ELEX tijdschrift voor hobby-elektronica 1984-13 issue september

nr.13 september 1984 f f3,95 Bfrs.78

tijdschrift voor hobby -elektronica

batterijtester noodlander vooi kortegolfontvanger modelvliegtuigei gitaar-phaser •

hengelthermoinet<

\5V 4,5V 1,5V '*5mA 66mA gy Q7m6 L—i^ 27mA

100

*

'•«7tm

26 jaargang nr. 9 september 1984 ISSN 0167-7349

Hoofd redakteur: 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: Postbus 121, 6190 AC Beek (L) Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur DIrekteur: J.W. Ridder Bourgognestraat 13a, Beek (L)

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

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

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 landgroep), 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.R Wijnen Vormgeving: C. Sinke Grafische produktie: N. Bosems, L.M. Martin, J.M.A. Peters Abonnementen: Y.S.J. Lamerichs jaarabonnement Nederland België buitenland f 39,50 Bfrs. 780 f 5 4 , Een abonnement loopt van januari tot en met december en kan elk gewenst moment ingaan. Bij opgave in de loop van een kalenderjaar wordt uiteraard slechts een deel van de abonnementsprijs berekend. Bij abonnementen die ingaan per het oktober-, novemberof decembernummer wordt tevens het volgende kalenderjaar in rekening gebracht. De snelste en goedkoopste manier om een nieuw abonnement op te geven is die via de antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen nummers op aanvraag leverbaar (huidige losse nummerprijs geldt). Adreswijzigingen: s.v.p. minstens 3 weken van tevoren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-nummer. 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 hoofdredaktie AW adreswijzigingen ADV advertenties ABO abonnementen RS redaktiesekretariaat

uit de inhoud: Hoe "blits" een elektrische gitaar er ook uit mag zien, zonder versterker zal je er moeilijk de blits mee kunnen maken. Voor een karakteristiek elektrischegitaargeluid is het gewenst dat de versterker overstuurd wordt. Veel elektrische gitaren geven echter niet genoeg signaal om dat voor elkaar te krijgen. Als deze gitaarvoorversterker tussengeschakeld wordt, zal het zeker lukken om de (buizen-)gitaarversterker "mooi" te laten vervormen (oversturen). gitaarvoorversterker biz. 13

Hoewel de dagen alweer korter worden, en ook aanstonds de wintertijd zal ingaan, is het modelvliegseizoen, zeker voor fanatieke vliegers, nog niet ten einde. Maar meer vliegen betekent ook: een grotere kans om het vliegtuig door een crash kwijt te raken. Probeer de schade te beperken, en wel met deze noodlander voor modelvliegtuigen biz. 26 (Overigens: ook voor schepen en auto's inzetbaar.)

Atlantis, een naam uit de mythologie die tot verbeelding spreekt. Meegevoerd worden door je verbeelding kun je ook als je de stemmen hoort uit verre onbekende streken, stemmen die aan deze gelijknamige kortegolfontvanger ontlokt kunnen worden. Een schakeling om in de onpeilbare diepten van het radio zend- en ontvang-amateurisme mee te verzinken. Atlantis biz. 37

C

O

ItiBiHvêmd. elextra

9-03

komponenten

9-49

n tip kleine kastjes van printmateriaal.

9-33

luidsprekers Hun eigenschappen en eigenaardigheden.

9-46

zelfbouwprojekten grondbeginselen batterijtester Batterijen doormeten digheden.

9-08 onder

realistische

omstan9-16

9-10

HF-terugkoppeling De schakeltruuk uit de kortegolfontvanger nader toegelicht.

9-22

gitaarvoorversterker Voor snerpende sonore snaren.

9-13

hoog- en laag-doorlaatfilters Belangrijke ingrediënten uit de elektronica: schakelingen die frekwentiebanden selekteren.

9-19

kantelfreicwentie Het rekenen aan filters.

9-34

hengelthermometer Meet de temperatuur, en weet welke vissoort zich daarbij hapgraag gedraagt.

9-43

noodlander Crash-beveiliging voor modelvliegtuigen.

9-26

DIGI-taal lessen in enen en nullen deel, 13: RC-logica

gitaar-phaser Een nieuw geluid door faseverschuiving.

9-31

Atlantis De hele wereld binnen gehoorsafstand met deze kortegolfontvanger.

9-37

motorstandaard-alarm Waarschuwt voor wegrijden op de motor met uitgeklapte zijstandaard (en over de kop gaan in de eerste bocht).

informatie, praktische tips hoe zit dat: filters

9-07

nieuwe produkten

9-17/25/29

bij de Noorpagino: 98%! Voor deze batterij een uitstekend resultaat. Hopelijk zal deze schakeling de gebruiker voor de volle 100% tevreden stellen. De batterijtester meet de spanning die door batterijen wordt afgegeven, maar, anders dan bij een multimeter, terwijl de batterij belast wordt (met een weerstand). Dat geeft een veel beter zicht op de werkelijke konditie van een batterij.

8?»

/i--.

*

6«„.

RC-

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

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

Hoeveel ohm en hoeveel farad? Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels: p = (pico ) = 10-'2 = een miljoenste van een miljoenste n = (nanol = 10^^ = een miljardste 1^ = (micro) = 10"^ = een miljoenste m = (milli) = 10^^ = een duizendste k = (kilo) = 103 = duizend M = (Mega) = 10^ = miljoen G = (Giga) = 10^ = 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 6IVI8 = 6,8 MQ = 6 800 000 Q

0n33 = 0,33 Q Kondensatoren: 4p7 = 4,7 pF = 0,000 000 000 0047 F 5n6 = 5,6 nF = 0,000 000 0056 F 4^J7 = 4,7 nF = 0,000 0047 F De voorvoegsels worden overigens óók gebruikt voor de afkorting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeggen: 10 700 000 Hz, dus 10 700 000 trillingen per sekonde.

0*111:1»

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

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

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

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

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

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

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

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

Hoe werkt eigenlijk een filter? Vreemde vraag misschien, want iedereen die wel eens koffie gezet heeft, kan je dat zo vertellen. Het werkt als een soort zeef waarvan de gaatjes zo klein zijn dat de gemalen koffie er niet doorheen gaat en het aftreksel, de vloeistof wel. Alles goed en wel, maar dit is een elektronicablad. Met een filter bedoelen we dan ook eigenlijk een elektronisch filter, bijvoorbeeld een ruis- en rumblefilter. Eigenlijk werkt zo'n filter hetzelfde als een koffiefilter: het ongenietbare, bijvoorbeeld het stommelen van de motor van een platenspeler en hinderlijk geruis, wordt tegengehouden. De vraag is alleen hoe een filter "ziet" wat ongenietbaar is, en wat het juist wèl door moet laten. Neem die zogenaamde rumble maar als voorbeeld. Deze ontstaat door het trillen van de motor van de platenspeler. De trillingen worden via de naald overgebracht en zijn uiteindelijk hoorbaar als gestommel in de luidsprekers. De frekwentie (toonhoogte) van dat geluid is heel laag, van dat gegeven maakt het rumblefilter gebruik. Het filter zorgt ervoor dat geluiden met een lage frekwentie tegengehouden worden, waardoor het gestommel niet meer hoorbaar zal zijn. Nu kun je je natuurlijk afvragen of met dat wegfilteren van de lage frekwenties ook niet de lage tonen van het geluidssignaal verdwijnen. Enigszins is dat wel het geval, maar gelukkig hoef je alleen maar de hele lage frekwenties weg te filteren, frekwenties die in de muziek niet zoveel voorkomen. Je merkt er dus niet zoveel van, maar toch blijft een rumblefilter maar een lapmiddel. Beter is het om een platenspeler te maken die geen rumble veroorzaakt, al zal die dan misschien wat duurder zijn. Overigens, omdat een rumblefilter de lage frekwenties tegenhoudt en de hoge doorlaat heet het ook wel een hoogdoorlaatfilter. In zijn eenvoudigste vorm bestaat zo'n filter uit een weerstand en een kondensator. De werking berust op het feit dat een kondensator hoge frekwenties beter doorlaat dan lage. Net zoiets is een ruisfilter. Ruisen is vooral hinderlijk in het hoge-tonenbereik. Bij een niet goed afgestemde FM-zender bijvoorbeeld is het ruisen heel goed te horen. Het uitfilteren van ruis gaat

met een laagdoorlaatfilter. Zoals de naam al doet vermoeden laat een laagdoorlaatfilter de lage tonen door en blokkeert het juist de hoge. En zo wordt ook de ruis tegengehouden. Jammer alleen dat die hoge tonen, die dikwijls wèl heel belangrijk zijn in het geluidssignaal, ook tegengehouden worden. Vandaar dat er ook een aantal andere ruisonderdrukkingssystemen in omloop zijn. Dolby is van die systemen wel het meest gangbare (maar zeker niet het enige). Vooral cassetterecorders zijn vaak voorzien van Dolby. Sterker nog, voordat er een goed ruisonderdrukkingssysteem was, was het niet mogelijk een hifi-cassetterecorder te maken. De bandruis van cassettes is, door de lage snelheid waarmee de band langs de koppen loopt, zeer hinderlijk hoorbaar als geen ruisonderdrukking toegepast wordt. En wat doet het Dolby-systeem? Bij zachte passages worden de hoge tonen (ook weer eruit gepikt door een filter) extra sterk opgenomen. Bij weergave worden ze weer verzwakt tot de oorspronkelijke geluidssterkte. En door dat verzwakken wordt ook de bandruis minder goed hoorbaar. De ruis is nu verdwenen, terwijl de hoge tonen in het geluidssignaal behouden blijven dankzij het extra sterk opnemen. Is dat geen sterke koffie, zo'n "Dolbyfilter"?

