen. Het zou wenselijk zijn als dergelijke strenge normen niet alleen beperkt bleven tot zulke sporadisch voorkomende lawaai verwekkers.

Verkeerslawaai en te hoge geluidsnivo's op de werkplek zijn veel belangrijker, en wat dat betreft moet er nog veel verbeterd worden. Maar ook de amusementselektronica kan geluidsnivo's produceren die tot gehoorschade leiden. Hifiversterkers voor gebruik in de auto leveren vaak zoveel vermogen dat ook de lawaaiigste motor geheel door de muziek overstemd kan worden. Pas bij lage snelheid, bijvoorbeeld op een afslag, merkt men dan tot zijn verrassing dat het volume bijna onverdraaglijk is. Ook de stereo-installatie in de huiskamer kan 100 dB(A) of meer produceren. In de tabel hebben wij aangegeven hoeveel watt een versterker moet leveren om (in een woonkamer van 30 m^ via luidsprekers van gemiddeld rendement) een bepaalde geluidssterkte te veroorzaken. Voor wie het nog niet wist zullen de resultaten verrassend zijn. Voor muziek op achtergrondnivo zijn enkele milllwatts voldoende; voor luide muziek tot 90 dB is 1 tot 3 watt al genoeg, en pas bij 100 dB of hoger (wat een krankzinnig nivo is) hebben we meer dan 30 watt nodig.

Figuur 7. Deze "zandloper" is de eenvoudigste ijkgeluidsbron die er te koop is: de "KugelfallVergleichsnormal" van Sennheiser. Ongeveer 50000 minuskule glaspareltjes brengen tijdens de doorloop een breedbandige ruis voort van precies 30 dB. Wie daar weinig of niets van hoort moet dringend naar de oorarts. Figuur 8. Een geluidsnivometer van industriekwaliteit voor kontrolemetingen op het gebied van de geluidshinder. Het meetbereik loopt van 35 tot 130 dB(A). Een afstandsbediening voor metingen bij 130 dB(A) is helaas niet leverbaar...

8

Voortdurend lawaai kan stress, agressie en, als het heel erg wordt, zelfs pijn en blijvende gehoorschade • veroorzaken. De een is er gevoeliger voor dan de ander en in sommige gevallen kan alleen een objektieve meting opheldering verschaffen over de mate van akoestische milieuverontreiniging. Ons lawaaialarm meet het geluidsnivo en treedt in aktie als het te gek wordt. Er gaat dan een rode LED branden. Op de uitgang kan een relais worden aangesloten en dat opent ongekende mogelijkheden. Wat dacht u bijvoorbeeld van een versterker die vanzelf uitgaat als een lawaaiminnende huisgenoot de volumeknop te ver opendraait?

De schakeling Als geluidsopnemer hebben we een elektret-mikrofoonelement gebruikt. Net als de koolmikrofoon (die in telefoons voorkomt) en de kondensatormikrofoon werkt dit

lawaaialarm

type alleen maar als er een spanning op wordt aangelegd. Ze worden daarom "sekundaire mikrofoons" genoemd. In het schema van figuur 1 wordt die noodzakelijke voorspanning verzorgd door R1. Op het knooppunt van deze weerstand en het mikrofoonelement is een gelijkspanning aanwezig, die enigszins gaat variëren als het membraan van de mikrofoon door geluidsgolven in trilling wordt gebracht. De koppelkondensator Cl houdt cfe gelijkspanning tegen, maar laat het (minieme) wisselstroompje (het variërende gelijkspanningsgedeelte) door R2 stelt de ingangsweerstand van de niet-inverterende versterker IC1 in op 47 kS. De versterkingsfaktor bedraagt 1 tot ongeveer 250; die kan worden ingesteld met PI. Dl en C3 werken resp. als gelijk-

richter en afvlakkondensator: de versterkte wisselspanning aan de uitgang van IC1 wordt omgezet in een gelijkspanning. De hoogte van deze spanning is afhankelijk van de hoeveelheid lawaai die de mikrofoon opvangt. IC2 is geschakeld als komparator (spanningsvergelijker), Aan de inverterende ingang ( —) ligt een vaste spanning van 3,3 volt, die wordt gestabiliseerd door zenerdiode D2. Zodra de spanning op de nietinverterende ingang ( + ) groter wordt dan 3,3 volt, slaat de uitgang van de komparator om van negatief naar positief. Tl krijgt dan basisstroom en gaat geleiden. De LED brandt en een eventueel aangesloten relais trekt aan. Wat het relais dan verder in- of uitschakelt, laten we aan uw eigen fantasie over.

Omdat C3 zich alleen kan ontladen over de (hoge) ingangsweerstand van IC2, kan het wel even duren voordat de uitgang van IC2 weer negatief wordt. Daarom is SI aangebracht; daarmee kan de kondensator worden ontladen. Tl krijgt dan geen basisstroom meer, de LED gaat uit en het relais valt af.

Montage, voeding en afregeling Om vergissingen bij de montage te voorkomen, is het handig een fotokopie van figuur 2 met kleine stukjes dubbelzijdig plakband op het printplaatje te bevestigen. De pootjes en draden van de onderdelen kunnen dan gewoon door het papier heen gestoken en vervolgens vastgesoldeerd worden. Er kan dan niets meer misgaan. Voorwaarde daarbii

1

Foto 1. Een handzaam alarm, waarmee overmatig lawaai ondubbelzinnig aangetoond kan worden. Figuur 1. Met SI w o r d t de schakeling "op scherp gesteld". Figuur 2. De kleine gestandaardiseerde print, waarop bijna alle Elex-schakelingen kunnen worden gemonteerd. In "elextra" op bladzijde 4 kunt u er meer over lezen.

is wel, dat de kopie precies even groot is als het origineel en exakt op de goede plaats zit. De voeding moet dubbelzijdig zijn (positief — nul — negatief) en bestaat daarom uit twee batterijen van 9 volt. In rust trekt de schakeling 1 mA, als de LED brandt wordt dat ongeveer 30 mA. Wie het alarm wil uitrusten met een relais en/of het ergens vast wil inbouwen, kan beter een (dubbele) netvoeding gebruiken. In het februarinummer van Elex stond er een beschreven; de 100-mAversie zal uitstekend voldoen. Een transportabele lawaaimeter moet natuurlijk worden voorzien van een behuizing. Foto 1 laat een mogelijke oplossing zien. Dit soort kastjes is in iedere elektronicazaak in allerlei maten en uitvoeringen voorhanden. De handigste zijn van plastic: daar kunnen heel gemakkelijk gaten in gemaakt worden voor de mikrofoon en de drukschakelaar.

