ELEX tijdschrift voor hobby-elektronica 1984-11 issue july

2 e jaargang nr. 7 juli 1984 ISSN 0167-7349

Hoofdredakteur: P.V. Holmes Chef redaktie: E.J.A. Krempelsauer Chef ontwerp: K.S.M. Walraven

Uitgave van: Elektuur B.V., Peter Treckpoelstr. 2-4, Beek (L) Telefoon: 04402-74200, Telex 56617 Korrespondentie-adres: Post¬ bus 121, 6190 AC Beek (LI 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 opge¬ nomen schakelingen slechts voor partikuliere of wetenschappelijke doeleinden vervaardigd worden en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van schakelingen geschiedt buiten de verantwoorde¬ lijkheid van de uitgeefster. De uitgeefster is niet verplicht on¬ gevraagd ingezonden bijdragen, die zij niet voor publikatie aan¬ vaardt, terug te zenden. Indien de uitgeefster een ingezon¬ den bijdrage voor publikatie aan¬ vaardt, 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 gebrui¬ kelijke vergoeding.

Nadrukrecht: Voor Duitsland: Elektor Verlag GmbH, 5133 Gangelt.

© Uitgeversmaatschappij Elektuur B.V.-1984 Printed in the Netherlands

Drukkerij: N.D.B. Leiden, Zoeterwoude

Redaktie Nederland: P.E.L. Kersemakers (hoofd landgroepl, J.F. van Rooij, P.H.M. Baggen, I. Gombos, M.J. Wijffels Redaktie buitenland: A. Schommers, R.Ph. Krings Redaktiesekretariaat: C.H. Smeets-Schiessl, G.W.P. Wijnen Vormgeving: C. Sinke

uit de inhoud: De signaalspanningen in bijvoorbeeld geluids¬ apparatuur zijn meestal te zwak om met een ge¬ wone multimeter te meten. Jammer, want als er eens iets kapot is, kan het zeer handig zijn om het signaal te volgen om te kijken waar de kink zit. Dit zeer gevoelige meetinstrumentje, bij slechts 50 mV wisselspanning slaat de wijzer al vol uit, kan daarom een welkome uitbreiding van het thuislab vormen. audio-millivoltmeter blz.10

Grafische produktie: N. Bosems, L.M. Martin, J.M.A. Peters Abonnementen: Y.S.J. Lamerichs jaarabonnement Nederland België buitenland f 39,50 Bfrs. 780 f 5 4 , Een abonnement loopt van januari tot en met december en kan elk gewenst moment ingaan. Bij op¬ gave in de loop van een kalender¬ jaar wordt uiteraard slechts een deel van de abonnementsprijs be¬ rekend. Bij abonnementen die in¬ gaan per het oktober-, novemberof decembernummer wordt tevens het volgende kalenderjaar in reke¬ ning 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 tevo¬ ren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-nummer. Commerciële zaken: C. Sinke W.H.J. Peeters (advertenties) Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aanvraag. Prijslijst nr. 1 is van toepassing. Korrespondentie: In linker bovenhoek vermelden: TV technische vragen LP lezerspost HR hoofdredakiie AW adreswijzigingen ADV advertenties ABO abonnementen RS redaktiesekretariaat

Ook een computer kan op den duur gaan vervelen, vooral als alles zich alleen op het beeldscherm blijft afspelen. Veel leuker wordt het als de computer zelf signalen naar buiten kan geven, zodat allerlei zaken bestuurd kunnen worden (wat dacht u van de treinbaan). In dit nummer staat een zogenaamde interface-schakeling voor de ZX81, waarmee de gebruiker acht schakel¬ kanalen (met relais) tot zijn beschikking heeft. ZX81-stuurcomputer blz. 24 Er zijn van die voorvalletjes in het dagelijks leven die je aardig van slag kunnen brengen. Als bijvoorbeeld bij het opnemen van de telefoon net wordt opge¬ hangen aan de andere kant. Of als er iemand aanbelt als je er net niet bent. Alleen zal je dat laatste nooit weten omdat je dan immers afwezig bent. Om ook in die gevallen mensen de gelegenheid te geven de hersenen te pijnigen over wie ze net misgelopen zijn, dit alleraardigste schakelingetje. deurbelgeheugen blz. 28

elextra

7-04

komponenten

7-55

informatie, praktische tips

zelf bouwprojek ten audio-millivoltmeter 7-10 Een gevoelig meetinstrument voor laagfrekwente wisselspanningen (bijvoorbeeld in geluidsapparatuur). automatisch reservelampje 7-13 Als het ene lampje (ongewenst) uit gaat, licht het andere vanzelf op. toerenteller voor modelvliegtuigen 7-16 Toerentallen tot 15000 rpm optisch, dankzij de schaduw van de voorbijsuizende propellerbladen, gemeten. ZX81-stuurcomputer 7-24 Acht relais, geschakeld vanuit een ZX81 -computer, waarmee van alles aangestuurd kan worden. deurbelgeheugen 7-28 Attendeert u er op dat er iemand tijdens uw af¬ wezigheid aan de deur is geweest.

nieuwe produkten

7-09

'n tip batterijen bevestigen met klitteband

7-21

aarde, nul, massa 7-32 Verwarrende begrippen omdat de verschillen nogal subtiel zijn. kaleidoskoop

7-35

speciale weerstanden 7-52 Speciaal omdat ze reageren op hun omgeving: op temperatuur en licht.

grondbeginselen hoe zit dat: potentiaal en potentiometer

7-08

hete draad 7-14 Een experimentele stroommeter voor grote stromen.

7-38

lineair en logaritmisch 7-22 Wie een potmeter gaat kopen, moet een beetje van wiskunde weten.

lichtsluis 742 Het relais trekt aan als de lichtstraal onderbroken wordt. Om de deuren te openen, het licht in te schakelen of de hekel te laten vallen.

hoe werkt een LCD? 7-30 Het aflezen van een digitaal horloge kost de meesten (nog) maar weinig moeite, maar hebt u zich ooit afgevraagd wat u eigenlijk ziet (behalve dan hoe laat het is)?

akwariumthermostaat 7-44 Een konstante temperatuur voor een optimaal tro¬ pisch leefmilieu.

opto-elektronica -. . . 7-36 Er zijn elektronische onderdelen die reageren op licht en ook die zelf licht uitzenden.

licht-aan-alarm 7-47 Om de argeloze automobilist te helnen voorkomen dat hij 's avonds de sleepdienst moet bellen.

DIGI-taal lessen in enen en nullen deel 11: tellen en dekoderen

verkeerslichtensturing Een verkeersregelaar voor de modelbaan.

7-50

bij de voorpagina Voor vliegtuigmodelbouwers geldt dat in de zomermaanden uitgeprobeerd wordt wat in de winter met noeste arbeid in elkaar gezet is. Maar voor een nieuw toestel zijn luchtdoop krijgt, kan het handig zijn het propellertoerental te meten. Is de motor goed afgesteld en levert hij maximale prestaties? Wat is de invloed van een eventuele demper op het toerental? En is wel gekozen voor de juiste propeller? Antwoord op al die vragen kunnen we krijgen door de toerenteller uit dit nummer te bouwen. Voor de eigen¬ lijke meting hoeft dit apparaatje alleen maar voor de propeller gehouden te worden. Uit de schaduwen die de propellerbladen op een fototransistor werpen wordt het toerental afgeleid.

X

I 6 CO

Over het lezen van Elex, het bou¬ wen 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 moge¬ lijk. 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 IL). — 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 be¬ tere 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- 12 = een mil¬ joenste van een miljoenste n = (nano) = 10~9 = een miljardste pi = (micro) = 10~6 = een miljoenste m = (milli) = 10~3 = een duizendste k = (kilo) = 103 = duizend M = (Mega) = 106 = miljoen G = (Giga) = 109 = 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 Q 6M8 = 6,8 MS = 6 800 000 Q

0Q33 = 0,33 Q Kondensatoren: 4p7 = 4,7 pF = 0,000 000 000 0047 F 5n6 = 5,6 nF = 0,000 000 0056 F 4fi7 = 4,7 ^F = 0,000 0047 F De voorvoegsels worden overigens óók gebruikt voor de afkorting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeg¬ gen: 10 700 000 Hz, dus 10 700 000 trillingen per sekonde.

Postbus 121 6190 AO Be

Bouwbeschrijvingen Elex-schakelingen zijn klein, ongekompliceerd en betrekkelijk ge¬ makkelijk 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 ge¬ bruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DIN,MEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubli¬ ceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " & " , " 3 1 " , " 1 " of " = 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen 'in¬ ternationaal bruikbaar en blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehand¬ haafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer.

Maat V. 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 doorverbin¬ dingen 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 door¬ gaans uitsluitend standaard¬ onderdelen, die goed verkrijgbaar zijn. En bovendien betrekkelijk goedkoop! Ga daarom niet bezui¬ nigen op de aanschaf door het kopen van grote partijen onderde¬ len (bijvoorbeeld weerstanden per kilo of "anonieme", ongestempelde transistoren). Goedkoop is vaak duurkoop! Tenzij anders aangegeven worden 'A-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, samen¬ gesteld 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 bevesti¬ gingsgaten 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 moe¬ ten worden, bijvoorbeeld een koperbaan en een aansluitdraad, met de soldeerbout. Voeg vervolgens soldeertin toe. Het tin moet vloei¬ en, zich dus verspreiden over het gebied waar de te solderen delen elkaar raken. Haal 1 a 2 sekonden later de bout weg. Tijdens het af¬ koelen van de soldeerverbinding mogen de twee delen niet ten op¬ zichte van elkaar bewegen. An¬ ders 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 des¬ noods voor extra koeling door de te solderen aansluitdraad met een pincet vast te houden. 7. Knip uit de soldeerlas stekende aansluitdraden af met een scherpe zijkniptang. Pas op voor rondvliegende stukjes draad! 8. Zet de soldeerbout uit na het solderen en tijdens onderbrekin¬ gen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden ver¬ wijderd? Maak dan gebruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwij¬ deren tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op.

10. Oefening baart kunst. Weer¬ standen of stukjes draad zijn zeer geschikt als oefenmateriaal.

Foutzoeken Doet de schakeling het niet met¬ een? 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 ver¬ keerd om? Zijn de voedingsspan¬ ningsaansluitingen niet verwisseld? — Zijn de aansluitingen van half¬ geleiders korrekt? Heeft u de onderdelenplattegrond misschien op¬ gevat 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 zo¬ danig dat er bij een gesloten kast geen aanraakgevaar bestaat. Alle van buiten bereikbare metalen de¬ len 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 be¬ vestigd. (Alléén een soldeerverbin¬ ding is onvoldoende!). * De aarddraad moet langer zijn dan de twee andere draden. Bij onverhoopt lostrekken van de net¬ kabel blijft de aardverbinding dan het langst gehandhaafd. * Houd ongeïsoleerde netspanningsvoerende draden of soldeerpunten minstens 3 mm van ande¬ re draden of soldeerpunten verwijderd. * Verwijder de netsteker uit het stopkontakt vóór het verrichten van werkzaamheden aan het ap¬ paraat. 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 netspan¬ ningsvoerende delen geïsoleerd zijn.

DE BOER HB410 SCHILDERIJ

12,50

EX ANTIEKALARM

gebouwd is, betr wbaa rk! en zeer effec¬ kontakt ge tief akt of rbroken en de schakeling blijft alarm geven. Alleen met de 'geheime' schakelaar is de 7 aak weer tot rust te brengen. Sensoren kunnen maak- en/of verbreèkkontakten zijn. (reedscl of : me kost het pakket ƒ 12,50 HB408 KEN VOLHOUDEND PTEPKRTJE bedacht

71,15 INBRAAK A L ARM

HUIS, KANTOOR ETC

Bijna dagelijks hoor je het op de radio. Weer is er ingebroken en voor vele honderden guldens buil gemaakt. De meeste inbraken worden gepleegd door gelegenheidsinbrekers, die als we het hen moeilijk maken, van de inbraak af zullen zien. Dit bouwpakket bevat alle onderdelen om een komplete en betrouwbare alarmeenheid te bouwen. De eenheid is voorzien van inschakel- en uitscha-

ertraging, aan

sens oran

si rei

ge; "g-

kunnen meerdert; groepen iloten worden en heeft een Het pakket bevat 2 print

drs. Het moet voorzien worden van f >en volts vot •ding fakku of n^tvoe De prijs van het bom/pakket ' 71,13 VI

/\\ onze Douwpakketten worden geleverd met p r i n i . alle benodigde elektronische onder¬ delen I volgens de komponentenlijsi), pot me¬ iers, schakelaars, print pennen, IC-voet en, moniagedraad en soldeert in maar nier d^ behuizing, de knoppen, indikaiielampjes .d. omdai daarbij Uw persoonlijke voorkeur een belangrijke rol speelt. Natuurlijk heeft De Boer Elektronika een ruime sorteringin die toebehoren. Raadpleeg onze verkopers in de winkels en de postorderafdeling!

als

gra~y

Met een alkalinebatierij

i-

eer

werkt de schakel,

ongeveer één jaar. (Zonder bat.]

HC4Q6 iiEGELBARE VOEDING 4 tot 30 Snei te bouwen universele experimenteer voe¬ ding die regcl'jaar is van 4 tot 30 Volf en een stroom kan leveren van 1 Ampère. Voor alles wat U met elektronika aan het doen bent hebt U zoiets nodig, dus is dit pakket een welkome aanvul ing op de hobby-tafel. Op de print kunnen ren stroom en spannings¬ meter worden aangesloten. De koeling is in het pakket aanw-zig. De prijs van he' pakket zonder trafo en meters Met trafo en meters

W9s

De schakeling wekt een piepje op dat 0,2 sec. duurt en om de 4 seconden »o uitgestraald. Het valt in ieder geval en dat is juist de kracht. Bruikbaar pis ex alarmeenheid voor b.v. een diepvriesk die op zo'n plaats staat det hij niet e dag gekontroleerd wordt, of als signaalge' in de prachtige modelboot die verdwa is in het n e t . 01 ter signalering dat t vitrine openstaat. Mogelijkheden geno> ƒ

18,25

V

ƒ 25,50 ƒ 109,00

75,30

24,95

HB409 AUDlOVFRSThNKER

Aardig versterkertje voor 1001 toepassingen. Zeer geschikt voor inbouw In platenspeler e. i*. Ook geschikt als tesi versterkertje op de werkbank. Uitgangsvermogen [afhankelijk van luidsprekers en voedingsspanning] ca. 5 Watt. Voedingsspanning van 6 tot 18 Volt DC. Kompleet met koelplaat maar /onder

26,55'

H3407 AUTO-ALAHV1

voeding kost hei pakket

$

34,95

Zonder koelplaat

ƒ

24,95

•59P°

leverbaar voor

(M $.

Duwen van zo'n ilar echter toch wel proïoet aan de bedrading gerommeld daar b i j l t men eigenlijk liever i is n c j wel te vinden en een irop is gt.ell hij een alarmsigriaal. Natuurlijk is de unit voorzien van uitslap¬ en instap vertraging. Op het relais kar ean sirene o.i.d. worden aangesloten. Ook öe autoklakson is mogelijk. Er kunnen sensoren worden aangesloten die in de koffer :ak, motorruimte, bra:idstotatdekklep e.d. ge::,o ïteerd zijn. Schakeling bevat print en alle daarop voorkomende onderdelen ƒ 59,00

voor

HÜ403/404 IR ZENDER EN ONTVANGER Een tweekanaals zender en een bijbehorende ontvanger die werken op infrarood straling. De zender kar- twee relais laten schakelen op de ontvangerprint. De lijd dat de relais ingeschakeld blijven is mstelbaar. Het systeem werkt mei een toonkode, zodat een grote storingsongevoel igheid wordt bereikt. De zender is dusdanig klein dal hij in een kastje ter grootte van een pakje sigaretten past. Omdat de onrvanger aJieen op (R werkt, is de installatie geschikt voor daglicht. Het bereik is (afhankelijk van een aantal fak•i\) var, 'Z'A. 8 meter tot ca. 2C meter.

zender ' o s t (excl. kastje) De ontvanp.or (incl. relais)

j

26,55

ƒ

75,30

bleem. Er worden ei af. De al. aansluiting

22,55 de boer elehtroniha

n Ue Boet Elektronika Bv. senn .rtje OM.JLK REMBOURS: Bel 040 - 448229 Postbus 680, 5600 AR Eindhoven, .f 9,00 kosten. Postordi VOORUITBETALING: P« of op bai

Be!405 ELEKTRONISCHE SIRENE Een sirene mag bij geen enkele alarminst£ Ilatie ontbreken. Maar er zijn ook legio andere toepassingen te bedenken zoais bij optochten, feestjes, modelbanen en noem maar op. . / s t dit bouwpakket bouwt L' een elektronisch gestuurde sirene. Het uitgangsvermogen is ongeveer 15 Watt en dat is wat! De toon¬ hoogte en de herhalingssnelheid zijn regelbaar. Het pakket komt zonder luidspreker. Het kost 5

nummer. 15.0048394 RaBoBank Eindhoven, ƒ " 5,00 kosten. ir orders beneden ƒ 35,00 worden belast met J 5.00 kosti op en ontvangen een acceptgirokaart bij hun bestelling.

Openingstijden De Boer Eiektronika winkels: De winkels zijn de gebruikelijke tijden open van dinsdag t/m vrijdag 09.00-- 18.00 uur. Eindhoven '*ok op maandag van 13.00 tot 18.00 uur. Zaterdag alle winkels om 17.00 uur gesloten. Koopavond in Dordrecht en in Utrecht op donderdagavond en de andere winkels op vrijdagavond van 18.00 rot 21.00 uur. Mie in deze advertentie vermelde prijzen zijn nchtpri|zen en incl. BTW. Levenng geschied volgens de verkoopvoorwaarden, gedep. bij KvK re Eindhoven onder nr. 33805

AFDELING KLEINE

POSTORDERS

BERG

39-41.

JZUID KONINGINNEWAL ^

CITADELLAAN

39, 5212 VA

LANGE JANSSTRAAT

*6-t8,

EINDHOVEN

5611 JS

58.

5701 NT

0*0

EINDHOVÉM

-

448229

040-448827

HELMOND 04G20— 35289

' • HERTOGENBOSCH 3512 BB UTRECHT

073-'37560 030-310282

M

Heeft u iets te verkopen, of zoekt u een bepaald onderdeel, schema, etc? Elke maand kunnen ook zogenaamde rubrieksadvertenties in ELEX opgenomen worden in de rubriek "konnektors". Teksten voor deze rubriek dienen schriftelijk opgegeven te worden aan: lex, Afd. Adi/., Postbus 121, 6190 AC Beek IL). oor particuliere advertenties bedragen de kosten f 3,75/Bfrs. 74 per regel (+ 27 letter;kens). Voor zakelijke advertenties bedragen de kosten, bij een minimum afname van regels, f tegen 11,—/Bfrs. 217 per regel. Plaatsing vooruitbetaling o rronummer 124.1 1 .00 t.n.v. Elektuur B.V. te Beek (L), voor België: PCR 000-01770 1, onder vermelding van "konnektors". ^J

•

|

I

I H

I

Voor het opbouwen van Elex-schakelingen hebben wij speciale printen ontworpen. We hebben niet gekozen voor een aparte print voor elke schakeling, maar voor een standaardprint. Deze standaardprint is zodanig van koperbanen en gaatjes voorzien dat ze zowel voor een eigen ontwerp als voor een uit Elex gebruikt kan worden. De gaatjes zijn volgens het genormaliseerde raster van 2,54 mm (1/10inch) geboord, zodat alle elektronica-onderdelen (weer¬ standen, kondensatoren, IC's, enz.) passen. Door ervoor te zorgen dat je een paar Elex-printen in voorraad hebt, kun je meteen aan de slag als je een bepaalde schakeling wil bouwen. Er hoeven geen speciale, dure printen besteld te worden en je hoeft ook niet aan de gang met bakken etszuur om zelf een print te vervaardigen.

' ^- ^ j " — ' -i .

i

l

|

t

^ u

M

].

i-

I

I

ptl

Te Koop: AM + EUR buizen los + uni meters, L+HSP trafo's, voeding, verh-trafo's, varcond., buistester, trans, diode, gelijkrichters, veel boeken en tijdschriften. Veel losse onderdelen. D. van Zuuren, Mgr. Nolenslaan 674 3119 ES SCHIEDAM. Tel.: 738984.

O

nummers 1,2,3,4,5,6,

7,8,9 en 10 Bestellen? Dat kan door overmaken van het bedrag van het (de) desbetreffende Elex nummer(s) op gironummer 124.11.00 (voor België PCR 000-0177026-01) van Elektuur B.V. te Beek (L).

Elex-print zijn verkrijgbaar in drie formaten: formaat 1 (1/4 x euroformaat), 40 mm x 100 mm f 5,—/Bfrs. 99 formaat 2 (1/2 x euroformaat), 80 mm x 100 mm f 9,50/Bfrs. 187 formaat 4(1/1 x euroformaat), 160 mm x 100 mm f 18,—/Bfrs. 355 Voor de "kursus DIGI-taal" is een experimenteerprint verkrijgbaar: digi-trainer, bestelnr. 83601 f 32,70/Bfrs. 644 Verzend-en administratiekosten f 3,50/Bfrs. 69 per bestelling. Elex-printen zijn in de meeste elektronica-zaken verkrijgbaar. Ze zijn ook rechtstreeks bij Elektuur B.V. te bestellen tegen vooruitbetaling op giro 124.11.00 t.n.v. Elektuur B.V., Beek (L) (België: PCR 000-017-70.26.01), o.v.v. de desbe¬ treffende print.

Verzend- en administratie¬ kosten bedragen f 3,50/Bfrs. 69 per zending.

Voor memobord advertentie-opgave zie vorige nummers. Gevraagd: Sinclair spectrum 16 of 48K, draagbaar zw/wTV. S. Roef, Kuilstraat 12, 9170 WAASMUNSTER (B).

Te koop: zw/w TV, 2 oude radio's, 2 platenspelers. Wv.d. Staak, Schoolstraat 23, 5476 KH VORSTENBOSCH.

Gevraagd: Wie kan mij helpen aan onderdelenlijst + beschrij¬ ving van Philips mengversterker eenheid ruis dreun filter NL3713 P. Bouw, Hoevelakenseweg 210, Terschuur, tel.: 03426-1354.

Te koop: Philips bandrecorder N4506. Zo goed als nieuw. Vraagprijs f 650,—. Voor in¬ lichtingen bel 01878-3034. J. Bezuynen, Geleedstraat 3, 3253 BE OUDDORP.

Docenten zijn ervaren praktijkmensen

Een van de vele redenen om bij " Dirksen te studeren Wie verder wil komen in de wereld van de elektronica of automatisering, vindt bij Dirksen vele mogelijkheden in praktijk- en resultaatgerichte opleidingen. Het erkende opleidingsinstituut Dirksen is dé specialist op dit gebied. Dat merkt u aan de gedegen opzet van het cursusmateriaal, aan de intensieve begeleiding door onze docenten en aan de hoge waardering voor onze opleidingen vanuit bedrijfsleven en overheid. Maar een graadmeter voor de kwaliteit van de cursussen is zeker ook het grote aantal cursisten dat de opleiding met succes voltooit.

o

Studeren in eigen tempo De cursussen van Dirksen worden in principe schriftelijk gegeven. Hierdoor kunt u op ieder gewenst moment starten en in eigen tempo studeren. Thuis, maar met "praktijkhulp" van bijv. Elektronica-opleidingen . Basis elektronicus . Praktische halfgeleidertechniek . Televisietechnicus . Computertechnicus . Meet- en regeltechnicus . Middelbaar elektronicus . Examenopleiding technicus NERG . Praktische digitale techniek . Digitale audio Microprocessors/Microcomputers

onderdelenpakketten of oefensets. Daarnaast kunt u aanvullende mondelinge lessen volgen. Al met al redenen genoeg om meer informatie over de cursus van uw keuze aan te vragen.

Assembly programming 8080/8085 en interfacing Basiskennis processorbestuurde systemen Videotechniek Zendamateur Speelautomatentechniek

In forma tica -opleidingen . Basic Programming . Pascal . Introductie computergebruik . Inleiding adm. automatisering . Basiskennis Informatica - 1 & 2 . Bestandsorganisatie . Cobol T2 . Basiskennis Wiskunde WO . Org. en Inf.verzorging S1 . Systeemonderzoek S3

N

Elektronica , opleidingen Dirksen Parkstraat 25, 6828 JC Arntiem Tel.: 085-451641 of vanuit België: 00/31 85451641 Wat betreft het schriftelijk onderwijs erkend door de minister van onderwijs en wetenschappen bij beschikking d.d. 18-12-1974,

Zend mij informatie en een proefles van de cursus(sen): Naam: : Adres: Postcode/Plaats: Deze bon in een gesloten envelop, zonder postzegel, zenden naar: Elektronica opleidingen Dirksen, Antwoordnummer 677,6800 WC Arnhem. Of bel 085-451641 ook 's avonds en tijdens het weekend (antwoordapparaat).

XI

è>

/

"Waar komt de naam "potentiometer" eigenlijk vandaan? Heeft dat soms iets met potentie te maken?" "Nee, nee, het is afgeleid van potentiaal." "Potentiaal, potentiaal . . . ik heb wel eens iets gehoord over nulpotentiaal, geloof ik."

jij de spanning tussen de loper en de plus bedoelt en niet die tussen de loper en de min?"

"Aardpotentiaal, nulpotentiaal of massapotentiaal, dat zijn typische potentialen."

"Dat is nu precies waar het om gaat. Bij spanningen moet altijd worden aangegeven tussen welke punten de spanning in kwestie ligt."

"Maar wat betekent nu precies potentiaal?" "Dat doet toch geen mens!" "Dat kan ik het beste uitleggen aan de hand van een voorbeeld. We sluiten een potentiometer aan op een 4,5 V-batterij. Ik teken het even."

"O jawel. Elke goede elektronicus doet dat. Alleen zegt hij het er niet steeds bij elke spanning bij, maar legt hij een referentiepotentiaal vast. Alle spanningen van een bepaalde schakeling worden ten opzichte van deze referentiepotentiaal opgegeven." "Wacht even, je hebt nog steeds niet verteld wat een potentiaal nu eigenlijk is."

"Als ik het goed begrijp vormt de potentiometer nu een spanningsdeler die de 4,5 V deelt tot een spanning tussen 0 en 4,5 V, afhankelijk van de stand van de loper." "Precies. Laten we aannemen dat de loper zich op Vz van de totale weerstandswaarde bevindt. . ." ". . . dan staat op de loper een spanning van y3 x 4,5 V, dus 1,5 V." "O ja? Volgens mij staat er 3 V op de loper!"

"Daar ben ik mee bezig. Een voorbeeldje: spanning en stroom kun je vergelijken met een beekje dat van een berg af de zee in stroomt." "Snap ik. De steilheid van de berg is dan de spanning en het water stelt de elektrische stroom voor." "Zo ongeveer. De stroomsnelheid van het water hangt o.a. af van het hoogteverschil tussen de bron boven op de berg en de zee aan de voet van die berg. Dat hoogteverschil is de spanning. En de zeespiegel, het "nulnivo" dus, vormt de referentiepotentiaal."

"Hoe kom je daarbij?" "Wel, tussen de pluspool en de loper ligt % van de totale weerstand van de potmeter. Daar valt dus % van de batterijspanning over en dat is 3 V." "Ja, nogal wiedes. Maar hoe kan ik nu weten dat

"Ik begin het te begrijpen. De hoogte van een berg wordt ook altijd opgegeven ten opzichte van de zeespiegel." "In elektronische apparaten wordt meestal de minpool van de voeding of de massa-aansluiting als referentiepunt genomen."