De Wet van Murphy - tot behoudvan de ellendegeldt ook voor batterijen. Want hoe is het anderste verklarendat ze het altijd op de meestongelegenmomentenlaten afweten? De transistorradio verstomt bij voorkeurtijdensde finale van het WK-voetbal,en de weigertjuist op filmcamera het momentdat je tante net gondel naastde venetiaanse stapt en uit het Canale Grandegevist moet worden. Dit is te voorkomendoor de batterijentijdig te verwisselen, vooralwanneerer een vakantieof anderebelangrijke evenementenvoor de deur staan.Maaralkalimangaanbatterijen,om nog maarniet te sprekenvan kwik-en zilveroxydeknoopcellen, zijn eigenlijkte duur om ze bij de minste verdenking zondermeerterzijdete leggen.Daaromkan een goede batterijtestereen rendabele aanwinstzijn. Het hier voorgesteldeapparaatis

x g q,

I o o o

geschikt voor de meest voorkomende soorten: de gewone droge batterijen en alkali-mangaan-batterijen.

Waarom niet met de multimeter? Batterijspanningen kun je ook met een multimetermeten. Het probleemis echter dat dezemetingweinigophelderingverschaftover de konditievan de batterij. Want de werkelijkeprestatie laat zich alleenmetenwanneer op de batterijeen belastingis aangesloten; en daarbijgeldt bovendiendat voor elk batterijtypeeen andere belastingsweerstand nodig is. Zodoendewordt dezemetingmet de multimetereen omslachtigkar-

wei: belastingsweerstand van de juiste waardeuitzoeken, weerstanden multimeter op de batterij aansluiten. en zelfsals dat gebeurdis wetenwe nog altijd niet met welke mate van ontladingde gemetenspanning overeenkomt.De batterijtesterbiedt wat dit betreft veelgemak:de helemeetopstellingis kant en klaar ingebouwden is bovendien omschakelbaar voor alle gangbarebatterijtypen.We drukkenop de knop,en met een blik op de schaalvan de ingebouwdedraaispoelmeter stellenwe vast welke levensduur we nog van de batterijmogenverwachten. De schaalgeeft de "restwaarde"aan in procenten van de waardedie een verse

batterij heeft. En zo verdient deze batterijtester zichzelf terug.

Een nauwkeurig meetinstrument Meetinstrument? Dat klinkt misschienwat overdreven wanneerwe naarfiguur1 kijken.Maar in principeis de schakelingeen voltmeter, zodat we met recht van een meetinstrument mogen spreken.De schakeling werkt als volgt. Schakelaar 51 heeft twèe funkties: met de ene sektieschakelthij de belastingsweerstanden voor de verschillende batterijt y p e no m ( R l . . . R 4 ) ,e n met de anderesektiede voorschakelweerstand en -diodenvoor de draaispoelm e t e r( R 5 .. . R 9 ) .S l u i t e n we bijvoorbeeldeen 9 Vbatterijaan op de meetklemmen,dan moetenwe 51 oo stand4 instellen. Drukkenwe vervolgens op de knop TESf dan vloeit bij een versebatterijeen stroom van 27 mA door R4; rekenhet maar na met de wet van Ohm! Tevenshebben we met 51 de kompon e n t e nR 5 + R 6 + R 7 + R 8 + R 9 +D 2 +D 3 +D 4 +D 5 +D 6 in seriemet M1 en D1 gezet. De totale weerstandswaardeis zodaniggekozen dat bij een volle 9 V-batterij precies100pA door de meter loopt. De zes diodegeveneen spanovergangen ningsdrempel van circa 6 x 0,6 : 3,6 V zodatde meteralleenhet bereikvan 3 , 6 . . . 9V a a n g e e fD t.it werkt als een "spanningsloep", zodatwe nauwkeurigerkunnenaflezenin het voor ons belangrijke (per 1,5V spanningsbereik wordt één batterijspanning in seriemet diode-overgang de metergeschakeld).

Onderdelenliist Rl : 2,2 kA R2= $a R3 = 684 R4:$04 R5, R6, R7 = 8,2k4 R8 = 22kQ R9 = 2,7 ka Dl ...D6=1N41rt8 51 = draaischakelaar 2 x 4 standen 52 = drukknop met maakkontakt M1 : draaispoelmeter100 FA

1F

-

Figuur 2. Het bedradingsschema vooÍ de batteÍijtester' De onderdelen worden direkt op de schakelaar en de d r a a i s p o e l m e t e rg e s o l d e e r d . 1: 1,5 V 2: 1,5 V 3: 4,5 V 9 V 4:

knoopcel staaíbattgtij Plrtlo batlerii batterij

Figuur 3. Deze schaal, die oP de draaispoelmeterkan worden gemonteerd, geeÍt de ladingstoestand in Procenten aan.

D1...D6=1N4148

-

3

o

o

Ít 2,0 O I 84724X-3

looPA +

Tot zover de theorie. De praktischeopbouw van het apparaat is uiterst simPel. Er is niet eens een Print voor nodig. We halen ergens een draaispoelmetervandaan en een kastje dat groot genoeg is voor de meter, de draaischakelaar,de drukschakelaar en twee chassisdelen voor de banaanstekersvan de meetsnoeren' De schets van de bedrading in figuur 2 en de foto geven voldoende informatie om het apparaat te kunnen opbouwen' De weerstandenen dioden D 2 . . D Ow o r d e n d i r e k to P de schakelaargesoldeerd. Diode D1 solderenwe oP d e a a n s l u i t k l e m m e vna n d e draaispoelmeter.De rest is kindersoel. Nadat alles in elkaar is gezet kunnen we voorzichtig het dekruitje van de draaisPoelmeter eraf lichten, de twee van bevestigingsschroefjes de schaal losmaken en de schaal verwijderen.OP de oude schaal wordt een nieuwe gelijmd, waarvan het modelte zienis in figuur 3' We hadden natuurlijk ook voor elk batterijtYPe een afzonderlijkeschaal kunnen tekenen, maaÍ dat is eigenlijk overbodig. We zijn immers uitsluitendgeÏnteresseerd in de konditie van de batterij, en deze laat zich het gemakkelijkstin Procenten aÍlezen,ongeacht het batteriitype. GeeÍt de meter "half leeg" aan, dan is de batterij aan het einde van ziin levensduur.Maar gooi hêm niet meteen weg!!! OP vele plaatsenzijn verzamelounten waar men lege batterijen kan inleverenvoor verwerking. milieuvriendelijke Nog een laatste tiP voor wie de kosten zo laag mogelijk wil houden: wie over een multimeter beschikt met een 100 irA bereik voor geliikstroomkan die zonder meer gebruiken. Heeft het meetbereikeen andere waarde, dan moeten de weerstandenR5. . . R9 overeenkomstigworden aangeoast.

o o x I @

o

@

"Motorrijden is te gek!" En 20 denl<en niet alleen jonge mensen. Motorfanaten komen in alle leeftijdsgroepen voor; dat geldt jammergenoeg ook voor ongevallen door eigen schuld. Tot die kategorie behoren ook ongelukken die aan vergeetachtigheid van de bestuurder te wijten zijn. Het gebeurt relatief vaak dat bijvoorbeeld wordt vergeten voor het wegrijden de zijstandaard omhoog te klappen. Een val kan dan meestal niet uitblijven. Wanneer die met een paar blauwe plekken afloopt, is dat nog geen ramp. De kans dat men tijdens zo'n val een been breekt, is echter ook ruimschoots aanwezig. Nog ernstigere gevolgen zullen we hier buiten beschouwing laten. Een schakeling die dergelijke ongevallen helpt te voorkomen, is daarom niet alleen

motorstandaard-alarm nuttig, maar ook dringend gewenst. Het standaardalarm laat een luide, onderbroken pieptoon horen, zodra de motor wordt gestart en de zijstandaard niet omhoog is geklapt.