De afregeling zal weinig problemen opleveren; er hoeft maar één potmeter te worden verdraaid. Dat kan op het gehoor gebeuren; tenslotte weet u zelf het best waar uw persoonlijke tolerantiegrens ligt. Om te beginnen moet u PI helemaal naar rechts draaien (minimale weerstand). Zet vervolgens een plaat op met bijvoorbeeld disco-muziek en draai aan de volumeregelaar totdat het lawaai niet meer om aan te horen is (of totdat uw buren tegen de tussenmuur gaan bonken). Op dat moment moet PI naar links worden gedraaid tot aan het punt, waarop de LED oplicht. Het kan voorkomen dat de schakeling te gevoelig is. De LED gaat dan al aan als PI nog maar een klein stukje verdraaid is. In dat geval moet R3 worden vervangen door een weerstand van 10 kQ. Uiteraard moet daarna het alarm opnieuw worden afgeregeld. Een wat objektievere methode is het ijken met behulp van een dB-meter. Goede

hifi-zaken en veel modeibouwwinkels hebben zoiets; misschien kunt u er daar een lenen. Omdat de mikrofoon ervan waarschijnlijk een ander frekwentieverloop heeft dan die van ons alarm, kan de afregeling het best plaatsvinden met behulp van " w i t t e " ruis. Dat is een signaal waarin alle hoorbare frekwenties even sterk vertegenwoordigd zijn. Witte ruis wordt bijvoorbeeld geproduceerd door een FM-ontvanger die niet op een zender staat afgestemd. Leg het alarm en de dB-meter naast elkaar voor^^->^ de luidspreker van de radio ^-J en voer het volume zover op, dat de dB-meter de gewenste waarde aangeeft, bijvoorbeeld 80 dB(A). Draai dan weer PI open, totdat de LED gaat branden. Tenslotte kan de afregeling nog worden gekontroleerd. Zet de radio zachter en druk op^ SI. Voer het volume dan weer langzaam op. Op het moment dat de meter de gewenste waarde aanwijst, moet de LED gaan branden

0-^P

o

^ ®

Onderdelenlijst R1 - 10 kS R2 - 47 kQ R3 = 1 kQ R4 - 2,2 kQ R5 - 330 kQ R6 = 10 MQ PI = 250 kQ (instelpotmeter) Cl - 100 nF C2..C3,C4,C5 - 10 MF/25 V T l ^ BC 547 Dl 1N4148 D2 - zenerdiode 3,3 V D3 -' LED IC1,IC2 = 741

6-15V0-^

-06-15V

'é è è

10)1 2SV

®^^

IC1

IC2

10M 25V

6-15V

Qh-P^,

-©6-15\/

6-15V

Diversen: Een tweepoiig eiektret mikrofoonelement Een relais 12 V, maximaal 50 mA SI -- drukschakelaar, enkelpolig 2 batterijen 9 volt Geschatte materiaalkosten (zonder behuizing, batterijen en mikrofoon): ca. f 25,

differentiaalthermostaat voor zonnel
ter de eigenschap dat het naar boven wil stijgen, zodat het water dat in de koliektor verwarmd wordt niet uit zichzelf naar beneden komt; daarom moet in het circuit een pomp aanwezig zijn. Ervaren hobbyisten op het gebied van zonne-energie zullen misschien zeggen: in de buizen van een zonnekollektor-installatie bevindt zich geen water

maar "fluid". Dat woord zullen we echter in dit artikel niet gebruiken; " f l u i d " is immers niets anders dan water waar een koelmiddel aan is toegevoegd, en bij auto's spreken we tenslotte ook van "koelwater". De pomp mag natuurlijk alleen dan lopen, als het water dat door de koliektor geleverd wordt warmer is dan het water in de boiler. Als het water in de boiler

warmer is dan dat in de koliektor (wat 's nachts meestal het geval is, maar ook wel tijdens temperatuurschommelingen overdag) mag-de pomp niet lopen. De pomp moet daarom bestuurd worden door een zogeheten differentiaalthermostaat, en een dergelijk apparaat wordt in dit artikel beschreven. Figuur 1 geeft de algemene opbouw van een zonnekol-

ontluchtings ventiel

zonnekollektor

veiligheidsventiel

Figuur 1. Schematische voorstelling van een zonnekollektor- installatie. De differentiaalthermostaat oogt misschien weinig spektakulair maar is toch onmisbaar voor een goede w e r k i n g van de installatie. Figuur 2. In de hier beschreven toepassing mogen w e ons de struktuur van de FET als volgt voorstellen: de P/N-overgang tussen de gate en het sourcedrain-kanaal w e r k t als een diode.

-6) 85667X-2

lektor-installatie. Het getekende type is een vloeistofkollektor met direkte doorstroming. Er bestaan ook nog andere typen, maar voor het principe maakt dat weinig verschil. Voor de volledigheid zijn ook het ontluchtingsventiel, het veiligheidsventiel en het expansievat getekend, maar met deze onderdelen zullen we ons nu niet bezighouden. De temperatuur van het water in de koliektor en in de boiler wordt geregistreerd met behulp van temperatuursensors, en de differentiaalthermostaat vergelijkt beide temperaturen. Als de watertemperatuur in de kol-

OPAIMP -4

1

iektor hoger is dan in de boiler, wordt de pomp gestart. Hierdoor wordt het warmere water uit de koliektor naar de warmtewisselaar gepompt, zodat het zijn warmte kan afstaan aan de boiler. Als de boiler warmer water bevat dan de koliektor, loopt de pomp niet; in dat geval verhindert een terugslagventiel dat de boiler de koliektor opwarmt. Vooral in de winter is dit ventiel onmisbaar; de zonnekollektor wordt meestal gebruikt als energiebesparende aanvulling op een andere warmtebron, die ook op de boiler is aangesloten (olie- of gasbrander, elektrische elementen, e t c ) , zodat

in dat jaargetijde de boiler bijna voortdurend warmer is dan de koliektor.

Sensors De sensors van onze differentiaalthermostaat zijn veldeffekttransistoren. Bij FET's is de gate door een halfgeleiderovergang gescheiden van het drain-source-kanaal. Figuur 2 geeft dit symbolisch weer: tussen de gate en het kanaal ligt een diode. Eiguur 3 toont hoe het sensorgedeelte van de schakeling is opgebouwd. Beide FET's geleiden. De gatestroom vertakt zich via P2, en vloeit vervolgens via de voorschakelweerstanden R1/R2 en de gate-source-

dioden naar massa. Elk van de dioden veroorzaakt een spanningsval van ongeveer 0,7 V. De exakte waarde van de spanningsval hangt af van de stroom en de temperatuur. Bij de juiste afregeling van P2 is de stroom door beide FET's (bij gelijke temperatuur) even groot. Als nu de temperatuur verandert, verandert ook de spanningsval: als de temperatuur bijvoorbeeld stijgt, daalt de spanningsval met ongeveer 0,2 mV per graad Celsius.

Het schema Figuur 4 geeft het volledige schema van de differentiaalthermostaat. Links herken-

p- OPAMP

BF 256A

Figuur 3. De basisbouwsteen van de differentiaalthermostaat: twee FET's dienen als temperatuursensors. Bij deze speciale brugschakeling worden de drain-aansluitingen niet gebruikt. Figuur 4. Het volledige schema. De ontwerpers zijn er in geslaagd het probleem op te lossen met een m i n i m u m aan onderdelen.