"Is referentiepotentiaal hetzelfde als potentiaal?"

"En dat is bij elektrische spanningen ook zo?"

"Nee, potentiaal is algemener. In het voorbeeld van het beekje wordt de potentiaal gevormd door de hoogte."

"Elke spanning is een potentiaalverschil. Waar de potentialen precies liggen maakt niets uit. De spanning tussen twee potentialen die resp. 1000 V en 2000 V boven het referentiepotentiaal liggen, bedraagt 1000 V. De spanning tussen de 1000 Vpotentiaal en de referentiepotentiaal is eveneens 1000 V."

"De hoogte was toch de spanning??" "Pas op. De spanning komt overeen met het hoogteverschil tussen de bron en de zeespiegel. Stel je voor dat de bron zich op 2000 meter hoogte bevindt en het beekje op 1000 meter hoogte in een meertje uitmondt. Voor de stroomsnelheid is het hoogteverschil tussen het meertje en de zeespiegel van geen enkel belang, alleen het hoogteverschil tussen bron en meertje telt." "Dus die 1000 meter tussen bron en meertje vormen dan de spanning?" "Juist. Voor de stroomsnelheid van de beek doet de absolute hoogte van de bron er niet toe, het gaat om het hoogteverschil."

Logic probe De AT-301 logic probe is een meetinstrument voor het kontroleren van logische schakelingen. Door middel van enkele

"Duidelijk! Maar wat had die potmeter nu met dit alles te maken?" "O ja, dat was ik bijna vergeten. Met een potentiometer kun je ook potentialen instellen. Als er een spanning van 1000 V — of laten we liever 10 V nemen — over de potmeter staat, dan kan de potentiaal op de loper tussen 0 en 10 V worden gevarieerd. Eerlijk gezegd vind ik de benaming potentiometer een beetje ouderwets." "Maar in elk geval weet ik nu waar de naam vandaan komt."

LED's geeft het apparaatje aan welk logisch nivo op elk punt in een schakeling aanwezig is. De AT-301 heeft ook een geheugenfunktie, waarmee korte pulsen en niet vaak veranderende signalen kunnen worden gemeten. Met behulp van een schakelaar kan men de probe aanpas¬ sen aan TTL- of CMOS-nivo's. De maximale ingangsfrekwentie is 10 MHz. De ingangsimpedantie bedraagt 100 kQ. De minimale pulsbreedte die de probe nog kan detekteren is 50 ns (50 x 10~9 sekonde). Met een tweede schakelaar kan men kiezen tussen gewone pulsmeting en geheugenpulsmeting. In de stand "pulse" knippert de puls-LED vrij snel als een enkele puls of pulstreinen worden gedetekteerd. Bij de stand "mem" licht de LED bij een puls op en ze blijft dan branden tot een reset door een nieuwe puls of een nivoverandering plaatsvindt. De probe is beveiligd tegen spanningen tot 100 V. De voe¬ dingsspanning mag liggen tussen 5 en 15 V (afhankelijk van de schakeling waarin men wil meten) en de stroomopname bedraagt 25 . . . 40 mA. K/aasing Electronics B.V., Bene/uxweg 27, 4904 SJ Oosterhout (X127M)

Het meten van kleine wisselspanningen met een "ge¬ wone" multimeter is bijna niet mogelijk. Toch komen zulke kleine spanninkjes vaak voor in elektronicaschakelingen. Denk maar eens aan een MD-voorversterker |MO = magnetodynamisch; dit slaat op het soort element dat in de pla¬ tenspeler zit). De wisselspanningen die een MDelement levert zijn maar en¬ kele millivolts groot (2 . . . 10 mV). Deze moeten dus eerst versterkt worden voordat ze verder verwerkt kunnen worden. Dat doet de MD-voorversterker. Deze trap versterkt het MDsignaal tot een waarde van

ingangsimpedantie is zo hoog dat zelfs metingen aan hoogohmige schakelingen mogelijk zijn. De meetnauwkeurigheid in het audiobereik van 20 tot 20.000 Hz hangt alleen af van de kwa¬ liteit van de gebruikte draaispoelmeter. Pas bij ho¬ gere frekwenties moet reke¬ ning worden gehouden met een meetfout: bij 40 kHz is deze 5% en bij 120 kHz is de meetfout opgelopen tot 30%.

Blokschema De blokschematische opzet van de audio-millivoltmeter toont figuur 1a. Eerst wordt het te meten signaal elf keer

audio-millivoltmeter 50 . . . 200 mV. Maar zelfs de uitgangsspanningen van deze versterker kun je nau¬ welijks of niet meten met een normale multimeter. Zo'n meter heeft namelijk twee nadelen: 1. Het kleinste wisselspanningsmeetbereik is veel te groot om spanningen in het millivoltbereik nog af te kun¬ nen lezen. 2. De inwendige weerstand van de multimeter is in dat gevoeligste bereik zo laag dat de metingen daardoor sterk beïnvloed worden. Een echte audio-voltmeter heeft deze nadelen niet. Hij is speciaal ontworpen om bij een wisselspanning van 50 mV al een volle uitslag op de schaal te geven. De

versterkt. De daaropvolgen¬ de versterker met het op¬ schrift "1x" vormt samen met het diode-blok een aktieve meetgelijkrichter, die de versterkte wisselspanning omzet in een gelijkspanning. Met de instelpotmeter kan het meetinstrument op exakt nul volt worden afge¬ regeld als er geen ingangs¬ signaal aanwezig is. Nog een opmerking over de gemeten spanningswaarde. In figuur 1b zijn de te meten spanning U en de spanning over de draaispoelmeter ge¬ tekend. Bij dubbelzijdige gelijkrichting geeft de meter het rekenkundige gemiddel¬ de U m van de gelijkgerichte spanning aan. Gewoonlijk werken we bij wisselspan¬

ning echter met de effektieve waarde Ueff, omdat je die direkt kunt vergelijken met een gelijkspanningswaarde. Een "effektieve" wisselstroom geeft namelijk dezelfde warmteontwikkeling in een weerstand als een ge¬ lijkstroom met die waarde. Voor sinusvormige spannin¬ gen en stromen is de ver¬ houding tussen de effektieve en de gemiddelde waarde konstant: de effektieve waarde is 1,11 maal zo groot als de gemiddelde waarde. Hiermee wordt straks bij de afregeling van de millivoltmeter rekening gehouden. Men noemt die verhouding tussen effektieve en gemid¬ delde waarde de vormfaktor.

Schema

In het schema van de scha¬ keling in figuur 2 zijn de blokken uit figuur 1a gemak¬ kelijk te herkennen. Opamp A1 is de elf-maal-versterker; de versterkingsfaktor wordt bepaald door de verhouding van R3 en R2. De ingangs¬ weerstand van de schakeling is praktisch gelijk aan de waarde van R1, in dit geval dus 1 MQ. Daarna volgt opamp A2 met de dioden D3 . . . D6 in de tegenkoppeling (van de uitgang naar de inverterende ingang). Door de "aktieve" plaats van de gelijkrichter hebben we bij deze schakeling geen last van de drempelspanningen van de dioden (bij silicium-

-Ueff

Figuur 1. Het blokschema van de audio-millivoltmeter maakt snel duidelijk hoe het geheel in grote lijnen is opgebouwd.

•

i

A1.A2 • IC1 = TL082/TL072 01 ... D6 = 1N4148

dioden ongeveer 0,7 V). Dat is natuurlijk bewust zo ge¬ daan, anders zou de schake¬ ling geen kleine wisselspanningen kunnen gelijkrichten. Door middel van de komponenten R6, D1, D2 en D7 wordt van de voedingsspan¬ ning een referentiespanning afgeleid die ongeveer op de helft van de voedingsspan¬ ning ligt. Deze referen¬ tiespanning gaat via de weerstanden R7, R1, R2 en R4 naar de beide ingangen van A1 en de niet-inverterende ingang van A2, Op de ingangen van de opamps staat dan een zeer stabiele gelijkspanning. Zo hebben we een symmetrische voe¬ ding voor de opamps gekreëerd met één enkele 9 Vbatterij. Bovendien wordt de referentiespanning straks voor de afregeling gebruikt. Als er geen ingangssignaal is, moet de meter precies nul aanwijzen. Dat kan alleen maar als de gelijkspanningen op de beide ingangen van A2 op dat moment precies even groot zijn. Een heel klein verschil geeft al een behoorlijke af¬ wijking. Daarom is P2 toe¬ gevoegd, waarmee we de meter op nul kunnen afrege* len als de ingang is kortgesloten. Als nu een wisselspanning

aan de ingang verschijnt, dan wordt deze gesuperponeerd op de referentiegelijkspanning (dat betekent dat ze boven op elkaar wor¬ den gezet), dan elf keer ver¬ sterkt, vervolgens gelijkge¬ richt en dan zichtbaar ge¬ maakt op de meter. De stroomopname van de millivoltmeter is gering: circa 6 mA. Uit een 9 V-batterij kan de schakeling dan ook gemakkelijk worden gevoed.

Praktische zaken De schakeling uit figuur 2 past heel ruim op een Elexprintje formaat 1. De komponentenopstelling van fi¬ guur 3 laat zien waar elk onderdeel gemonteerd moet worden. Eerst de vier draad¬ bruggen en de weerstanden vastsolderen. Daarna zijn de instelpotmeters aan de beurt: PI is een gewone instelpotmeter en P2 een meerslagentype dat men heel nauwkeurig kan instel¬ len. Bij de eiko's, de dioden en het IC opletten dat ze niet verkeerd om worden gemonteerd. Dat geldt ook voor de aansluitingen van de meter; deze zijn gemerkt met + en —. Kondensator C1 is, ondanks zijn grote kapaciteit, geen elko maar een foliekondensator. Die is be¬ ter geschikt voor die plaats

in de schakeling. Op de foto van figuur 4 is ook te zien dat C1 geen elko is; het ge¬ bruikte type is niet rond maar blokvormig. Het draaispoelmetertje is in de onderdelenlijst aangege¬ ven als een type met een volle-schaal-uitslag van 100 nA. Toch lezen we straks op de meter geen stroom maar spanning af. Wie zich stoort aan het op¬ schrift "JJA" op de schaal, kan dat zelf veranderen in "mV". Datzelfde geidt ook voor de schaalverdeling. Bij een 100 juA-meter loopt de schaal natuurlijk van 0 tot 100. De millivoltmeter heeft echter een volle-schaaluitslag van 50 mV. Men kan de schaalverdeling laten zo¬ als die is en elke afgelezen waarde straks tijdens het ge¬ bruik door twee delen, of zelf een nieuwe schaal ma¬ ken die loopt van 0 tot 50. Er is nog een andere moge¬ lijkheid. Men kan ook een 50 /uA-metertje gebruiken, want dat heeft wel de goe¬ de schaal. In dat geval moet voor P1 een instelpotmeter van 20 kQ worden genomen. De eerste elektrische test en de afregeling voeren we uit voordat de millivoltmeter in een kastje wordt gebouwd. Daartoe wordt eerst de

Figuur 2. In het schema ziet men van links naar rechts: de elf-maal-versterker A l , de refe¬ rentiespanningsbron (rond D1, D2 en D7) en de aktieve brug gelijkrichter A2. Figuur 3. De komponentenopstelling is zo ruim en over¬ zichtelijk dat verder kommentaar hierbij overbodig is. Onderdelenlijst R1 = 1 MQ R2 = 6,8 kQ R3 = 68 kQ R4, R5 = 150 kQ R6 = 1 kQ R7 = 100 Q P1 = 10 kQ instelpotmeter P2 = 4,7 S (5 kQ) of 10 kQ meerstagen-instelpotmeter C1 = 1 JJF, geen elko! C2 = IOOfiF/10 V C3 = 220 J J F / 1 6 V

D1 . . . D6 = 1N4148 07 = 4,7 V/400 rnW zenerdiode IC1 = TL 072 of TL 082, tweevoudige opamp Diversen: 1 elexprint, formaat 1 (40 x 100 mm) M1 = 100 M A (50 nA) draaispoelmeter S1 = enkelpolige schakelaar 9 V-batterij batterij-clip

Figuur 4. Bijna klaar! Voordat de schakeling in de behuizing wordt gebouwd nog even testen of alles werkt. Voor de duidelijkheid kan men voor de meter het beste een nieuwe schaal maken die van 0 tot 50 loopt en het opschrift "mV" draagt. Figuur 5. Met de extra weer¬ standen Ra en Rb wordt van de refentiespanning een kleine spanning afgeleid voor het af¬ regelen van de schakeling.

draaispoelmeter aangesloten en dan de batterij. Bij het in- en uitschakelen van de voedingsspanning kan het gebeuren dat de meter hele¬ maal uitslaat en daarna langzaam terugloopt tot een willekeurige waarde of de nulstand. Dat is vrij nor¬ maal, dus geen paniek. Met de multimeter worden ver¬ volgens drie gelijkspanningen in de schakeling geme¬ ten: De pluskant van C2, pen 7 van A1 en pen 1 van A2 (alles ten opzichte van de nul). De drie metingen moeten allemaal ongeveer hetzelfde resultaat geven, namelijk 5,4 V. Als dat klopt is het bijna zeker dat de schakeling in orde is. Als een of meer van de metin¬ gen een andere spanning tonen, dan is er ergens iets fout met een komponent of de opstelling van de onder¬ delen. Nu de afregeling van de millivoltmeter. Het eenvou¬ digste is de nulpuntsinstel¬ ling. Eerst sluiten we de in¬ gang kort en dan wordt P2 zo ingesteld dat de wijzer van het draaispoelinstrument

precies op nul staat. Ook bij het kortsluiten van de in¬ gang kan het voorkomen dat de wijzer even omhoog vliegt en enige tijd later weer langzaam terugkeert naar nul. Dat is niet onge¬ woon bij zo'n gevoelig meetinstrument. Het afregelen van het meetbereik is niet zo gemakkelijk. Als men de beschikking heeft over een "echte" millivoltmeter, dan is het zaakje zo gepiept: een kleine wisselspanning op de ingangen

van de beide meters aanslui¬ ten en P1 dan zo instellen dat de millivoltmeter dezelf¬ de waarde aanwijst als het referentie-apparaat. In de meeste gevallen zal men die mogelijkheid echter niet hebben. Het gaat ook zon¬ der, alleen kost het dan iets meer moeite. Eerst worden nog twee weerstanden provisorisch op de print gesoldeerd of ge¬ klemd. Waar, dat laat figuur 5 zien. De weerstanden zijn aangeduid met Ra en Rb.

De weerstanden vormen sa¬ men een spanningsdeler die zijn spanning krijgt van kondensator C2. De spanning op dat punt is gelijk aan de zenerspanning van D7 plus de drempelspanning van D2, samen ongeveer 5,4 V. Over weerstand Ra zal bij de ge¬ kozen weerstandsverhouding een gelijkspanning van 45 mV staan. Met P1 wordt de meter nu op volle-schaaluitslag ingesteld en klaar is de afregeling. Denk er aan dat de meet-ingang hierbij kortgesloten moet zijn. Na de afregeling worden de kortsluiting en Ra en Rb weer verwijderd. Bij open ingang zal de meter een wil¬ lekeurige spanning aanwij¬ zen die voornamelijk wordt veroorzaakt door brom van het net. Nog even iets over de reeds genoemde vormfaktor. Deze is verrekend in de afregeling met de twee weerstanden. Een draaispoelmeter geeft namelijk altijd een gemiddel¬ de waarde aan en daarom hebben we afgeregeld op volle schaal bij een ge¬ lijkspanning van 45 in plaats van 50 mV. Bij sinusvormige wisselspanningen zal de me¬ ter de exakte effektieve waarde aanwijzen, want 45 mV x 1,11 = 50 mV!

O

automatisch reservelampje Niets heeft het eeuwige le¬ ven, ook niet in de elektro¬ nica. Maar het is wel zo dat elektronische komponenten een veel langere levensduur hebben dan elektrische on¬ derdelen. Aangezien een schakeling vaak beide bevat, ligt die verhouding een beetje (veel) scheef. Vooral lampjes willen nog wel eens stuk gaan, de gewone gloei¬ lampjes dus, niet de LED's. Het vervelende is nu dat zo'n gloeilampje altijd op het meest ongelukkige moment stuk gaat, zonder vooraf een waarschuwing te geven. Het is wel zo dat de lichtin¬ tensiteit tijdens de levens¬ duur geleidelijk afneemt, maar dat gaat zo langzaam dat het nauwelijks opvalt. Er komt plotsklaps een einde aan het lichtende leven en de uitstraling valt dan radikaal terug tot nul. De gloeidraad van het lampje ver¬ dampt langzaam tijdens het branden, zodat hij steeds dunner wordt. Na verloop van tijd breekt de draad op de dunste plek. Ook signaallampjes hebben last van de¬ ze kwaal, ofschoon hun le¬ vensduur aanzienlijk langer is dan die van een "ge¬ woon" verlichtingslampje. Ons automatische reserve¬ lampje verlengt weliswaar niet de levensduur, maar de schakeling signaleert (of "vervangt") een defekt sig-

naallampjes door een ander lampje op te laten lichten. De kans dat beide lampjes tegelijkertijd stuk gaan, is zo klein dat we die gevoeglijk kunnen verwaarlozen.

Het schakelingetje De reserve-automatiek be¬ vat, behalve de beide gloei¬ lampjes, nog twee transistoren en drie weerstanden. Over de werking van de schakeling (figuur 1) hoeven we dan ook niet veel te ver¬ tellen. We gaan er bij de beginsituatie van uit dat het signaallampje nog niet de¬ fekt is. In dat geval veroor¬ zaakt de lampstroom een spanningsval over weerstand R1 die groter is dan de basis-emitterdrempelspanning van transistor T1. Dit heeft tot gevolg dat T1 gaat geleiden. De kollektorspanning van T1 daalt dan prak¬ tisch tot 0 V, dus ook de daarmee verbonden basis van T2. T2 spert en het reservelampje in zijn kollektorlijn is uit. Op een zeker moment brandt lampje La1 door. De basis van T1 ligt dan via de laagohmige weerstanden R1 en R2 aan massa. T1 spert, zodat T2 via R3 basisstroom krijgt. T2 gaat geleiden en schakelt het reservelampje in.

Figuur 1. Deze eenvoudige schakeling laat lampje La2 oplichten als lampje Lal defekt raakt. 84654X-1

T1...T2 = BC547B/550B

Figuur 2. Op een stukje Elexprint kan men de schakeling in een handomdraai opbouwen.

De opbouw De weerstandswaarde van R1 en R3 hangt af van de (+\ grootte van de voedings¬ spanning en van de gebruik¬ te lampjes. De tabel geeft ( aan hoe R1 en R3 gedimen¬ sioneerd moeten worden. Het reservelampje hoeft niet per se van hetzelfdetype te zijn als het signaal¬ lampje, maar ze moeten wel beide werken op dezelfde spanning. Verder mag de stroom door La2 niet groter zijn dan 100 mA. Voor het opbouwen van de schakeling hebben we maar een stukje nodig van een formaat-1-standaardprintje. Figuur 2 geeft de komponentenopstelling. Bij zo'n kleine schakeling kan nau¬ welijks iets mis gaan bij de montage. Er zijn ditmaal geen draadbruggen, dus die kan met ook niet over hoofd zien. Men kan de schakeling ook als "spin" opbouwen, dan hoeft men geen print te gebruiken. Na de bouw moet wel even geprobeerd worden of alles Tabelle goed funktioneert. Moeilijk Lampe La1 is dat niet. Sluit de schake6 V/0,05 A 22 n 820 n 6V lin aan op de voedingsspan¬ 6 V/0,45 A 2,7 n 220 n 6V ning en kijk of La1 brandt 12 V/0,1 A 10 n 820 n 12 V en La2 gedoofd is. Draai 12 V/0,25 A 3,9 n 330 n 12 V 24 V/0,05 A 22 n 820 n 24 V vervolgens lampje 1 los en kijk of lampje 2 gaat bran¬ R2 = 10 n den. O.k.? Dan kan de scha¬ T l , T2 = BC 547B, BC 550B keling worden ingebouwd.

Wat er al niet mogelijk is met een enkele koperdraad. Je kunt er bijvoorbeeld een stroommeter van maken, een ampèremeter. De naam "ampèremeter" kan bij dit instrument zeer letterlijk op¬ gevat worden; er kunnen namelijk stromen van onge¬ veer 1 . . . 4 A mee worden gemeten en worden afgele¬ zen in centimeters. Hoofdbestanddeel van het apparaat is een stuk koper¬ draad van 1 meter lang en ongeveer 0,2 mm dik. Dat draad is gewoon in de elektronicawinkel te koop, maar het kan bijvoorbeeld ook af¬ gewikkeld worden van de hoogspanningswikkeling van een transformator uit een gesloopte buizenradio. Het stuk draad wordt zoals in fi¬ guur 1 te zien is horizontaal gespannen tussen twee ophangpunten. Bij het proefmodel hebben we een plank genomen met twee erin ge¬ schroefde aansluitbussen voor banaanstekers. Met

draad

twee tafelklemmen wordt die plank vertikaal gehou¬ den. Natuurlijk kan iedereen naar eigen inzichten met de middelen die hem of haar ter beschikking staan zélf iets fabriceren om de draad strak te houden. Van de uit¬ einden wordt met een mesje de isolatielak afgekrabd, zo¬ dat een goed kontakt met de toevoerdraden is verze¬ kerd. In het midden van de draad wordt een gewicht van enkele tientallen gram¬ men opgehangen. Daarmee is de eenvoudigste versie van de stroommeter klaar. Om de stroommeter uit te proberen kunnen we de

stroom meten die verschil¬ lende autolampen (uit het doosje reservelampen) aan een 12 V autoakku onttrek¬ ken. Akku, lamp en ampère¬ meter worden met elkaar verbonden zodat een stroomkring ontstaat (figuur 2). De stroom verhit de draad, de draad wordt lan¬ ger en het gewicht in het midden zakt. Het gewicht kan voorzien worden van een wijzer waarachter we een afleesschaal voor de stroom maken. Voor het ijken van de schaal proberen we verschillende lampjes uit. De gloeidraad van een 45 W dimlichtlamp trekt ongeveer

3,75 A, een 21 W richtingaanwijslampje ongeveer 1,75 A, een remlichtlamp van 18 W 1,5 A enz* Voor ons laboratoriummodel hebben we met Fischer Technik een wijzermechanisme gemaakt. De draad (vislijn) waaraan het gewicht hangt is éénmaal om het snaarwiel op de wijzeras gewikkeld. Van dit meetinstrument mag natuurlijk geen al te grote nauwkeurigheid verwacht worden, maar het gaat om het principe. De dunne draad heeft een weerstand, al is die dan niet zo groot. Als er een stroom (I) door deze weerstand loopt, moet er ook een spanning (U) over staan. Dat gebiedt de Wet van Ohm: R = — of U = I • R

•formule: stroom in A(mpère) = vermogen van de lamp in W(att)/12 V(olt) akkuspanning

Figuur 1. Een hetedraadampèremeter. Een 0,2 mm dunne koperdraad wordt verhit door de stroom die er door¬ heen loopt. Door de verhitting zet het koper uit en wordt de draad langer. Het gewicht, hier een metalen schijf, zal zakken en laat via de draad waaraan hij is opgehangen een wijzer draaien. De wijzer wijst op de zwarte schaal de bijbehorende stroomwaarde aan. Figuur 2. Voor het testen en ij¬ ken kan een autoakku en di¬ verse autolampen gebruikt worden. In geen geval met de netspanning experimenteren. Figuur 3. Een luxer wijzermechaniek. De draad waar het gewicht aan hangt is één maal om het snaarwiel gewonden. Als het gewicht zakt wordt de wijzeras aangedreven.

De stroom is recht evenre¬ dig met de spanning. Dat wil zeggen dat een twee maal zo grote stroom ge¬ paard gaat met twee maal zoveel spanning over dezelf¬ de weerstand R. Als stroom en spanning gelijktijdig aan¬ wezig zijn, wordt ook ener¬ gie omgezet. De hoeveel¬ heid energie per sekonde, het vermogen (P van Po¬ wer), bedraagt: P = U •I In plaats van de spanning U kan je in deze formule ook het gedeelt R • I uit de Wet van Ohm schrijven. Dan krij¬ gen we: P =R

= R•p

Het vermogen is dus afhan¬ kelijk van de weerstand (van de draad) en van de stroom. Het vermogen wordt in warmte omgezet waardoor de draad verhit raakt. Bij een grotere stroom zal de draad meer verhit worden.

Het bijzondere van deze me¬ ter is dat er zowel gelijk- als wisselstromen mee gemeten kunnen worden. Beide ver¬ oorzaken warmte in de draad. Ook de "vorm" van de wisselstroom, of dat nou sinusvormig, rechthoekig of hoe dan ook is, speelt geen rol, evenmin als de frekwentie. Gewone draaispoelmeters geven alleen de juiste (effektieve) wisselstroom¬ waarde aan bij sinusvormige stromen die ook een niet te hoge frekwentie mogen hebben. Wat dat betreft is het meetprincipe met deze hete draad superieur. De formule P = R • I 2 is heel gemakkelijk als je snel wil bepalen hoe groot, dat wil zeggen: van welk vermo¬ gen een bepaalde weerstand in een elektronische schake¬ ling gekozen moet worden. Een voorbeeld: door een 100 Q weerstand loopt een stroom van 100 mA. Op het eerste gezicht is dat geen extreem grote stroom. Het

vermogen dat in die weer¬ stand verstookt zal worden bedraagt: P = R • I2 = 100 Q • (0,1 A)2 = 1 W Er mag dus geen "normale" weerstand van 1/4 watt ge¬ bruikt worden, aangezien die veel te heet zou worden. Er is een 1 W type nodig, dat door zijn grotere afme¬ tingen de warmte beter af kan voeren. De formule voor vermogen kan ook anders geschreven worden als in P = U • I niet de spanning U, maar de stroom I volgens de wet van Ohm vervangen wordt: R R Deze formule is gemakkelijk als niet de stroom dóór, maar de spanning óver een weerstand bekend is. Dat komt ook van pas bij weerstanden die al in een schakeling zitten. Om de stroom te meten zou één

van de aansluitdraden van de weerstand onderbroken moeten worden. Voor het meten van de spanning blijft de weerstand zitten waar hij zit, de meetpennen komen rechtstreeks op de aansluit¬ draden. En met de zo ge¬ vonden waarde van de spanning en de op de weerstand vermelde weerstandswaarde (kleurkode of opgedrukte cijfers) kan het vermogen berekend worden. P.S. De koperdraad van het proef model van de stroom¬ meter was niet zo dik als hij in figuur 1 lijkt te zijn. Maar om de opzet van het experi¬ ment duidelijk te maken heeft onze tekenaar hem een beetje aangedikt. Op de foto was de draad namelijk nagenoeg onzichtbaar.