De pieptoonaktivermg Schakelingen die een hoorbare frekwentie produceren bestaan in allerlei varianten. De eenvoudigste is een generator die bloksignalen opwekt. Ook hiervoor bestaan weer verschillende mogelijkheden. Eén ervan is het bekende timer-IC 555, dat zoals hier als astabiele multivibrator ingezet kan worden. Het timer-IC is in figuur 1 met en rondom IC2 opgebouwd. Het uitgangssignaal op pen 3 heeft een frekwentie van ongeveer 1400 Hz. Wie een andere

toonhoogte wenst, hoeft alleen de waarde van C2 te veranderen: bij een hogere waarde daalt de frekwentie en bij een lagere waarde stijgt ze. De daardoor opgewekte signalen bereiken via T l de luidspreker. De puls/pauze-verhouding (duty cycle) bedraagt normaliter 50%; dit betekent dat de puls en de pauze tussen twee pulsen even lang duurt. Hier is dat echter niet zo. de puls is veel korter dan de pauze. Op die manier is het namelijk mogelijk dat er geen speciale koelmaatregelen voor T l getroffen hoeven te worden om te voorkomen dat de transistor wordt overbelast. De truuk bestaat uit diode Dl, die parallel aan R5 is geschakeld. Omdat die in doorlaatrichting een veel kleinere weerstand dan R5 heeft, wordt 02 via Dl opgeladen en over R5

ontladen. Om de pieptoon kortstondig het zwijgen op te kunnen leggen, is pen 4 van IC2 met de uitgang van IC1 verbonden. Alleen door een hoog spanningsnivo (logisch 1) op die uitgang, wordt de pieptoon ingeschakeld; bij logisch nul horen we niets. Bovendien valt een onderbroken signaal meer op dan een aanhoudende pieptoon. Ook IC1 werkt als een astabiele multivibrator die voor een bloksignaal op pen 3 zorgt. De pulsfrekwentie is wel veel lager; met de hier gebruikte waarden ongeveer 3 Hz. De waarde van de kondensator bepaalt weer de frekwentie van het signaal. In tegenstelling tot IC2 zijn nu de puls en de pauze tussen de pulsen wel even lang. Dat betekent: de uitgang van IC1 (pen 3) en dus ook de ingang van IC2

•

12V

Onderdelenlijst van kontaktslot

R1,R2,R4 = 10 kQ R3,R5 = 47 kS R6 ion Cl 15 / J F / 2 5 V C2 10 nF C3 470 (xF/25 V Dl 1N4148 Tl BD 139 iC1,IC2 = 555 (timer-IC) diversen: SI = schakelaar (zie tekst) 1 standaardprint formaat 1 6 soldeerpennen (1,2 mm ^) 2 IC-voetjes (8-polig) 1 LS = luidspreker

é

(pen 4) zijn ongeveer 0,15 s logisch één en 0,15 s logisch nul. De door IC2 opgewekte pieptoon wordt door IC1 afwisselend in- en uitgeschakeld, tenzij schakelaar SI gesloten is. In dat geval is de ingang van IC1 logisch nul, waardoor de uitgang eveneens logisch nul is. Er staat dan geen bloksignaal aan de uitgang en het alarm wordt niet geaktiveerd; d.w.z. dat de zijstandaard omhoog geklapt is en schakelaar SI gesloten houdt.

Op- en inbouwen Het meeste werk is het inbouwen van de schakeling. Vooral het (waterdicht) monteren van het alarm in de cockpit en het bevestigen van schakelaar SI is een tijdrovend karwei. De schakelaar moet op een dusdanige manier worden gemonteerd dat hij door de omhooggeklapte zijstandaard wordt gesloten. Wie bij het monteren en instellen van de schakelaar graag prutst, gebruikt voor SI een mikroschakelaar. Voor schakelaars die eenvoudiger te monteren zijn (bijvoorbeeld druk- en trekschakelaars voor de voetrem) kunt u bij

de motorhandelaar terecht. Het opbouwen van de schakeling is met behulp van de komponentenopstelling in figuur 2 vrij gemakkelijk. De volgende punten vragen echter speciale aandacht: polariteit van de eiko's Cl en C3 alsook van Dl; positie van Tl (de zwarte balk in de komponentenopstelling is het koelvlak); positie van de beide IC's (ze worden in voetjes geplaatst, waarbij de pen 1-markeringen van beide IC's naar de dichtstbijzijnde korte kanten van de print wijzen). Zijn we met de opbouw van het alarm klaar, dan wordt voor de eerste test een luidspreker, een eenvoudige aan/uit-schakelaar en een 9 V-blokbatterij aangesloten. Wanneer de schakelaar open is, moet een waarschuwingssignaal te horen zijn; zodra de schakelaar sluit, dient het signaal te verstommen. Is dat laatste niet het geval, dan klopt er iets niet met SI en/of IC1. Een globale test kunnen we met behulp van een multimeter uitvoeren: bij een gesloten schakelaar is de spanning op pen 3 van (Cl ongeveer 1 V en op pen 3 van IC2 ongeveer 5 V. Bij beide metingen staat de wijzer niet stil, maar schommelt een beetje heen en

4-rc^-®

weer. Dat geldt ook voor de volgende meting: het meetinstrument wordt daarvoor in plaats van de luidspreker aangesloten; hier geeft de multimeter een waarde van ongeveer 50 mA gelijkstroom aan. Na het inbouwen van het alarm wordt de schakeling aangesloten op de voedingsspanning van het instrumentenbord van de motor. De voedingsspanning mag alleen op de schakeling staan als het kontaktslot gesloten is. We kunnen nu alleen nog maar hopen dat de motorfans het alarm op tijd zullen horen en dat daardoor ongelukken worden voorkomen.

8 Q/0,5 W montagemateriaal, montagedraad, behuizing enz.

Figuur 1. De schakeling van het motorstandaard-alarm is gemakkelijk na te bouwen. Ze bestaat uit twee in serie geschakelde astabiele multivibrators. Figuur 2. De l
/oorversterker kan onder geen beding S i n d sd e t i j d d a t J i m i overschredenworden, ooK Hendrix met zijn virtuoze niet indien de ingangssPanmuziekwereld de 3itaar-riÍfs ning nog verder verhoogd verstelddeed staan, is het In dat geval zeggen wordt. geworden gebruikelijk zeer we: de versterkerwordt de klank van de elektrische overstuurdof loopt vast (teqitaar met behulP van een eenvoudigelektronischhulP- g e n d e v o e d i n g s s P a n n i n g ) en geraakt in de begrenmiddel te verbeteren:de zingstoestand.Wanneer in vervormer.Wat zijn vervorde ingang m i n g e n e i g e n l i j ke n h o e o n t - deze toestand oP wisselsinusvormige een staan ze? Aan de hand van aangebowordt spanning dit we zullen voorbeeld een den, worden de toppen onderwerPverduidelijken. hiervan niet meer korrekt De voortraP van een gitaarVanaf een beweergegeven. versterkerheeÍt de funktie p a a l d i n g a n g s n i v ov o l g t d e d e g e r i n g es P a n n i n gd i e u i t g a n g s s P a n n i nngi e t m e e r van door de opneemspoelen d e i n g a n g s s P a n n i n gw; a n de gitaar wordt afgegeven neer de uitgangssPanntng verte Iot een zodanig nivo gestegen is tot een nivo dat sterken, dat de eindtraP met rn de buurt ligt van de Posioptimaal rendement kan tieve of de negatievevoe'"vordenuitgestuurd. De verblijftzij in sterkingsfaktorstellen we oP d i n g s s p a n n i n g , '100. dat gebied hangen, tot het Een wisselsPanningvan moment gekomen is dat de 10 mV aan de ingang wordt i n g a n g s s p a n n i nw g eer onder dan tot 1 V versterkt. Bii daalt' waarde" "kritische de de aan we 100mV vinden F i g u u r1 a l a a t z i e n h o e d e u i t g a n g1 0 V e n b i j aanvankelijksinusvormtge 200 mV u i t g a n g s s p a n n i nbgi j t o e n e Het is overduidelijkdat dit mende oversturingsteeds het in tot niet rekenmodel bloksPanning oneindige kan worden voort- meer oo een bePaalde gezet: bij een waarde van de ingangssPana i n g b e r e i k td e u i t g a n g s s p a n n i n gd e w a a r d ev a n d e voedingssPanning;en deze

l

gaat lijken. En naar mate de golfvorm van een muzieksignaal er "hoekiger" uitziet' k l i n k t h e t g e l u i d r u i g e re n agressiver,zodat een zeer i n d r i n g e n d ek l a n k k l e u ro n t staat. In PrinciPeis het niet moeilijk door middel van een paar transistorenmet hoge versterkingsÍaktorhet signaal van een gitaar zodanig te vervormen dat er bijna zuivere bloksPanningen ontstaan met de Írekwentie van de gesPeeldetoon. Maar aan deze methode kleeft een ernstig nadeel: het resultaatis niet om aan te horen, en alsoÍ dat nog niet erg genoeg is, worden bovendien de verschillenin Írekwentie tussen de afzonderlijkegitaarsnarendoor de wijzigendefaserelatieook nog als een bloksPanning met variërendetoon hoorbaar lzie voor het begriP '84). Wil "fase": Elex juni

een vervormde gitaar aangenaam klinken, dan mogen tn het klanksPektrumniet al te veel hogere harmonischen aanwezig zijn. Wat betreft de golfvorm betekent dit, dat de toPPen niet messcherp mogen worden afgesneden: ze mogen hoogstens enigszinsworden afg e v l a k t ,z o a l si n f i g u u r 1 b t e zien is. Aan een goede vervormer moeten we daarom de eis stellen dat hij niet abruPt, maar geleidelijkin de begrenzing gaat, met andere woorden: bii toenemende i n g a n g s s p a n n i nm g oet oe versterkinggeringer worden! Met behulP van transistoren is het schakeltechnischniet eenvoudig aan deze eisen te

Foto. GÍoots geluid uit een klein kastje. Onze gitaarvoorversterker geeÍt aan het instrument voldoende Pit om de hooÍdversteÍkeÍ volledig uit te stuÍen. De ingangsPlug is direkt op het kastje gemonteerd, want bit het optreden geldt: hoe minder kabels hoe beter'

Onderdelenlijst R 1 = 1 M a R2:10k4 R5 = 100k4 R3. Pl : 47 kA {50 ka) instelpotentiometer C1:47nF C2:4,7 pFl16Y C3,C4 - 10sFl16V lCl = 141 diversen: 4 soldeerstiften, wat montagedraad I V-batterij 2 gitaar-chassisdelen ( j a c k{ 6 , 3 m m ) o f : 1 g i t a a r c h a s s i s d eeenl 1 gitaarplug a f g e s c h e r m ds n o e r a a n/ u i t - s c h a k e l a a r s t a n d a a r d p r i nÍ o t rmaat1

tguur 2. De schakeling is zeer rcnvoudig. Door het geÍinge lantal onderdelen Past zii Probteemloos in een zeer klein Lstle. Fouur 3. De schakeling vraagt -iinig ruimte. De Print kan in lgr midden worden doorgeaágd. Let oP de juiste PolaÍireit van de elko's en oP de Plsatsing van het lc.