BC 549C BC 550C BF 256A ^ zie tekst

^ ^

Figuur 5. De sensor. Eerst de afscherming en de binnenader van de afgeschermde kabel aan de juiste aansluitingen solderen; dan de (overbodige) drain-aansluiting afknippen, en vervolgens het geheel verpakken in silikonenkit.

nen we de FET's en de weerstanden uit figuur 3, alleen zijn ze hier iets anders getekend. De beide aansluitpunten die in figuur 3 zijn aangegeven met OPAMP, zijn verbonden met de " + " en "—"-ingangen van opamp IC1. Dit IC werkt als komparator (spanningsvergeiijker). Als de temperatuur van de zonnekollektor stijgt, wordt T2 opgewarmd. Dit heeft tot gevolg dat de spanningsval over deze transistor afneemt, zodat de spanning op de "—"-ingang van de opamp daalt. De uitgangsspanning van IC1 wordt dan logisch " 1 " , in ons geval -1-12 V. Via de Schmitttrigger IC2 wordt schakeltransistor T3 gestuurd, zodat het relais aantrekt en de pompmotor begint te lopen. Tl bevindt zich in de boiler. Als T l even warm of warmer is dan T2, wordt de spanning op de "—'-ingang van de komparator hoger dan die op de "-i-"-ingang. De uitgang van de kompara-

tor ligt dan op O V, en hetzelfde geldt voor de uitgang van IC2. In dat geval spert T3 en valt het relais af. Nog enkele schakeltechnische details. De beide tantaal-elko's Cl en C2 onderdrukken storingen doordat ze wisselspanningen naar massa afvoeren. De langzame veranderingen in de spanningsval over de FET's worden hier echter niet door beïnvloed. PI en R4 dienen voor het afregelen van de offset-spanning. C4 verzorgt de frekwentiekompensatie van de opamp; wat dat precies inhoudt valt buiten het bestek van dit artikel, maar wat het om gaat is dat C4 een vrij hoge waarde heeft, wat tot gevolg heeft dat de opamp alleen lage frekwenties doorlaat. De laagdooriaatfunktie van IC1 verklaart tevens de aanwezigheid van IC2. Deze Schmitt-trigger zorgt er voor dat T3 het relais abrupt, dus zonder geklapper, in- en uitschakelt. R3 en R5 geven

Standaardnetvoeding van -1-12 V

Onderdelenlijst R1,R2 = 100 kQ R3 = 3,3 kQ R4,R5 = 10 kQ R6,R7 = 2,7 kQ R8 = 6,8 kQ PI = 100-kQ-instelpotmeter P2 = 50-kQ-instelpotnneter C1,C2 = 4,7 ^F/16 Vtantaalelko C3 = 10 f/F/16 V C4 = 680 nF Dl = 1N4148 T1,T2 = BF256A T3 = BC 549C/BC 550C IC1,IC2 = CA 3130 Rel = Siemens printrelais V23027-A0002 (liggend) Diversen: Elex-standaardprint formaat 1 montagemateriaal, afgeschermde kabel, etc. Kosten: ca. f 32,—

r

X

I C i

BI = 6 4 0 0 1 0 0 0

J

Onderdelenlijst Cl

Figuur 6. De montage op een standaardprint van formaat 1 zal onze lezers weinig moeite kosten. Figuur 7. De standaardnetvoeding van +12 V/1 A. Ook andere gestabiliseerde voedingen van 12 V komen in aanmerking.

=

470

MF/40 V

C2 = 10 M F / 1 6 V 03 = 100 nF BI = B40C1000 ICI = 7812 Trafo 18 V/0,14 A sek. Koellichaam voor ICI Elex-standaardprint formaat 1 Kosten: ca. f 24,— (Beschrijving in Elex nr. 10, juni 1984, pp. 6-44/45)

m Cl'

^1-

l I

B1

^

O

%

J

de Schmitt-trigger een zekere hysteresis, zodat bij kleine schommelingen in de temperatuur de pompmotor niet voortdurend in- en uitgeschakeld wordt. Dl is de "verplichte" vrijloopdiode voor Rel, en C3 buffert de voedingsspanning.

B o u w en afregeling Het is beslist noodzakelijk dat Tl en T2 van dezelfde fabrikant en uit dezelfde serie afkomstig zijn; zo bereiken we dat het temperatuurgedrag van belde zoveel mogelijk identiek is. Figuur 5 toont hoe met een FET, een afgeschermde kabel en wat silikonenkit een sensor gemaakt kan worden. Silikonenkit is te koop in de akwariumwinkel (waar men er de bakken mee afdicht) en in de doehet-zelf-handel. In figuur 6 is te zien hoe de onderdelen op een standaardprint van formaat 1 worden gemonteerd. Breng vervolgens de sensorkabels op de juiste lengte, maar leg ze nog niet aan, want eerst moet de schakeling nog worden afgeregeld. Nadat de sensors op de schakeling zijn aangeslo-

lÊ

ten, kan de netvoeding worden ingeschakeld (wie geen netvoeding bij de hand heeft vindt in figuur 7 alles wat nodig is voor de Elexstandaardvoeding van -1-12 V). Vervolgens worden de aansluitpunten 1 en 2 (die verbonden zijn met de pennen 3 en 2 van IC1) kortgesloten. Zo simuleren we aan het IC de toestand "gelijke temperatuur". Vervolgens wordt P2 in de middenstand gezet, en daarna regelen we met PI de uitgang van IC1 (pen 6) af op 6 V. Verwijder nu de kortsluitbrug en dompel de sensors in een glas lauwwarm water van 30. . .40°C. Nu wordt P2 zo afgeregeld dat het relais aanvankelijk net aantrekt; draai dan P2 nog iets terug totdat het relais weer afvalt, en let hierbij op de hysteresis van IC2. Ter kontrole nemen we dan T l (de "boiler-sensor") uit het water. Doordat de lucht koeler is dan het water moet het relais aantrekken. Nu de montage. De beste resultaten worden verkregen als men de sensors in de buizen van de koliektor en de boiler monteert, maar

'L

Display-vensters voor perfekte afwerking van frontplaten

1

Een altijd terugkerend probleem voor elektronica-hobbyisten is de mechanische afwerking. Vooral bij frontplaten is het nogal storend als een uitsparing voor een aantal zevensegments-displays niet netjes is uitgezaagd. Voor de oplossing van het laatstgenoemde probleem bestaat een elegante oplossing: een display-venster. Omdat de rand van het venster in ruime mate over de uitgezaagde rand valt is het mogelijk heel wat ongerechtigheden weg te werken. Het venster is verkrijgbaar in de kleuren rood en amber. Wat de montage betreft kan gekozen worden uit twee bevestigingsmogelijkheden: inklemmen (en/of plakken) of vastschroeven. De meest voor de hand liggende toepassing is het gebruik als display-venster voor zeven-segmentsdisplays. De display-vensters zijn leverbaar voor 2 tot 8 displays in drie verschillende standaardhoogtes. Texim Electronics, Postbus 172, 7480 AD Haaksbergen

men dient dan wel te beschikken over hittebestendige kabels en waterdichte kabeldoorvoeren. Een andere mogelijkheid is de sensors op de buizen te lijmen, c.q. vast te zetten met warmtegeleidende pasta en plakband. De beste plaats bij de koliektor is op (of in) de hoogstgelegen buis, en wel zo dicht mogelijk bij het kollektorlichaam. In de kelder zoeken we de buis die de boiler met de pomp verbindt, en plaatsen dan de sensor zo dicht mogelijk bij de boiler. Let bij het aansluiten van de pompmotor op het volgende. Als regel loopt de pomp op 220 V, maar de print is voor deze spanning niet geschikt. Kontroleer eerst of de relaiskontakten de spanning en de stroom van de pompmotor kunnen verdragen; zo ja, monteer dan het relais naast de print en sluit de pomp aan. Als het relais niet zwaar genoeg is voor de pomp, monteer het dan op de print, en gebruik het om een tweede relais in te schakelen dat wel de juiste waarde heeft. Het tweede relais wordt naast de print

'^mc

gemonteerd en moet geschikt zijn voor 12 V. Ga na of de spoelstroom van het tweede relais geen overbelasting van de netvoeding veroorzaakt; zonodig moet een zwaardere netvoeding worden ingezet. Monteer alle onderdelen in een kast die groot genoeg is en voorzien van een goede ontluchting. Plaats het geheel op een plek die droog is en waar een zoveel mogelijk gelijkmatige temperatuur heerst, bijvoorbeeld in de verwarmingskelder.