Eigenlijk moet dit apparaatje toerenteller voor modelvlieg¬ tuigpropellers heten, maar die naam is een beetje lang en het zal bij het lezen van de titel voor iedereen duide¬ lijk zijn waarvoor deze scha¬ keling gebruikt wordt. Een schakeling dus die heel nut¬ tige diensten kan bewijzen aan de modelvliegtuigbou¬ wers onder onze lezers. De toerenteller werkt "kontaktloos", dus zonder mechani¬ sche koppeling met bijvoor¬ beeld de spinner. Dat is ook wel nodig vanwege de hoge toerentallen van vliegtuig¬ motoren. De informatie over het toerental wordt verkre¬ gen door de schaduw van de steeds voorbijsuizende propellerbladen die op een lichtgevoelige transistor valt. Een regeling in het lichtopneemgedeelte zorgt ervoor dat de gevoeligheid van de schakeling wordt aangepast aan de hoeveelheid omge-

O

toere voor mode vingslicht. De toerenteller kan zowel voor twee- als driebladige propellers wor¬ den geijkt. Omdat in de meeste gevallen de propeller direkt op de krukas van de motor is gemonteerd, is het propellertoerental gelijk aan het motortoerental. Als een vertraging gebruikt is, moet het aangegeven toerental door de vertragingsfaktor gedeeld worden om het motortoerental te verkrijgen. Al met al is het een zeer "leerrijke" schakeling gewor¬ den. Met uitzondering van een spanningsstabilisator voor de voeding is er geen enkel IC gebruikt. Alles is opgezet met losse transisto-

ren, weerstanden en kondensatoren, waarbij een aantal elektronicabasisschakelingen uit de kast werden gehaald. Dus ook voor niet-nabouwers kan het interessant zijn dit artikel eens door te lezen. Al was het alleen maar om te zien wat er allemaal bij komt kijken en om eventueel ideeën voor andere schake¬ lingen op te doen.

Blokschema Op het eerste gezicht ziet het eigenlijke schema er uit als een wirwar van transistoren en weerstanden. Een blokschema helpt om de werking van de schakeling

beter te begrijpen. Het in sterkte variërende licht (door de draaiende propeller) valt op een fototransistor. Het impulsopnemer-deel zet dat om in een rechthoeksignaal dat daarna versterkt wordt. Het volgende blok, een monostabiele multivibrator, zorgt ervoor dat alle pulsen even lang worden. Waarom dat nodig is vertellen we straks. Tot slot volgt een draaispoelmeter die door de toegevoerde pulsen uit zal slaan. Die meter is tamelijk traag, iets dat hier mooi van pas komt. De meter middelt de pulsen uit, de wijzer zal niet heen en weer zwaaien maar netjes konstant uit¬

slaan. Bij weinig pulsen (een laag toerental) slaat de wij¬ zer maar een beetje uit, bij veel pulsen (hoog toerental) is de uitslag evenredig groter.

Impulsopnemer De eigenlijke schakeling be¬ gint bij de fototransistor. Dit is een lichtgevoelig onder¬ deel. In het schema is te zien dat hij getekend wordt als een "gehandicapte" transistor; de basisaanslui¬ ting ontbreekt. In plaats daarvan zijn drie pijltjes ge¬ tekend, die het opvallende licht symboliseren. Het licht dat op een fototransistor valt heeft precies hetzelfde

Figuur 1. Dit blokschema laat zien uit welke fundamentele onderdelen de schakeling is opgebouwd. Figuur 2. De eigenlijke schake¬ ling. De letters A t/m E verwij¬ zen naar de blokken in het blokschema. In de figuren 3 t/m 6 is het schema op¬ gesplitst in afzonderlijke zelfstandige delen. Figuur 3a. Principeschakeling van een emittervolger (hier met PNP-transistor). Figuur 3b. Emittervolger met belastingsweerstand.

Tfï 11 "i

É 9,

> r HH-© T TJLLI

B11

16

-M-

1N4148

HB

effekt als een basisstroom waarmee een "normale" transistor wordt aan¬ gestuurd. Hoe meer licht er op de fototransistor valt, des te verder zal die opengestuurd worden. Wat daar¬ bij voor ons ook heel be¬ langrijk is, is dat een foto¬ transistor heel snel op ver¬ anderingen in de lichtsterkte reageert. Daardoor zal het ook bij hogere toerentallen goed gaan. T2 en R1 . . . R3 is het ge¬ deelte dat ervoor zorgt dat de schakeling zich aanpast ( op de hoeveelheid omge¬ vingslicht. Hoe meer licht er is, des te meer stroom zal er lopen door de fototransistor.

In eerste instantie zal er daarom ook meer stroom lo¬ pen door R2 en R3, de spanningsdeler op de basis van T2. T2 zal verder opengestuurd worden, de kollektor-emitterstroom wordt groter, zo ook de spanning over R1 en de spanning tussen kollektor en emitter wordt kleiner. Dat geldt uiteindelijk ook voor de spanning over R2 en R3 (een deel van de stroom die daar door liep wordt nu im¬ mers omgeleid via T2), en T2 zal weer iets minder gaan geleiden . . . In werkelijkheid gaat dit alle¬ maal veel sneller dan het tempo waarin je het hier

leest. Er stelt zich een even¬ wicht in, aangepast aan de lichtsituatie van dat mo¬ ment. Hoe dan ook, de spanning op de kollektor van T2 wordt konstant op ongeveer 3 V gehouden. Voor heel snelle variaties in de lichtintensiteit is de regelschakeling te traag. Dat is ook de bedoeling, anders zouden de impulsen die we juist willen detekteren "weggestabiliseerd" worden.

Basisschakeling 1: de emittervolger Het eerste schakeltechnische probleem dat we op te lossen hebben is dat de

hiervoor besproken lichtopneemschakeling niet teveel belast mag worden. Hij moet niet teveel stroom hoeven leveren aan de vol¬ gende trap. In vakjargon heet dat dat hij gebufferd moet worden. Een basis¬ schakeling die daarvoor pri¬ ma geschikt is, is de zoge¬ naamde emittervolger. In fi¬ guur 3 is het kale principe te zien, in dit geval met een PNP-transistor. In het Elexdecembernummer van vorig jaar is de emittervolger, maar dan de variant met een NPN-transistor, al aan de orde geweest (bladzijde 50). In figuur 3a zien we dat de kollektor aan de nul van

Figuur 4a. De meest gebruikte versterkerschakeling: de ge¬ meenschappelijke emitterscha keling. Hier het basisprincipe. Figuur 4b. En hier met be¬ lastingsweerstand. De waarde van R|_ bepaalt de spanningsversterking. Figuur 4c. Om een transistor als versterker voor wisselspan ningssignalen te gebruiken is een gelijkstroominstelling no¬ dig. Hier gedaan met een spanningsdeler op de basis en een emitterweerstand. Figuur 4d. De uiteindelijke ver¬ sterkerschakeling. De kondensatoren laten het wisselspan ningssignaal door maar ge lijkspanningen niet, waardoor de gelijkstroominstelling in stand blijft.

laag toerental

liddelmatig toerental

uitgangs- f

—In

gemiddelde versterkeruitgangs spanning

|

hoog toerental

i

Figuur 5. De monostabiele multivibrator moet ervoor zor¬ gen dat bij meer pulsen (een hoger toerental) de gemiddel¬ de uitgangsspanning groter wordt.

n In n n n-iii M n ^

uitgangs pulsen MMV

¥

'SFin n in n n nrmrr

de schakeling hangt, een punt dat gemeenschappelijk is voor ingang en uitgang. Daarom heet deze schake¬ ling ook wel "gemeenschap¬ pelijke kollektorschakeling". Het ingangssignaal komt op de basis te staan. Om het geheel te kompleteren is ook nog een weerstand no¬ dig tussen emitter en plus (figuur 3b); een transistor kan en mag namelijk niet rechtstreeks op de plus en de min (of nul) van de voe¬ ding worden aangesloten. De emitterweerstand zorgt voor de begrenzing van de emitter-kollektor-stroom, en daardoor blijft de transistor heei. De uitgangsspanning (kollektor-emitter-spanning) zal nooit groter zijn dan de

basisspanning plus de 0,6 V spanningsval tussen basis en emitter. Stel voor dat de ingangsspanning iets hoger wordt. Als we er van uit gaan dat de emitterspanning in eerste instantie hetzelfde blijft, dan zal de basisemitter-spanning kleiner worden. Dat heeft tot ge¬ volg dat de transistor een beetje "dichtgeknepen" wordt: de emitter-kollektorstroom zal afnemen. En om¬ dat deze stroom ook door de emitterweerstand R[_ loopt, zal ook de spanning hierover dalen en stijgt de emitterspanning. Dat gaat zo door tot er tussen de ba¬ sis en de emitter weer 0,6 V staat (doorlaatspanning van de emitter-basis-diodeovergang). De spanning op

de emitter volgt dus als het ware de spanning op de ba¬ sis (met een vaste span¬ ningsafstand van 0,6 V), waarmee ook de naam "emittervolger" verklaard is. Variaties in de ingangsspan¬ ning worden door de uit¬ gang op de voet gevolgd. Dat betekent dus dat de spanningsversterking 1 is. Aardig om te weten, maar wat schieten we er dan mee op? Waarom een transistor gebruiken waar evenveel uit¬ komt als er in gaat? Ho, ho, wie zei dat er even¬ veel uitkomt als we erin stoppen? Dat mag dan voor de spanning gelden, met de stroom is het anders gesteld. Er is maar een heel klein stroompje nodig om de transistor in geleiding te krij-

gen. Daardoor zal de lichtdetektieschakeling nauwe¬ lijks belast worden. Aan de uitgang van de schakeling kunnen we rustig een grote stroom aftappen. De tran¬ sistor zorgt ervoor dat de spanning goed blijft. De emittervolger is dus een stroomversterker die ervoor zorgt dat een zwak signaaltje zodanig opgepept wordt dat er voldoende stroom ge¬ leverd kan worden voor de rest van de schakeling. An¬ ders gezegd: de ingangs¬ weerstand is groot, de uit¬ gangsweerstand kiein. De schakeling heeft één 'na¬ deel": Omdat alleen de stroom en niet de spanning versterkt wordt, is een extra trap nodig die de spanning versterkt.

Basisschakeling 2: versterkertrap De versterkertrap bestaat uit vier weerstanden (R5 . . . R8), drie kondensatoren (C1 . . . C3) en één transistor (T4). Hier zit de transistor in een gemeen¬ schappelijke emitterschakeling (figuur 4). De emitter is verbonden met de nul van de schakeling, die ook door de in- en uitgang gebruikt wordt. Een grotere ingangsspan¬ ning zorgt ervoor dat de transistor verder opengestuurd wordt. Daardoor zal de kollektorstroom toe¬ nemen. Die kollektorstroom loopt ook door de weerstand die tussen de plus van de voeding en de kollektor is geschakeld. Over deze weerstand zal door de toegenomen stroom meer spanning vallen. De uit¬ gangsspanning, gelijk aan de voedingsspanning ver¬ minderd met de spanning over die weerstand, zal daarom omlaag gaan. De uitgang doet dus precies het omgekeerde van wat de in¬ gang doet, maar wel in ver¬ sterkte mate. Gaat de in¬ gangsspanning omhoog, dan daalt de uitgangsspan-

ning. Zakt de ingangsspan¬ ning, dan stijgt de uit¬ gangsspanning. Het heet dat de schakeling het sig¬ naal "inverteert" (omdraait). In figuur 4d is dat nog eens getekend. Maar . . ., in figuur 4d zien we veel meer onderdelen dan in de uitgeklede basis¬ schakeling (4b). Het is bij transistoren namelijk zo dat ze, vóór ze als versterker willen werken, "ingesteld" moeten worden op een "werkpunt". Dat heet de gelijkstroominstelling. Het voert wat ver om daar nu uitgebreid op in te gaan maar vergelijk het met de pees van een boog. Deze moet, voor je met die boog pijlen weg kunt schieten, voorgespannen worden. Die voorspanning kun je in zeke¬ re zin vergelijken met de ge¬ lijkstroominstelling van een transistor-versterkertrap. De gelijkstroominstelling (ook wel ruststroom van de ver¬ sterker genoemd) is nodig om wisselspanningssignaaltjes onvervormd te kunnen versterken. In figuur 4c zien we welke weerstanden van belang zijn bij de gelijkstroominstelling. De basis van de transistor wordt door een spannings¬

deler op een bepaalde span¬ ning gelegd. Door die span¬ ning op de basis zal er een kollektor-emitter-stroom gaan lopen die over de emitterweerstand een span¬ ning veroorzaakt. De span¬ ning op de emitter zal stij¬ gen, net zolang tot het spanningsverschil tussen emitter en basis 0,6 V be¬ draagt. Dit instelpunt, be¬ paald dus door de spanning op de basis, is stabiel. Goed, de gelijkstroominstel¬ ling is nu een feit, maar daarvoor was het wel nodig om een weerstand in de emitterleiding van de tran¬ sistor te zetten. Van een ge¬ meenschappelijke emitterschakeling is dus eigenlijk geen sprake meer want de emitter ligt niet meer aan massa. Voor het wisselspanningssignaal is dat niet zo prettig, aangezien de emit¬ terweerstand de versterkingsfaktor van de schake¬ ling nadelig zal beïnvloeden. Met een schakeltruukje is dat probleem te verhelpen. We maken gebruik van een bijzondere eigenschap van de kondensator: een kondensator houdt gelijkspan¬ ning tegen maar laat wisselspanning door. En het te versterken signaal is een

BC550C

Figuur 6. Basisschakeling van een monostabiele multivibrator IMMVI. Een willekeurige puls op de ingang heeft een nauw¬ keurig bepaalde uitgangspuls met een vaste tijdsduur tot ge¬ volg. Met PI kan de schake¬ ling geijkt worden.

1N4148

wisselspanning. In figuur 4d zien we dat C3 de emitter¬ weerstand R8 overbrugt. Voor het wisselspanningssignaal zal het daarom net zijn alsof R8 helemaal niet aan¬ wezig is, het neemt gewoon de "sluiproute" via C3. De gelijkstroominstelling blijft echter gewoon intakt, C3 is niet voor gelijkstroom door¬ laatbaar en dus zal deze normaal via R8 blijven lopen. C1 en C2 zitten eigenlijk om dezelfde reden in de schake¬ ling. Ze laten het wisselspanningssignaal aan de in- en uitgang door. Eventu¬ ele gelijkspanningen in de voorgaande of volgende trap worden echter tegengehou¬ den, zodat ze de gelijkspanningsinstelling niet kunnen beïnvloeden. De versterker¬ trap is "voor gelijkspannin¬ gen ontkoppeld", alleen het wisselspanningssignaal kan de sluizen aan in- en uit¬ gang passeren. C1 en C2 worden daarom ook wel koppelkondensatoren ge¬ noemd; ze koppelen alleen het wisselspanningssignaal.

Basisschakeling 3: monostabiele multivibrator (MMV) Waar mag die dan wel voor dienen? De pulsen van de lichtopnemer worden door de versterker immers keurig versterkt afgeleverd. Kunnen die dan niet rechtstreeks aan de draaispoelmeter worden toegevoerd? Jazeker, dat kan. De meter zal dan wel iets aanwijzen maar dat zal geen maat zijn voor het toerental. In figuur 5 is te zien waarom (of eigenlijk waarom niet). Bij een hoger toerental zullen er weliswaar meer pulsen per sekonde zijn, maar de puls¬ lengte zal steeds korter wor¬ den omdat de propellerbladen steeds sneller voorbij de fototransistor flitsen. De draaispoelmeter zal steeds een gemiddelde aanwijzen, en dat is in het bovenste plaatje in figuur 5 voor alle

toerentallen gelijk. Vandaar dat we de pulsen van onge¬ lijke lengte omzetten in pul¬ sen die wèl allemaal even lang zijn. Daarvoor dient de monostabiele multivibrator. De gemiddelde spanning zal nu direkt afhangen van het aantal pulsen, dus de uitslag van de draaispoelmeter is in dit geval een maat voor het toerental. Om ervoor te zorgen dat het niet nodig is om steeds maar heen en weer te bla¬ deren is in figuur 6 het ge¬ deelte van het schema dat de monostabiele multivibra¬ tor vormt nog eens gete¬ kend. In rust loopt er door R16 voldoende stroom om T5 helemaal open te sturen. De kollektor-emitterovergang kan dus opgevat worden als een doorverbin¬ ding. De kollektorstroom wordt begrensd door R10. Over de basis-spannings¬ deler van T6 (R11/R15) staat de kollektor-emitterspanning van T5. Deze is, door het in geleiding zijn van T5, erg klein. Op de basis van T6 zal dus zeker niet genoeg spanning staan om T6 in geleiding te brengen. T6 spert en er zal geen stroom door de meter lopen. C4 wordt opgeladen, op punt A staat namelijk een lage spanning (0,6 V basisemitter-spanning van T5 plus 0,6 V diodespanning van D2). Via R14 kan C4 op¬ geladen worden tot op punt B nagenoeg de voedings¬ spanning U B zal staan. Laten we nu bekijken wat er gebeurt als een puls van de versterkertrap de MMV be¬ reikt. Omdat de versterker inverteert is dat een negatie¬ ve impuls, een impuls van "hoog" naar "laag". Bij het begin van de impuls wordt de kathode van D1 naar massa getrokken. Via D1 zal ook de spanning op punt B dalen. De lading die kondensator C4 bevat, en daar¬ mee de spanning over deze kondensator, kan niet op stel en sprong veranderen. Dat is een eigenschap van

kondensatoren: de spanning erover kan niet sprongvormig veranderen omdat daar¬ voor lading aan of afgevoerd moet worden en dat kost tijd. Als punt B plotseling op een lagere spanning komt te liggen, dan zal punt A mee omlaag duiken. Maar de spanning op punt A was al vrij laag, het is daarom mogelijk dat ze minder dan 0 V wordt, negatief dus. De¬ ze spanning staat op de ba¬ sis van T5 die daarom uit geleiding zal gaan. Via R10 wordt R11 nu naar de posi¬ tieve voedingsspanning ge¬ trokken, de spanning op de basis van T6 zal stijgen en T6 komt in geleiding. De schakeling bevindt zich nu in de tweede toestand, een toestand die zoals we zullen zien niet stabiel is. Met het in geleiding komen van T6 is de spanning op punt B laag geworden. Overigens loopt er vanaf dit moment stroom door de draaispoelmeter. C4 wordt nu andersom opgeladen via weerstand R16, en de span¬ ning op punt A zal lang¬ zaam maar zeker stijgen. Op een gegeven moment zal de spanning hoog genoeg zijn om T5 opnieuw in geleiding te brengen, de schakeling klapt dan weer terug naar de stabiele toestand (T5 in geleiding, T6 spert). Via R14 wordt C4 weer andersom, maar nu veel sneller, opgela¬ den. De tijd dat de onsta¬ biele toestand duurt hangt af van de snelheid waarmee de spanning op punt A stijgt, bepaald door C4 en R16. Deze onderdelen heb¬ ben een vaste waarde, de onstabiele toestand duurt dus steeds even lang, en dus ook de stroompulsen door het meetinstrument duren steeds even lang. Na¬ dat de schakeling opnieuw in de stabiele toestand is gekomen, is het mogelijk hem opnieuw in de onsta¬ biele toestand te "wippen" door een volgende in¬ gangspuls. De lengte van de ingangspulsen heeft geen

invloed op de tijdsduur van de onstabiele toestand. Even samengevat: een ne¬ gatieve ingangspuls zal, on¬ geacht zijn lengte, ervoor zorgen dat de uitgang (punt B) een nauwkeurig vast¬ gestelde tijd "laag" zal wor¬ den. Gedurende die tijd zal er een stroom door de me¬ ter lopen. Meer pulsen per sekonde betekent meer stroompulsen door de meter en dus een hogere gemid¬ delde stroom. De meter zal dan verder uitslaan.

De rest . . . . . . van de schakeling is snel beschreven. Diode D2 dient voor het verbeteren van het schakelgedrag van de MMV. De spanningssta¬ bilisator (IC1) zorgt ervoor dat de schakeling die uit een 9 V batterij gevoed wordt een stabiele bedrijfsspanning krijgt, ook als de batterij al wat leeg be¬ gint te raken. Dat is nodig omdat de meter anders zou kunnen gaan afwijken. De stroomopname bedraagt on¬ geveer 1,5 mA, erg weinig dus. Een 9 V batterij zal een hele tijd mee kunnen gaan. Met P1 en R12 wordt de stroom door de draaispoel¬ meter bepaald. Met P1 kan de schakeling afgeregeld worden.

Bouwen en afregelen Hoewel het aantal onderde¬ len nu ook weer niet zó klein is, biedt een formaat 1 printje ruimte genoeg voor de opbouw van de schake¬ ling. De fototransistor die in de zijkant van het kastje be¬ vestigd moet worden, wordt met twee in elkaar gedraai¬ de draadjes aangesloten op de print; de kollektor op punt 1 en de emitter op punt 2. De basis van de fo¬ totransistor laten we ge¬ woon vrij hangen (met die basis is het mogelijk de fo¬ totransistor ook als "gewo¬ ne" transistor te gebruiken). Maak de aansluitdraden tus¬ sen fototransistor en print niet langer dan nodig is, in

Figuur 7. Het past allemaal net op de kleinste standaardprint.

Onderdelenlijst R1, R13 = 100 Q R2 = 12 kQ R3 = 3,3 kQ R4, R14 = 10 kQ R6, R15 = 47 kQ R7 = 6,8 kQ R8 = 2,7 kQ R9, R i l , R16 = 220 kQ R10 = 8,2 kQ R12 = 33 kQ P1 = 50 kQ instelpotmeter C l , C3, C5, C6 = 10f/F/16 V C2 = 15 nF C4 = zie tekst en tabel 1 T l = FPT 100 (fototransistor)

T2, T4 . . . T6 = BC 550C T3 = BC560C D1, D2 = 1N4148 IC1 = 78L05 Diversen: M1 = draaispoelmeter 100 j S1 = enkelpolige aan/uit-schakelaar 9 V batterij en aansluitclip standaardprint formaat 1 (40 x 100 mm)

O

telingen per minuut bij tweebladige propellers en 2000 omwentelingen per mi¬ nuut bij driebladige propel¬ lers. Hoewel in dit verhaal niet van belang, is dat "toe¬ vallig" (dus eigenlijk hele¬ maal niet toevallig) ook het toerental van een groot aan¬ tal elektromotoren. Voor de afregeling wordt de schakeling met de fototran¬ sistor op zo'n 1 a 2 meter op de lichtbron gericht. P1 wordt nu zo ingesteld dat op de draaispoelmeter het gewenste toerental wordt aangegeven. Wat die draaispoelmeter be¬ treft: in de elektronicawinkel zijn meters te krijgen met een onbedrukte schaal. Met zogenaamde afwrijfletters kan dan een fraaie bijpas¬ sende schaal gemaakt worden.

Tabel 1. Verband tussen toe¬ rental, impulsfrekwentie en stroom door de draaispoelmeter. Door de waarde van C4 te veranderen kan de schakeling aangepast worden op verschil¬ lende maximale toerentallen.

elk geval korter dan 15 cm. Door de waarde van C4 te variëren kan de schakeling aangepast worden op ver¬ schillende maximale toeren¬ tallen. Tabel 1 laat zien hoe het verband is (bij verschil¬ lende waarden van C4) tus¬ sen toerental, impulsfre¬ kwentie en stroom door de draaispoelmeter. Deze tabel is gebaseerd op tweebladige propellers, voor driebladige propellers moet het toerental (onder het kopje rpm = revolutions per minute) met % vermenigvuldigd worden. Voor de afregeling van de schakeling maken we ge¬ bruik van een gewone gloei¬ lamp of, beter nog, van een TL-buis. Een dergelijke op het lichtnet aangesloten lichtbron knippert namelijk met een frekwentie van 100 Hz. Het menselijk oog, dat relatief traag is, ziet dat knipperen niet maar voor de toerenteller is dat geen pro¬ bleem. Een frekwentie van 100 Hz, zo laat de tabel zien, komt overeen met een toerental van 3000 omwen¬

een kastje — kortom alles wat niet te zwaar is en wat regelmatig los- en vastge¬ maakt moet worden.

Uitgesproken goedkoop is het materiaal niet. Op de garniturenafdeling van een warenhuis betaalden we on¬

geveer vijf gulden voor een stukje van 60 cm. Daar staat weer tegenover dat het erg lang mee gaat.

abel 1 C4 = 30 nF 1 (fiA)

10 20 30 40

50 60 70 80 90 100

f (Hz) 17,4 33,6

50 66,5 83,5

100 116 132,6

150 167,5

rpm 522 1008 1500 1995 2505 3000 3480 3978 4500 5025

(500) (1000) (1500) (2000) (2500) (3000) (3500) (4000) (4500) (5000)

C4 = 15 nF I (jiA)

f (Hz)

10 20 30 40 50 60 70

33,3 64,5

80 90 100

100 132 166 194 225 257 290 325

rpm 999 1935 3000 3960 4980 5820 6750 7710 8700 9750

(1000) (2000) (3000) (4000) (5000) (6000) (7000) (8000) (9000) (10.000

C4 = 10 nF

(MA)

IO 20 30 40 50 B0 70 30 30 100

f (Hz)

rpm

50 100 150 197 245 293 342 390 441 495

1500 3000 4500 5910 7350 8790 10260 11700 13230 14850

(1500) (3000) (4500) 16000) (7500) (9000) (10.500) (12.000) (13.500) (15.000)

Dit keer betreft onze tip een onkonventionele, maar daar¬ om niet minder handige be¬ vestigingsmethode. Het be¬ nodigde materiaal hiervoor vindt u niet in de elektroni¬ cawinkel, maar in een stoffenzaak. We bedoelen het zogeheten "klitteband", twee stukjes band met een zodanige op pervla ktestruktuur dat ze heel stevig aan elkaar hechten en toch ook weer tamelijk gemakkelijk los getrokken kunnen wor¬ den. Men ziet het spul steeds vaker toegepast als sluiting van vooral schoe¬ nen, jassen en tassen. Ook de elektronica-hobbyist kan er echter allerlei dingen mee bevestigen: printen, batterij¬ en, kabels, een deksel van

Figuur 8. Aansluitgegevens van de fototransistor. De basis¬ aansluiting wordt niet gebruikt en hoeft nergens mee te wor¬ den verbonden.

lineair en logaritmisch "Een potmeter van tien "ka" alstublieft!" Wie deze vraag stelt aan zijn elektronicahandelaar zal zeker een tegenvraag krijgen: "een li¬ neaire of logaritmische?" Het is dus belangrijk dat men weet welk type men nodig heeft. Een draaipotmeter bestaat uit een baan van weer¬ standsmateriaal, waarover een sleepkontakt loopt. De stand van dit sleepkontakt bepaalt de weerstand tussen het kontakt en de beide uit¬ einden van de weerstandsbaan. De vraag die de ver¬ koper stelde heeft betrek¬ king op het weerstandsver¬ loop bij het verdraaien van het sleepkontakt over de

Figuur 1. De opbouw van een potmeter. De uiteinden van de ronde weerstandsbaan zijn ver¬ bonden met de beide buitenste aansluitpennen. De middelste pen is aangesloten op een cir¬ kelvormige koperbaan die de spanning van de loper door¬ geeft. De stand van het sleep¬ kontakt op de weerstandsbaan kan men veranderen door aan de as te draaien.