De wisselspanningsweerstand van C2 mag verwaarloosd worden. In het getoonde voorbeeld ligt het instelbereik van de versterkingsfaktor (regelbaarmet P1) tussen de waarden 3 en 11. Dit zal in de meeste gevallen een Íraaie oversturing tot gevolg hebben. Moet de schakelingals audiovoortrap (voor andere toepassingen) dienen, dan kan de waarde van R3 verhoogd worden om een grotere gevoeligheid te bereiken.Bij R3 = 1 Mohm looPt de versterkingsfaktor (mits P1 en R2 ongewijzigd blijven) van 20 tot 100. R4 en R5 delen de voedingsspanningdoor twee en op het knooppunt vinden we de voedingsnul. Dit houdt in dat ondanks het feit dat slechts een enkele batterij wordt toegepast, de opamp toch wordt gevoed met een Oositieveen een negatievespanning ten oPzichte van de voedingsnul. Het stroomverbruikis laag (0,7 mA), zodat de batterij niet vaak verwisseld hoeft te woroen.

Bouwsuggesties De kleine versterker kan samen met een 9 volt-batterij en twee gitaar-chassisdelen in een klein kastje worden ingebouwd. Houd de kabel van de gitaar naar de voorversterker zo kort mogelijk; hierdoor blijft de invloed van de kabelkapaciteitbinnen de perken. Maar doordat de voorversterker een lage uitgangsimpedantieheeft, mag de verbindingskabeltussen voorversterker en gitaarversterkerflink lang zijn. Nog mooier wordt het als we het ingangs-chassisdeel vervangen door een direkt op het kastje gemonteercle gitaarplug, zodat het versterkerkastje rechtstreeks in de gitaar gestoken kan worden. ZelÍs inbouw in de klankkastvan de gitaar behoort tot de mogelijkheden' In dat geval moet de instelootentiometer P1 vervangen worden door een normale logaritmischePotmeter,welke in plaats van de oorspronkelijkevolumeregelaar op de klankkastvan de gitaar gemonteerd wordt.

3

stand van de spoel, de Het principe van de werking van onze kortegolÍontvanger s o l d e e r v e r b i n d i n g eenn a l l e r berust op het terugkoPPelen lei andere zaken veroorzaken energieverliesvan de draagvan hoge frekwentiesen golÍfrekwentie.Dit heeft stamr uit de tijd dat radiotoestellenslechts met enkele twee nadeligegevolgen: ten (dure) buizen Werden eerste wordt de ontvangst zwakker en ten tweede ver gebouwd. Het gebrek aan slechtert de werking van het elektronischeonderdelen filter. Door dat laatste ontwerd met vernuÍtige technivangt de ontvanger meer sche ideeën gekompendan één zender tegelijkertijd; seerd Het terugkoPPelen hij is dan niet selektieÍte van hoogfrekwentesignalen noemen. Het eerste nadeel is zo'n idee. kan door het voldoende verI n f i g u u r t h e r k e n n e nw e (met een beetje fantasie) sterken van de draaggolffrekwentie met FET T1 worden het schema van de korteverholpen. Een gedeelte van g o l Í o n t v a n g e r ' A t l a n t i s "d i e het versterkteradiosignaal i n d i t E l e x - n u m m e irs g e p u wordt via P1 en Lla weer bliceerd. Details zijn nu echnaar de afstemkringterugter weggelaten. De aÍstemgekoppeld, ter kompensatie bare kring (het bandfilter) van het energieverlies.Daarbestaat uit C2lCl en L1b en' door wordt de filterwerking filtert de gewenste zender (draaggolfÍrekwentie)uit het enorm verbeterd, m.a.w. de ontvanger werkt erg seleKaanbod van kortegolÍsignatief en filtert haarscherpde len die door de antenne gewenste draaggolf uit de worden opgevangen.Jammergenoeg is een eenvoudig ether. De hoeveelheidteruggekoppeldeenergiewordl LC-Íiltervan beperkte techmet potmeter P1 ingesteld. nische kwalíteit. De weer-

D e i d e a l ei n s t e l l i n gi s n a tuurlijk dat er evenveelenergie wordt teruggekoppeld als de aÍstemkringverliest Draaienwe de potmeter ver der open, dan wordl er zoveelteruggekoppelddat d e s c h a k e l i n gz e l f s t a n d i g o s c i l l e e r (t e n n a t u u r l l j ko P van de resonantiefrekwentie de aÍstemkring)D . it komt bij het ontvangen van morsezendersgoed van pas. O m d a t t i j d e n sh e t s e i n e n geen hoorbare toon wordt u i t g e z o n d e nm , aarde zender (beter gezegd de onhoorbaar hoge draaggolffrekwentie) op het ritme van d e p u n t e n e n s t r e p e ni n - e n uitgeschakeldwordt, is met een gewone ontvanger ooK niets te horen. Stemmen we de oscillerendeteruggekoppelde ontvanger zo aÍ dat zijn Írekwentie in geringe mate van de frekwentie van de morsezenderafwijkt, dan horen we het Írekwentieverschilin de vorm van een p i e p t o o n ,e n w e l o p h e t r i t

Figuur1. Het schema van de k o r t e g o l fo n t v a n g e r . D e afstemkring haalt alleen het gewenste radiosignaaluit de a n t e n n e s i g n a l e nD . oor de FET w o r d t h e t s i g n a a lf l i n k v e r sterkt. Een gedeelte van het v e r s t e r k t e r a d i o s i g n a a lw o r d t weer naar de afstemkring teruggekoppeld, ter komPensa t i e v a n h e t e n e r g i e v e r l i e sv a n het bandfilter Omdat de FET het radiosignaalook iets gelijkricht, staat de hoorbare g e d e m o d u l e e r d ei n Í o r m a t i e ( b i j v o o r b e e l dm u z i e k ) o p d e uitgang. Figuur 2 De FET-karakteristiek i s s t e r k g e b o g e n H i e r d o o rz u l len de positieve periodehelÍten meer worden versterkt dan de n e g a t i e v e E i n d r e s u l t a a ti s e e n hoogÍrekwente wisselstroom van alléén positieve periodehelften

naaí de v€rsterker

drain*agnaal

I

84739X.1

me van de morsetekens. Het gefilterde en versterkte (normale) radiosignaal is nu nog niet te horen. Het moet eerst worden gelijkgericht. Ook dat gebeurt in de FET, maar op een heei bijzondere manier. In figuur 2 is de werking van de FET geïllustreerd. De gate-spanning (horizontaal) stuurt de drainstroom (vertikaal): een hogere (positievere) gatespanning heeft een hogere drain-stroom tot gevolg, en omgekeerd. Omdat de karakteristiek een gebogen lijn is (parabolisch), worden de positieve periodenhelften van het radiosignaal meer versterkt dan de negatieve.

Eindresultaat is een hoogfrekwente wisselstroom, waarvan de positieve periodehelften groter zijn dan de negatieve. Dit resulteert in een positief signaal, waarvan de sterkte afhankelijk van de grootte van het ingangssignaal is. Of anders gezegd: De drain-wisselstroom bestaat uit een gelijkgericht gedeelte, het hoorbare signaal, en een hoogfrekwent gedeelte dat voor de terugkoppeling wordt gebruikt. Deze methode van gelijkrichten is in feite niet perfekt. Omdat ze relatief zuiver demoduleert, is ze echter prima geschikt als demodulatie-

Pantec-DMM met autoranging De nieuwe BRISK van Pantec, een 3/2 digit digitale multimeter met LCD, vormt de opvolger van de welbekende PAN 2101/2201-serie. Deze universeelmeter kiest automatisch het juiste bereik (autoranging) en is uitgevoerd met een doorgangstestfunktie met zoemer. Zowel voor gelijkstroom als wisselstroom kan tot 10 A worden gemeten. De nauwkeurigheid is 0,5% in het laagste wisselspanningsbereik. De meter is volledig beveiligd tot spanningen van 250 V AC of DC, zelfs in de weerstandsbereiken. Met twee normale 1,5 V-batterijen kan de Brisk 300 uur werken. Op het display verschijnen naast de gemeten waarde ook nog de polariteit van het gemeten signaal, een eventuele overbelasting en de batterij-konditie. Verder worden nog de volgende tekens weergegeven: mV, V, mA, A, K, AUTO, AC en LP. Cario Gavazzi Praxis B.V., Pantec Willem Barentszstraat 1, 2315 TZ Leiden

Division, (X124IVI)

methode. FET's worden in de moderne telekommunikatie-techniek veel gebruikt. Voordat de drain-wisselstroom naar de versterker gaat, wordt hij door de weerstanden R2 en R(T2) in een spanning omgezet. De weerstanden hebben de funktie van een koliektorweerstand. In de "Atlantis"schakeling wordt R(T2) niet apart aangegeven, maar vertegenwoordigd door T2. Deze transistor werkt namelijk als een weerstand die voor gelijkstroom zeer klein en voor wisselstroom zeer groot is. Dit laatste zorgt voor een enorme versterking van de wisselspanning in dit

gedeelte van de schakeling, waardoor de gevoeligheid van de ontvanger hoog is. We kunnen nu dus konkluderen dat de FET meer dan één taak heeft: hij is verantwoordelijk voor de versterking, demodulatie en verbetering van de filterwerking door HF-terugkoppeling, allemaal technische kenmerken uit de tijd dat buizen nog erg kostbaar waren.