'ÜL

Modelbouwers moeten voor het beoefenen van hun hobby nogal eens naar buiten. En omdat vele onderdelen van hun modellen elektrisch werken wordt voor de stroomvoorziening meestal een flinke voorraad akku's of batterijen ingeslagen. Voor zover de stroombron zich in het model zelf bevindt is deze aanschaf natuurlijk onvermijdelijk, maar voor het grondstation is een alternatieve oplossing denkbaar. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de autoakku (die meestal toch in de buurt is) als stroombron te gebruiken. In dit artikel wordt een startbox beschreven waarmee men een elektrische starter kan aandrijven (12 V), een pomp kan laten werken (6 V), of een gloeiplug kan voorverwarmen (0,5. . .3 V). En alle energie die hiervoor nodig is komt, zoals gezegd, uit de autoakku.

De funkties We beginnen met de eenvoudigste funktie. Links in het schema (figuur 1) vinden we de starter. Deze levert 12 V, rechtstreeks uit de autoakku. De zekering F1 zorgt er voor dat de stroom nooit hoger wordt dan 2 A. De starter is vooral bedoeld voor het aanslingeren van vliegtuigpropellors. Het tweede deel van de schakeling dient voor het aandrijven van een pomp (6 V). De 12 V van de autoakku wordt eerst gestabiliseerd op 7,5 V door de dioden Dl en D2 (6,8 V -I0,7 V = 7,5 V). Dit gebeurt echter uitsluitend als SI geopend is; zoniet, dan vloeit alle stroom naar massa. Met de gestabiliseerde spanning wordt de basis van het darlington-paar T1/T3 aangestuurd. Deze beide transistoren veroorzaken ook nog wat spanningsval (1,4 V), zodat we aan de klemmen ffi en e over een gestabiliseerde spanning van vrijwel 6 V kunnen beschik-

ken. Ook dit tweede deel van de schakeling is voorzien van een beveiliging tegen overbelasting, maar deze is wat uitgebreider van opzet dan de zekering F1. De beveiliging bestaat uit R3 en T5. De werking is eenvoudig. We gaan er van uit dat Tl en T3 samen 1,4 V en T5 ongeveer 0,7 V basisspanning nodig hebben, willen zij in geleiding komen. Zodra nu over R3 een spanning van 0,6 V of hoger komt te staan, raakt T5 in geleiding, wat tot gevolg heeft dat het darlington-paar T1/T3 minder basisstroom ontvangt. Weliswaar blijft er nog 1,4 V over, maar dat neemt niet weg dat het darlington-paar nu veel slechter geleidt, zodat er minder stroom vloeit. Ook het derde funktieblok is gebaseerd op hetzelfde schakelprincipe: R7 en T6 zorgen daar voor de beveiliging. De stroom in deze sektie is echter hoger

omdat R7 een faktor twee kleiner is dan R3; dit heeft tot gevolg dat de stroom twee keer zo groot kan worden. Het derde deel van de schakeling bestaat uit een regelbare spanningsbron en een stroommeter. Met de uitgangsspanning van 0,5. . .3 V kunnen bijvoorbeeld gloeipluggen worden voorverwarmd. De opzet van deze sektie is bijna hetzelfde als die van de tweede. Het belangrijkste verschil schuilt in de diode-keten en de potentiometer die daarmee is verbonden. De spanningsval per diode kunnen we stellen op 0,7 V, zodat op de anode van D3 4,2 V aanwezig is. Met behulp van potentiometer PI kan deze spanning geregeld worden tussen 2,1 V en 4,2 V. Met deze spanning wordt het darlington-paar T2/T4 aangestuurd. Door de spanningsval over de basis-emitter-overgangen

van de beide transistoren en over weerstand R7, bedraagt de uitgangsspanning ongeveer 0,5. . .2,6 V al naar gelang de stand van PI. De werking van T2/T4 is hetzelfde als die van T1/T3. Met de draaispoelmeter M, die parallel staat aan R7, wordt de stroom door R7 gemeten. De meter wordt afgeregeld met instelpotmeter P2. Voor het afregelen kunnen we kiezen uit meerdere mogelijkheden. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk een belastingsweerstand aan te sluiten tussen de uitgangsklemmen van dit (en alleen dit!) deel van de schakeling. Met de multimeter meten we dan de stroom en draaien vervolgens aan P2 totdat de draaispoelmeter dezelfde waarde aangeeft. Maar zonder belastingsweerstand (dus alleen met de multimeter) gaat het ook, en zelfs nauwkeuriger. Vergeet niet dat de waarden

Figuur 1. Het schema van de startbox. Met dit apparaat kan de modelbou^A/er vele elektrische hulpjes voeden. TIP 3055 Figuur 2. Het is zeer belangrijk dat de vele dioden in deze schakeling alle in de juiste richting gemonteerd worden. Sommige weerstanden moeten tamelijk veel stroom verwerken, zodat ze nogal fors zijn uitgevallen.

D2 . . . D8 = 1N4148 T1,T2 = BD139 T3,T4 = TIP 3055 T5,T6 = BC547B

Onderdelenlijst R1 = 560 Q R2 = 2,2 Q/10 W R3 = 0,33 Q/5 W R4 = 680 Q R5,R6 = 4,7 Q/10 W R7 = 0,15 Q/5 W PI = 470 ö lin. P2 = 10-Q-instelpotmeter Dl = 6,8 V/400 mWzenerdiode D2.. .D8 = 1N4148 T1,T2 = BD 139 T3,T4 = TIP 3055 T5,T6 = BC 547B Diversen: 51 = schakelaar met maakkontakt, 2 A 52 = schakelaar met maakkontakt 83 = schakelaar, eventueel gekombineerd met PI banaansteker-chassisdelen (3 rood, 3 zwart) aluminiumplaat 16 x 18 cm (1 mm dik) kastje 19 X 12 x 6 cm (L X B X H), bijv. van Retex, Abox of Teko 1 draaiknop met indikator F1 = glaszekering 2 A, snel, met houder voor frontmontage M = draaispoelmeter 100 piA 2 akkuklemmen voor de autoakku 1 Elex-standaardprint, formaat 2 Kosten: f 35,—

Figuur 3. Ontwerp voor de frontplaat. Wie een beter idee heeft kan w a t ons betreft zijn gang gaan.