84693X-1

hele weerstandsbaan. Bij een lineaire potmeter verandert de weerstand tus¬ sen het linker baan-uiteinde en het sleepkontakt heel ge¬ lijkmatig (als je de knop vanuit de nulstand met de klok mee draait). In de mid¬ denstand bedraagt die weerstand 50% van de waarde die op de potmeter staat, bij 2/3 van de totale draaiweg 67%, enzovoorts. In de grafiek van figuur 2 is dit verloop getekend. De schuine lijn in het midden laat zien dat de weerstand recht evenredig verandert met de verdraaiing. In plaats van ohms en graden zijn in de grafiek percentages bij de schaalverdelingen gezet. De weerstand loopt dus van 0 tot 100% van de opge¬ drukte potmeterwaarde en de instelling van de potme¬ ter loopt ook van 0 tot 100%, waarbij 0 overeen¬ komt met de linker aanslag en 100 met de rechter aan¬ slag van de "loper" (het sleepkontakt). De karakteristiek vertelt ons ook wat over de spanning op de loper als de beide uit¬ einden van de weerstands¬ baan worden verbonden met een spanningsbron. Het per¬ centage dat we op de vertikale schaalverdeling aflezen bij een bepaalde loperstand geeft aan hoeveel procent van de totale spanning op de loper-aansluiting staat. In figuur 2 is ook de karak¬ teristiek getekend van een (positief verlopende) logarit¬ mische potmeter. Deze lijn is als het ware doorgezakt. In het onderste potmeterbereik (in de buurt van de lin¬ ker aanslag) verandert de weerstand bij het draaien maar heel weinig, in het midden begint het wat snel¬ ler te gaan en tegen het einde (in de buurt van de rechter aanslag) gaat het

verloop heel rap. Maar waarom noemt men dat nu logaritmisch? Veel natuurlijke en technische processen hebben geen ge¬ lijkmatig, lineair verloop. Denk maar aan het gehoor of de lichtgevoeligheid van fotomateriaal. Wie wel eens het vermogen van een audio-versterker heeft geme¬ ten, zal wel gemerkt hebben dat het verdubbelen van het uitgangsvermogen niet leidt tot een verdubbeling van de geluidsdruk uit de luid¬ sprekers*. Een voorbeeld uit de foto¬ grafie: Als we op een kame¬ ra de belichtingstijd verande¬ ren, dan zal de tijd bij elke stap verdubbeld of gehal¬ veerd worden: 1 1 _1 250 S ~ T 2 5 S " 6 Ö S • • ' Zo'n reeks, waarbij de af¬ standen tussen de stappen niet gelijk blijven maar steeds een veelvoud zijn van de vorige trap (in het voor¬ beeld een faktor 2 of 1/2, maar het mag ook een an¬ dere faktor zijn), verloopt nu logaritmisch. Als het foto¬ materiaal lineair op licht zou reageren, dan zou elke stap even groot zijn en onze slui¬ tertijdenreeks er als volgt uitzien: 1

1

250s^T25

, '50

s) -

*Het uitgangsvermogen van een versterker kan men meten met een eenvoudige multimeter. Sluit de meter aan op een luidspreker-uitgang en stel hem in op een wisselspanningsbereik (AC) van 5, 10 of 20 V. Meer hierover in het ar¬ tikel "Vermogensmeting met de multimeter" in Elex num¬ mer 9, mei 1984.

De reeks diafragmawaarden zit ook zo 'm elkaar. Hierbij is de vermenigvuldigingsfaktor sfl: 2 - 2,8 - 4 5,6 — 8 . . . Bij een lineaire diafragmareeks zou dat wor¬ den: 2 - 4 - 6 - 8 . . . Maar nu weer terug naar de potmeter. Een logaritmische volume-potmeter past men toe om het regelgedrag van een versterker aan te passen aan het logaritmische ver¬ loop van het menselijke ge¬ hoor. Bij lage geluidsnivo's moet men het geluid met fijne stapjes kunnen regelen.

daarom stijgt de karakte¬ ristiek in het begin maar heel langzaam. De spanning op de loper stijgt dan ook maar heel langzaam. Als de versterker verder wordt open gedraaid, is steeds meer vermogen nodig om het oor bij zoveel lawaai nog "meer" geluid te laten waarnemen. Vandaar dat de karakteristiek aan het einde zo steil omhoog loopt. Er zijn ook nog potmeters met een negatief logarit¬ misch verloop, dat eveneens in figuur 2 is afgebeeld. De-

100

/

/ / lin

/

50

/ /

/

/

— -j

1

>pos- l o g

/

> 100

50

84693X-2

100

zen. In sommige gevallen kun je zo'n afwijking wel eens waarnemen. Bij een stereo-potmeter (dat zijn twee potmeters met één ge¬ meenschappelijke as) in een stereo-versterker kun je bij sommige standen van de potmeter wel eens een klein nivo-verschil horen tussen het linker en rechter kanaal. Nog een kleine tip: een A achter de weerstandswaarde op de potmeter geeft aan dat het een lineair type is, een B duidt op een logarit¬ misch verloop.

Figuur 2. Het weerstandsver¬ loop van verschillende soorten potmeters. Bij een lineaire pot¬ meter neemt de weerstands¬ waarde gelijkmatig toe met het verdraaien van de loper. De lijn loopt dan ook kaars¬ recht. Bij een positieve logarit¬ mische karakteristiek, zoals bij een volume-potmeter, is het weerstandsverloop aangepast aan het menselijke gehoor. In het onderste bereik kan men kleine spanningen heel fijn re¬ gelen en in het bovenste be¬ reik geeft een kleine verdraai¬ ing van de as een flinke spanningsverandering.

—

neg- log/

re worden in de praktijk echter zelden gebruikt. De karakteristieken uit figuur 2 zijn "ideale" kurves. In werkelijkheid is het potmeterverloop niet zo mooi als men graag zou willen. In figuur 3 en 4 zijn enkele ka¬ rakteristieken gegeven die we gemeten hebben bij di¬ verse potmeters. Ze wijken allemaal in meer of mindere mate af van de lijnen uit fi¬ guur 2. De afwijkingen zijn echter zo klein dat men ze voor de meeste praktische toepassingen kan verwaarlo-

Figuur 3 en 4. Enkele gemeten karakteristieken van potme¬ ters. Deze wijken iets af van de ideale karakteristieken uit figuur 2.

100

84693X-4

Een modelkraan die door een computer wordt bestuurd, dat zou nog eens iets bijzonders zijn! Voor menige elektronicaknutselaar is zoiets echter te gekompliceerd en veel te duur. Met wat knutselwerk kan men de goedkope en overbekende ZX 81 ombou¬ wen tot stuurcomputer en zelf prachtige stuurprogram¬ ma's in ZX-BASIC schrijven. En het hoeft niet per se voor een hijskraan te zijn. Alles wat kan bewegen, licht geven of geluid maken komt in aanmerking. De hier voorgestelde uitbreidings¬ schakeling voor de ZX 81 bezit acht vrij programmeer¬ bare uitgangen, waarop men rechtstreeks relais, pompen, toeters, motortjes, zoemers, lampjes en nog veel meer kan aansluiten.

ZX81-stuurcomputer De verschillende blokken Het blokschema (figuur 1) toont de verschillende delen waaruit de schakeling bestaat. De twee "bussen" — databus en adresbus — zijn in werkelijkheid twee ka¬ belbundels met 8 respektievelijk 16 aders. Via de adres¬ bus kan de computer kiezen tot welk "adres" (bijvoor¬ beeld een plaats in het ge¬ heugen) hij toegang heeft. Over de databus lopen de bij dat adres behorende ge¬ gevens. Meer informatie hierover vindt men in de handleiding van de ZX 81 en andere boeken over deze populaire computer. De adresdekoder heeft de taak om een bepaald adres (of een groep van adressen) te "herkennen" wanneer dat op de adresbus verschijnt. Als dit adres (of een van de adressen uit de groep) op de adreslijnen komt te

staan, geeft de adresdeko¬ der dat door aan de rest van de schakeling door mid¬ del van een signaal. Afhan¬ kelijk van het nivo waarop de navolgende blokken rea¬ geren, kan dat een logische nul of een logische één zijn (in dit geval een "0"). Het adres waarop onze dekoder reageert is het hoogste adres van het hele adresbereik. De schrijfdekoder kan "zien" of de computer iets in het geheugen wil schrijven of lezen. Als nu gelijktijdig het juiste adres op de adresbus staat en de processor iets wil schrijven in deze geheugenplaats, dan wordt een inlees-puls voor het achtbits tussengeheugen gege¬ ven door het blok "puls¬ opwekking". Het geheugen slaat het bitpatroon op dat op dat moment op de data¬ bus staat en geeft deze sig¬ nalen door aan de stuurtrappen. De logische signalen

1 bus

— M

adres-

dekoder

—A

—te.

opwekking MREQ

Jwk schrijfdekoder

WR

*i J

data-

DB

D1

•

inleespuls

I

JÊ

—*M

K.

H

H

.

J

BI

^

w^

84649X-1

»

Foto. Op de foto ziet men hoe de (zelfgemaakte) konnektor voor de uitbreidingsbus van de ZX81 via een stel kabeltjes is verbonden met de print.

N2= IC1,IC2 = 2x74LS30 N5= IC3 = %74LS32

Figuur 1. Het blokschema geeft een duidelijk inzicht in de werking van de schakeling. Figuur 2. En zo ziet het sche¬ ma er in werkelijkheid uit. Er zijn acht programmeerbare uit¬ gangen die kleine elektrische verbruikers, zoals relais, lamp¬ jes en motortjes kunnen in- en uitschakelen.

A7 A8|

A15| MREQ

DO

D7|

9V©|

ov' 0V|

blijven in het tussengeheugen staan totdat een nieuwe inlees-puls wordt gegeven.

De digitale schakeling In het schema van figuur 2 vallen direkt de twee grote "lijnenbundels" op van de adresbus en de databus. La¬ ten we eerst de databus be¬ kijken. Alle datalijnen gaan naar het TTL-IC 74LS374 (IC4). Dat is het tussengeheugen. De nivo's aan de ingangen D0 . . . D7 wor¬ den door acht flipflops in het IC opgeslagen als het signaal aan de klok-ingang (pen 11) van logisch nuf naar

Sogisch één gaat !dat is een positieve klokflank). De op¬ geslagen nivo's verschijnen aan de uitgangen van het IC als ingang OE (pen 1, out¬ put enable = "vrijlaten" van uitgang) een logische nul krijgt. Bij deze schakeling hebben we pen 1 gewoon aan massa gelegd, zodat al¬ le opgeslagen nivo's direkt aan de uitgangen ver¬ schijnen. Als de ZX 81 nu gegevens op de databus zet en vlak daarna verschijnt een posi¬ tieve flank op de klokingang van IC4, dan wordt het achtdelige bitpatroon opgeslagen in het tussenge-

heugen en dit patroon ver¬ schijnt meteen daarna op de ingangen van de stuurtrappen B1 . . . B8. Als een be¬ paald bit logisch één is, wordt (of blijft) het bijbeho¬ rende relais (of motortje of lampje) ingeschakeld. Als het bit logisch nul is, dan trekt het relais niet aan (of het valt weer af). Nu hoeft alleen nog de klok-ingang op het juiste moment een positieve flank te krijgen en dan kunnen de stuurtrappen per programma geschakeld worden. De daarvoor benodigde puls, die we in het blokschema inlees-puls hebben genoemd

(een heel toepasselijke naam), wordt gemaakt door de poorten N1 . . . N5. N1, N2 en N3 vormen samen de adresdekoder. Als alle hierop aangesloten adreslijnen (en dat zijn alle adreslijnen die er zijn) logisch één zijn, dan zijn de uitgangen van beide NAND-poorten met elk acht ingangen, N1 en N2, logisch nul. De ingang van de ORpoort N3 is dan ook nul. Bij ieder ander adres is minstens één adreslijn "0", zodat minstens één van de poorten N1 en N2 en dus ook N3 een " 1 " zal geven. De signalen MREQ (memory request) en WR (write) zijn

Figuur 3. De schakeling w o r d t opgebouwd op een standaardprint formaat 3. Tabel 1. Zo w o r d e n de ge¬ wenste uitgangsnivo's voor de stuurtrappen omgerekend naar een hexadecimaal getal.

• " • • • ABOiC ASO C A-IOO

Tabel 2. Deze lijst bevat alle hexadecimale getallen van 00 tot FF met hun bijbehorende decimale getallen (van 0 tot 255). Door middel van een POKE-bevel w o r d t het aldus gevonden decimale getal in de computer gevoerd.

C

AT 1O C A1BO C A13O C

Onderdelenlijst R1 . . . R8 = 100 kS Cl =• 10 M F / 1 6 V C2 =•• 220 nF T1 . . . T8 = BC 517 Dl . . . D8 = 1N4148 IC1.IC2 = 74LS30 IC3 •= 74LS32 IC4 == 74LS374 I C 5 •• = 78L05 Diversen: 1 Elex-print formaat 3 (100 x 120 mml 1 konnektor voor ZX 81 (23-polig, kontakt-afstand 2,54 mm, bijv. Siemens type V42256-Z6-B220)

8 ri

stuursignalen van de Z 80-microprocessor die zich in de ZX81 bevindt. Hierbij gaat het om zogenaamde "active low" (aktief laag) signalen. Dit betekent dat het signaal in de ruststand " 1 " is en in de geaktiveerde stand "0". Dit wordt aan¬ gegeven door een inverteringsstreepje boven de af¬ korting van de naam van het signaal. MREQ betekent "toegang tot geheugen" en WR betekent "schrijven". Beide signalen worden eventjes logisch nul als de processor iets in een geheugenplaats schrijft. De uit¬ gang van de OR-poort N4 (de "schrijfdekoder") zal daardoor even " 0 " worden en dan weer terugspringen naar " 1 " . N5 (pulsopwek¬ king) zorgt voor de rest. De¬ ze OR-poort geeft alleen een nul aan zijn uitgang als de processor iets wil schrijven in de hoogste geheugenplaats. Verder is de uitgang van N5 altijd " 1 " . Alleen in

dat ene geval verschijnt aan de uitgang van N3 en aan de uitgang van N4 namelijk een logische nul. MREQ en WR en dus ook de uitgang van N4 worden maar heel kort " 0 " en gaan daarna weer meteen naar het "1"-nivo. De data staat daarna nog op de databus en die kan dan mooi in het tussengeheugen worden ge¬ lezen door de opgaande flank die N5 geeft als zijn uitgang van " 0 " naar " 1 " gaat. Het is noodzakelijk voor de processor om de data nog even op de data¬ bus te laten staan na het verdwijnen van het MREQen WR-signaal, want het geheugen heeft nog een korte tijd nodig om de nieu¬ we gegevens op te slaan. Nu moeten we nog verkla¬ ren waarom we voor ons doel de hoogste geheugenplaats hebben gekozen. Welnu, om te beginnen kan die heel gemakkelijk gedekodeerd worden, want dan zijn

alle bits " 1 " . Maar dat is niet de belangrijkste reden. We moeten er namelijk voor zorgen dat op deze plaats in het geheugen niets anders aanwezig is. Door nu het bovenste adres van het hele adresbereik te kiezen heb¬ ben we een plaats die gega¬ randeerd altijd vrij is, ook bij gebruik van een 16 K- of 32 K-geheugenuitbreiding. Die eenvoudige dekodering is gewoon mooi mee¬ genomen. Elke buffertrap bestaat uit een darlington-transistor BC 517 met een basis¬ weerstand van 100 kQ. Boven in figuur 2 is zo'n trap getekend. Het relais (of een andere verbruiker) wordt opgenomen tussen de +-(--voedingsspanning en de kollektor van de BC 517. Bij elke stuurtrap is "stan¬ daard" een vrijloopdiode aanwezig om de transistor te beschermen tegen hoge spanningspieken die de spoel van het relais bij het

Tabel 1

uitgang B8 B7 B6 B5

aan aan uit aan

= = = =

"1"

B4 B3 B2 BI

uit aan uit uit

= = = =

"0" "1" „0„

) ( [ = 0100

"0"

)

binair 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

= = = = = » = = = = = = = = = =

)

"1" f „0„ [=1101 "1" )

hexa¬ decimaal 0 1 2 3 4 - 0100 = 4 5 6 7 •D4 8 9 A B C D — 1101 = D E F

O

uitschakelen kan veroor¬ zaken.

Tabel 2 dec.

hex.

dec.

hex.

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F

69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

8A 8B 8C 8D 8E

8D 0E 0F 10

32 33 34 35 36 37 38

30 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F

48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

40 41 42 43 44

64 65 66 67 68

31

39 40 41 42 43 44 45 46 47

60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E 6F

96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111

70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F

112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

128 129 130 131 132 133 134 135 136 137

138 139 140 141 142 143

207

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 DA DB DC DD DE DF

208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 EA EB EC ED EE EF

224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239

F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 FA FB FC FD FE FF

240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 9A 9B 9C 9D 9E 9F

144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 AA AB AC AD AE AF

160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175

B0

176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 BA BB BC BD BE BF

C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7

C8 C9 CA CB CC CD CE

156 157 158 159

ROMCS

De programmering Het programma, of het pro¬ grammagedeelte, waarmee men gegevens in IC4 kan schrijven, zou er in goed Nederlands als volgt uitzien: "Zet op de hoogste adresplaats het bitpatroon XX". Aangezien de ZX81 geen Nederlands kent, maar wel de computertaal BASIC, moet dit kommando er zo uitzien: POKE 65535,XX XX is een getal dat mag lig¬ gen tussen 0 en 255. Maar welk getal? Daarvoor moet even wat rekenwerk worden verricht. Eerst bepaalt men de bitkombinatie die men wil hebben. Die bitkombina¬ tie vertaalt men vervolgens in een "hexadecimaal" ge¬ tal, zoals het voorbeeld in tabel 1 laat zien. Eerst wordt de bitkombinatie in twee groepen van elk vier bits gesplitst. Bit B8 is het hoogste en Bit B1 het laagste bit. Vervolgens kij¬ ken we in het "vertaallijstje" welk hexadecimaal getal hoort bij iedere kombinatie van vier bits. In het voor¬ beeld geeft dat het resultaat D4. Dit getal wordt dan op¬ gezocht in de omrekentabel (tabel 2) en daar staat dat het hexadecimale getal D4 gelijk is aan het decimale getal 212. Het kommando dat we moeten geven luidt dus: POKE 65535,212 In tabel 3 zijn nog vier omrekenvoorbeelden gegeven om er een beetje in thuis te raken. Reken ze maar eens na, want één van de vier is fout. Welke dat is, verraden we aan het einde van dit ar¬ tikel. Bij een foute omreke¬ ning zullen straks in de praktijk de verkeerde stuurtrappen in- en uitschakelen.

• A4

1 Ml

• AS

1 RESET

• A6

1 BUSRQ

• A7 i

WATT

• A8 !

1 BUSAK

• A9 !

1 WR»

• A10

RD

• A11 |

IORQ

• A12|

MREQ •

• A13 |

HALT

• A14| • A15

NMI

1 INT

• A3 |

0 4 *

• A2 |

D3 •

• Al |

D5*

• AO |

D6«

Ö> 1

D2*

• OV 1

Dl •

• OV

0 0 *

sleuf

sleuf

• 9V |

RAMCS

5V |

D7«

f

1

Figuur 4. De aansluitgegevens van de uitbreidingskonnektor op de achterzijde van de ZX81. Elke geheugenmodule bevat eveneens zo'n konnektor die op dezelfde wijze is bedraad. Tabel 3. Met behulp van deze vier voorbeelden kan men oefenen in het omrekenen van de gewenste uitgangsnivo's naar de decimale waarde. Eén van de vier oplossingen is fout! Tabel 3

192 193 194

195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206

> 1 RFSH

bovena

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F

95

dec.

CF

1A

23 24 25 26 27 28 29 30 31

80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

hex.

1B onder;

11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F

16 17 18 19 20 21 22

50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F

8F

dec.

|23B

hex.

1

voorbeeld: 2

3

4

uitgang B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

aan uit aan aan uit uit uit aan

uit uit aan uit uit uit aan aan

uit aan aan aan uit uit aan uit

aan aan uit aan uit aan uit uit

oplossing:

177

35

114

132

Het opbouwen en aansluiten Voor het opbouwen van de schakeling is een Elex-print

nodig van formaat 3. De komponentenopstelling is in figuur 3 gegeven. Het bou¬ wen van de schakeling op de print zal waarschijnlijk geen problemen geven, maar het aansluiten van de schakeling op de ZX81 is wat moeilijker. Hiervoor moeten we een passende konnektor hebben die aan twee kanten veerkontakten heeft met een afstand tus¬ sen de kontakten van 0,1 inch (= 2,54 mm). De ideale konnektor voor deze toepassing heeft aan elke zijde 23 kontakten, maar dat is een speciaal type dat praktisch nergens verkrijg¬ baar is. Daarom nemen we onze toevlucht tot een kon¬ nektor die wat langer is en dus meer kontakten heeft (kijk gewoon in de elektronicawinkel welk type daar in voorraad is). Deze konnektor wordt gewoon op de beno¬ digde lengte afgezaagd, zo¬ dat 2 x 23 kontakten

overblijven. Daarna worden het bo¬ venste en onderste kontakt op plaats nummer drie ver¬ wijderd (afknippen aan de achterkant van de konnektor en het veergedeelte er dan uittrekken met een spits tan¬ getje). In het gat dat op die plaats achterblijft wordt een stevig stukje karton ge¬ klemd. Probeer nu eens of de konnektor past op de uit¬ breidingsaansluiting op de achterzijde van de ZX81 (of op de geheugenuitbreiding). Als de konnektor goed past kan hij maar op één manier op de uitbreidingsbus wor¬ den geschoven, door de aanwezigheid van het stukje karton. Daarmee ligt dus vast wat de onder- en bo¬ venkant van de konnektor is. In figuur 4 staan de aansluitgegevens van de ZX81-uitbreidingsbus en dus ook die van de konnektor. De aansluitingen die we

voor onze schakeling moe¬ ten hebben zijn met een punt aangeduid. De be¬ wuste konnektoraansluitingen worden door middel van flexibele kabeltjes verbonden met de print. Op de foto zijn al die dra¬ den duidelijk zichtbaar. Nog een woord over de voeding voor de stuurschakeling. De 9 V-aansluiting op de print moet worden ver¬ bonden met een ongestabiliseerde gelijkspanning die ligt tussen 8 en 11 V. Als men een ZX81 zonder geheugen¬ uitbreiding heeft, kan deze spanning ook worden be¬ trokken van de 9 Vaansluiting op de uitbrei¬ dingsbus. In alle andere ge¬ vallen is een aparte netvoeding nodig die bestaat uit een 8 V-trafo, een bruggelijkrichter voor 500 mA en een elko van 470 ptF/16 V. Op de met + + gekenmerkte prïntaansluiting wordt een ongestabiliseerde gelijkspan¬

ning aangesloten waarvan de grootte afhangt van de gebruikte relais en andere "verbruikers" die op de stuurtrappen B1 . . . B8 zijn aangesloten. De spanning mag echter niet hoger zijn dan 30 V. Tenslotte moeten de "ver¬ bruikers" nog op de schake¬ ling worden aangesloten. We hebben al vermeld dat dit ook andere dingen dan relais mogen zijn. De enige voorwaarde is dat de maxi¬ male stroom door de ver¬ bruiker kleiner moet zijn dan 500 mA, anders overlijdt de transistor van de stuurtrap.

Goed gerekend? Tenslotte nog de oplossing van ons "raadseltje". De vierde omreking is fout. De signalen in dit voorbeeld zijn exakt gelijk aan de signalen uit het voorbeeld van ta¬ bel 1. De juiste oplossing bij de vierde berekening moet dan ook 212 zijn.

deurbelgeheugen Er zijn altijd weer van die situaties waarin je graag had geweten of er iemand tij¬ dens je afwezigheid aan de deur is geweest (per slot van rekening hoeft het niet altijd de deurwaarder te zijn). Het hier beschreven deurbelgeheugen kan daar¬ bij goede diensten bewijzen: Zodra er iemand op de bel drukt, gaat er een LED branden (die uiteraard ook aan blijft), zodat men bij thuiskomst direkt kan zien dat er iemand aan de deur is geweest! Figuur 1 toont naast de schakeling ook de opbouw van een doodgewone deur¬ bel-installatie. In plaats van een bel, mag natuurlijk ook een gong of een zoemer worden gebruikt, voor de schakeling maakt dat hele¬ maal niets uit. Een eenvou¬ dige deurbel-installatie

bestaat vrijwel altijd uit een trafo, een drukknop (of meerdere parallel gescha¬ keld) en natuurlijk een bel (of gong, of zoemer. . .).

Hoe het werkt Via diode D1, die als enkelzijdige gelijkrichter wordt gebruikt, wordt C1 met een gelijkspanning geladen. Zo¬ dra de deurbel wordt inge¬ drukt, staat over de bel en op punt C de wisselspanning van de trafo. De positieve helft van deze wisselspanning wordt via D2 naar de span¬ ningsdeler R2/R3 gevoerd. Hierdoor staat er op de gate van thyristorThi een posi¬ tieve spanning, waardoor hij ontsteekt (gaat geleiden). De stroom vloeit nu via de pluskant van C1, de stroombegrenzingsweerstand R1, de LED (die nu vrolijk op-

0

*

D3

/ /

©-,

licht), de anode-kathodeovergang van Th1 en de toets (S1) naarde min-zijde van C l . Omdat deze kondensator via D1 steeds "bijgeladen" wordt door de trafo, blijft er ook tijdens de negatieve helft van elke periode een stroom door het LED'je (en daarmee natuur¬ lijk ook door R1, Th1 en S2) vloeien. Eenmaal "aan¬ gezwengeld" blijft de LED dus licht produceren, totdat men weer thuiskomt en hem uitschakelt door S2 even in te drukken. Een paar woorden nog over de weerstanden: De waarde van R1 kan men, wanneer een gewone LED wordt gebruikt, zonder meer tot 220 £2 verlagen, wanneer blijkt dat het licht te zwak is. Met de waarden van R2 en R3 mag men daarentegen , absoluut niet experimen¬ teren, aangezien deze zo gekozen zijn, dat enerzijds

de thyristor onder alle om¬ standigheden feilloos "start" en anderzijds de gate-stroom niet te groot wordt wanneer de deurbel lang wordt inge¬ drukt. Niet aankomen, dus!

Op- en inbouw De schakeling past, zoals ge¬ bruikelijk, op een standaard Elex-print (formaat 1, zie figuur 2). Hoe en waarin het printje wordt "opgeborgen", hangt helemaal van de plaatselijke omstandigheden af. We laten het dan ook helemaal aan u over. De aansluitpunten " B " en " C " zijn gemakkelijk te vinden: Ze zitten op de bel. Ietwat pro¬ blematischer kan het vinden van punt " A " zijn. Als de draden verschillende kleuren hebben, is het geen groot probleem. Anders zult u die verbinding moeten op¬ zoeken. Weest u echter niet

bang. Als eerst de punten "B"en " C ' z i j n aangesloten, dan kunt u gewoon proberen welke sekundaire trafo-aansluiting of welke drukknopaansluiting u moet hebben. Er kan niets kapot gaan! Hoe en waar dit punt wordt aangesloten, hangt dus helemaal van de reeds eerder genoemde "plaatse¬ lijke omstandigheden" af. Succes!

Onderdelenlijst R1 =470 a (zie tekst) R2,R3= 1 kft C1 = 2200 MF/40 V elko D1,D2 = 1N4001 D3= LED Th1 =TIC106D S2 = drukknop (verbreekkontakt) standaard Elex-print formaat 1

Figuur 1. Het schema van het "geheugen". Daarnaast is een gewone "huis-tuin-keuken-" deurbel-installatie getekend.

Figuur 2. De schakeling bestaat uit totaal 8 komponenten, waarvan C1 duidelijk de meeste plaats voor zich opeist.