hengelthermometer Nog voor het krieken van de dageraad zie je ze van huis vertrekken om op zoek te gaan naar een geschikt visstekje aan een of andere waterkant, gewapend met vistuig en lokvoer volgens eigen recept. Het zijn sportvissers in hart en nieren. Van tijd tot tijd geven zij zich over aan de verslavende

werking van het hengelen. Uren kunnen zij tussen het riet doorbrengen, al waakzaam over het onbewogen wateroppervlak turend, wachtend op de bewegingen van de dobber die een beet verraden. Je moet de mysterieuze kracht die je steeds weer naar de waterkant lokt, een keer gevoeld

hebben om te weten wat dat soort mensen bezielt. Vervelend is het wanneer men na uren vissen met lege handen huiswaarts keert en een ontwijkend antwoord moet bedenken op de vraag: "Goede vangst gehad?". Een apparaatje waarmee gemeten kan worden of de vissen wel willen bijten, is dan ook een welkome aanwinst voor iedere sportvisser die zijn tijd niet wil verdoen. Met de in dit artikel beschreven hengelthermometer kan men de temperatuur van het viswater meten, alvorens de dobber te water gelaten wordt. Waarom de watertemperatuur van belang is? Vissen zijn namelijk koudbloedige dieren; zij nemen binnen zekere grenzen de temperatuur van hun

omgeving aan en hun aktiviteit wordt dan ook hoofdzakelijk door de temperatuur van het water bepaald. Naarmate het water kouder wordt, neemt hun aktiviteit af. Ze worden traag en nemen vrijwel geen voedsel meer tot zich. Naarmate de temperatuur van het water toeneemt, worden ze beweeglijker en verbruiken dus ook meer energie. Hun eetlust neemt eveneens toe, tot genoegen van de hengelaar. Te- warm water echter heeft ook weer een remmende werking op hun beweeglijkheid. Het water bevat dan te weinig zuurstof, zodat er ook weinig energie door de vissen verbruikt kan worden. Zo bestaat er voor iedere vissoort een optimale temperatuur; de ene voelt zich als een vis in water van 25°C (denk maar eens aan de tropische vissen), de andere vis zwemt zonder kippevel in ijskoud bergwater (bijvoorbeeld de beekforel). Tabel 1 geeft een overzichtje van enkele bekende vissoorten en hun geliefde watertemperaturen. Wijst de visthermometer een temperatuur van rond de 12°C aan, dan kan men beter niet op baars vissen. Kies in zo'n geval voor aas dat meer in de smaak valt van de snoekbaars en de kans is groot dat u een vis aan de haak slaat.

Het schema Genoeg visserslatijn! Nu over naar de elektronica in figuur 1. Een opvallende komponent in het schema is IC1, een LM 3914. Het IC is zo geschakeld dat één van de LED's Dl t / m D10 oplicht bij een bepaalde spanning op ingangspen 5. Neemt de spanning op pen 5 af, dan licht een hoger in de rij gelegen LED'je op. ledere LED

if.

°c 27

IC2 78L12

24 17 D3| P1 : 0°C PZ : 30°C

21 18

IC1 LM 3914

44^ 14 D6|

NTC

9V

T

15

è

12

9 2S0k 12 D8|

a=e1

1M

M

6 3

16 V

O C3

geeft een temperatuurgebied van 3°C aan. Licht bijvoorbeeld LED D6 op, dan ligt de watertemperatuur tussen 10,5 en 13,5°C. Zoals gezegd reageert de LED-schaal op de op pen 5 aanwezige spanning. Deze spanning is hier tennperatuurafhankelijk gemaakt door middel van een NTC, een weerstand met een negatieve temperatuurcoëfficiënt; bij toenemende temperatuur neemt de weerstandswaarde af. De NTC maakt, samen mét R2 en R3, deel uit van een spanningsdeler. Deze spanningsdeler wordt via pan 7 van een zeer stabiele referentiespanning (vergelijkingswaarde) voorzien. Door middel van R4 en R5 is deze spanning op zo'n 5,6 volt vastgelegd. Op de referentiespanning zijn ook de instelpotentiometes PI en P2 aangesloten, waarmee men

de onderste en de bovenste grens van het temperatuurbereik kan instellen. Voor deze toepassing is gekozen voor een meetbereik van O tot 27°C. Wat gebeurt er nu wanneer de NTC in water van 2 r C gehangen wordt? Na enige tijd zal de NTC de temperatuur van het water aangenomen hebben. De weerstandswaarde die de NTC nu heeft, bepaalt de spanning op pen 5 van IC1. Als de zaak goed afgeregeld is, zal LED D3 oplichten. Neemt de temperatuur van het water en dus ook van de NTC toe, dan daalt de spanning op pen 5 en een hoger in de rij gelegen LED licht op. Een aan de NTC parallel geschakelde kondensator (Cl) zorgt er voor dat door het aansluitsnoer opgepikte stoorspanningen de meting niet verzieken; ze worden door de kondensa-

tor kortgesloten. Spanningstabilisator IC2 zorgt voor een keurige voedingsspanning van 12 volt, ook wanneer de batterijen al wat leeggeraakt zijn.

B o u w e n , afregelen en gebruiken In figuur 2 is aangegeven hoe alle onderdelen van de hengelthermometer op een Elex-printje van formaat 1 ondergebracht kunnen worden. Gebruik voor de montage van IC1 een IC-voetje; dat vergemakkelijkt het uitwisselen wanneer het IC door welke reden dan ook defekt is geraakt en vervangen moet worden. De uitlees-LED'jes bevinden zich rechts van het IC. Heel geschikt zijn platte schaalLED's, ze passen netjes naast elkaar op de print. De LED's zijn zo opgesteld dat het LED'je rechtsboven IC1

de hoogste temperatuur aangeeft. De NTC wordt via een afgeschermd snoer van enkele meters lang met de print verbonden. De afscherming van het snoer wordt met de nul (massa) van de schakeling verbonden (zie ook figuur 1). Aangezien de NTC in het water gedompeld moet kunnen worden, dient deze met een flinke druppel 2-komponentenlijm verzegeld te worden, zodat het water geen kortsluiting van deze temperatuurvoeler kan veroorzaken. Nadat de schakeling, samen met twee 9-V-batterijtjes als voeding en een aan/uitschakelaar, in een kunststof kastje is gemonteerd, kan met de afregeling begonnen worden. Eerst regelen we het 0°C-punt af. Daarvoor hebben we ijsblokjes nodig. Stamp het ijs fijn en voeg er een gelijke hoeveelheid wa-

Onderdelenlijst Rl R2 R3 R4 R5 PI P2 Cl C2

= = = = = = = = =

NTC 100 kS 470 kQ 100 kQ 1,2 kQ 3,9 kQ instelpot. 250 kQ instelpot. 100 kQ 1 f/F/16 V 100 nF

C3

=

10 ( J F / 2 5 V

„.v M| li 3

Dl t / m D10 = platte schaal- ' LED's (rood) T l = BC 547B

T2 = BC557B IC1 = LM 3914 IC2 = 78L12 SI = aan/uit-schakelaar twee 9 V-batterijen Figuur 1. Een opvallende komponent in dit schema is IC1, een geïntegreerde schakeling die afhankelijk van de spanning op pen 5 één van de schaal-LED'jes laat oplichten. Als temperatuurvoeler is gebruik gemaakt van een NTC. Figuur 2. Alle onderdelen van de hengelthermometer passen op een Elex-printje van formaat 1. Tabel 1. Voor iedere vissoort geldt een temperatuurgebied waarbij deze zich het prettigst voelt.

Tabel 1.

—

—"~ .

Jt

is

I h-

1-

£

1 i

II

ter aan toe (dus: half ijs, half water). Dit mengsel heeft een temperatuur van nul graden Celsius. Stop de NTC in het mengsel en wacht een minuutje. Met een schroevedraaiertje wordt potmeter PI (boven Tl) zo ingesteld dat LED D9 (!) oplicht. Verdraai PI daarna zo ver dat D9 dooft en D10 aanfloept en de 0°Cafregeling zit er op. Nu het 27°C-punt nog afregelen. Stop de NTC in een bak met water van 27°C. Kontroleer de temperatuur met een goede thermometer. Stel nu potmeter P2 (boven T2) zo in dat eerst D2 (!) en daarna Dl oplicht en klaar is de thermometer voor gebruik. Wat de toepassing van de hengelthermometer betreft nog het volgende. Er zijn vissen die het liefst vlak onder het wateroppervlak vertoeven (oppervlakte-

zwemmers), andere zoeken hun kostje op de bodem (bodemzwemmers), terwijl de middenzwemmers de voorkeur geven aan de middelste regionen van het viswater. Peil dus, voor u het water temperatuurt, eerst de diepte op de plek waar u gaat vissen. Vervolgens wordt op een gekozen diepte (afhankelijk van de vissoort waarop u wilt vissen) de temperatuur gemeten (de NTC samen met het peillood laten zakken) en aan de hand van de gemeten temperatuur en tabel 1 kunt u uw geluk schatten. In sterk stromend water is de temperatuur op iedere diepte ongeveer gelijk; het volstaat dan ook de temperatuur op een willekeurige diepte te meten. Rest ons alleen nog maar u een goede vangst toe te wensen.

hoog- en laag-doorlaalfilters Hoog- en laagdoorlaatfilters vallen onder de belangrijkste basisschakelingen in de elektronica. Ze kunnen wisselspanningen met verschillende frekwenties van elkaar onderscheiden. — Hoogdoorlaatfilters laten signalen met hoge frekwenties door en — laagdoorlaatfilters signalen met lage frekwenties (inklusief gelijkspanningen). De simpelste hoog- en laagdoorlaatfilters bestaan uit een weerstand (R) en een kondensator (C).

meter en één keer als ampèremeter gebruikt. De kondensator wordt met S (in stand 1) eerst ontladen en daarna (S in stand 2) met de batterij verbonden. Spanning Uc stijgt nu geleidelijk — in het begin snel, dan langzamer — totdat de spanning over de kondensator 4,5 V bedraagt (figuur 2). Stroom I is in eerste instantie ongeveer 1 mA en daalt daarna weer tot nul.