(^

STARTBOX 0,5V

2,6V

o

o

O

©

©

©

©

©

©

12V 2A

©

©

6V 2A

0,5V...2,6V 4A

op de schaal van de draaispoelmeter niet overeenstemmen met de stroom die in werkelijkheid geleverd wordt. Daarom moet de aanwezige schaal worden overgeplakt of vervangen door een nieuwe volgens het model dat in figuur 3 te zien is. Een stroom van O A komt dan overeen met de minimale uitslag (O fjA), en een stroom van 5 A met de maximale uitslag (100 fjA). Goedkope Japanse uitsturingsmeters van 100. . . .200 piA volle schaal zijn ook bruikbaar. Als men de schakeling wil gebruiken voor het voorverwarmen van gloeipluggen kan PI op elegante wijze worden afgeregeld. De gloeiplug wordt aangesloten en in de hand genomen. Vervolgens draait men aan de potmeter totdat de gloeidraad rood opgloeit. Blaas nu over de gloeidraad. Bij de juiste instelling zal de gloeidraad niet van kleur (en dus van temperatuur) veranderen. De schakeling kan maximaal 4 A bij 3 V leveren, wat voor een gloeiplug eigenlijk al te veel is. Wees

o\

Figuur 4. Hier is het U-vormIge koellichaam te zien dat de warmte van de vier transistoren naar buiten afvoert.

2 3 , .AwwV'»^""!""^""/»//^/

dus voorzichtig bij het instellen van PI!

De b o u w Omdat op de print voor de startbox cuimte moet zijn voor vijf dikke weerstanden is een standaardprint van formaat 2 vereist (zie figuur 2). De transistoren T l . . .T4 moeten goed gekoeld worden en kunnen daarom niet op de print worden gemonteerd. De koeling hebben wij op een bijzondere manier aangepakt. In de achterwand van een kunststof kastje worden twee smalle sleuven gezaagd (van + 3,5 cm lang) die zich op ongeveer 1 cm van de bodem bevinden. Boor bovendien wat ontluchtingsgaatjes. Neem nu een aluminium plaat van ongeveer 16 x 18 cm en minimaal 1 mm dik. Deze wordt uitgezaagd in de vorm van een hoefijzer, zodat aan beide zijden een flap overblijft met een breedte van 3 cm en een lengte die gelijk is aan de breedte van het kastje (in ons geval 12 cm). Tenslotte wordt de brede strook waar de flap-

^

pen aan vast zitten onder een rechte hoek omgezet; daarna steken we de flappen door de sleuven naar binnen, zodat de transistoren er op gemonteerd kunnen worden. Vergeet niet hierbij micaisolatieplaatjes te gebruiken, en ook kan het geen kwaad de achterzijde van de transistoren te voorzien van koelpasta. Het maken van dit koellichaam loont de moeite; het heeft de juiste maat, het zorgt voor een solide bevestiging en is goedkoper dan een koelblok uit de winkel. De transistoren worden met behulp van dik montagedraad aan de soldeerpennen gesoldeerd. De dikke weerstanden R2, R5 en R6 moeten iets boven de print worden gemonteerd, zodat de lucht ook de onderzijde kan koelen. Het kastje mag van kunststof zijn. Voor de frontplaat verdient echter aluminium de voorkeur omdat het zich gemakkelijker laat bewerken. De buitenmaten van het kastje zijn 19 X 12 x 6 cm

(L X B x H ) . Een kast met een schuin frontpaneel is praktisch maar met een rechthoekig model gaat het ook. Nu de frontplaat (zie figuur 3). Op de frontplaat worden drie rode en drie zwarte aansluitklemmen bevestigd, alsmede S I . . .S3, de zekeringhouder, PI (met knop) en de draaispoelmeter. Wie dat wil kan PI nog van een schaal voorzien en bij de onderste rij aansluitklemmen de juiste opschriften aanbrengen (met afwrijfletters en plasticspray). De akku wordt met dikke kabels en akkuklemmen op de schakeling aangesloten. Goed beschouwd is de mechanische afwerking gekompliceerder dan de bouw van de schakeling. Hoe fraai het kastje moet zijn is in principe een kwestie van persoonlijke smaak, maar omdat het apparaat hoofdzakelijk buiten gebruikt zal worden bevelen wij aan de konstruktie degelijk uit te voeren.

LED's voor 220 volt Ofschoon je LED's voor alles en nog wat kunt gebruiken, zijn ze voor netspanningskontrole eigenlijk ongeschikt; ze kunnen immers maar zo'n 1,6. . .2,4 volt verdragen. Met een flinke dikke voorschakelweerstand zou het natuurlijk wel gaan, maar of die aanpak nou werkelijk zo rationeel is, wagen we te betwijfelen. Immers, bij een LED-stroom van slechts 20 mA moet die weerstand vrijwel helemaal in z'n eentje bijna 4,4 W dissiperen (reken maar na: P = U • I). We moeten dus naar een andere methode omkijken, willen we er geen bijzetkacheltje van maken. We gebruiken daarom een kondensator (Cl in figuur 1) als "voorschakelweerstand". In een (ideale) kondensator ontstaat geen warmte — we komen er straks nog uitgebreid op terug — en hij heeft, zoals u zult weten, voor wisselspanning een bepaalde weerstand. Hoe groot deze weerstand (officieel heet dat de kapacitieve reaktantie, oftewel de schijnbare weerstand van de kondensator) is, hangt van twee dingen af: de kapaciteit van de C en de frekwentie van de wisselspanning. De 330 nF-kondensator in figuur 1 bijvoorbeeld, heeft bij 50 Hz — de netfrekwentie dus — een weerstand van 10 kohm. De LEDstroom in onze schakeling kan dus nooit groter worden dan zo'n 22 mA. Natuurlijk hebben we aan één LED niet genoeg; de stroom moet immers in twee richtingen kunnen vloeien (zodat de kondensator geladen en ontladen wordt). We schakelen daarom twee LED's anti-parallel, wat het bijkomend voordeel heeft dat de één de ander tegen te hoge spanningen beschermt (een LED in sper-

richting kan immers maar zo'n 3 tot 5 volt verdragen). Door deze wijze van schakelen is namelijk altijd één van de twee LED's in geleiding, waardoor de spanning nooit destruktieve waarden kan aannemen. Goed, hoe zit dat nou met het vermogensverlies in een kondensator? Zoals we al zeiden, dissipeert een (ideale) kondensator geen vermogen; er wordt geen elektrische energie omgezet in warmte. De kondensator verschuift namelijk de stroom die erdoor loopt een kwart periode (90°) ten opzichte van de spanning die erover heen staat. In figuur 2 zien we dat daar-

door tijdens elke halve periode van de spanning de stroom een kwart periode lang in positieve richting vloeit en een kwart periode in negatieve richting. Met andere woorden, tijdens elke halve periode vloeit er elektrische energie in de kondensator maar er ook weer uit. Er blijft dus niets "achter" dat door de kondensator zelf moet worden verwerkt, zodat er ook geen sprake is van warmteontwikkeling. De weerstanden R1 en R2 hebben respektievelijk de taak om de kondensator te ontladen wanneer de netspanning uitgeschakeld wordt (R2) en om de stroom

Onderdelenlijst

R2r^

Cl

© tf

220 V

330 n 400 V

H

lol

F*

1*^1

L^ i

< LED1

R1 = 2,2 kS/1 W R2 - 560 kQ Cl = 330 nF/400 V D1,D2 = LED (willekeurig)

1

Figuur 1. Een kondensator als "voorschakelweerstand". Een ongewone maar energiesparende methode o m de LEDstroom te begrenzen.