•sj

hoe werkt een LCD? Wat is het verband tussen een Polaroid-zonnebril en een LCD-horloge? Zo op het eerste gezicht helemaal niets, maar bij een nadere beschouwing blijken ze één ding gemeen te hebben: ze werken beide met polarisa¬ tiefilters. Vaak zie je in de winkel een Polaroid-zonne¬ bril hangen met daaraan een kaartje met een stukje Polaroid-materiaal. De fabri¬ kant wil de (toekomstige) koper van zo'n bril daarmee

laten zien hoe zo'n polarisa¬ tiefilter werkt. Kijk maar eens door zo'n bril en houd het kaartje met het extra fil¬ ter ervoor. Bij een bepaalde stand van het kaartje kun je door beide filterglazen heen kijken alsof het een gewone zonnebril is. Wordt het kaartje nu langzaam ge¬ draaid, dan komt een punt waarbij niets meer te zien is door het kaartje. Het ver¬ schil tussen "gewoon door¬ zichtig" en "helemaal don¬

ker" blijkt telkens op te tre¬ den bij een verdraaiing van het kaartje van 90°. Dit effekt wordt veroorzaakt door de polarisatie van het licht door het speciale filter¬ materiaal. Licht is een elektromagneti¬ sche golfbeweging die, zoals elke andere golf, trilt in een bepaalde richting. Wat het woord trillingsrichting bete¬ kent kan men heel duidelijk laten zien met behulp van een stuk touw. Het touw

wordt bij het ene uiteinde ergens aan vastgebonden. Als we nu een slinger geven aan het andere uiteinde, dan zal een golfvorm naar het vastgebonden uiteinde lo¬ pen. De richting van de uit¬ wijking van de golfvorm op het touw hangt af van de richting van de slinger die we hebben gegeven. Dat is de trillingsrichting. Ook lichtstralen hebben een be¬ paalde trillingsrichting. De meeste lichtbronnen

1

vloeibare kristallen draaien trillingsrichting

Figuur 1. Heel bekend, maar toch ook heel onbekend: een LCD. Eigenlijk niets anders dan twee glazen plaatjes met daar¬ tussen twee polarisatiefilters en een substantie met vloeiba¬ re kristallen.

a

I I i ° j ri i

Figuur 2. Twee polarisatiefilters waarvan de filterrichtingen 90° ten opzichte van elkaar zijn verdraaid, laten geen lichtstra¬ len door (figuur 2a). De vloei¬ bare kristallen tussen de filters draaien de trillingsrichting van het licht zodanig dat de lichtstralen het tweede filter wel kunnen passeren .figuur 2bi

Figuur 3. Hier is de opbouw van zo'n LCD duidelijk te zien. Tussen twee glazen plaatjes met polarisatiefilters bevindt zich de vloeibare-kristallenvloeistof. De elektroden zijn gemaakt van een doorzichtig, geleidend materiaal. Figuur 4. Een 3'/2-cijferig LCD. De één vooraan wordt als een half cijfer geteld. Het LCD wordt gestuurd met een wisselspanning van 5 V met een frekwentie van 32 Hz. Figuur 5. Op weg naar een plat beeldscherm: een LCD met 64 x 320 (= 22.480) punten (8 regels van 40 karakters met elk 8 x 8 punten).

(met uitzondering van de la¬ ser) stralen lichtgolven uit met alle mogelijke trillings¬ richtingen. Een polarisatiefil¬ ter, dus ook een Polaroidzonnebril, laat alleen maar lichtgolven door met één beoaalde triliingsrichting. houdt men nu twee polari¬ satiefilters zo tegen elkaar dat de filterrichtingen lood¬ recht op elkaar staan, dan wordt geen enkele lichtstraal meer doorgelaten. Zo werkt dat bij die zonnebril met het bijgeleverde kaartje en zo werkt het ook bij een LCD (Liquid Crystal Display). Bij het laatste bevinden zich de filters op het glazen vooren achterplaatje van de uitlezing. Toch lijkt zo'n LCD doorzich¬ tig, je kunt er doorheen kij¬ ken. Dat komt doordat er zich een vloeistof tussen de beide glasplaatjes bevindt, die bestaat uit zogenaamde vloeibare kristallen (vandaar de naam liquid crystal). De¬ ze vloeibare kristallen heb¬ ben de eigenschap dat ze de trillingsrichting van het licht 90° kunnen verdraaien. De door het eerste filter doorgelaten lichtstralen kun¬ nen daardoor ook het twee¬ de filter passeren en omge¬ keerd. Met behulp van een >(lagei spanning kan de triliingsverdraaiende werking van de vioeibare kristallen

immmiiiiiiiii

IIIIIIIHIIIIIMIHI 19«2.54-48.26

I | | I I I i I I !

worden opgeheven. Op de plaatsen waar men een spanning aanlegt wordt het LCD dan donker. Op de glasplaatjes zitten segmentvormige zones van een geleidend maar door¬ zichtig materiaal (zinkoxyde, ZnÜ2). Als er een spanning tussen twee boven elkaar liggende zones wordt aangelegd, wordt die zone ondoorzichtig. Schakelt men de spanning uit, dan wordt de zone weer doorzichtig. De zones mogen elke gewenste vorm hebben, zoiang ze elkaar maar niet raken. LCD's worden tegen¬

| I I i

woordig veel gebruikt als uitlezing bij computerspelle¬ tjes, terwijl sommige moder¬ ne computers al een groot LCD hebben dat dienst doet als "plat" beeldscherm. Ook is het mogelijk kleurige LCD's te maken. Er zijn en¬ kele autofabrikanten die hun duurdere modellen voorzien van gekleurde LCD's in het dashboard in plaats van de gewone mechanische meters en tellers.

I Het gebruik ! LCD's moeten worden ge¬

-Ml

stuurd met een wisselspanning. Als men een LCD op een gelijkspanning zou aan¬ sluiten, dan verliezen de kristallen na een zekere tijd hun werking en het display wordt dan voorgoed donker. Voor de aansturing van zo'n LCD wordt vaak een wisselspanning van 5 V met een frekwentie van 32 Hz gebruikt. De stroomopname van een LCD is ontzettend laag. Een gewone 314-cijferige uitle¬ zing, zoals in figuur 4 is af¬ gebeeld, verbruikt maar | 23 uA (mikro-ampère)! Bijna i niets dus:

aarde, nul, massa Drie begrippen uit de elektrotechniek waar vaak nogal wat misverstanden over bestaan zijn aarde, nul en massa. Die verwarring is goed te begrijpen, want deze kreten worden te kust en te keur door elkaar gebruikt. Dat is vaak niet terecht; aarde, nul en massa kunnen hetzelfde zijn in een schakeling, maar het hóeft niet. Massa, nul en aarde hebben iets te maken met spanning. Spanning is nodig om een elektrische stroom te laten lopen. Eigenlijk moeten we het iets nauwkeuriger zeggen: er is een spanniningsverschil nodig om een stroom te laten lopen. Net zoals je een hoogteverschil nodig hebt om een waterstroom, een rivier bijvoorbeeld, te laten lopen. Het spanningsverschil wordt geleverd door een batterij, een dynamo, de elektriciteitscentrale of wat dan ook. Bij spanning spreken we van een polariteit, een plus en een min. Internationaal is afgesproken dat elektrische stroom, in een gesloten stroomkring uiteraard want anders loopt er helemaal geen stroom, van plus naar min loopt. Hier komen we op het eerste begrip uit de reeks: nul. Eén van de aansluitingen van een spanningsbron wordt vaak de nulaansluiting genoemd, meestal is dat de minaansluiting (zie figuur 1a). Dat is niet zomaar willekeurig. Vooral in moderne schakelingen, met operationele versterkers bijvoorbeeld, is er ook een negatieve voedingsspanning aanwezig (figuur 1b). Om die negatieve voedingsspanning aan te kunnen duiden, wordt het minteken gebruikt. In dit ge-

val is dus de min niet hetzelfde als de nul. De nul is eigenlijk het vergelijkingspunt, alle spanningen in de schakeling zijn gegeven ten opzichte van de nulaansluiting, dus min zoveel volt wil dan zeggen dat die spanning negatief is, gemeten ten opzichte van de nul-voltlijn. De nul van een schakeling wordt ook vaak massa genoemd. Vaak is de nul ook massa, maar het is geen móét. Om dat uit te leggen is het het duidelijkst als we eerst uit de doeken doen waar het woord massa vandaan komt. Als je een willekeurig elektrisch of elektronisch schema bekijkt, zie je dat een hoop verbindingen naar hetzelfde punt gaan. Meestal is dat de nul. In praktijk zou dat betekenen dat een helehoop draden naar de nul van de voeding lopen. Gelukkig hoeft dat niet altijd. Neem bijvoorbeeld een auto. Zoals we weten is die voor het grootste gedeelte van staal gemaakt. Aha, geleidend dus voor elektriciteit. Wat hebben de ontwerpers nu heel slim gedaan? De minaansluiting van de akku (de nul van het elektrische systeem) wordt met een dikke draad verbonden met het metaal van de auto (chassis). Het heet nu in vaktermen dat de min aan massa ligt. Alles wat in de auto aangesloten moet worden op de min kan nu gewoon met het metaal van de auto zelf verbonden worden. De aansluitdraden daarvoor kunnen daarom heel kort zijn, of in een aantal gevallen zelfs achterwege blijven. Je kunt je wel voorstellen dat door het gebruikmaken van het geleidende metaal van de auto er heel

wat draad uitgespaard wordt. De massa is dus het rijk aanwezige autostaai. Algemener kunnen we zeggen: de massa is de gemeenschappelijke geleider. In principe kan dit de nul van een schakeling zijn of de plus of welk punt dan ook waar veel aansluitingen op gemaakt worden. Het is echter gebruikelijk dat met massa de nul van een schakeling bedoeld wordt en meestal is de nul de min van de voeding. Sommige (zeer) oude auto's hebben nog de plus aan massa liggen. Het massatekentje (±) dat je veelvuldig in schema's tegenkomt is er voor dat de tekening wat overzichtelijker wordt. Alle punten met zo'n tekentje zijn onderling met elkaar doorverbonden, en omdat de tekenaar dankzij dat tekentje geen lijnen tussen die punten hoeft te trekken, ziet het geheel er wat netter uit (figuur 2). Het woord is net al even gevallen: chassis, het metalen frame of kast waarin een schakeling is gemonteerd. In het geval van de auto maakt dit deel uit van de elektrische bedrading. Er is nog een tweede reden om bijvoorbeeld het metaal van een kast, het chassis dus, met de nul te verbinden. Die reden is afscherming. Vooral bij gevoelige apparatuur (tuners, versterkers) wordt dat veel gedaan. Die gevoelige apparatuur laat zich namelijk gemakkelijk van de wijs brengen door elektromagnetische straling van buitenaf. Door de schakeling in te bouwen in een goed geleidende behuizing (metalen kast) die met de nul van de voeding wordt verbonden, wordt voorko-

1a

stroomkring (b.v. een lamp}

8469IX-1a

Figuur 1. Twee voorbeelden van de nul van een voeding. Figuur la laat een enkelvoudige voeding zien, 1b een symmetrische.

Figuur 2. Het massa-symbool betekent een vereenvoudiging in elektronische schema's. Alle punten met het massa-teken zijn elektrisch met elkaar verbonden. Figuur 3. Bij fietsen en auto's vormt het metaal van frame of karrosserie de gemeenschappelijke geleider (massa). In het voorbeeld van deze fiets hoeft er daarom naar elke lamp slechts één draad te lopen (wel netjes langs het frame natuurlijk). Figuur 4. Door gebruik te maken van de aarde als geleider hoeft er slechts een enkele draad tussen de twee telegraafstations te lopen.

I

•

men dat stoorsignalen van buitenaf kunnen binnendringen. Om dezelfde reden bestaat antennekabel en draad voor het verbinden van geluidsapparatuur uit een zogenaamde binnenader en een daar omheen gevlochten afscherming. Het signaal wordt doorgegeven door de binnenader die daarom ook wel signaalader heet. De afscherming, die als een koker om de signaalader heen zit, is verbonden met de nul van de schakeling. Er blijft nog één term over om te verklaren, en dat is aarde. De herkomst van dit begrip laat zich eenvoudig raden: het is gewoon moeder aarde, de bol waar we met z'n allen op staan. De aarde is in haar geheel geleidend. Dat komt door al het water met de daarin opgeloste mineralen. Van dat geleidende vermogen van de aarde werd in de tijd dat de telegrafie tot bloei kwam dankbaar gebruik gemaakt. Voor het doorgeven van signalen, morse-signalen in dit geval, zijn twee geleiders nodig. Door ook de aarde zelf als geleider te gebruiken hoeft er tussen twee telegraafstations nog maar één enkele draad te worden getrokken (figuur 4). Vooral op die grote afstanden (duizenden kilometers) is dat natuurlijk een behoorlijke besparing. Tegenwoordig wordt de aarde vooral gebruikt voor beveiligingsdoeleinden. Bekendste voorbeeld is wel de randaarde van een stopkontakt. Deze randaarde is ergens met een zogenaamde aardelektrode met de geleidende aarde verbonden. De aardelektrode is een pen of plaat die zo diep in de grond zit dat ze zeker goed kontakt maakt met het geleidende grondwater. Apparaten die uit het licht net gevoed worden en die een metalen behuizing hebben die ergens kontakt maakt of per ongeluk kan

maken met de voeding, moeten geaard worden. Dat betekent dat ze via een drieaderig netsnoer aangesloten moeten worden. De derde (groen/gele) ader wordt aan¬ gesloten op het randaardekontakt, de metalen lipjes opzij van de steker. Als er iets kapot gaat in het appa¬ raat, waardoor de metalen buitenkant onder spanning zou komen te staan, dan zorgt de aarding ervoor dat er een kortsluitstroom naar aarde loopt. Door die grote stroom zal onmiddellijk de zekering (in het apparaat zelf of anders de zekering of aardlekschakelaar in de me¬ terkast) aanspreken. Op die manier wordt het defekte apparaat automatisch uitge¬ schakeld en ben je gewaar¬ schuwd dat er ergens iets fout zit. Hieronder staan de gebruik¬ te begrippen met hun ver¬ klaring nog eens samen¬ gevat: — De nul (© ) is het punt in de schakeling ten op¬ zichte waarvan alle spannin¬ gen gemeten of aangegeven zijn. Bij batterij-gevoede ap¬ paraten, of bij schakelingen met één enkele voedings¬ spanning is in de regel de min van de voeding gelijk aan de nul. Pas echter op bij schakelingen met een zo¬ genaamde symmetrische voeding: daar heb je nameFiguur 5. Ook een bliksemaf¬ leider is een aardpunt. De aardelektrode moet zo diep zitten dat ze goed kontakt maakt met het grondwater. Figuur 6. Alle mogelijkheden samen in een denkbeeldige schakeling. De min(A)van de bruggelijkrichter wordt gedefi¬ nieerd als nul(B)van de voe¬ ding en tevens als massa(C). De nul(B)is ten behoeve van de afscherming met het chassis(D)(de metalen kast) ver¬ bonden en daarom was het uit veiligheidsoverwegingen nodig om het chassis met aarde(l)te koppelen.

lijk een positieve spanning (©), de nul (© ) en een ne¬ gatieve spanning (©). — Massa (1) wil zoveel zeg¬ gen als een gemeen¬ schappelijke geleider. Het massa-tekentje wordt in schema's gebruikt, omdat daardoor niet al te veel lij¬ nen (door elkaar) getrokken hoeven te worden. In de re¬ gel wordt de nul van een schakeling als massa gedefi¬ nieerd. In een aantal geval¬ len (auto's, fietsen) wordt het metaal van chassis of frame als gemeenschappelij¬ ke geleider gebruikt. — Chassis (nb) is het meta¬ len frame of de metalen behuizing van een schake¬ ling. Vaak wordt het chassis doorverbonden met de nul van de voeding waardoor het een afscherming vormt tegen elektromagnetische straling van buitenaf. Als het betreffende apparaat uit het lichtnet gevoed wordt, is het tevens verplicht het chassis met aarde te verbinden. — Aarde (i) is precies waar het woord voor staat: de (geleidende) bol waar we met z'n allen op staan. Uit veiligheidsoverwegingen wordt het chassis vaak met aarde verbonden (de randaarde-aansluiting van steker en kontaktdoos). Ook een bliksemafleider is een (hoog¬ geplaatste) pen die met aar¬ de verbonden is. Het lijkt hier allemaal duide¬ lijk op een rij te staan, maar pas op! Zelfs technici onder¬ ling zijn het niet unaniem eens over deze zaak. Vaak worden nul en massa als hetzelfde beschouwd. Ook over de tekensymbolen voor massa, chassis en aarde bestaa"t veel verwarring. We zeggen niet dat het hierbo¬ ven gegeven recept het enig juiste is, maar het is geba¬ seerd op de tekenafspraken die voor alle Elex-tekeningen gelden. Zo zie je maar weer dat over de zaken die het meest vanzelfsprekend lijken toch de meeste verwarring kan bestaan.

een zware jongen Coaxiaal is eigenlijk een term uit de wiskunde. Het betekent: met een gemeen¬ schappelijke as. Iets dat we uit het woord kunnen aflei¬ den want "co" betekent ge¬ meenschappelijk, samen (denk maar aan "common", "coöperatie" of "compag¬ non") terwijl "ax" voor "axis" ofwel "as" staat. Als een antennemonteur aan zijn kollega vraagt: "geef me effe de coax aan", dan bedoelt hij niet een wiskundeboek met het betref¬ fende onderwerp, maar heeft hij het over een be¬ paald soort kabel. Kabel die de meesten van ons wel zul¬ len kennen omdat tegen¬ woordig bijna alle TV's en radio's er mee aangesloten worden. Een coax-kabel heeft twee coaxiale gelei¬ ders. Eén binnenleider, de eigenlijke as van de kabel, en een mantelvormige buitenleider, meestal van ge¬ vlochten koperdraad of ko¬ perfolie. De taak van de coax-kabel is om het zeer zwakke antennesignaal zo goed mogelijk over te bren¬ gen naar de ingangsverster¬ ker van de radio- of TVontvanger. Het signaal gaat via de binnengeleider die daarom ook wel signaalader wordt genoemd. De buitenleider is de massa en vormt, omdat hij om de signaalader heen zit, een afscherming voor stoorsignalen. Goed, de coax-kabel leidt dus het signaal van de an¬ tenne naar de ontvanger. Volgen we echter het sig¬ naal een stukje tegen de stroom in, dan zien we dat ook aan de zenderkant coax-kabel gebruikt wordt. Daar dient hij voor het ge¬

leiden van het zendersignaal naar de zendantennes. Niet zo bijzonder, zou je op het eerste gezicht kunnen den¬ ken, maar er doet zich toch een kleine komplikatie voor. Het zendersignaal vertegen¬ woordigt namelijk een enor¬ me hoeveelheid energie. Een beetje zender (voor de om¬ roep wel te verstaan) heeft al gauw een vermogen van een paar honderd kilowatt, genoeg energie voor enkele duizenden 100 W gloeilam¬ pen. Het is de bedoeling dat al dit vermogen via een coax-kabel van de zender naar de zendantenne wordt getransporteerd, alwaar het in de vorm van elektromag¬ netische straling wordt uit¬ gestraald. Om een dergelijk groot vermogen te transpor¬ teren wordt, net als in de energietechniek, gebruik ge¬ maakt van hoge spanningen en stromen. Het zal duidelijk zijn dat de betreffende coaxkabel dan wel tegen dat elektriciteitsgeweld bestand moet zijn. Op de foto een voorbeeld van zo'n coax-kabel. Wat je noemt een zwaar kaliber. Polsdik is daarbij een zwak¬ ke benaming, want zelfs de polsen van Tarzan kunnen niet konkureren met de bijna 25 centimeter diameter die deze kabel meet. De binnen¬ leider is hier geen draad, maar een gegolfde koperen buis met een wanddikte van 0,6 mm. De buitenmantel, ook weer een gegolfde pijp, is gemaakt van 2,5 mm dik aluminium. Kunststof steuntjes zorgen ervoor dat de binnenleider netjes in het midden blijft. De golfvorm van zowel de binnen- als de buitenleider heeft twee voordelen: de kabel wordt er sterker van en ook is het mogelijk om de kabel te bui¬ gen. Vergelijk het maar met de slang van een stofzuiger. Als dit soort kabels aan¬ gesloten zijn, worden ze met perslucht gevuld en on¬

der druk gehouden. Die lucht moet voorkomen dat er vonkoverslag optreedt tussen de binnenleider en de mantel, een niet ondenk¬ beeldig risiko bij de hoge spanningen die door zenders met een flink vermogen worden afgegeven. Samen¬ geperste lucht heeft betere isolatie-eigenschappen dan lucht bij een normale druk van 1 atmosfeer. Een (slechte) eigenschap van kabels is dat ze het sig¬ naal verzwakken. Dikke ka¬ bels zoals deze doen dat minder dan dunne zoals die waarmee de radio en TV zijn aangesloten. De ver¬ zwakking wordt in dB aan¬ gegeven, dezelfde eenheid als waarin bijvoorbeeld VUmeters zijn geijkt. De fabri¬ kant geeft voor deze kabel

een verzwakking van 0,0077 dB per 100 meter op. Omgerekend wil dat zeggen dat na de eerste 100 meter noig 99,1% van het zender¬ signaal is overgebleven. De overige 9 promille gaat als transportverlies in de kabel verloren. Bedenk wel dat dat bij een zendvermogen van 500 kilowatt betekent dat er zo'n 4,5 kilowatt in de kabel blijft hangen. Dit vermogen zorgt er voor dat de kabel warm (ja, zelfs heet) wordt. De binnenleider mag 140°C worden en de fabrikant van de kabel geeft op dat de kabel op steuntjes moet rusten zodat de bui¬ tenlucht er vrij omheen kan circuleren om de boel af te koelen. Bron: Technische Handelsmij. Regoort B.V., Bergstraat 8-12, 3035 TD Rotterdam

opto-elektronica Opto-elektronica. Vreemd woord eigenlijk. Maar wat er achter schuil gaat is vaak nog veel vreemder. Want wat dacht u van een stukje "printplaat" dat zonder enig ander hulpmiddel een lamp¬ je laat branden of een motor laat draaien? Of van een pen die zien kan? Of van rollui¬ ken die bij de eerste zon¬ nestralen automatisch om¬ hoog worden getrokken? En niet te vergeten de TV die op een andere zender gezet kan worden door er alleen maar met een kastje naar te wijzen? Zo zouden we nog wel even kunnen doorgaan, maar laten we al die ge¬ heimzinnigheid eens nader bekijken. U zult zien dat er voor dit alles een heel een¬ voudige verklaring is. Opto-elektronische bouwste¬ nen kunnen grofweg in twee groepen worden inge¬ deeld: lichtgevoelige- en lichtuitstralende bouwste¬ nen. We beginnen met de laatste.

Lichtuitstralende bouwstenen De nuchtere elektronicus omschrijft deze groep als "stroom-naar-lichtomzetters". Klinkt nieuwer¬ wets, maar dat is het echt niet, want het is toch al dik honderd jaar (105 om pre¬ cies te zijn) geleden dat Edi¬ son de eerste gloeilamp uit¬ vond! En dat is toch wel het bekendste voorbeeld van een stroom-naar-lichtomzetter. In de elektronica worden echter meestal LED's als lichtproducent ge¬ bruikt: ze worden niet warm en reageren sneller dan gloeilampjes. Bovendien zijn ze stukken betrouwbaarder; een LED heeft immers geen gloeidraad die stuk kan gaan! Wat velen niet weten (wat natuurlijk helemaal

geen schande is), is dat het licht van een LED monochromatisch is; éénkleurig noemen we dat op z'n Ne¬ derlands. Vooral voor de doka-bezitters onder ons is dat een hoogst interessant gegeven, omdat dat bete¬ kent dat LED's bijna ideaal zijn als doka-verlichting. Al¬ leen jammer dat ze zo wei¬ nig licht geven. Er bestaan ook speciale laser-dioden die monochromatisch coherent licht uit¬ zenden (licht met één gol¬ flengte en waarvan de licht¬ deeltjes precies in de pas lo¬ pen.) Dergelijke dioden pro¬ duceren een laserstraal, waarvan de intensiteit ech¬ ter een stuk kleiner is dan die van grote lasers.

Figuur 1. Lichtafhankelijke weerstanden, kortweg LDR's, worden vaak samen met een andere weerstand als span¬ ningsdeler gebruikt. Figuur 2. Licht verslechtert de sperwerking van een foto¬ diode. De lichtafhankelijke sperstroom veroorzaakt over de serieweerstand een span¬ ning die als stuurspanning van een elektronische schakeling gebruikt kan worden. Figuur 3. Bij een fototransistor werkt de kollektor-basisovergang als fotodiode. De fotostroom loopt vervolgens van basis naar emitter en heeft een versterkte kollektorstroom tot gevolg.

lichtafhankelijke spanning

84686X-1

2

0

lichtafhankelijke spanning

Figuur 4. Foto-elementen wek¬ ken een spanning op als er licht op valt. Ze kunnen dus als elektrische energiebron ge¬ bruikt worden (zonnecellen).

Lichtgevoelige bouwelementen LOR De LDR (Light Dependent Resistor), een van de vroege opto-bouwstenen, is een lichtgevoelige weerstand: hoe meer licht er op valt, hoe lager zijn weerstands¬ waarde. Helaas zijn LDR's, vooral bij lage verlichtingssterkten, verhoudings¬ gewijs nogal traag, zodat ze in de moderne optoelektronica geen grote rol spelen. Fotodiode Zoals wel bekend zal zijn, spert een gewone diode wanneer ze in sperrichting wordt gebruikt. In het (on¬ bereikbare) ideale geval, zou er dus absoluut geen stroom lopen. Helaas is dat in de praktijk niet zo, want er blijft altijd een beetje stroom vloeien (de sperstroom). Bij foto-dioden vloeit er een sperstroom waarvan de grootte afhanke¬ lijk is van de hoeveelheid licht die door het venstertje

O—

in de behuizing op de silicium-chip valt. In figuur twee zien we zo'n diode in kombinatie met een voorschakelweerstand: hoe meer licht er op de diode valt, hoe groter de spanningval over de weerstand. Deze spanning kan dan als meet¬ waarde (elektronisch) ver¬ werkt worden. Omdat de spanning over de weerstand afhankelijk is van de lichtsterkte, kan de schake¬ ling in figuur 2 eigenlijk als een luxmeter (verlichtings-

Go-

0

sterkte-meter) in zijn aller¬ eenvoudigste vorm worden beschouwd. Foto-transistor Men zou kunnen overwegen om de toch wel erg kleine sperstroom van een foto¬ diode met een transistor te versterken. Bij een foto¬ transistor gebeurt dat al. In dit geval vloeit namelijk de lichtafhankelijke stroom door de kollektor-basisovergang (die immers gezien kan wor¬ den als een in sperrichting geschakelde diode). En om¬ dat de stroom van de basis naar de emitter loopt, wordt deze meteen versterkt. De stroomopbrengst bij een foto-transistor is dan ook ongeveer 10 maal zo groot als bij een foto-diode. Een aansluiting voor de basis is niet nodig, maar soms toch aanwezig om de transistor ook elektrisch aan te kun¬ nen sturen (te kunnen in¬ stellen). Foto-elementen Foto-elementen, waarvan zonnecellen wel de be¬ kendste zijn, zijn eveneens dioden. In tegenstelling tot de zojuist besproken komponenten, hebben deze dioden geen voedingsbron nodig: ze wekken elektrische ener¬ gie zelf op door de licht¬ deeltjes (fotonen) om te zet¬ ten in stroom. Verder staan deze dioden in doorlaatrichting: de kathode is dus de plus en de anode de min. Zonnecellen, ook wel solar-

cellen genoemd, zijn echte zonaanbidders. Terwijl de energie van een mens slinkt naarmate het warmer wordt, is dat bij zonnecellen precies andersom: hoe meer zon, hoe meer energie ze leveren! De geproduceerde spanning staat hierbij in een logarit¬ misch verband tot de instra¬ ling. Met andere woorden, de spanning stijgt minder snel dan de lichtinval. Tus¬ sen deze twee grootheden bestaat weliswaar een wis¬ kundig definieerbare samen¬ hang, maar die laten we voorlopig maar voor wat hij is.