Het laden van een kondensator

In het begin was de kondensator ontladen. De spanning over de kondensator bedraagt dan O V. Omdat de kondensatorspanning niet sprongsgewijs, maar geleidelijk stijgt, valt de batterijspanning direkt na het inschakelen volledig over weerstand R. De laadstroom kunnen we met de Wet van Ohm berekenen:

Verklaring

Voordat we de frekwentiekarakteristiek van de RCschakeling bespreken, zullen we eerst de werking van deze schakeling met behulp van een eenvoudige test duidelijk maken. Figuur 1 geeft het schema van de schakeling. In de testschakeling zijn twee draaispoelinstrumenten (twee multimeters) opgenomen. Wie slechts één multimeter heeft, doet de test twee keer. Het meetinstrument wordt dan één keer als volt-

UR

4rrkQ

Door de laadstroom stijgt spanning U c ; spanningsval U R over de weerstand en

I

^

tl

T 1

r)

Y__ ,

Ontladen van de kondensator Voor het ontladen wordt schakelaar S in stand 1 gezet. Het ontladen verloopt analoog aan het laden, De stroom loopt in tegengestelde richting en wordt daardoor (figuur 3) negatief voorgesteld.

UR

Ub = 4.5 V j

1

Figuur 2. De kondensator heeft een bepaalde tijd nodig, voordat hij helemaal geladen is. Wanneer hij geladen is, is de spanning over de kondensator gelijk aan de laadspanning. Omdat het spanningsverschil tussen batterij- en kondensatorspanning steeds kleiner w o r d t , daalt ook de laadstroom die door de weerstand loopt.

•

1 batterij

Figuur 1. Een eenvoudige test met een RC-schakeling. IVlet de scPiakelaar in stand 2 w o r d t de kondensator geladen, in stand 1 ontladen. Hoe het verloop van de spanning zich tijdens het laden en ontladen o n t w i k k e l t , w o r d t in de volgende schema's weergegeven.

(1 mA)

r—'" >j< -Qy

©

f» 1 mA

dus ook laadstroom I nemen daardoor af. Wanneer C helemaal opgeladen is, de spanning over de kondensator is dan 4,5 V, kan geen stroom meer lopen. Te moeilijk? De kondensator gedraagt zich in feite hetzelfde als een lege fietsband die wordt opgepompt. Aanvankelijk staat er geen spanning op de band. Het pompen gaat gemakkelijk en er stroomt veel lucht in de band. Langzaam komt er spanning op de band te staan (vergelijkbaar met de stijgende kondensatorspanning) en het pompen gaat moeilijker. Met als gevolg dat er steeds minder en tenslotte helemaal geen lucht meer in de band kan stromen (vergelijkbaar met de afnemende laadstroom I).

cc

^

220 M 10 V

^

>.

tijd

>•


1

4T

84733X-2

Het laagdoorlaatfilter Een spanning die afwisselend in- en uitgeschakeld wordt, noemen we een blokspanning. Door het samenvoegen van de resultaten die zijn weergegeven in figuur 2 en 3 kan de reaktie van een RC-netwerk op een blokspanning vooraf bepaald worden. Hoe ziet het resultaat er nu uit bij verschillende frekwenties? Wanneer ontstaan stijle of flauwe flanken? Op onze ontwerpafdeling zouden we voor de beantwoording van die vragen de RC-schakeling aansluiten op een funktiegenerator die een blokspanning met instelbare frekwentie levert, hier maken we dat duidelijk d.m.v. de figuren 5 en 8. Het uitgangssignaal wordt door een oscilloskoop geregistreerd (figuur 5). Figuur 6 geeft uitgangsspanning ÜQ van de RC-schakeling weer bij een langzaam (laagfrekwent) bloksignaal op de ingang. Het signaal wordt, afgezien van de ronde kanten, die door het op- en ontladen van de kondensator ontstaan, vrij goed uitgefilterd. Dit is bij hoge frekwenties niet het geval (figuur 7). De blokken zijn zo kort dat de kondensator nauwelijks wordt opgeladen en ontladen. Lage frekwenties worden

Figuur 3. Ook het ontladen van de kondensator gebeurt niet abrupt. Door schakelaar S in stand 1 te zetten worden kondensator en weerstand parallel geschakeld en dalen spanning en ontlaadstroom in gelijke mate. De stroom w o r d t nu negatief weergegeven, omdat hij in tegengestelde richting loopt. Figuur 4. Door de schakelaar afwisselend in stand 1 en 2 te zetten w o r d t om beurten ontladen en geladen. Figuur 5. Een elektronische funktiegenerator vervangt batterij en schakelaar. Het omschakelen tussen O V en een konstante spanning beantw o o r d t aan het karakter van een blokspanning. Een oscilloscoop registreert de kondensatorspanning zo als in figuur 4 te zien is. Figuur 6. Bij laagfrekwente of langzame bloksignalen spelen het laden en ontladen in het begin van elke impuls geen grote rol. De blokspanning over de kondensator w o r d t vrij nauwkeurig weergegeven.

10

<\/V\/\^

Figuur 7. Hoge frekwenties worden door de kondensator flink afgezwakt. De blokken zijn zo kort dat de kondensator nauwelijks w o r d t opgeladen. Men zegt ook wel dat de kondensator bij hoge frekwenties kortsluit. Figuur 8. Voor het meten van de spanning over de weerstand w o r d t alleen de verbinding tussen de oscilloscoop en de RC-schakeling veranderd.

9 ''

: 4,5 V _

Figuur 9. De spanning over de weerstand is volgens de Wet van Ohm evenredig met de stroom. Daarom is de spanningskurve een kombinatie van het verloop van de laad- en ontlaadstroom (figuur 2 en 3). Figuur 10. Bij laagfrekwente ingangssignalen verschijnen over de weerstand slechts nog korte spanningspieken.

dus goed doorgelaten en hoge frekwenties slecht. Hiermee hebben we precies de funktie van een laagdoorlaatfilter gedefinieerd.

Het laagdoorlaatfilter Blijft natuurlijk de vraag waar de signalen met de hoge frekwenties zijn gebleven (figuur?). Logisch geredeneerd zouden ze in de weerstand moeten 'zitten". Spanning U R (figuur 9) heeft dezelfde vorm (tijdseenheid) als I in figuur 2 en 3, want voor de Weerstand geldt de Wet van Ohm. UR

I •R

Wanneer we figuur 4 en 9 met elkaar vergelijken, ontdekken we dat U R en U Q samen weer een blokspanning vormen. Er gaat geen spanning verloren. Hoe spanning U R bij lage respektievelijk hoge frekwenties uitziet, laten figuur 10 en 11 zien. Van de laagfrekwente blokspanning zijn nog slechts korte pieken over, terwijl de hoogfrekwente blokspanning vrijwel onaangetast over R verschijnt. Met R als uitgang funktioneert de RC-

11 UR

'^ K N k

oi ^^^' ^^' K

^> tiid

12 OCZh

•o taagdoorlaatfUter

o ci^ (£>-

-®

-o

hoogdoorlaatfilter

"O »

schakeling dus, als een hoogdoorlaatfilter. De volgorde van R en C In de schakeling is niet belangrijk. Figuur 12 toont de gebruikelijke opbouw van de filters

Figuur 11. Hoogfrekwente ingangssignalen worden door de weerstand vrijwel ongemoeid gelaten. Voordat de laadstroom flink is afgenomen, springt het ingangssignaal al o m .

Samenvatting

Figuur 12. Het gebruikelijke schema van een laag- en een hoogdoorlaatfilter.

Een RC-schakeling filtert de hoogfrekwente en de laagfrekwente signalen; de hoogfrekwente signalen worden over R en de laagfrekwente over C uitgekoppeld (figuur 13). Wordt een RC-schakeling aan een mengeling van hoog- en laagfrekwente signalen gekoppeld, bijvoorbeeld muzieksignalen, dan filtert ze de hoge respektievelijk lage frekwenties eruit.

Figuur 13. De RC-schakeling filtert de hoogfrekwente ingangssignalen over de weerstand en de laagfrekwente over de kondensator.