1

LED2

Figuur 2. Bij een kondensator is de spanning die erover staat ten opzichte van de stroom die er door loopt 90° in fase verschoven, zodat de grootste stroom ontstaat bij een ongeladen kondensator (Uc = 0). Figuur 3. De LED-schakeling moet precies zoals een neonlampje — dat normaliter als netspanningsindikatie w o r d t gebruikt — achter de zekering en de dubbelpolige netschakelaar worden aangesloten.

i---

Figuur 4. Alle komponenten moeten i.v.m. de hoge spanning op een in twee helften gezaagd stukje montagestrook worden aangebracht. De door ons gebruikte LED's zijn rechthoekig van v o r m , zodat ze samen een mooi vierkant indikatielampje vormen. Lees wel voor het opbouwen de netspanningsregels op pagina 4 nog eens door!

Ph. Bosma

binnen de perken te houden wanneer de schakeling tijdens een spanningstop ingeschakeld wordt (R1). De kondensator is bij het inschakelen immers nog leeg, zodat er zonder weerstand R1 een te flinke inschakelstroom zou ontstaan. Zo, hoe het zaakje werkt, weten we nu; de opbouw is aan de beurt. Veel problemen zal dat voor niemand opleveren, maar houd wel terdege in de gaten of de werkspanning van de gebruikte kondensator hoog genoeg is (minstens 400 V, normale C'tjes van 63 V of 100 V voldoen hier dus niet!). Verder is het ~ vanwege de hoge spanning — raadzaam om de schakeling niet op de standaard Elex-print op te bouwen, omdat daarvoor de spoortjes te dicht naast elkaar staan. Men dient bij deze schakeling sowieso heel voorzichtig te zijn, want alles is met het lichtnet verbonden. Vooral bij de montage van de LED's in een frontplaatje moet men er op letten dat geen van de aansluitdraden ervan in aanraking kan komen met het (meestal metalen) frontje: dat kan dodelijk zijn, dus zorg dat alle metalen delen van de behuizing goed geaard zijn! Als "ondergrond" voor de 5 komponenten hebben wij een in twee helften gezaagd stukje montagestrook gebruikt (zie foto), waarna we het geheel met isolatieband hebben geïsoleerd. Wat u bij het testen allemaal in de gaten moet houden, kunt u lezen in Elextra onder het kopje "netspanning".

kursus ontwerpen deel 8 In de vorige aflevering kwamen de twee voornaamste versterker-schakelingen met één transistor aan de orde, namelijk de geaarde emitterschakeling en de geaarde koliektorschakeling oftewel de emittervolger.

O

Wanneer de basisspanning hoog is, licht alleen LED2 op. De stroom loopt van de plus via T, Ryj en LED2 naar massa. Wil men alleen LED1 laten oplichten, dan moet de basisspanning laag zijn. De LED-stroom loopt nu door LED1, Ry, en R^. Voor eenzelfde lichtintensiteit mag R^ in vergelijking met Ry, niet te hoog zijn. We kunnen dit soort problemen omzeilen door gebruik te maken van een tweede transistor. Deze schakeling wordt de komplementaire emittervolger genoemd:

o o De geaarde emitterschakeling (a) wordt voornamelijk toegepast als spanningsversterker, terwijl de emittervolger (b) juist de stroom versterkt. De uitgangsspanning volgt de ingangsspanning op 0,7 V na. Er treedt dus geen spanningsversterking op, maar de ingangsstroom wordt fors versterkt. Een emittervolger kan daarom normaliter meer stroom aan de uitgangsbelasting leveren dan een geaarde emitterschakeling. Men kan de eigenschappen van belde schakelingen kombineren door ze gewoonweg aan elkaar te knopen.

0)

T2 (een PNP-type) heeft de plaats ingenomen van de emitterweerstand. Deze geleidt als Tl spert en stelt zodoende de lage emitterweerstand voor. Wanneer Tl geleidt staat T2 open, zodat Tl alleen aan de aangesloten belasting hoeft te leveren. Via de aansturing wordt ook T2 van signaal voorzien. In feite kunnen we ook T2 als signaaltransistor opvatten en Tl als "hulptransistor"; het is maar hoe je het bekijkt. Wat er in het blok "aansturing" ingevuld moet worden, hangt af van de opzet van de eindtrap. Een voorbeeld hiervan vinden we in onderstaande schakeling:

84823X-2

De hogere spanningsversterking van Tl kan ook bij zwaardere belastingen gehandhaafd blijven doordat T2 relatief weinig stroom "vraagt". Een eenvoudig eindversterkertje dus. Toch is een dergelijke opzet niet zó geschikt vanwege het grote stroomverbruik: T2 moet immers én de uitgangsstroom èn de stroom door de emitterweerstand (Rg2) leveren. Rg2 telt dan in feite mee als een soort "extra" belasting zonder nut (als we de versterker zelf als een "black box" beschouwen). Een probleem dat we niet kunnen oplossen door het simpelweg vergroten van de emitterweerstand. De volgende schakeling laat dit zien;

De uitgangsstroom naar de belasting wordt over beide transistoren verdeeld. Tl levert stroom van de plus naar de

belasting bij stijgende uitgangsspanning, terwijl T2 stroom voert tijdens dalende uitgangsspanning. De beide dioden zorgen voor een spanningsverschil tussen beide basissen van 1,4 V. Nemen we aan, dat deze spanning gelijkmatig over beide basis-emitter-overgangen verdeeld wordt (dus elke transistor krijgt 0,7 V), dan worden beide transistoren nèt in geleiding gebracht. Zou men dit niet doen {de basissen dus gewoon met elkaar verbinden), dan bevindt de eindtrap zich tussen beide doorlaatspanningen in een " d o o d " gebied. Anders gezegd: de ingangsspanning moet eerst 0,7 V stijgen of dalen voordat een transistor in geleiding komt. Om dit te voorkomen wordt tussen beide basissen een voorspanning gelegd. Daar beide transistoren in rust elk een beetje geleiden loopt er een stroom direkt van plus naar nul. Deze stroom noemt men de ruststroom. De grootte van deze ruststroom ligt gewoonlijk tussen 5 en 20 mA en is bij vele hifi-eindtrappen instelbaar. Figuur 6 laat zien hoe deze instelling verwezenlijkt kan worden;

Is bijvoorbeeld de weerstand van het bovenste potmeterdeel 10X zo groot als de weerstand van het onderste deel, dan bedraagt de totale spanning over de potmeter: (10

1) • 0,7 V = 7,7 V

Deze waarde moet men natuurlijk nooit instellen bij een eindtrap. Beide transistoren gaan dan prompt in geleiding en sluiten zodoende de plus en de nul kort! Tot slot geven we nog enkele gegevens van de meest voorkomende vermogenstransistoren in komplementaire eindtrappen.