Lichtoverdracht Het doorgeven van informa¬ tie met behulp van licht, heeft veel voordelen. Het is dan ook niet zo verwonder¬ lijk dat tegenwoordig steeds meer gebruik wordt ge¬ maakt van stroom-naar-lichtnaar-stroom-omzetters. Een bekend voorbeeld is de opto-coupler. Zo'n ding bestaat uit een LED en een foto-transistor die samen in een lichtdichte behuizing zit¬ ten. De hoeveelheid licht die door de LED wordt gepro¬ duceerd, is natuurlijk hele¬ maal afhankelijk van de LED-stroom. Hieruit volgt dat ook de uitgangsstroom afhankelijk is van de ingangsstroom; hoe meer licht (van de LED) er immers op de foto-transistor valt, hoe groter de uitgangsstroom. Er is dus sprake van een

behuizing

fototransistor

LED

84686X-5

stroomoverdracht, maar zon¬ der dat er een elektrische verbinding aan te pas komt. Dat kan in bepaalde geval¬ len van voordeel zijn. Wil men bijvoorbeeld een scha¬ keling die direkt op 220 V is aangesloten, sturen vanuit een gevoelig elektronisch stuurcircuit, dan kan met een opto-coupler het stuur¬ signaal worden doorgege¬ ven, terwijl de dodelijke 220 V toch op een veilige afstand wordt gehouden. Men spreekt van een galvanische scheiding. De overdracht van signalen met glasvezelkabels gaat ook volgens het principe van de opto-coupler. De veel grotere afstand tussen lichtuitstralend en lichtge¬ voelig element wordt over¬ brugd door een lichtgeleidende glasvezel. Vooral bij telefoonlijnen wordt meer en meer van glasvezels gebruik gemaakt. Voordeel van lichtgeleidende in plaats van elektrisch geleidende verbin¬ dingen is dat er geen (duur) koperdraad nodig is en dat een lichtverbinding ongevoe¬ lig is voor elektro-magnetische stoorsignalen. Dat be¬ tekent minder gekraak in de hoorn. Ook een zogenaamde leespen, een attribuut dat aan¬ gesloten is op moderne computerkassa's, is een opto-elektronisch instru¬ ment. In de punt van de pen zitten weer een LED en een fototransistor of -diode. Als de leespen over de

Figuur 5. In opto-couplers wor¬ den elektrische signalen eerst in licht omgezet (met een LED) en daarna weer in een elek¬ trisch signaal (met een foto¬ transistor). Opto-couplers kun¬ nen gebruikt worden om elek¬ tronische apparatuur te koppe¬ len zonder een elektrisch ge¬ leidende verbinding. Figuur 6. Ook de leespen van moderne computerkassa's werkt met licht. Een LED ver¬ licht de streepjeskode en een fototransistor vangt het gereflekteerde licht weer op.

streepjeskode wordt getrok¬ ken beschijnt de LED de kodestrepen en registreert de fototransistor de lichte en donkere strepen, omdat deze het licht van de LED niet in gelijke mate reflekteren. Een computer zorgt voor verdere verwerking van de gegevens. Ondertussen hebben weten¬ schappers in Amerika een soort "lichttransistor" ont¬ wikkeld. Dit is een schake¬ lende bouwsteen waarbij een grote lichtstroom (ver¬ gelijkbaar met de kollektoremitter-stroom van een ge¬ wone transistor) gestuurd wordt door een kleine lichtstroom (die werkt als de basisstroom). Er komt dus helemaal geen elektriciteit meer aan te pas. Misschien werken computerschakelingen over enkele tientallen jaren niet meer met stroom maar met licht. Wellicht dat dan het zogenaamde com¬ puterkraken, nu nog specia¬ listenwerk van minder goed bedoelende computerex¬ perts, weer een werkterrein wordt voor de traditionele inbreker met de zak¬ lamp . . .

haal met de elfde impuls weer van voren af aan be¬ gint. Een komplete cyclus duurt dus tien impulsen van elk 3 sekonden. Een stop¬ licht dus, waar je niet zo lang voor hoeft te wachten. Tot slot blok C met zes aan¬ gesloten LED's. Elk groepje van drie LED's stelt een ver¬ keerslicht voor en de LED's hebben de kleuren rood, geel en groen. Blok C zorgt ervoor dat bij elke schakel¬ toestand de juiste LED's branden en bevat bovendien een aantal aanstuurtrappen

Schakelingen voor model¬ bouwers zijn vaste prik ge¬ worden in Elex. Om die groep mensen ook in de zo¬ mer wat te knutselen te ge¬ ven hier een bouwbeschrij¬ ving van een elektronische besturing voor modelbaanverkeerslichten. Net zoals bij "echte" ver¬ keerslichten (waarom zou "klein" niet "echt" zijn?) wordt het "normale" pro¬ gramma afgedraaid: groen, oranje, rood en weer ge¬ volgd door groen. Ook is het mogelijk de Duitse scha-

verkeerslichtensturing

kelcyclus in te stellen. Min¬ der interessant wellicht voor Nederlandse en Belgische modelbouwers, alhoewel het materieel dat op hun banen rondrijdt veelal kopieën zijn uit het Duitse grootbedrijf. En met de huizen, bergen en wat dies meer zij is het vaak niet anders gesteld. De mogelijkheid om de ver¬ keerslichten te laten knippe¬ ren, bij avond of als de in¬ stallatie buiten bedrijf zou zijn, hebben we bewust achterwege gelaten. Dat om de schakeling zo eenvoudig en zo goedkoop mogelijk te houden.

Q0 . . . Q9. Bij elke impuls van de klokgenerator wordt de volgende uitgang aktief. De eerste impuls zorgt er bijvoorbeeld voor dat uit¬ gang Q0 logisch 1 wordt. Dat wil zeggen dat de span¬ ning op dat punt nagenoeg gelijk zal worden aan de voedingsspanning. Bij de

1

H

Blokschema Dat de schakeling eenvoudig is, is wel te zien aan het blokschema in figuur 1. Er zijn drie blokken met elk een eigen taak, en elk blok bestaat uit niet meer dan één (goedkoop) IC met wat losse onderdelen. Blok A is een klokgenerator waar de schakeltijden van afgeleid worden. Hij wekt een rechthoeksignaal op met een frekwentie van 0,33 Hz. Dat betekent een periodeduur van ongeveer 3 sekonden, net zolang als de kortste schakelfase (oranje): Blok B is een decimale tel¬ ler. Deze teller heeft in to¬ taal 10 uitgangen:

tweede impuls, 3 sekonden later, wordt uitgang Q0 weer logisch 0 (= 0 V) en zal uit¬ gang Q1 logisch 1 worden. Dat gaat zo door: de derde puls maakt Q1 weer " 0 " en de derde uitgang (Q2) lo¬ gisch 1. De tiende impuls aktiveert de tiende uitgang (Q9) waarna het hele ver-

Q

9

B

Figuur 1. De verkeerslich¬ tensturing bestaat uit drie de¬ len: de klokgenerator A, een decimale teller B en een stuur trap C.

zodat de LED's voldoende stroom krijgen. Overigens kunnen op één installatie meerdere verkeerslichten worden aangesloten, maar daarover straks meer.

Schakeling Het schema van de schake¬ ling is afgebeeld in figuur 2. De klokgenerator is opge¬ bouwd met het timer-IC 555 dat hier als astabiele multivibrator geschakeld is. Hij werkt een rechthoeksignaal op dat op de uitgang, pen 3, beschikbbaar is. De duur van elke impuls is ongeveer 1,5 sekonde en ook de pau¬ ze tussen twee impulsen duurt zo lang. De periode¬ duur zal daarom 3 sekonden zijn; elke 3 sekonden krijgt de klokingang van IC2 een positieve impulsflank (een overgang van "laag" naar "hoog") waardoor hij ge¬ klokt wordt. De impulsduur en de lengte van de pauze tussen twee pulsen worden overigens bepaald door R1, R2 en C1. IC2 is een CMOS decimale teller met het typenummer 4017. Elke positieve impuls¬ flank aan de klokingang zal de teller één stap verder doen tellen. De uitgang die op dat moment nog " 1 " was wordt " 0 " en de vol¬ gende uitgang wordt " 1 " .

Tabel 1

Tabel 1. Het schakelpatroon voor de verkeerslichten. Een " 1 " wil zeggen dat het betref¬ fende licht brandt, een " 0 " dat het gedoofd is.

verkeerslicht D21

1 D23

D22

D24

2 D26

D25

rood

oranje

groen

rood

oranje

groen

1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1

0 0 0 0 1/0 0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 1/0 0

1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1

Figuur 2. Het schema. Bij elke klokpuls van IC1 zal de teller (IC2) de volgende uitgang "hoog" maken. De uitgangen sturen via de buffers N1 . . . N6 de verkeerslichten. De dioden zorgen ervoor dat het gewenste schakelpatroon ontstaat.

D21, D24= LED rood D22, D25 » LED D23, D26 - LED «»i Dl . ..D20=1N4148

Een exakte beschrijving van de gedragingen van de 4017 staat in de Elex van vorige maand. Omdat de E-ingang (een ingang die de teller blokkeert als hij "hoog" is) en de reset-ingang met de nul van de voeding zijn ver¬ bonden beïnvloeden ze de teller niet. De teller blijft ge¬ woon doorgaan; als de laatste uitgang (Q9) "hoog" is geweest begint het op¬ nieuw met Q0, zolang de klokgenerator blijft lopen. De tien uitgangen worden gevolgd door een "raam¬ werk" van 20 dioden (schrik niet, die kosten maar zo'n 15 cent per stuk), een aanstuurtrap voor de LED's en de LED's zelf, drie per ver¬ keerslicht. Waarom en hoe die dioden zijn geschakeld kunnen we pas uitleggen als we eerst vastleggen hoe de LED's geschakeld moeten worden. Het schakelpro¬ gramma is weergegeven in tabel 1. In de eerste regel zien we dat verkeerslicht 1 op rood staat (een " 1 " in de tabel) en verkeerslicht 2 op groen. Dat blijft drie perio¬ den van elk drie sekonden zo. Daarna gaat verkeerslicht 2 op oranje (3 s) gevolgd door rood. Verkeerslicht 1 springt nu op groen, even¬ tueel vooraf gegaan door een tussenstap waarbij het rode en oranje licht gelijktij¬ dig branden ("Duitse scha¬ kelcyclus"). Het voorgaande herhaalt zich, maar nu met verkeerslicht 1 beginnend op groen en 2 op rood. De elf¬ de periode, de elfde regel in de tabel, is weer hetzelfde als de eerste. Het schakelen van de LED's gaat als volgt: Uitgaande van de eerste regel van de tabel moeten D21 en D25 oplichten. We hebben het zo gekozen dat bij deze toestand uitgang Q0 van IC2 "hoog" is. Hierdoor zul¬ len dioden D1, D8 en D18 in geleiding komen. Alle ande¬ re uitgangen zijn "laag" (0 V) wat tot gevolg heeft dat ook alle andere dioden zullen sperren. Via D8 en

D18 komt het "hoog"signaal op de ingangen van buffers N1 en N5 te staan. De buffers werken inverterend (als de ingang "hoog" is zal de uitgang "laag" zijn), dat is te herkennen aan het bolletje bij de uit¬ gang. De ingangen van N1 en N5 zijn "hoog" gewor¬ den, de uitgangen zullen "laag" worden en D21 en D25 zullen via R3 en R7 oplichten. R3 en R7 moeten ervoor zorgen dat de stroom door de LED's niet te groot kan worden. Bij de twee volgende klokimpulsen zal in dit beeld nog niets veranderen. Ach¬ tereenvolgens worden uit¬ gang Q1 en 02 "hoog" waardoor de taak van D1 wordt overgenomen door D2 en D3. De vierde situatie laat pas leven in de brouwe¬ rij zien. Uitgang Q3 wordt " 1 " . Verkeerslicht 1 zal via D9 op rood blijven staan maar verkeerslicht 2 schakelt

via D19 over op oranje. Na weer 3 sekonden zal uitgang Q4 "hoog" worden, waar¬ mee via D10 en D17 beide lichten op rood zullen staan. Als ook d13 gemonteerd is zal bij verkeerslicht 1 boven¬ dien de gele LED (D23) oplichten, volgens het Duit¬ se verkeerslichten-systeem. Weer een stap later: Q5 is "hoog", verkeerslicht 1 staat via D4 en D11 op groen en verkeerslicht 2 via D4 en D16 op rood. Dat gaat zo door tot we, bij de elfde stap, weer bij de uitgangs¬ situatie aangeland zijn. Door dioden D13 en D20 al dan niet te monteren kan geko¬ zen worden tussen het Ne¬ derlandse en het Duitse systeem.

Het bouwen De schakeling gaat, met uit¬ zondering van de ver¬ keerslichten zelf natuurlijk, op een formaat 2 print.

Welke onderdelen op welke plaats gemonteerd moeten worden is aangegeven op de "plattegrond" in figuur 3. Neem de gebruikelijke re¬ gels in acht: let op de pola¬ riteit (+ en —) van eiko's en dioden en let erop dat de IC's zo worden geplaatst dat de markering de goede kant uit wijst. Gebruik voor de IC's voetjes zodat ze, als dat nodig mocht zijn, eenvoudig vervangen kunnen worden. De onderdelen kunnen het eenvoudigst gemonteerd worden op volgorde van hun hoogte. We beginnen met de draadbruggen, ge¬ vold door dioden, weerstan¬ den, IC-voetjes en kondensatoren. Denk eraan dat voor Nederlandse ver¬ keerslichten D13 en D20 achterwege kunnen blijven. Het aansluiten van de print op de voedingsspanning en de eigenlijke verkeerslichten kan met soldeerpennen ge¬ beuren of door de van isola¬

tie ontdane draden door de print te steken en vast te solderen. De anodes van de LED's (dat is het langste aansluitdraadje) worden on¬ derling doorverbonden en aangesloten op de plus van de voeding, punt AD21 . . . D26 op de print. Voor de eerste test kan als voeding een 9 V batterijtje gebruikt worden. Het sturen van de LED's gebeurt op de kathodes, deze moeten dan ook aangesloten worden op de betreffende punten KD21 tot en met K-D26 op de print. Zodra de voeding is aan¬ gesloten moeten de ver¬ keerslichten gaan werken. Hoe de begintoestand zal zijn is niet te zeggen, die is puur toevallig. Als er geen LED's branden of als er ver¬ keerde kombinaties ont¬ staan, dan is er haast zeker een fout gemaakt bij het bouwen van het printje. Ver¬ keerde kombinaties zijn waarschijnlijk het gevolg van één of meerdere dioden die niet goed geplaatst zijn. Als de LED's helemaal niet branden zit er óf iets fout bij IC3, öf er schort iets aan de gemeenschappelijke anode¬ aansluiting. Zijn de LED's bijvoorbeeld niet verkeerdom geplaatst? Pas trouwens op bij het monteren van de LED's want ze gaan snel stuk door oververhitting bij het solderen. Als de stop¬ lichten wel aan gaan maar steeds in dezelfde stand blijven staan, dan moet de fout gezocht worden bij de klokgenerator IC1. Naar wens kunnen de schakeltij¬ den verkort worden door voor Cl een kondensator met een iets kleinere kapaciteit te* kiezen (10 n F of 16 MF). Voor de voeding bij kontinu bedrijf is een batterij iets minder geschikt. Per LED moet op een stroomverbruik van ongeveer 20 mA wor¬ den gerekend. Een 9 V bat¬ terij zal na 5 uur zeker uitge¬ put zijn. Een beter alterna¬ tief is een netvoeding met

een spanningsregelaar. In de Elex van vorige maand (had nou toch maar een abonne¬ ment genomen) staat een daarvoor geschikte schake¬ ling beschreven: de "standaard netvoeding". De voedingsprint kan op een aparte transformator worden aangesloten, maar bijvoor¬ beeld ook op de wisselaansluiting van de treintrafo. De grootte van de voedings¬ spanning is niet zo kritisch, de schakeling werkt van 5 tot 15 V. Als spanningsrege¬ laar kan bijvoorbeeld een 8 V type (7808) gebruikt worden. Belangrijker dan de spanning is de stroom die geleverd moet worden en die is weer afhankelijk van de hoeveelheid en soort ver¬ keerslichten. Er kan gekozen worden tussen 100 mA spanningsregelaars (die zien er uit als een gewone BCtransistor) en 1 A typen.

Figuur 3. Plattegrond van de verkeerslichtensituatie. Voor "op z'n Hollands" werkende verkeerslichten moeten D13 en D20 weggelaten worden. Figuur 4. Om de verkeerslich¬ teninstallatie een normale krui¬ sing te laten bedienen en van twee stoplichten er vier te ma¬ ken, kunnen de LED's van de bij elkaar horende verkeerslich¬ ten in serie geschakeld wor¬ den. Eventueel kunnen R3 . . . R8 verkleind worden.

Onderdelenlijst

K-D25O

R1 = 4,7 kQ R2 = 100 kQ R 3 . . . R8 = 270 S (zie tekst) C1 = 22^F/16 V C2 = 10 nF C3 = 1 jiF/16 V D1 . . . D20 = 1N4148 D21, D24 = LED, rood D22, D25 = LED, groen D23, D26 = LED, geel IC1 = 555 (timer-IC) IC2 = 4017 (decimale teller) IC3 = ULN 2004 (7-voudige buffer)

Aantal en soort verkeerslichten Tot nu toe hebben we gesproken van slechts twee verkeerslichten. Een normale kruising heeft er echter meestal vier. Die geven wel twee aan twee dezelfde sig¬ nalen. Niets eenvoudiger dan dat. De LED's van de verkeerslichten die bij elkaar horen worden gewoon in se¬ rie geschakeld (figuur 4). In theorie neemt de helderheid van de LED's hierdoor iets af, iets dat we kunnen tegengaan door weerstan¬ den R3 . . . R8 te verklei¬ nen. Maak ze echter nooit kleiner dan 180 Q. LED's die in serie staan hebben geen invloed op het stroomver¬ bruik, wat gunstig is bij de keuze van de spanningsre¬ gelaar. Elke kruising met vier verkeerslichten kan met een 100 mA type gevoed wor¬ den. Eventueel kunnen met één schakeling meerdere kruisingen bestuurd worden (gelijktijdig uiteraard) door *de verkeerslichten parallel te schakelen. De buffers N1 . . . N6 kunnen elk ruim

diversen: standaardprint, formaat 2 (80 x 100 mm) 9 soldeerpennen (1,2 mm <|>) 2 16-polige IC-voetjes 1 8-polig IC-voetje aansluitdraden voeding; 9 V batterij of een standaard-netvoeding

200 mA schakelen, voorop¬ gesteld dat de voeding het kan leveren, dus er kan heel wat aangesloten worden eer die grens bereikt wordt. Om van die drie LED's mooie natuurgetrouwe ver¬ keerslichten te maken valt niet mee. Zelfs kleine 3 mmLED's zijn op HO-schaal nog erg groot. We kunnen ook kant en klare ver¬ keerslichten gebruiken. Die

werken met gloeilampjes of met LED's met dikwijls een ingebouwde serieweerstand. De voedingsspanning is meestal 12 of 14 V. Gebruik bij deze verkeerslichten een 12 V spanningsregelaar (7812) en sluit ze aan zonder serieweerstanden R3 . . . . R8. Meerdere verkeers¬ lichten moeten parallel ge¬ schakeld worden, waarbij ook weer rekening gehou-

den moet worden met het feit dat de buffers maximaal 200 mA kunnen leveren. Als één verkeerslicht bijvoor¬ beeld 50 mA verbruikt, dan mogen er maximaal vier pa¬ rallel geschakeld worden. In totaal kunnen dan met één stuurschakeling 8 verkeers¬ lichten worden bediend.

Een eenvoudige lichtsluis kan voor een heleboel toe¬ passingen worden gebruikt. Bijvoorbeeld om te kijken of iemand een winkel binnen komt (of juist stiekum pro¬ beert weg te gaan zonder te betalen). Of een meer huise¬ lijke toepassing: om een lamp in te schakelen op het moment dat iemand de trap op wil gaan (de lichtsluis bedient dan een tijdschake¬ laar die het licht gedurende enige tijd laat branden). Maar eigenlijk hoeven we helemaal geen voorbeelden te geven, want iedere aspirant-bouwer van deze schakeling weet waarschijn¬ lijk al precies wat hij er mee gaat doen. Op het eerste voorbeeld willen we wel nog even terugkomen. Als echte diefstalbeveiliging is deze

lichtsluis minder geschikt, want ze werkt met zichtbaar licht. Een slimme dief heeft zoiets snel in de gaten!

De schakeling Als sensor is in deze scha¬ keling een LDR toegepast. Even ter opfrissing van het geheugen: een LDR is een licht-afhankelijke weerstand. De laagste weerstandswaar¬ de ligt onder de 100 Q (bij zeer fel licht) en de hoogste weerstandswaarde (als het absoluut donker is) ver in het MQ-bereik. Dat zijn eigenlijk niet de bereiken die we voor deze toepassing nodig hebben. We hebben een eenvoudige test be¬ dacht die iedereen zelf kan uitvoeren om te kijken of "zijn" LDR bruikbaar is voor deze schakeling. Met een di¬

1

Foto. Dit prototype werd in het laboratorium uitgebreid getest.

Figuur 1. Het schema van de lichtsluis. Als sensor wordt een LDR (R9) gebruikt, terwijl de lichtstraal wordt geprodu¬ ceerd door een zaklamp (niet in het schema getekend).

gitale multimeter (het mag ook een goede analoge me¬ ter zijn) hebben we de weerstand van de LDR ge¬ meten bij daglicht in een ka¬ mer (in de buurt van een raam). De weerstand was daar ongeveer 500 Q. Daar¬ na hebben we de LDR zo goed mogelijk met de hand afgedekt. De weerstand liep toen omhoog tot meer dan 5 k<2. Zoals men ziet geeft zo'n LDR ook in daglicht nog goed bruikbare weerstandsveranderingen, als we er maar voor zorgen dat er geen direkt zonlicht op kan vallen. De LDR gaat dan wel niet stuk bij veel licht, maar lichtveranderin¬ gen kunnen in zo'n geval niet meer worden waargeno¬ men, gewoon omdat het opvallende licht zo fel is. De

LDR wordt straks dan ook afgeschermd, zodat hij al¬ leen nog maar in een be¬ paalde richting kan "kijken". In het schema (figuur 1) is te zien dat de LDR deel uit¬ maakt van de spanningsde¬ ler R1/P1/R9. De spanning op het knooppunt van P1 en R9 hangt nu af van de weerstand van de LDR. Als de LDR laagohmig is, dan is ook de spanning laag. Een hoogohmige LDR zorgt voor een hoge spanning op het knooppunt. Via een laagdoorlaatfilter (R2/C1, hierop komen we nog terug) gaat deze span¬ ning naar de inverterende ingang (pen 2) van opamp IC1. De opamp is hier als komparator (vergelijker) ge¬ schakeld. De terugkoppel¬ weerstand R6 is hier name¬ lijk niet verbonden met de inverterende, maar met de niet-inverterende ingang van de opamp. Er is hier dus geen sprake van tegenkoppeling, maar van meekoppe¬ ling. Het geringste spanningsverschil tussen de in¬ gangen van de opamp wordt duizenden keren ver¬ sterkt en dat heeft tot ge¬ volg dat de uitgang van de opamp, afhankelijk van de polariteit van het spanningsverschil, zal vastlopen tegen de nul of de voedingsspan¬ ning. De spanning over de LDR wordt nu vergeleken met een "referentiespanning, die via R3 en R4 wordt afgeleid van de voedingsspanning. De spanning op de niet-

inverterende ingang is onge¬ veer de halve voedingsspan¬ ning. Als de spanning over de LDR iaag is (veel licht), dan is de spanning aan de nietinverterende ingang hoger dan de spanning aan de inverterende ingang en de uit¬ gang van de opamp levert een spanning die (praktisch) gelijk is aan de positieve voedingsspanning. Het knooppunt van R7 en R8 ligt dan op een spanning van 5 V en transistor T1 spert. Het relais is dus uit¬ geschakeld. Wordt de LDR afgedekt, dan wordt de spanning over de LDR gro¬ ter dan de spanning aan de niet-inverterende ingang. Dat heeft tot gevolg dat de opamp-uitgang naar 0 V gaat. Via R8 kan nu de basisstroom van de transistor in de uitgang van de opamp lopen en de transistor gaat geleiden. Het relais trekt aan. Een "evenwichtstoestand", waarbij de komparator zoge¬ zegd niet kan beslissen wel¬ ke uitgangstoestand hij moet aannemen, is prak¬ tisch ondenkbaar. Door de enorme versterking van de opamp is slechts een "pietsje" spanningsverschil, een ^V of nog minder, al vol¬ doende om de komparator te laten omklappen naar de ene of de andere kant. Diode D1 is de vrijloopdiode voor het relais. Tenslotte nog het laagdoorlaatfilter R2/C1: dit onderdrukt storin¬ gen die kunnen ontstaan als

de schakeling wordt ge¬ bruikt met lampen die uit het net worden gevoed (50 Hz-brom op het uit¬ gestraalde licht).

De bouw en afregeling De schakeling is vrij klein en ze vindt dan ook gemakke¬ lijk een plaatsje op een Elexprint formaat 1, zoals fi¬ guur 3 laat zien. Als "signaalbron" kan een gewone zaklantaarn dienst doen, waarbij de lichtstraal zoveel mogelijk wordt ge¬ bundeld. Bij gebruik in de open lucht is eigenlijk een goed fokusseerbare zaklamp met halogeenlampje nodig. Bij lichtsluizen die voorna¬ melijk in het daglicht wor¬ den gebruikt is het raad¬ zaam een afscherming in de vorm van een stukje pijp aan de lichtgevoelige kant van de LDR te monteren (fi¬ guur 2). Hoe langer het buisje, hoe beter de afscher¬ mende werking tegen "vals" licht. De benodige voedingsspan¬ ning kan worden geleverd door eer, standaardvoeding met een spanningsregelaar die 5 V levert, bijvoorbeeld een 5 V/500 mA voedinkje uit het artikel "standaard¬ voeding" in Elex juni 1984. Deze voeding is zwaar ge¬ noeg om bovendien een zaklamp met een 6 V-lampje van de nodige stroom te voorzien, zodat batterijen overbodig zijn. Voor het relais is in de onderdelenlijst een 5 V- of 6 V-

type voorgeschreven. Bij het 6 V-type moet men voor de montage wel even proberen of het relais goed aantrekt bij een voedingsspanning van 6 V. Doorgaans is dat wel het geval; vaak zal een 6 V-relais al bij 4 V aan¬ trekken. De afregeling is wel heel eenvoudig. Zet eerst de instelpotmeter in de mid¬ denstand. Werkt de schake¬ ling dan al (even met de zaklamp op de LDR schijnen en de lamp in en uit schake¬ len), dan is de afregeling daarmee al beëindigd. Werkt het zaakje nog niet, dan moeten enkele andere potmeter-standen worden geprobeerd totdat een in¬ stelling wordt gevonden waarbij het relais goed "rea¬ geert" op de zaklamp. De instelling van P1 hangt voor¬ namelijk af van de hoeveel¬ heid omgevingslicht. Hoe meer omgevingslicht, hoe kleiner de weerstand van P1 moet worden. De keus van de behuizing hangt sterk af van de toe¬ passing. Als men de scha¬ keling in de buitenlucht wil gebruiken zal het geheel wa¬ terdicht moeten worden uit¬ gevoerd. De buis voor de LDR krijgt dan een "venstertje". De afstand tus¬ sen de zaklamp en de LDR mag niet groter zijn dan 2 meter. Bij grotere afstanden moet een sterkere en beter gebundelde lichtstraal wor¬ den toegepast.