13 O

uitgang hoogdoorlaatfilter

uitgang iaagdoorlaatf il ter

® — -J—© (oy-

eiektrolytlsche teller

7

Dit kleine dingetje (3 cm) lijkt het meest op eerTkruising tussen een zekering en een thermometer. Maar met temperatuur of beveiliging heeft het niet direkt te maken. Dit is een zogenaamde elektrolytische teller. De vorm is hetzelfde als die van een glaszekering, maar in plaats van de smeltdraad zit er een glazen buisje gevuld met kwik in, met daar achter een streepjesschaal. Dat

kwikkolommetje wordt onderbroken door een klein stipje: de index. Zodra er een gelijkstroompje door het kwikkolommetje loopt, gaat de index van de ene kant naar de andere kant lopen, met een snelheid die afhankelijk is van de grootte van de stroom. De stroomgrootte wordt bepaald door een voorschakelweerstand en de voedingsspanning. Bij bijvoorbeeld 6,77 ^ A duurt het, bij dit type, 1000 uur om de index van de ene naar de andere kant te laten lopen. Met het variëren van de voorschakelweerstand is het mogelijk de "looptijd" in te stellen op een waarde tussen 100 en 50000 uur. De grap is dat als de index aan de andere kant is aangekomen (er moet nog wel aan beide kanten kwik zitten), de teller gewoon omgekeerd in de houder gestoken kan yvorden, zodat de index weer terug loopt. Dat is nog eens recycling. Toegepast wordt dit gevalletje bijvoorbeeld bij levensduuronderzoek. De teller wordt dan op de gelijkspanningsvoeding van een apparaat aangesloten. Je kunt dan precies bijhouden hoe lang een bepaald apparaat ingeschakeld is geweest. Voor de hifi-enthousiasteling is zoiets bijvoorbeeld interessant om in te bouwen in een platenspeler. Dan kan bepaald worden hoeveel draaiuren de speler er ai op heeft zitten en of de naald gekontroleerd of vervangen moet worden. Tekelec AIrtronic, Postbus 63, 2700 AB Zoetermeer, tel.: 079-310100

(X143 M)

"De beste stuurlui staan aan w a l " mag dan een uitdrukking zijn die niet zo positief overkomt, in de radiografische modelbouw gaat het letterlijk op. Via de besturing geeft een "grondpiloot" zijn kommando's draadloos door aan het vliegtuig dat boven hem cirkelt. De stuurbevelen worden prompt opgevolgd: stijgen, dalen, een bocht naar links, een bocht naar rechts, een duikvlucht. . . en ho, ai. . . Dat laatste was duidelijk niet de bedoeling van de piloot. Het model reageert niet meer op de stuurkommando's, richt de neus onheilspellend naar de grond en nadert die met toenemende snelheid. De crash volgt onverbiddelijk. Een risiko waar helaas elke vliegtuig-modelbouwer rekening mee moet houdeh. Oorzaken van een crash kunnen zijn: — de servo-arm of -schijf met de eraan gekoppelde stuurstang plus roer is ergens vastgelopen of losgeschoten; — de zender is uitgevallen; — de ontvanger is uitgevallen; — de verbinding is uitgevallen (te grote afstand tus-

modelvliegtuigen

rioodlander sen vliegtuig en zender). Is het de servo of de overbrenging naar het roer waar het mankement optreedt, dan valt er helaas niets meer te redden. Zat de fout echter in de elektronica van de zender of de ontvanger, dan had het jammerlijke ongeluk voorkomen kunnen worden, en wel door deze noodlandingsschakeling in te bouwen. Bedenk echter wel dat bij een lege ontvangerakku, ook heel vaak de oorzaak van een crash, de zaak altijd verloren is. De servo, en ook deze schakeling, zullen dan niet meer werken.

Een beetje theorie De servo ( = stuurmotor)

krijgt van de ontvanger pulsen met een pulsduur die ligt tussen 1 en 2 ms (duizendste sekonden). Bij de 1 ms pulsen gaat de servo in de ene eindstand staan, voor de andere eindstand zijn de 2 ms pulsen nodig. Voor de neutrale stand, de middenstand, heeft de servo pulsen van 1,5 ms nodig. De herhalingsfrekwentie van de pulsen, bepaald door de koder in de zender, bedraagt ongeveer 50 Hz. Voor de ontvanger betekent dit, dat na elke 20 ms (= 1/50 sekonde) een puls ontvangen wordt die doorgegeven wordt aan de servo. Wordt er door een storing niets meer ontvangen, dan krijgt de servo geen verdere pul-

sen en zal hij gewoon blijven staan in de oude stand. De gevolgen laten zich raden; het model zal onbestuurbaar aan de horizon verdwijnen of anders vrijwillig de aarde verkiezen. Dat het laatste op zachtzinnige wijze gebeurt, is eerder uitzondering dan regel. Wat dan te doen? Heel eenvoudig: als het zendersignaal wegvalt, zorgen we ervoor dat de servo's niet domweg in de oude stand blijven staan, maar dat ze in een vooraf gekozen stand komen. De ermee overeenkomende stand van de roeren kiezen we zo dat het vliegtuig bijvoorbeeld in wijde cirkels een voorzichtige daalvlucht inzet. Voorwaarde

Q>

Tabel 1.

T

waarden bij een voedingsspanning van 4,8 V instelpotmeter PI in de middenstand

L

•

<—-

' ontvanger

I

>f

—

I

meetpunt

I

I

I

I

kathode D9

•

I

IC1, IC1, IC1, IC1, 1C1,

Q

_ri_n_

ingangsnivo 1 0

servo

0

pen pen pen pen pen

2 4 12 10 6

D9

T

ca. ca. 4,1 V 4,1 V 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0

^ 4,8 V

T-K-^^

C4 47M 6V

100n

(7)

è N5

O

m

^'

«^

•

o

fc^N6

i^>a+^^ N I . . . N6 = IC1 = 40106/74C14 D l . . . D 9 = 1N4148 C2

f^

is wel dat het een toestel betreft dat van zichzelf stabiel is (meestal een hoogdekker) en dat het goed getrimd is. In figuur 1, het blokschema, zien we waar de schakeling komt: tussen de ontvanger en de servo in. De schakeling bestaat uit een zogenaamde astabiele multivibrator (AiVlV), zeg maar een pulsopwekker, en een OFschakeling. Zolang de ontvanger braaf zijn pulsen af blijft geven, zullen ze via de OF-schakeling de servo bereiken. Gelijktijdig wordt de AMV, dank zij die pulsen, in de ruststand gehouden. Deze zal daarom zelf geen pulsen opwekken. Zodra de ontvanger echter geen pul-

^

sen meer afgeeft, komt de A M V in aktie. Deze wekt pulsen op met een vooraf ingestelde pulsduur tussen 1 en 2 ms en een herhalingstijd van ongeveer 19 ms. De aangesloten servo zal nu in een bepaalde stand komen te staan en het toestel zal (hopelijk) een voorzichtige landing inzetten.

Zes schmitt-triggers in een IC Dat zijn de hoofdingrediënten van de schakeling die getekend is in figuur 2. Het IC waar het hier over gaat, heeft het typenummer 40106. Een alternatief IC is

de 74C14 (let op die C, die móet erin staan). Elke schmitt-trigger heeft zijn eigen taak in de schakeling en om ervoor te zorgen dat hij die kan blijven vervullen, dienen R1, Dl en D2. Die drie onderdelen vormen een beveiliging tegen te hoge positieve of negatieve spanningen op de ingang. Spanningen die bijvoorbeeld ook door statische elektriciteit kunnen ontstaan. Laten we eens kijken wat de schakeling doet als er een logische 1 (een puls dus) op de ingang komt te staan. Op pen 1 van het IC (de ingang van NI) staat die " 1 " . De uitgang (pen 2) zal dan vanzelf " O " zijn, want het poortje inverteert (draait het

Figuur 1. Blokschema van de schakeling die tussen de reeds in het model aanwezige ontvanger en servo komt. Normaal worden de pulsen van de ontvanger rechtstreeks doorgegeven. Vallen die w e g , dan neemt de noodlander het over. Figuur 2. De schakeling. Er zijn zes schmitt-triggers nodig, die allemaal in één IC zitten. Verder nog wat dioden, weerstanden en kondensatoren. Aan bouwkosten stelt het weinig voor.

signaal om). Het signaal gaat verder via N2, D4, N5 en N6 naar de uitgang. Omdat dan een even aantal poorten zijn gepasseerd, zal het uitgangssignaal hetzelfde zijn als het ingangssignaal. Het signaal is vier keer omgedraaid en staat daarom weer "recht". Maar er gebeurt nog meer. Zodra de uitgang van NI "O" wordt, zal Cl via D3 ontladen worden. De spanning op de ingang van N3 zal daarom ook "laag" worden, waardoor zijn uitgang (pen 6 van het IC) " h o o g " wordt. Dat komt dan weer via D5 terecht op de ingang van N4 die, je raad het al, een logische "O" aan de uitgang geeft. In dit geval zal D6 sperren, zo wordt voorkomen dat die "O" doorgegeven wordt aan de uitgang van de schakeling. Ondertussen zal ook, omdat de uitgang van N3 " h o o g " is, C2 via D5 opgeladen worden. Stel dat nu de impuls is afgelopen en de ingang van de schakeling weer "O" wordt. Om te beginnen wordt ook de uitgang "O", zodat de servo " w e e t " dat de puls is afgelopen. Omdat de uitgang van NI nu logisch " 1 " Is, krijgt Cl ds kans om opgeladen te worden door R3. Als nu binnen 20 ms een nieuwe impuls van de ontvanger binnenkomt, dan kan dat opladen niet ver genoeg doorgaan en krijgen we de situatie zoals hiervoor beschreven. Komt er geen nieuwe impuls na 20 ms, bijvoorbeeld omdat de verbinding tussen zender en ontvanger gestoord is, dan zal Cl verder opgeladen worden. Op een gegeven moment is de spanning over Cl zo hoog dat N3 zijn ingang als logisch " 1 " opvat. De uitgang wordt dan " O " en de AMV krijgt vrij spel. De onderdelen in de tak rechts van D5 en 06, inklusief C2, vormen de astabiele multivibrator. Omdat de uitgang van N3