8 T 0 39

T 0 126

T 0 3P

TOS plastic

^

als vervanging voor TOS T03P

^ \

TOS B C E

84823X-8

De spanning over T3 wordt met PI ingesteld. Wanneer PI in de middenpositie staat, bedraagt de voorspanning het dubbele van de basis-emitterspanning van T3, dus 1,4 V. Bij ander instellingen wordt de totaalspanning berekend door de deelfaktor te vermenigvuldigen met 0,7 V.

deelfaktor X 0.7 V

BC 140 NPN/T0 39

BC 160 PNP/T0 39

BD 139 NPN/TO 126

BD 140 PNP/TO 126

TIP 3055 NPN/TO 3(PII

TIP 2955 PNP/TO 3(PI)

60 V 1 A 0,1 A 3,7 W

60 V 1 A 0,1 A 3,7 W

80 V 1,5 A 0,2 A 12,5 W

80 V 1,5 A 0,2 A 12,5 W

70 V 15 A 7 A 100 W

70 V 15 A 7 A 100 W

40...100 63...160 100...250

40...100 63...160 100...250

40...100 63...160 100...250

40...100 63...160 100. .250

20...70

'CES

10 nA

10 nA

UCEsat ft

0,6 (<1)V 50 MHz

0,6 (<1)V 50 MHz

type polariteit/behuizing maximale waarden: kollektor-emitterspanning kollektorstroom basisstroom totale dissipatie

^CEO

ic l8 Ptot

nominale waarden: gelijkstroomversterking P kollektor-emitter-lekstroom kollektor-emitterverzadigingsspanning transitie-frekwentie

Verklaring van de tabel: Allereerst worden de maximaal toegestane waarden van enkele transistor-grootheden opgegeven. Hier mag men dus in géén geval overheen. De totale dissipatie geldt bij voldoende koeling. Het groepscijfer van de stroomversterking wordt achter het typenummer geplaatst, bijvoorbeeld BD 139-10. De kollektor-lekstroom l^^g is de stroom tussen koliektor en emitter bij kortgesloten basis en emitter (spertoestand). De kollektor-emitter-verzadigingsspanning geldt bij volledige geleiding en is afhankelijk van de kollektorstroom. De transitie-frekwentie of grensfrekwentie geeft een indikatie van het hoogst toepasbare frekwentiegebied. Boven deze grens versterkt de transistor niet meer (versterking kleiner dan 1). (wordt vervolgd)

Gr 6 Gr 10 Gr 16

0,5 V 50 MHz

— 0,5 V 75 MHz

—

-

20...70

-

-

0,7 mA

0,7 mA

1,1 V 2,5 MHz

1,1 V 2,5 MHz

Weerstanden worden met R aangegeven. Door middel van gekleurde ringen is de waarde erop gedrul
(Tl y LU

k M G

\ ^\

kleur zwart

Ie' 2e cüfer cijfer 0

\ nullen

-

(1

± 1%

(»)

±2%

oranje

3

3

(KMI OWKI

geel

4

4

groen

5

5

00000

blauw

6

6

000000

violet

7

7

grijs

8

8

-

wit

9

9

goud

-

~ -

zonder

-

1

1 2

zilver

tolerantie in%

2

rood

bruin

Meetwaarden Soms zijn in het schema of in de tekst meetwaarden aangegeven. Die meetwaarden dient men als richtwaarden op te vatten: de feitelijk gemeten spanningen en stromen mogen maximaal 10% van de richtwaarden afwijken. De metingen zijn verricht met een veel voorkomend type universeelmeter met een inwendige weerstand van 20 kQ/V.

p n

1

i

Hoeveel ohm en hoeveel farad? Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels:

±0,5%

~ -

xO.l

± 5%

xO.01

t 10%

-

± 20%

Voorbeelden: bruin-rood-bruin-zilver: 120 Q 10% geel-violet-oranje-zilver: 47.000 Q = 47 kQ 10% (in Elexschema's: 47 k} bruin-groen-groen-goud: 1.500.000 Q = 1,5 M « 5% (in Elex-schema's: 1M5} In Elex-schakelingen worden uitsluitend weerstanden gebruikt uit de zogeheten E12-reeks met een tolerantie van 10% lof 5 % ) . Tenzij anders aangegeven worden y4-wattweerstanden gebruikt. Ze kosten ongeveer een dubbeltje.

~ = ^= = ^ -

Ipico) Inanol (micro) (miilil (kJlol f Mega 1 (Giga!

= = = =^ = =

10 12 tO-9 10-6 10-3 103 106 109

= = = ^

een milioenste var een miljoenste een miljardste een miljoenste een duizendste duizend miljoen miljard

Diverse t e k e n s y m b o l e n

Het voorvoegsel vervangt in tiex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma, maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: 3k9 - 3,9 kQ - 3900 Q 4 ^ 7 = 4,7^iF = 0.000 0047 F

uitgang massa

c ~||^

Kondensatoren

chassis aan nul

zijn kleine ladingreservoirs. Ze worden met C aangeduid. Aangezien ze wel wisselspanning maar geen gelijkspanning doorlaten, worden ze daarnaast ook gebruikt voor het transporteren van wisselspanning. De hoeveelheid lading die ze kunnen bevatten, oftewel de kapaciteit, wordt in farad (F) gemeten. De waarden van gewone kondensatoren (keramische en foüe-kondensatoren) liggen tussen 1 pF en 1 ^F, dus tussen 1 : F en . 1.000.000.000.000 op de kondensator vaak in de Elex-schrijfwijze aangegeven. Voorbeelden: 1n5 = 1,5 nF; pi03 = O.OSpiF - 30 nF; 100 p (of nlOO of nl) ^ 100 pF. De werkspanning van gewone kondensatoren moet minstens 2 0 % hoger zijn dan de voedingsspanning van de schakeling. De prijs is afhankelijk van de kapaciteit en van het materiaal waaruit de kondensator is o p g e b o u w d : f 0,40 tot f 1,50,

u".^?

lichtnet aarde draad (geleioer) verbindingen

kruising zonder verbinding

afgeschermde kabel

schakelaar (open)

drukknop-(open)

!-•

aansluiting (vast) aansluiting (losneembaar) meetpunt

Elektrolytische kondensatoren

Potentiometers oftewel potmeters worden met P aangegeven. Het zijn speciale weerstanden met een verstelbaar sleepkontakt. Met dat sleepkontakt wordt een deel van de spanning die over de hete potmeter-weerstand staat, afgetakt. Met een schroevedraaier instelbare, zogenaamde instelpots, kosten ongeveer twee kwartjes; echte potmeters (met een as) zijn te koop vanaf ongeveer f 1,50.