Onderdelenlijst R1 = 470 Q R2 = 47 kQ R3, R4 = 10 kQ R5 = 100 kQ R6 = 470 kQ R7 = 2,2 kQ R8 = 4,7 kQ R9 = LDR 05 P1 = 4,7 kQ (5 kQI instelpotmeter C1 = 180 nF Dl = 1N4001 T1 = BC 557B IC1 = CA 3130 Re = relais, spoelspanning 5 V of 6 V (bijvoorbeeld Siemens E-karten-relais) Diversen: Elex-print formaat 1 zaklamp buisje voor LDR

Figuur 2. Een stukje pijp van kunststof of karton beschermt de LDR tegen zijdelingse licht invloeden. Hoe langer het buisje, hoe beter de afscher¬ ming. Figuur 3. De komponentenopstelling van de schakeling op een printje van formaat 1

Prachtig hè, zo'n tropisch akwarium in de huiskamer met daarin een heleboel exotische vissen. Helaas valt het niet altijd mee om al die kleine schitterende beestjes in leven te houden. Een van de belangrijkste levensvoor¬ waarden voor tropische vis¬ sen is de watertemperatuur. Ze voelen zich pas lekker bij een watertemperatuur van zo'n 25°C. Tenslotte komen zij (of beter gezegd hun

elektronica voor de thermostaat te bekijken.

De schakeling Die is te zien in figuur 1. Door middel van twee zenerdioden (D1 en D2) en twee weerstanden (R1 en R2) wordt van de 12 Vvoedingsspanning een heel stabiele meetspanning van 5,6 V afgeleid. Deze span¬ ning laat zich door tempera¬ tuurveranderingen en grote-

akwariumthermostaat voorouders) uit warmere streken. Bij een tropisch akwarium is een goede thermostaat ontzettend belang¬ rijk. De watertemperatuur mag niet te laag en niet te hoog zijn, maar zij mag ook niet te sterk variëren. De akwariumthermostaat die we hier voorstellen reageert heel nauwkeurig. Hij schakelt een verwarmingselement in als de watertemperatuur daalt beneden een tevoren in¬ gestelde waarde en hij scha¬ kelt het element weer uit als het water 1°C (of 0,5°C) warmer is geworden. De ervaren akwarist (of akwariaan, beide woorden staan voor akwariumliefhebber) weet natuurlijk al lang dat zowel het verwarmings¬ element als de temperatuursensor ergens in de wa¬ terstroom moeten worden geplaatst om er voor te zor¬ gen dat het hele akwarium gelijkmatig verwarmd wordt. Niet in een hoek of onder een hoop stenen, anders hebben we straks onderin gebraden visjes en bovenin diepvriesvis (nou ja . . .). Bij het plaatsen van een en an¬ der in het akwarium moet men dus rekening houden met de in- en uitstroomopeningen van de pomp en met de totaal-opzet van het akwarium. Zo, na zoveel nattigheid gaan we maar gauw naar een drogere om¬ geving, om de benodigde

re of kleinere stromen door R3 en R5 "niet van de wijs brengen". Op deze stabiele meetspanning zijn twee spanningsdelers aangeslo¬ ten. De een bestaat uit R3 en de temperatuursensor R5 en de ander uit R4, R6 en P1. Eerst bekijken we de sensor. In het schema is weliswaar een temperatuurafhankelijke weerstand getekend, maar in werkelijkheid is de KTY 10 een halfgeleider. Hij is gemaakt van een stukje sili¬ cium en lijkt eigenlijk meer op een transistor dan op een weerstand. Maar voor deze toepassing is alleen de volgende eigenschap van de KTY 10 belangrijk: hij be¬ draagt zich als een weerstand waarvan de weerstandswaarde afhanke¬ lijk is van de temperatuur (hij heeft ook geen specifie¬ ke plus- en min-aansluiting). Figuur 2 toont de temperatuurkarakteristiek. Deze laat zien dat de weerstand van de sensor groter wordt als de temperatuur stijgt. De KTY 10 heeft dus een posi¬ tieve temperatuurkoëfficient, zoals dat in vaktaal heet. De karakteristiek loopt wel niet helemaal recht, maar in het kleine bereik dat we nodig hebben bij de akwariumther¬ mostaat kan die afwijking worden verwaarloosd. Voor onze toepassing geldt dan ook: per graad celsius stijgt

Figuur 1. Deze schakeling maakt dat tropische vissen het nooit te warm of te koud krij¬ gen. De opzet is zodanig dat de watertemperatuur niet meer dan 1°C varieert rond de in¬ gestelde waarde. Voor heel ge¬ voelige vissen kan die variatie zelfs worden teruggebracht tot 0,5°C.

+12 V

Figuur 2. De karakteristiek van de temperatuursensor KTY 10.

o

•

o

>

de weerstand met ongeveer 14 Q, Aangezien R5 een deel van een spanningsdeler vormt zal de spanning op het knooppunt R3/R5 afhangen van de door de sensor ge¬ meten temperatuur. Deze spanning gaat naar de nietinverterende ingang van opamp IC1. Als de "sensor¬ spanning" groter wordt dan de spanning die via de spanningsdeler R4/R6/P1 op de inverterende ingang van de opamp staat, dan zal de uitgang van IC1 naar (bij¬ na) 12 V gaan. In dat geval staat op de emitter en de basis van transistor T1 prak¬ tisch dezelfde spanning, zo¬ dat T1 spert. Er loopt geen stroom door de relaisspoel en het verwarmingselement is uitgeschakeld. Het water in het akwarium koelt nu langzaam af. Er komt een punt waarop de weerstand van de sensor weer de "uitschakelwaarde" bereikt. De schakeling doet echter nog niets, want door de aanwezigheid van weerstand R10 heeft het IC een zekere "hysteresis". Nee, niet "hysterisch". Dat betekent het volgende: Pas wanneer de temperatuur on¬ geveer 1°C beneden het bo¬ venste schakelpunt komt, cjaat de uitgang van de opamp naar 0 V. Bij het stij¬ gen van de temperatuur rea¬ geert de schakeling dus op

een iets hogere waarde dan bij het dalen van de tempe¬ ratuur. Als de uitgang van IC1 naar nul gaat, wordt de basis van T1 via R7 en R8 "omlaag getrokken", waar¬ door deze transistor gaat geleiden en het relais in¬ schakelt. De verwarming be¬ gint dan te werken. Zonder hysteresis zou de schakeling bij de minste temperatuur¬ verandering al omschakelen, zodat het relais voortdurend zou in- en uitschakelen. Nu is dat verloop een stuk rustiger. Wie heel gevoelige

vissen heeft, kan de hystere¬ sis verkleinen tot 0,5°C door voor R10 een weerstand van 4,7 MQ te nemen. Nu nog een woordje over de overige komponenten. LED D4 geeft aan wanneer het relais (en de verwarming) in¬ schakelt. De vrijloopdiode D3 voorkomt dat induktiespanningen die ontstaan bij het uitschakelen van het relais, schade kunnen aan¬ richten aan de rest van de schakeling. C1 vormt samen met R7 een filter dat de basis van T1 "beschermt"

Silicium temperatuursensor KTY 10 temperatuurafhankelijkheid van de sensor-weerstand R(~r) = f ( T A )

84685X2

tegen plotselinge spannings¬ veranderingen van de voe¬ ding tijdens het schakelen van het relais. R9 zorgt er voor dat T1 ook werkelijk spert als de uitgang van IC1 "hoog" is en R8 beperkt de basisstroom van T1 als deze transistor wordt opengestuurd.

De opbouw

In figuur 3 is te zien hoe de komponenten moeten wor¬ den gemonteerd op een standaard-printje van for¬ maat 1. De voedingsspan¬ ning van 12 V kan worden geleverd door een standaard¬ voeding van 12 V/.0,1 A (zie het artikel "standaard¬ voeding", Elex juni 1984). De stroomopname van de schakeling bedraagt 20 mA als het relais is uitgescha¬ keld en 50 mA bij ingescha¬ keld relais. We hebben het schema en de komponentenopstelling van de voeding nog eens afgebeeld aan het einde van dit artikel. Het re¬ lais met een spoelspanning van 12 V zit overigens niet op de print, want het moet 220 V schakelen (lees vooral de regels voor de omgang met netspanning in Elextra voor in dit blad). Nog een belangrijke opmerking: even¬ tueel aanwezige metalen delen van het akwarium mo¬ gen beslist niet geaard wor¬ den. Nu we het toch heb¬ ben over het akwarium: het

vermogen van het verwar¬ mingselement moet iets gro¬ ter zijn dan het "standaard¬ vermogen" voor het be¬ wuste akwarium. De sensor-aansluitingen moeten goed worden geïso¬ leerd, want deze bevinden zich straks in het water. Men kan dat doen met tweekomponentenlijm. In fi¬ guur 4 is getekend hoe de sensor met het kabel¬ uiteinde wordt afgedicht. Voor de kabel kan men dun tweelingsnoer of iets derge¬ lijks nemen, voor de lengte geldt: niet langer dan strikt noodzakelijk is.

Het afregelen De hele afregeling bestaat uit het instellen van een en¬ kele potmeter, dus dat is niet zo moeilijk. De schakeltemperatuur van de thermostaat kan worden in¬ gesteld tussen18°C en 28°C. Als de watertemperatuur bij¬ voorbeeld 25°C moet bedra¬ gen, dan ligt het onderste schakelpunt bij 24,5°C en het bovenste schakelpunt bij 25,5°C. Voor de afregeling moeten we een nauwkeuri¬ ge thermometer hebben (een speciale akwariumthermometer of een digitale thermometer). Zet een flinke ketel water op het vuur, leg hierin de sensor en de ther¬ mometer en verwarm het water heel voorzichtig. Stel P1 zo in dat het relais juist inschakelt bij een tempera¬ tuur van 24,5° C. Ter kontrole wordt de watertempera¬ tuur langzaam nog iets op gevoerd en dan kijken we of het relais weer afschakelt bij een temperatuur van 25,5°C. Eventueel de afrege¬ ling enkele malen herhalen. Men kan het water ook weer laten afkoelen en kij¬ ken of het relais weer in¬ schakelt als de temperatuur gedaald is tot 24,5°C. Voor andere temperaturen gaat de afregeling pp dezelf¬ de wijze, alleen zijn er dan andere schakeltemperaturen. Hetzelfde geldt voor een hysteresis van 0,5°C.

Onderdelenlijst R1 = 270 Q R2 = 120 Q R3, R4 = 5,6 kQ, 1 % R5 = KTY 10 temperatuursensor (Siemens) R6 = 1,5 kQ, 1 % R7, R8 = 33 kQ R9 = 10 kQ R10 = 2,2 MQ* P1 = 1 kQ meerslagen-potmeter C1 = 1 (4F/I6 V T1 = BC559C D1 = 6,8 V/400 mW zenerdiode D2 = 5,6 V/400 mW zenerdiode D3 = 1N4148 D4 = LED IC1 = CA 3140 Diversen: Re1 = relais 12 V spoelspanning, spoelweerstand 300 . . . 500 Q (bijvoorbeeld Siemens type V23027-A0002-A101) 1 standaard-print formaat 1 *zie tekst

84685X-4

Figuur 3. Zo moeten de ver¬ schillende onderdelen op een Elex-printje van formaat 1 wor¬ den gemonteerd.

O

Figuur 4. Met tweekomponen¬ tenlijm wordt de hele tempera tuursensor waterdicht inge¬ pakt. Bij een akwarium met niet al te dikke glasplaten kan men de sensor ook met be¬ hulp van een beetje siliconenkit tegen de buitenkant van een vrije (niet geïsoleerde) glaswand bevestigen.

standaard-voeding +12 V

-

B1 = B40C1000

Zie voor schemabeschrijving het artikel "standaard-voeding" in Elex juni 1984.

Welke automobilist is het nog niet overkomen dat hij bij het verlaten van zijn auto de lichten vergat uit te zetten en bij zijn terug¬ komst moest vaststellen dat de akku leeg was? Welnu, het licht-aan-alarm is als geheugensteuntje voor vergeetachtige auto¬ mobilisten bedoeld. Het herinnert de bestuurder namelijk via optische en akoestische signalen eraan dat hij het licht nog aan heeft gelaten. Het alarm treedt in werking wanneer de motor is afgezet en de deur wordt geopend, ter¬ wijl het licht nog brandt Met andere woorden: het licht-aan-alarm wordt aktief als het deurkontakt en het kontakt van het kontaktslot al open zijn (het kontakt voor de binnenverlichting is dan

gesloten), terwijl de lich¬ ten nog branden.

Motor af + deur open + licht aan = alarm Deze formule maakt duide¬ lijk wanneer het alarm wordt geaktiveerd. De in¬ gangen 1, 2 en 3 onder¬ zoeken of aan de alarmvoorwaarde wordt voldaan (figuur 1). De transistoren T l en T2, diode D1 en de weerstanden R1 . . . R3 vormen een EN-poort met drie ingangen. De nivo's op de ingangen 2 en 3 worden geïnverteerd. De uitgang van de EN-poort wordt gevormd door het knooppunt van de kollektor van T1 en T2 en de basis van T3. Op dit punt staat alleen dan een span¬ ning van ca. 2,2 V als:

— op aansluitpunt 1 een spanning staat (onge¬ veer 12 V); — op de aansluitpunten 2 en 3 vrijwel geen span¬ ning staat (ongeveer 0 V). Hoe werkt deze EN-poort? Door de hoge spanning op punt 1 spert diode D1. De transistoren T1 en T2 sperren, omdat er vrijwel geen spanning op de basis staat. Dit heeft tot gevolg dat er een stroom (via R3) naar de basis van T3 loopt. Staat er echter niet alleen op punt 1, maar ook op punt 2 en/of 3 een spanning, dan daalt de basisspanning van T3 tot ongeveer 0,2 V, terwijl T1 en/of T2 geleidt. In dat geval wordt de stroom die door de desbe¬ treffende transistor(en) loopt naar massa geleid. Doet de situatie zich voor dat de spanning op punt 1

logisch 0 is, dan geleidt diode D1. De stroom wordt nu via R3 en D1 naar massa afgevoerd. Op de basis van T3 staat dan eveneens een lage spanning (in dit geval ca. 0,3 V). Het maakt daarbij niets uit of de transistoren T1 en T2 sperren of geleiden. Het is dus inderdaad zo dat slechts in één situatie op de basis van T3 een spanning van 2,2 V komt te staan. Heeft de bestuurder nu bij het verlaten van de auto de lichten vergeten uit te schakelen, dan loopt er een stroom in de basis van T3, waardoor de transistor zal geleiden. De rode alarm-LED licht op en tegelijkertijd ontstaat er op de kollektor van T3 een negatieve spanningssprong (een daling van de spanning). Hierdoor zal C1 (op de basis

licht-aan-alarm

van T4) zich ontladen, waardoor transistor T4 spert enT5 in geleiding komt. Op de emitter van T5 stijgt nu de spanning van 0 V tot ongeveer S,5 V. Deze spanning is de voeding voor de toongenerator, op¬ gebouwd met de transisto¬ ren T6 en T7. De toongene¬ rator wordt geaktiveerd en de aangesloten zoemer (buzzer) Bz laat een duide¬ lijk waarschuwingssignaal horen. Het signaal stopt na ongeveer vijf sekonden. Worden de lichten binnen die tijd uitgeschakeld, dan houdt het alarm natuurlijk eerder op. Wanneer het licht na vijf sekonden nog brandt, stopt de alarmtoon (de LED blijft echter oplichten). Hiervoor is kondensator C1 verant¬ woordelijk. Doordat T3 gaat geleiden, treedt er via C1 een daling van de spanning op de basis van T4 op. Via

R5 en T3 begint de kondensator zich opnieuw op te laden. Wanneer de spanning zo hoog is dat op de basis van T4 weer een spanning van 0,6 V komt te staan, zal T4 ook weer geleiden. Dit heeft tot gevolg dat T5 spert, waardoor de voedingsspanning van de toongenerator wordt afge¬ schakeld. Zolang de basis¬ spanning van T3 niet ver¬ andert, zal T3 geleiden er blijft de rode alarm-LED branden.

Tabel 1

aansluitpunten 1

2

3

0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1

0

0

Bz 0 0 0 0 1

1 0 1 1 1 1

De bouw De hele schakeling past op een standaardprint van 40 mm x 100 mm. Alleen de piezo-zoemer Bz (PB 2720) wordt via montage¬ draad met de print ver¬ bonden. De plaats van alle andere onderdelen is aan¬ gegeven in de komponentenopstelling van figuur 2. Ook alarm-LED D2 is hierin opgenomen. Het is echter niet de bedoeling dat de LED op de print wordt gesoldeerd, want als het alarm onder het dashbord wordt gemon¬ teerd, zien we niet dat de LED oplicht Dus plaatsen we de LED goed zichtbaar tussen de andere instru¬ menten op het dashbord; montagedraad zorgt voor de verbinding met de print. Over de komponentenopstelling valt niets bijzonders te vertellen: bruggen — weerstanden — kondensatoren — dioden — transistoren — soldeerpennen. Let wel goed op de polari¬ teit van C1 en D1! Ook de transistoren moeten precies volgens de komponentenopstelling van figuur 2 op de print worden gesoldeerd. Wanneer de schakeling klaar is, kontroleren we de waarde, de plaats en de soldeerverbindingen van alle onderdelen. Alles in orde? Dan volgt de eerste elek¬ trische test. We verbinden hiervoor de LED (let op

Onderdelenlijst

R1, R3, R4, R8, R9,

R2 = 4,7 k n R5, R6 = 68 k a R7 = 10 k a R11 = 1 k a R10= 100 k a

C1 = I O O / J F / 1 6 V

C2, C3 = 22 nF T1 . . .T7 = BC547B D1 = AA 119 (germaniumdiode) D2 = LED (rood) Bz = Buzzer Toko PB 2720

diversen: 1 Elex-print, formaat 1 (40 mm x 100 mm) 7 soldeerpennen (1,2 mm ) montagedraad, montage¬ materiaal

Figuur 1. Het alarm is een geheugensteuntje voor elke vergeetachtige automobilist. LED D2 en zoemer Bz komen in aktie zodra de automobilist uit de auto wil stappen en de lichten nog aan heeft staan. Als het licht-aan-alarm op scherp staat, is het stroomver¬ bruik ongeveer 0,5 mA. De akku zal hier geen problemen mee hebben. Wordt het alarm geaktiveerd, dan Stijgt het verbruik tot ongeveer 12 mA. Figuur 2. De komponentenopstelling laat zien hoe de print opgebouwd moet worden. Let op: er mag geen enkele van de vijf draadbruggen worden vergeten.

de polariteit) en zoemer provisorisch met de print. Als voeding gebruiken we een 9 V batterij. Zodra deze wordt aangesloten, moet de alarm-LED op¬ lichten, de zoemer blijft stil (de ingangen 1, 2 en 3 zijn namelijk nergens op aangesloten). De kollektorspanning op het knoop¬ punt T1/T2 is nu 2,2 V en de basisspanning van T4 ongeveer 0,6 V (met een multimeter kontroleren). De emitterspanning van T5 is 0 V. Logisch, want de zoemer geeft geen kik. Daar brengen we met de tweede test verandering in. Hiervoor wordt aansluitpunt 1 enkele sekonden aan massa gelegd. De LED zal nu doven. Na een paar sekonden wordt de ver¬ binding weer onderbroken. De zoemer komt onmiddel¬ lijk in aktie en geeft ge¬ durende vijf sekonden een waarschuwingssignaal (tegelijkertijd licht ook het LED-je weer op). Als aansluitpunt 1 niet zo lang aan massa wordt gelegd, is het waarschuwingssignaal korter; kondensator C1 heeft dan niet de kans ge¬ kregen om zich helemaal op te laden.

Figuur 3. Een eenvoudig schema maakt duidelijk welke punten in de auto met het licht-aanalarm moeten worden ver¬ bonden.

Wie er nog niet van over¬ tuigd is dat de schakeling goed werkt, verbindt de ingangen zo als in de tabel staat aangegeven. Een " 0 " betekent dat de desbe¬ treffende ingang aan massa is gelegd, een " 1 " dat die ingang op de voedingsspan¬ ning is aangesloten. De kolom "Bz" toont de reaktie van de zoemer die dus alleen bij de kombinatie " 1 — 0 — 0 " een signaal geeft.

Het inbouwen Eerst zoeken we een ge¬ schikte plaats voor print, alarm-LED en zoemer. Om te voorkomen dat we met te lange draden moeten wer¬ ken, kunnen we de print

het beste onder het dashbord, in de buurt van de andere instrumenten, be¬ vestigen. Ter bescherming van de print is het licht-aanalarm in een kastje gemon¬ teerd. Met de schakeling dienen verbonden te wor¬ den: — de 12 V akkuspanning

— de autolichten/l ichtschakelaar (aansluitpunt 1) — de binnenverlichting/ deurkontakt (aansluitpunt 2) — het knooppunt kontaktslot/klem 15vanbobine (aansluitpunt 3) Met behulp van een multi-

meter zijn deze punten bij elk autotype te vinden. Voor het aan massa leggen van de print kunnen we de hiervoor in de auto aan¬ wezige kabel zoeken of ver¬ binden we het aansluitpunt met een blanke plek van het autochassis. &

DIGI-taal lessen in enen en nullen deel 11: tellen en dekoderen Maak een "file" van een aantal flipflops en stuur de eerste flipflop met klokpulsen. ledere flipflop geeft zijn ingangsklokpulsen, in aantal gehalveerd, door aan de volgende flip¬ flop. Zó ontstaat een deler, zoals we de vorige maand heb¬ ben kunnen zien. Er wordt gedeeld door 2, door 4, door 8, door 16, 32, enzovoorts.

Bekijk figuur 5 van de vorige maand nog eens goed. Dat is het pulsplaatje dat hoort bij de deler met vier flipflops, die hierboven opnieuw als figuur 1 is weergegeven. De vier Q-signalen van de flipflops kun je trouwens ook zien, in de vorm van een patroon van al dan niet oplichtende LED's. Is een Q " 1 " , dan brandt de bijbehorende indikatie-LED; een lage Q geeft aanleiding tot een gedoofde LED. Laten we eens een overzicht in tabelvorm maken van vier Q-nivo's = LED-nivo's), afhankelijk van het aantal klokpul¬ sen dat de revue is gepasseerd: Tabel 1 klokpuls nummer: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

EFGH (binair) 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0000

We zien dat de LED's het (decimale) klokpulsnummer binair

weergeven. De flipflop-schakeling deelt: dat zie je mooi in de tabel van daarnet: H: 01 1x0-1x1, enzovoorts; G: 0011 2x0-2x1, enzovoorts; F: 00001111 4x0-4x1, enzovoorts; E: 0000000011111111 . . . 8x0-8x1, enzovoorts. Maar de flipflop-schakeling déélt niet alleen: zij telt ook! De afzonderlijke flipflops gedragen zich individueel als deler en de gezamenlijke flipflops gedragen zich kollektief als teller: het aantal klokpulsen wordt geteld. Er wordt van 0 tot en met 15 (= binair 1111) geteld. De zestiende klokpuls levert de beginsituatie op. Hoe meer flipflops achter elkaar wor¬ den gezet, des te groter de maximale deelfaktor is en des te groter het maximale aantal klokpulsen dat kan worden geteld. Met vier flipflops bedraagt dit aantal 16, met vijf stuks 32 (0 t/m 31; 31 = binair 11111), en met zes flipflops 64 (0 t/m 63; 63 = binair 111111). Indien we decimaal willen tellen, moet de teller uit vier flip¬ flops bestaan. Met drie flipflops kom je maar tot 8, met vier stuks tot 16. Teveel dus als er tot 10 moet worden ge¬ teld. Geen nood: zet de teller terug op nul na de tiende klokpuls:

U ziet het: ook deze schakeling is al bekend van de vorige maand, als tiendeler. De dekodeerschakeling met de poor¬ ten T, U en X reageert op de tellerstand 1010. Het is ook mogelijk om de dekoder op een andere tellerstand te laten reageren. Bijvoorbeeld op de tellerstand 1100:

FF1.FF2 = IC6 FF3.FF4-IC7

Er ontstaat dan een twaalf-deler/teller ("dozijnteller"). Dekodeerschakelingen spelen een belangrijke rol in de com¬ putertechniek. Het "brein" van de computer, de zogenaam¬ de CPU (Central Processing Unit = centrale verwerkingseenheid) bevat een dekoder, die uit 8 of 16 logische signa¬ len (op de zgn. "databus"), die op een bepaald moment worden aangeboden, moet opmaken wat die CPU op dat moment moet gaan doen (instruktie-dekodering). Maar óók in de "gewone" digitale techniek spelen dekoders een belangrijke rol. Denk daarbij aan de BCD/decimaaidekoder in het IC type 7442. De BCD-kode (Binary Coded Decimal, dus binair gekodeerde decimale getallen) bestaat uit de eerste tien binaire kombinaties van tabel 1.

BCD-ingangen

0

SN 7442

A

B

C

D

i

I i. l

uitgangen 9

8

Bi J'°l 1

ingangsregister [

•

J

É

1 uit 10 dekoder T

T

•

0

*

1 2

T

T

* 1

1

3

5

4

8

6

I

Jm.

84607X-4

uitgangen

Even terug naar de dekodeerlogica van de teller/deler vol¬ gens figuur 2. De vier poorten reageren alleen op de tel¬ lerstand 1010 (decimaal:10). Er kan worden volstaan met het vaststellen, wanneer de Q-uitgangen van FF1 èn FF3 " 1 " zijn:

Met een 7442 kunnen de binaire nivo's E . . . H van onze teller/deler in een decimaal getal worden omgezet. Indien op de vier BCD-ingangen van de 7442 een bepaald binair getal (variërend van 0000 tot en met 1001) wordt aangebo¬ den, is de overeenkomstige uitgang " 0 " ; de andere negen uitgangen zijn " 1 " . Het is dus mogelijk om een 7442 op de teller/deler aan te sluiten en om de tien uitgangen via tien inverters op tien indikatieschakelingen aan te sluiten, ware het niet dat die niet voorhanden zijn op de digitrainer. Trouwens: meestal wordt de voorkeur gegeven aan een de¬ cimale indikatie met een zeven-segment-display. Ook dan moet er gedekodeerd worden. Het IC type 7447 is hier spe¬ ciaal voor gemaakt: FF1,FF2 = IC6 FF3.FF4 = IC7 7-segment-uitgangen

: -

SN 7447

K

f

g

a

b

c

d

ë

segmenten

[ïïUnyTaUTïUTiyTöyT^— stuurtrappen

<> BCD/7-segrtient omzetter 1

i

g

h c

e d

v.

B'

BCD-ingangen

^

84607X-5

Ook dit IC verwerkt BCD-informatie op de ingangen. Die informatie wordt vertaald in het bijbehorende decimale getal (0 . . . 9). Bij elk decimaal getal hoort een bepaalde kombii natie van al dan niet oplichtende segmenten a . . . g, en wel zodanig dat het getal als een rechthoekig gestyleerd cij¬ fer is te zien.