Af

HE)

(eiko's) hebben een heel hoge kapaciteit (ruwweg tussen V F en 10.000/^F), Ze zijn echter wel gepolariseerd d,w.z. ze hebben een plus- en een min-aansluiting, die niet verwisseld mogen worden. Bij tantaal-elko's (een heel klein type elko) is de plus altijd de langste van de twee aansluitdraden. De werkspanning van elektrolytische kondensatoren (eiko's) is in het schema en in de onderdelenlijst opgegeven. De prijs van eiko's hangt samen met de waarde en de spanning. Eentje van 1 0 | J F / 3 5 V kost zo rond f 0,40.

gelijkspanningsbron (batterij, akku) lichtgevoelige weerstand

temperatuurgevoelige weerstand

koptelefoon

luidspreker

spoel

Variabele kondensatoren

spoel met kern

Evenals bij weerstanden bestaan ook bij kondensatoren speciale instelbare uitvoeringen. Met een schroevedraaier instelbare " t r i m m e r s " kosten ca, f 1 , - ; variabele kondensatoren met een as zijn te koop vanaf ongeveer / 2,50.

transformator

relais (kontakt in ruststand)

potentiometer (potmeter)

draaispoelinstrument

gloeilamp

neonlampje

variabele kondensator

stereopotmeter

- ^

zekering

Dioden

^t

aangeduid met D, zijn de eenvoudigste halfgeleiders en kunnen het beste worden vergeleken met elektronische éénrichtings-wegen of fietsventielen. Ze geleiden de stroom slechts in één richting. Draai je ze o m , dan sperren ze. In doorfaatrichting valt er over de aansluitingen van een siliciumdiode een spanning van ca. 0,6 V (drempelspanning). De aansluitingen heten kathode (streepje in symbool) en anode. De kathode is meestal op het huisje van de diode aangegeven door middel van een gekleurde ring, een punt of een inkeping. Zijn de aansluitingen onbekend, dan kan de diode m.b.v. een lampje en een batterij worden getest. Het lampje brandt alleen als de diode is aangesloten in de getekende richting.

Transistors

Geïntegreerde schakelingen

zijn net als dioden en LED's halfgeleiders. Ze hebben drie aansluitingen: basis, emitter en koliektor. Er zijn NPN- en PNP-transistors. Bij NPN-transistors ligt de emitter altijd aan een negatievere spanning dan de koliektor, bij PNPtypen is dat precies andersom.

meestal afgekort tot " I C ' s " , bestaan tegenwoordig in zoveel varianten, dat er nauwelijks iets in het algemeen over te zeggen valt. De meeste IC's zijn ondergebracht in een DIL-behuizing (dual-in-line): de bekende zwarte " k e vertjes" met twee rijen pootjes. Vaak staan die pootjes trouwens iets te ver uit elkaar en moeten ze (voorzichtig!) wat worden bijgebogen, w i l het IC in het voetje passen. Om vergissingen te voorkomen is pen 1 op het IC altijd gemerkt met een punt of een inkeping o.i.d.

lampje

6 V 50 mA

Een kleine stroom die van basis naar emitter loopt, veroorzaakt een (veel) grotere stroom tussen koliektor en emitter. Daarom zeggen w e dat de transistor de basisstroom "versterkt" (stroomversterking). Transistors zijn vandaag de dag de belangrijkste basiselementen in verstci kerschakelingen.

ToDe belangrijkste technische gegevens van een diode zijn de sperspanning en de maximale stroom in doorlaatrichting. In Elex worden hoofdzakelijk twee typen gebruikt: 1N4148 {sperspanning 75 V, doorlaatstroom 75 m A ) , prijs ca. f 0,15. 1N4001 (sperspanning 50 V, doorlaatstroom 1 A ) , prijs ca. f 0,25.

wnMiiJurmiiWy

Zenerdiode is een diode die in sperrichting boven een bepaalde spanning (de zenerspanning) niet meer spert. Deze diode slaat dus door zonder daarbij defekt te raken. De spanning die over de diode staat, blijft vrij konstant. Ze zijn verkrijgbaar voor verschillende spanningen (en vermogens). Prijs: vanaf f 0,25.

+ '*'* -

LED's

^ I

(light emitting diodes) zijn in een doorzichtige behuizing ondergebrachte dioden, die oplichten als er stroom door loopt. De spanning over deze dioden bedraagt geen 0,6 V, maar ligt afhankelijk van het type tussen 1,6 V en 2,4 V. De benodigde stroom bedraagt 15 a 25 m A . De kathode (streepje in symbool) herkent men aan het korte pootje. De goedkoopste LED's kosten zo ongeveer een kwartje.

Indien een voorgeschreven type halfgeleider niet voorhanden is kan heel vaak gebruik worden gemaakt van een 'gelijkwaardig (ekwivalent) type. Geïntegreerde schakelingen (IC's) zijn vaak door verschillende fabrikanten van een in details afwijkend type-nummer voorzien. In schema's en onderdelenlijsten wordt uitsluitend het gemeenschappelijke hoofdgedeelte van het type-nummer weergegeven. Een voorbeeld. De operationele versterker, type ,741, komt in de volgende " g e d a a n t e n " voor: /^A 741, LM 741, MC 741, RM 741, SN 72741, enzovoorts, Elexomschrijving: 741. Het verdient aanbeveling o m IC's in IC-voeten te plaatsen (ze kunnen dan, indien nodig, makkelijk vervangen worden).

Symbolen In onze schakelingen worden de typen BC 547 (NPN) en BC 557 (PNP) het vaakst gebruikt. Deze twee hebben dezelfde aansluitingen. In de meeste schakelingen kan men in plaats van de BC 547 en BC 557 ook andere typen gebruiken met ongeveer dezelfde eigenschappen: NPN: BC 548, BC 549, BC 107 (108, 109), BC 237 (238, 239) PNP: BC 558. BC 559, BC 177 (178, 179), BC 251 (252, 253). De prijs van al deze typen ligt rond f 0,40.

In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de gebruikte schema-symbolen af van officiële tekenafspraken ( D I N , NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " & " , " ^ 1 " , " 1 " of " ^ 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar èn blijft de aansluiting op de in het elektronicaonderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. Elex

NEN

Speciale transistoren zijn bijvoorbeeld de fototransitor en de PET. De fototransistor kan opgevat worden als een fotodiode met versterker. De FET is een transistor die met een spanning (dus geen stroom) in geleiding gebracht kan worden. Zo als er bij een transistor NPN- en PNP-typen zijn, zo kennen w e bij FET's N- en P-kanaal-typen.

operationele versterker (opamp)

)-poort (EN-poort

fototransistor (NPN) met en zonder basisaansluiting

Fotodiode

4^

M

is eigenlijk een omgekeerde LED; in plaats van licht te geven ontvangt deze diode licht en levert een lichtafhHfi' ' i l -ir,..-,;!, P:]\s v:,fiaf ca. z'2,50.

'KO

D-poort [NEN-pooi

N-kanaal J-FET

P-kanaal J-FET OR-poort (OF-poort)

Andere aktieve komponenten

Kapaciteitsdiode

^H^

is een diode die, in sperrichting aangesloten, zich als een kondensator gedraagt. De kapaciteit van de kondensator is afhankelijk van de spanning over de diode: een spanningsafhankelijke kondensator dus. Prijs: vanaf ca. f ^,~.

zijn o.a. de thyristor, de diac en de triac. De thyristor is een diode die met een stuurstroom (gate-stroom) in geleiding gebracht kan worden. De triac werkt als een thyristor, maar dan voor wisselstroom. De diac spert in beide richtingen maar komt boven een bepaalde spanning volledig in geleiding.

'I&

i-poort (NOF-poort,

-EXOR-poort (EX-OF-poort!

thyristor

't

—\TT7NO_ —TL—Ly^

EXNOR-poort lEX-NOF-poortl

~i I

^Mo_ r