In theorie reageert de dekoder nu ook op andere logische kombinaties, bijvoorbeeld op 1110 (decimaal:14), maar dat is helemaal geen probleem: die (toe)stand wordt namelijk nooit bereikt! Dat neemt niet weg dat de dekodeermethode van figuur 7 zoals dat zo mooi heet "onvolledig" is, in te¬ genstelling tot de "volledige" dekodering volgens figuur 2. Bij onvolledige dekodering moet de ontwerper er goed op letten dat er nooit meer dan één logische kombinatie kan vóórkomen die de dekoderuitgang kan aktiveren. Tot slot nog een tip over de 74LS76-flipflops op de print van de digitrainer. Sommige exemplaren reageren op allerlei stoorsignalen, waardoor de meest merkwaardige tellerstanden kunnen ontstaan. De remedie: verbind alle open ingan¬ gen (J, K en PRESET; aansluitpennen 2, 4, 7, 9, 12 en 16 van IC6 en IC7) door met +5 V, zodat al die ingangen "of¬ ficieel" " 1 " zijn. (Het zij nog maar eens gezegd: een open TTL-ingang is al " 1 " , maar hangt zo'n ingang aan +5 V, dan blijft de poort gesloten voor storingen).

Bij weerstanden denkt elke (hobby-)elektronicus aan de bekende cilindertjes met de vrolijk gekleurde ringen. Van deze onderdelen wordt ver¬ wacht dat hun weerstand konstant blijft en de waarde heeft die er met de kleurkode op aangegeven is. Maar er zijn ook weerstan¬ den die er heel anders uit¬ zien. Ronde gestreepte schijfjes, metalen plaatjes, bolletjes, doorzichtige plaat¬ jes met een soort streep¬ jespatroon en boutjes met aansluitdraden. Al die weerstanden lijken in eerste instantie niet zo best, want hun weerstand blijft niet konstant maar verandert bij¬ voorbeeld met de tempera¬ tuur of de hoeveelheid licht. Wat bij gewone weerstan¬ den als nadeel geldt, is net de eigenschap waar het bij deze speciale weerstanden om gaat.

O

PTC's Deze afkorting staat voor

speciale weerstanden "positive temperature coëffi¬ ciënt" en er worden weerstanden mee bedoeld waarvan de weerstands¬ waarde groter wordt als de temperatuur stijgt. Bij lage temperatuur geleiden ze de stroom dus beter dan bij een hogere. De eenvoudigste PTC's zijn gewone gloeilampjes. Wie dat eigenhandig proberen wil heeft alleen maar een zaklantaarnlampje nodig (bij¬ voorbeeld 3,5 V, 0,2 A), een aansteker en een multimeter die lage weerstandswaarden kan meten. De koude weerstand van het lampje is ongeveer 1,5 ohm. Als we het lampje boven de aanste¬ ker houden, dan zal de weerstand langzaam stijgen. Met wat goede wilmoet een waarde van 3 Q te ha¬ len zijn. Te lang verhitten maakt dat het glazen bolle-

Figuur 1. De vorm van weerstanden voor speciale doeleinden is vaak aangepast op hun taak. Schroefdraad of gaten voor schroefmontage verbeteren de warmtegeleiding. Lichtgevoelige weerstan¬ den zitten in een doorzichtige behuizing.

Figuur 2. Ook een PTC: het lampje van een zaklamp, hier enigszins aangedaan door een klein proefje dat we er juist mee uitgevoerd hebben. Figuur 3. Het tekensymbool van een PTC.

-.

tje smelt en in elkaar zakt. Hoe het testexemplaar deze proef doorstond is te zien in figuur 2. We kunnen de gloeidraad natuurlijk nog veel heter maken, en veel eenvoudiger bovendien, door het lampje simpel aan te sluiten op een 4,5 V batterij. De stroom zal de gloeidraad zoals bekend verhitten tot hij witheet wordt. Alleen kan de weerstand nu niet meer met de ohmmeter gemeten wor¬ den door de spanning die over het lampje staat. Hier moeten we de wet van Ohm uit de kast halen om de weerstand te achterhalen. Als de batterij 4,5 V levert (nameten) zal er ongeveer 0,25 A door het lampje lo¬ pen. De weerstand van de gloeidraad zal dan zijn:

een weerstandstekentje met een soort loper erdoor (net als bij potmeters) waarbij "+X" staat geschreven. Daarmee wil men zeggen dat de desbetreffende weerstand een positieve temperatuurkoëfficiënt heeft; dat bij toenemende temperatuur de weerstand groter wordt. De toepassing in figuur 4 betreft een schakeling die "kijkt" of een bak met wa¬ ter al vol is. De stroom door de PTC zal de weerstand verhitten. Omdat water de weerstand sterker zal afkoe¬ len dan lucht zal er een gro¬ tere stroom lopen als de wa¬ terspiegel de PTC bereikt. De stroommeter zal dan ver¬ der uitslaan.

JJ _ 3,5 V = 18 Q I " 0,25 A

De letters NTC staan voor "negative temperature coëf¬ ficiënt". Het verhaal is bijna hetzelfde als dat van de PTC, alleen daalt bij deze weerstand de weerstands¬ waarde als de temperatuur stijgt. Hij reageert dus pre¬ cies omgekeerd als een PTC. Ook NTC's worden gebruikt bij het meten van tempera¬ turen. Het tekensymbool van een NTC is bijna gelijk aan dat van een PTC, alleen staat er nu een "—t" bij het streepje in plaats van een

Eigenlijk is deze meting overbodig omdat we genoeg hebben aan de technische gegevens over het lampje (3,5 V, 0,2 A). Volgens deze gegevens bedraagt de weerstand:

I

-= 17,5 S

We zien dus: hoe hoger de temperatuur is, des te groter is de weerstand R. Anders¬ om geldt ook dat bij een steeds lagere temperatuur de weerstand af zal nemen. Bij —273°C, het absolute nulpunt (de theoretisch laagst mogelijke tempera¬ tuur), zal de weerstand 0 S zijn. Het lampje is dan een supergeleider geworden, er is geen spanning nodig om een stroom door de gloei¬ draad te laten lopen. PTC's worden in de elektro¬ nica niet zo heel vaak toe¬ gepast. Meestal worden ze gebruikt voor temperatuurbewaking. In figuur 3 is het < tekensymbool te zien waar¬ mee PTC's in een schema worden aangegeven. Het is

84695X4

Figuur 4. Een PTC om het waternivo in een bak te kontroleren. Als het water de PTC be¬ reikt, koelt deze af en zal de stroom toenemen. Figuur 5. Tekensymbool van een NTC. Het enige verschil met de PTC is de "—t". Figuur 6. Tekensymbool van een LDR, de pijltjes stellen het opvallende licht voor.

NTC's

LDR Weer een afkorting en we¬ derom stamt deze uit de En¬ gelse taal. LDR wil zoveel zeggen als "light dependent resistor"; licht-afhankelijke weerstand. Zoals de naam al doet vermoeden is bij deze komponent de weerstands¬ waarde afhankelijk van de hoeveelheid licht die er op valt. In de fototechniek is hij bekend geworden als CdScel. Tot de fotodiodes kwa¬ men gold de CdS-belichtingsmeter als het nauwkeu¬ rigste en meest betrouwbare lichtmeetinstrument. In het donker is de weerstand van

n

Figuur 7. De karakteristiek van een PTC. Bij een hogere tem¬ peratuur heeft een PTC een hogere weerstand.

/

a

/

3; V /

V

10 5

/

R

104

1 / 103

102 • —

in01 -20

0

Man

20 40 60 80 100 120 °C 160 temperatuur »•

84695X-7

een LDR heel groot, enkele mega-ohm. In het licht kan die weerstand dalen tot mi¬ nimaal zo'n 100 Q. Omdat een LDR goedkoper en uni¬ verseler is dan een fotodio¬ de wordt hij nog vaak ge¬ bruikt, ook bijvoorbeeld in de lichtsluis elders in dit nummer. Alleen als er heel snel gemeten moet worden (bijvoorbeeld in foto-flitsapparatuur) is een LDR te traag en een fotodiode in het voordeel omdat die veel sneller reageert.

8

Varistor

10

20

Figuur 8. Karakteristieken van een aantal NTC's. Ze zijn veel rechter dan die van de PTC. De weerstandswaarden in de grafiek gelden bij 20°C. Figuur 9. De karakteristiek van een LDR is letterlijk lijnrecht. Dat maakt hem erg geschikt voor lichtmetingen.

30

40

50

60

70

80

90

10'

100°C

UI—

R

n

Voor de volledigheid voeren we ook even de varistor ten tonele. Hij wordt ook wel VDR genoemd: "voltage de¬ pendent resistor", een weerstand dus waarvan de waarde afhankelijk is van de spanning. Een varistor maakt korte metten met de Wet van Ohm. Zijn weerstand is bij een lage spanning groter dan bij een hoge. Dat maakt het heel moeilijk om een VDR in de Wet van Ohm te vangen. Alledrie de grootheden, stroom, spanning en weerstand zijn afhankelijk van elkaar. In de hobbyelektronica zijn VDR's praktisch nooit te vinden. In de pro-

=H ur28E

= ::è:

V

10 3

N

10'

10

10

10 2

103

E (lx)

104

verlichtingssterkte (lux) — ^ — • 84695 X-9

fessionele sfeer worden ze wel gebruikt als overspan¬ ningsbeveiliging.

Karakteristieken Een technicus wil natuurlijk zo nauwkeurig mogelijk we¬ ten hoe een speciale weerstand zich gedraagt. In plaats van het gedrag te be¬ schrijven in woorden kan ook gegrepen worden naar een grafiek. Een dergelijke tekening noemt men de ka¬ rakteristiek van de betreffen¬ de weerstand. De weer¬ standswaarde wordt erin aangegeven in samenhang met de temperatuur of de hoeveelheid omgevingslicht. De karakteristiek van een PTC (figuur 7) is een woeste kromme lijn. Dat is de reden dat PTC's niet zo geschikt zijn om mee te meten, ze hebben een "grillig karakter". Bij NTC's ziet het er al een stuk gunstiger uit, daarvan loopt de karakteristiek vrij recht. In figuur 8 zijn de ka¬ rakteristieken gegeven van verschillende typen NTC's. De weerstandswaarde die boven de lijnen staan ge¬ schreven is de weerstand van de betreffende NTC bij 20°C. Tussen 100°C en 0°C verhonderdvoudigt zich de weerstand van een NTC. Het lineaire (= rechtlijnige) karakter maakt ze zeer ge¬ schikt om temperaturen mee te meten. De karakteristiek van een LDR is zogezegd zo recht als een strakgespannen draad. In de karakteristiek (figuur 9) zit echter een gemenigheidje: de schaal is dubbel-logaritmisch. Dat wil zeggen dat zowel de hori¬ zontale als de vertikale as op gelijke afstanden niet geijkt zijn in 1, 2, 3, enzo¬ voorts maar in 10, 100, 1000 . . . Dat is zo gek nog niet gekozen want ook in de fototechniek verlopen pro¬ cessen logaritmisch. In het artikel "lineair en logarit¬ misch" elders in dit nummer valt daar wat meer over te lezen.

O

Weerstanden

Hoeveel ohm en hoeveel farad?

worden met R aangegeven. Door middel van gekleurde ringen is de waarde erop gedrukt. De kleurkode is als volgt:

Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels:

i

kleur zwart bruin rood oranje geel groen blauw

= II = m = k M = G = p

1

i] Ie cüf er -

f

M

i \

\

\ nullen

1)

-

2e 1 cijfer

2

2

(1 00

tolerantie in% ±1%

= !03 = 106 = 109

5

5

6

6

0000 00000 000000

7

7

-

-

8

8

-

-

wit

9

9

-

-

goud zilver zonder

-

-

-

-

-

-

-

±5%

± 10% ± 20%

Voorbeelden: bruin-rood-bruin-zilver: 120 Q 10% geel-violet-oranje-zilver: 47.000 Q = 47 kQ 10% fin Elexschema's: 47 k) bruin-groen-groen-goud: 1.500.000 Q = 1,5 MQ 5% fin El ex-schema's: 1M5) In Elex-schakelingen worden uitsluitend weerstanden ge¬ bruikt uit de zogeheten E12-reeks met een tolerantie van 10% lof 5%). Tenzij anders aangegeven worden 1A-watt¬ weerstanden gebruikt. Ze kosten ongeveer een dubbeltje.

uitgang massa

chassis aan nul

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: 3k9 = 3,9 kQ = 3900 Q 4M7= 4,7^F = 0.000 0047 F

lichtnet aarde draad (geleider) verbindingen

±0.5%

000

4

ingang

een miljoenste van een miljoenste een miljardste een miljoenste een duizendste duizend miljoen miljard

zijn kleine ladingreservoirs. Ze worden met C aangeduid. Aangezien ze wel wisselspanning maar geen gelijkspan¬ ning doorlaten, worden ze daarnaast ook gebruikt voor het transporteren van wisselspanning. De hoeveelheid la¬ ding die ze kunnen bevatten, oftewel de kapaciteit, wordt in farad (F) gemeten. De waarden van gewone kondensa¬ toren (keramische en folie-kondensatoren) liggen tussen 1 pF en 1 JJF, dus tussen

3

-

= 10-6 - 10-3

= = = =

Kondensatoren

3

xO.1 xO.01

= 10-12 = 10 9

±2%

4

violet grijs

(pico) (nano) (micro) (milli) (kif o) (Megai (Giga)

Diverse tekensymbolen

^^

F en

kruising zonder verbinding

afgeschermde kabel

-i"»»n »^TT F). De waarde is

schakelaar (open)

op de kondensator vaak in de Elex-schrijfwijze aangegeven. Voorbeelden: 1n5 - 1,5 nF; ^03 = 0,03uF = 30 nF; 100 p (of n100 of nD = 100 pF. De werkspanning van gewone kondensatoren moet minstens 20% hoger zijn dan de voedingsspanning van de schakeling. De prijs is afhankelijk van de kapaciteit en van het materiaal waaruit de kondensator is opgebouwd: f 0,40 tot f 1,50.

drukknop (open) aansluiting (vast) aansluiting (losneembaar) meetpunt gelijkspanningsbron (batterij, akku) lichtgevoelige weerstand

temperatuurgevoelige weerstand

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 hele pot meter-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.

~|[]~

(eiko's) hebben een heel hoge kapaciteit (ruwweg tussen tyF en 10.000jiF). Ze zijn echter wel gepolariseerd d.w.z. ze hebben een plus- en een min-aansluiting, die niet ver¬ wisseld mogen worden. Bij tan taal-eiko's (een heel klein type elko) is de plus altijd de langste van de twee aansluitdraden. De werkspanning van elektrolytische konden¬ satoren (eiko's) is in het schema en in de onderdelen lijst opgegeven. De prijs van eiko's hangt samen met de waarde en de spanning. Eentje van 10/iF/35 V kost zo rond f 0,40.

koptelefoon luidspreker spoel spoel met kern

transformator

Variabele kondensatoren

relais (kontakt in ruststand)

Evenals bij weerstanden bestaan ook bij kondensatoren speciale instelbare uitvoeringen. Met een schroevedraaier instelbare "trimmers" kosten ca. f 1,—; variabele konden¬ satoren met een as zijn te koop vanaf ongeveer f 2,50.

draaispoelinstrument gloeilamp

potentiometer (potmeter)

neonlampje zekering

Meetwaarden variabele kondensator stereopotmeter

Soms zijn in het schema of in de tekst meetwaarden aan¬ gegeven. 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 k£3/V.

Dioden

—M—

aangeduid met D, zijn de eenvoudigste halfgeleiders en kunnen het beste worden vergeleken met eiektronische éénrichtings-wegen of fietsventielen. Ze geleiden de stroom slechts in één richting. Draai je ze om, dan sper¬ ren ze. In doorlaatrichting valt er over de aansluitingen van een siliciumdiode een spanning van ca. 0,6 V (drempelspan¬ ning). De aansluitingen heten kathode (streepje in symbooll 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 kollektor. Er zijn NPN- en PNP-transistors. Bij NPN-transistors ligt de emitter altijd aan een negatievere spanning dan de koflektor, bij PNPtypen is dat precies andersom.

meestal afgekort tot "IC's", bestaan tegenwoordig in zo¬ veel varianten, dat er nauwelijks iets in het algemeen over te zeggen valt. De meeste IC's zijn ondergebracht in een DIL-behuizing (dual-in-iine): de bekende zwarte "kevertjes" met twee rijen pootjes. Vaak staan die pootjes trouwens iets te ver uit elkaar en moeten ze (voorzichtig!) wat worden bijgebogen, wil 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

NPN-transistor

PN P-transistor

Een kleine stroom die van basis naar emitter loopt, ver¬ oorzaakt een (veel) grotere stroom tussen kollektor en emitter. Daarom zeggen we dat de transistor de basisstroom "versterkt" Istroomversterking). Transistors zijn vandaag de dag de belangrijkste basiselementen in versterkerschakelingen. De belangrijkste technische gegevens van een diode zijn de sperspanning en de maximale stroom in door.aatrichiing. In Elex worden hoofdzakelijk twee typen gebruikt: 1N4148 (sperspanning 75 V, doorlaatstroom 75 mAI, prijs ca. f 0,15. 1N4001 (sperspanning 50 V, doorlaatstroom 1 A), prijs ca f 0,25.

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

LED's (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 mA. De kaIhode (streepje in symbool) herkent men aan het korte pootje. De goedkoopste LED's kosten zo ongeveer een kwartje.

Symbolen In onze schakelingen worden de typen BC 547 (NPN) en BC 557 (PNP) het vaakst gebruikt. Deze twee hebben de¬ zelfde aansluitingen. In de meeste schakelingen kan men in plaats van de BC 547 en BC 557 ook andere typen gebruiken met on¬ geveer 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, wij¬ ken de gebruikte schema-symbolen af van officiële teken¬ afspraken (DIN, 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" ge¬ noteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar èn blijft de aansluiting op de in het elektronicaonderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. NFN

Ë'f-x

Speciale transistoren operationele versterker (opamp)

zijn bijvoorbeeld de fototransitor en de FET. De fototran¬ sistor kan opgevat worden als een fotodiode met verster¬ ker. 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 we bij FET's N- en P-kanaaf-typen.

-o-

•0 D / /

Indien een voorgeschreven type halfgeleider niet voorhan¬ den is kan heel vaak gebruik worden gemaakt van een • gelijkwaardig (ekwivalent) type. Geïntegreerde schakelin¬ gen (IC's) zijn vaak door verschillende fabrikanten van een in details afwijkend type-nummer voorzien. In sche¬ ma's en onderdelenlijsten wordt uitsluitend het gemeen¬ schappelijke hoofdgedeelte van het type-nummer weerge¬ geven. Een voorbeeld. De operationele versterker, type 741, komt in de volgende "gedaanten" voor: fiA 741, LM 741, MC 741, RM 741, SN 72741, enzovoorts. Elexomschrijving: 741. Het verdient aanbeveling om IC's in IC-voeten te plaatsen (ze kunnen dan, indien nodig, mak¬ kelijk vervangen worden).

AND poort (EN-poort)

—&

fototransistor (NPNl met en zon¬ der basisaansluiting

Fotodiode

NAND-poort (NEN-poort!

is eigenlijk een omgekeerde LED; in plaats van licht te geven ontvangt deze diode ticht en levert een lichtafhankelijke stroom. Prijs: vanaf ca. / 2,50. N-kanaal J-FET

P-kanaal J-FET

_,% ^\—

OR-poort (OF-poort)

Andere aktieve komponenten Kapaciteitsdiode 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 1,—

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

NOR-poort (NOF-poort1

EXORpoort lEXOF-poort)

EXNOR-poort [EX-MOF-poortl

>1

Wederverkopers NEDERLAND: 1811 EJ 1811 EM 7705 AD 1032 JZ 1053 KZ 7311 NJ 9401 BJ 6191 NA 4611 MA 4611 JL 1941 CE 4811 KJ 2611 BK 5212 VA 5223 HH

Alkmaar Alkmaar Almelo Amsterdam Amsterdam Apeldoorn Assen Beek Bergen op Zoom Bergen op Zoom Beverwijk Breda Delft Den Bosch Den Bosch

i% •••: :•.•:•:•.•:

-.-.-.-.-.-.-.

._

•• v . v . v .

.

.•.-.-.-.•.•.-.•.•.-.•.

I BW BilHIflAITIil A :

•• ••

Samuel Muiterptei T 20 3023SK Rotterdam 2512 GA Den Haag 2541 RM Den Haag 2593 BJ Den Haag 2565 MB Den Haag 1781 ER Den Helder 7001 DX Doetinchem 3311 CT Dordrecht 3311 CT Dordrecht 9203 CG Drachten 5611 AJ Eindhoven 5611 JS Eindhoven 5612 CD Eindhoven 7811 EA Emmen 7521 AK Enschede 6162 HJ Geleen 9712 HL Groningen 2011 EZ Haarlem 2101 JJ Heemstede 6411 GW Heerlen 6411 HC Heerlen 5701 NT Helmond 5711 KK Helmond 7551 EX Hengelo 1211 GX Hilversum 1621 HJ Hoorn 7571 BH Oldenzaal 8262 BS Kampen 2224 HG Katwijk aan Zee 9351 GB Leek 2312 CH Leiden 6211 GK Maastricht 6211 PD Maastricht

Elektron radio Elco Explorer Electronika Asian Electronics Muco Amsterdam van Essen Elektronika Fa. Baas en Zonen Janssen Elektronika Rein de Jonge bv Beneco bv Ruko Eiektronika Radiobeurs bv Goris Elektronika de Boer Elektronika van Dijk Elektronika

Laat 38 Laat 166 Nieuwstraat 147 Papaverhoek 22 Bilderdijkstraat 142 Molenstraat 62-64 Groningerstraat 75 Weth. Sangerstraat 57 Korte Bosstraat 4 Lieve Vrouwestr. 54 Baanstraat 33 Karnemelkstraat 10 Binnenwatersloot 18a Citadellaan 39 Boschmeersingel 119

DCS ti::gGl*KE"151«plK H»Mfc:-:-: " " • • • • • •

Prinsegracht 34 Steenwijklaan 98 Laan v. Nw. O-Indië 11 Wilgstraat 53a Beatrixstraat 94 Dr. H. Noodstraat 34a Voorstraat 431 Voorstraat 409 Noordkade 78 H. Boexstraat 22 Kleine Berg 39-41 Kruisstraat 61 Hoofdstraat 5 Hengelosestraat 176 Rijksweg 18b 0. Ebbingestraat 60 Kampervest 53 Binnenweg 197 Akerstraat 21 Akerstraat 19 Zuid Koninginnewal 58 Molenstraat 158 Wemenstraat 14 Langestraat 107 Nieuwland 17 Steenstraat 31 Noordweg 32 Boslaan 279 De Klap 16 Nw. Beestenmarkt 20-22 M.Smedenstraat 25 Brusselsestraat 99

Tel: O1O-"7699oÖ" *

'••••••

.•.•.-.•.•.-...-.•.•....

Stuut en Bruin radio Westerveld radio Westerveld Ruytenbeek bv Proton Hobby Elektronika de Boer Elektronika Radiobeurs bv TV Technische Dienst bv Vogelzang Intertronics de Boer Elektronika Wiener Radio Crescendo Elektronika radio H.J. v.d. Zande Boessen Fa. Okaphone Radio Display Elektronika Riton Fa. de Regenboog Vogelzang Intertronica de Boer Elektronika radio Westerhof Schildkamp Fa. radio Gooiland Jonker Elektronika Paul's Elektronika Delta Electronics van Leeuwen Fa. Leekster Elektronika Kok Elektronika Vogelzang Intertronics de Regenboog

d^

6041 GB Roermond 6043 CS Roermond 3074 JK Rotterdam 3074 GA Rotterdam 3083 AL Rotterdam 3111 HE Schiedam 6131 EL Sittard 5017 EC Tilburg 5038 WT Tilburg 3512 AB Utrecht 3512 BB Utrecht 3512 EA Utrecht 3513 CB Utrecht 7051 DC Varsseveld 5800 AK Venray 5911 GK Venlo 3131 BT Vlaardingen 6001 GS Weert 7101 DWWinterswijk 1521 CJ Wormerveer 5301 WS Zaltbommel 3701 HJ Zeist 6901 GR Zevenaar 4880 AD Zundert

Heilige Geeststraat 1 Laurentiusplein 9 2e Rosestraat 34 Hilledijk 190-B Jan Ligthartstr. 59-61 Hoogstraat 149 Markt 32 J. Aartestraat 7 Puisstraat 90 Vinkenburgstraat 6 Lange Janstr. 16-18 Keizerstraat 31 Herenweg 35-37 D. Jolinkweg 3 Hofstraat 2a Kleine Kerkstraat 1 Westhavenplaats 32 Wilhelminasingel 111 Gasthuisstraat 11 Warmoestraat 15 Bloemkeshof 80 1e Hogeweg 75 Mallemolen 8 Pb. 157

Populair Electronics Tummer Fa. BB Radio Boogerd Elektronika DIL Elektronika radio v.d. Bend de Regenboog Segment Elektronika Piet Kennis Elektronika Centrum Radio bv de Boer Elektronika Display Elektronika Karsen Elektronika bv Visscher Elektronika Electronika Hobbyshop Baur Electr. Components radiohuis v.d.Bend Electronic Equipment Boterman Elektronika Electr. Centr. Zaanstad Bergsoft Zaltbommel Nic Jense bv Liemers Elektronika Rena Electronics

Brederodestraat 86 Langestraat 8 avenue de l'Heliport 24-26 Bacchuslaan 78 Tol poortstraat 33 Stationsstr. 32 Rijksweg 406 Terlinckstraat 63 Winterslagstraat 7 Rooigemlaan 469 Kortrijksesteenweg 249 Lange Violettestraat 8 Oud Strijdersplein 6 Luikerstreenweg 173 Kapellensteenweg 425 Hovensebaan 13 Zwevegemstraat 20 Spekkestraat 4 Schansstraat 18 de Stassaertstraat 52 Nieuwstraat 147 Prins Albrechtlaan 52 Koning Albert I laan 97 de Merodelei 105 Antwerpsesteenweg 132 J. Moretuslei 550

Ercos pvba Uilenspiegel RTV M.V.D. Belgium Telesound Voca Electronics Electroshop ECBS Elektronika Shop Electroluc Vereist Fa Colin etektr. Gentronics PvbA Radiohome Hal Electronics LAB Electronics Audiotronics Alltronics Internatinal Electronics Stereorama Lehaen/Ludton Fa. Verel Vael Electronics Jeco Electronics Legotronics Geronika Electronica Geronika Electronica Eltron HiFi

BELGIË: 2000 Antwerpen 8000 Brugge 1000 Brussel 2200 Borgerhout 9800 Deinze 9330 Dendermonde 3650 Dilsen 9900 Eeklo 3600 Genk 9000 Gent 9000 Gent 9000 Gent 1500 Halle 3500 Hasselt 2180 Kalmthout 2080 Kapellen 8500 Kortrijk 2500 Lier 3900 Lommei 2800 Mechelen 2700 St. Niklaas 3800 St. Truiden 8800 Roeselare 2300 Turnhout 2140 Westmalle 2610 Wilrijk

Voor informatie en reservering: Uitgeversmij. Elektuur B.V. Tel. 04402-74200

o Jan Aartestraat 70 Tilburg Tel. 013-360848

e- sluiïinqsdate Aug. Sept. Okt. Nov. Dec.

1984 1984 1984 1984 1984

03-07-1984 31-07-1984 28-08-1984 25-09-1984 30-10-1984

uerschijninqs dafa Aug. 1984 Sept. 1984 Okt. 1984 Nov. 1984 Dec. 1984

26-07-1984 30-08-1984 27-09-1984 25-10-1984 29-11-1984

Adverteerdersindex De Boer Elektronica

7-05

Conrad/de Windmolen

7-58

Dirksen Elektronica Opleidingen

7-07

Elex Nummers Elex Printen

7-06 7-06

Konnektors

7-06

Memobord

7-06

Resi & Transi deel I en II

7-60

Vogelzang

7-59