" l a a g " is geworden wordt C2 niet meer op spanning gehouden en begint deze kondensator zich te ontladen via D8, R6, R4 en de uitgang van N4. Op een gegeven moment zal de spanning over C2 zover gedaald zijn dat de ingang van N4 een "O" ontwaart. De uitgang van N4 (pen 8) zal daarop " 1 " worden en het is deze " 1 " die in plaats van de puls van de ontvanger via D6, N5 en N6 naar de servo wordt geleid. De pulsduur is zo lang als C2 nodig heeft om op te laden via R4, PI, R5 en D7. Op een gegeven moment is de spanning over deze kondensator zo groot geworden dat N4 weer een " 1 " op de ingang ziet en zijn uitgang weer "O" wordt. Dan begint de hele geschiedenis weer opnieuw met het ontladen van C2 over DB, R6 en R4. De ontlaadtijd is aanmerkelijk langer dan de laadtijd. De ontlaadweerstand (R6 -I- R4) is namelijk veel groter dan de laadweerstand (R4 -(- PI 4- R5). De waarden zijn zo gekozen dat het ontladen steeds ongeveer 19 ms duurt. De laadtijd, tevens de tijd dat de uitgang " 1 " is, kan ingesteld worden met PI tussen 1 en 2 ms. Zo krijgen we dus precies die pulsjes om de servo in een bepaalde stand te zetten. Het doel is bereikt. Zodra de ontvanger ophoudt met het leveren van pulsen, neemt de astabiele multivibrator het over. Via de OFschakeling, bestaande uit D4 en D6, wordt óf de puls van de ontvanger, óf de puls van de astabiele multivibrator doorgelaten. R7 dient om de ingang van N5 laag te houden gedurende de pauze tussen twee pulsen.

Een krap uurtje Meer tijd hoeft het niet te kosten om deze schakeling in elkaar te zetten. Met een

Elex-print formaat 1 en de plattegrond van figuur 3 zal het weinig problemen opleveren. Overhaast het echter niet, maak nette soldeerverbindingen want het lot van het vliegtuig wordt bepaald door de bedrijfszekerheid van deze schakeling. Let in het bijzonder goed op de polariteit van Dl . . . D9, een vergissing is hierbij gemakkelijk gemaakt. Het IC kan eventueel in een (14-polig) IC-voetje worden geplaatst. Voor meerdere servo's zijn meerdere schakelingen nodig. Je zou natuurlijk slechts één schakeling kunnen gebruiken, bijvoorbeeld gekoppeld aan de servo van het hoogteroer, maar als het vliegtuig op het moment van de storing juist een (scherpe) bocht aan het beschrijven was, gaat het toch nog fout. Voor die bocht moet namelijk met het hoogteroer gekompenseerd worden, anders duikt het vliegtuig naar beneden. Door deze schakeling zou juist die kompensatie wegvallen, waardoor het toestel in een snel neergaande spiraal terecht zal komen. Moraal: het is het beste om elke servo van een "noodlander" te voorzien. Dat betekent dat er voor zwevers (minstens) twee, en voor motorvliegtuigen drie nodig zijn. Om ruimte te besparen, kunnen de printjes gestapeld worden met behulp van boutjes en afstandsbusjes van zo'n 15 mm. Handig is het dan om alle instelpotmeters op de bovenste print te monteren, naast PI is nog ruimte voor twee exemplaren. De loper wordt met een draadbrug verbonden met een van de uiteinden. Met twee draadjes wordt de potmeter aangesloten op de bijbehorende printjes. Na het solderen gaan we testen. Eerst mechanisch: trek eens flink aan de onderdelen en kijk of ze goed vast zitten en gooi het printje maar eens op de grond.

Figuur 3. De plaats van de onderdelen op de Elex-print. Let goed op de polariteit van de dioden. Naast PI kunnen eventueel nog twee potmeters geplaatst worden als meerdere printjes gestapeld toegepast worden. Die potmeters worden dan met draadjes op de andere print(en) aangesloten.

Onderdelenlijst R1 = 4,7 kQ R2 = 470 kQ R3,R7 = 1 MQ R4 = 3,9 kS R5 = 1 kS R6 = 120 kS ' PI = 10 kQ instelpotmetér Cl = 47 nF C2 = 560 nF C3 = 47 nF/6 V C4 = 100 nF Dl . . . D9 = 1N4148 IC1 = 40106 of 74C14 Verder nog: 1 standaardprint, formaat 1 (40 X 100 mm) 14-polig IC-voetje aansluitmateriaal om ontvangerakku, ontvanger en servo's aan te kunnen sluiten

Deze beproeving moet gemakkelijk doorstaan worden; bedenk dat in een (motor)vliegtuig lieel wat trillingen voorkomen. Daarna sluiten we de ontvangerakku of batterijen aan en kunnen de spanningen gekontroleerd worden die aangegeven worden in tabel 1. Klopt dat allemaal, dan kan de servo aangesloten worden. De juiste aansluitingen van servo's van verschillend fabrikaat staan bij het artikel "servotester" in de Elex van vorige maand. Overigens kan uw modelbouwhandelaa'r u daar ook wel over informeren, dan bent u met-

een op het adres waar passend stekermateriaal te krijgen is. Wat de werking betreft vermelden we nog eens dat de schakeling geen invloed mag hebben op de werking van de servo als de zender aan staat. Bij uitgeschakelde zender moet de stand van de servo ingesteld kunnen worden met PI. Inbouwen in het model gebeurt op dezelfde wijze als de rest van de besturingsinstallatie. In schuimrubber dus, gedempt tegen schokken. Zorg ervoor dat de potmeter(s) bereikbaar blijft voor de instelling.

Dat instellen gebeurt als volgt: stuur op een mooie rustige dag het model naar voldoende hoogte en probeer uit bij welke stand van de knuppels er een wijde, zacht-neergaande cirkelbaan beschreven wordt. Waarschijnlijk is die baan trouwens al te bewerkstelligen door het verstellen van alleen de trimhevels. Het model dient goed uitgebalanceerd te zijn, want stuurkorrekties moeten niet nodig zijn. Onthoud de stand van de stuurorganen op de zender en stel als het model geland is de potmeters in. De instelling moet zo zijn

dat de stand van de servo's bij uitgeschakelde zender gelijk is aan die bij ingeschakelde zender met de eerder gevonden stand van de knuppels. Voor elke start kan de werking van de schakeling gekontroleerd worden door de zender even uit te schakelen.

DIP-switches

cassette-recorder voor muziek en data

Als je op een print meerdere schakelaars hebt die maar zelden worden gebruikt (bijvoorbeeld om enkele logische nivo's in te stellen), dan zijn de DIL-switches van Augat heel praktisch. Dit zijn schakelaartjes in een IC-behuizing die direkt op een print kunnen worden gemonteerd en weinig plaats innemen. De nieuwe serie " A D " van AugatAlcoswitch bevat een aantal schakelaars die op een keramisch substraat zijn gemonteerd. Hoge temperaturen (bijvoorbeeld lang solderen) veroorzaken dan ook geen schade. De hoge kontaktdruk garandeert een betrouwbaar kontakt met lage overgangsweerstanden, ook wanneer de schakelaar lange tijd niet is gebruikt.

Zo op het eerste gezicht ziet de cassette-recorder van Sanyo op de foto er heel gewoon uit, maar toch is er iets bijzonders mee aan de hand. Het type DR-100 is op de eerste plaats een draagbare cassette-recorder met ingebouwde mikrofoon en een bandteller. Hij is geschikt voor batterij- en netvoeding. Maar bovendien heeft deze recorder nog enkele schakelaars waarmee hij "omgetoverd" kan worden tot data-recorder voor elke home-computer. Verder heeft de DR-100 alle gebruikelijke aansluitingen voor mikrofoon, koptelefoon, net-adapter en afstandsbediening. Een veelzijdig apparaat met een moderne vormgeving! Sanyo Nederland B.V., Postbus 41, 3640 AA Mijdrecht (X126M)

AUGAT-ALCOSWITCH/AD-Schaiterserie für automatische Bestückung De AD-serie is verkrijgbaar in uitvoeringen met 2 . . . 10 schakelaars en drie verschillende hefboomuitvoeringen: verzonken, uitstaand of haaks (piano-schakelaar). Nijkerk Elektronica B.V., Postbus 7920, 1008 AC Amsterdam

(X128M)

gitaar-phaser Omdat het begrip "phaser" nog niet zo bel<end is, zullen veel mensen zich wel afvragen wat een gitaar-phaser eigenlijk is. Toch is het zo dat elke muziekliefhebber dit effekt al eens een keer gehoord heeft. Het klinkt ongeveer als een overvliegende straaljager en is dus vergelijkbaar met het Lesleyeffekt. Vooral gitaarspelers maken vaak gebruik van deze vervormingsmethode, aangezien het effekt op een eenvoudige wijze kan worden gerealiseerd.

Abstrakt Hoe ontstaat dit merkwaar-

dige effekt? Het versterkte ingangssignaal (zie figuur 1) verschijnt langs een direkte en een indirekte weg via een mengtrap aan de uitgang. De indirekte weg zorgt voor een faseverschuiving van het ingangssignaal. De mengtrap ontvangt dus het oorspronkelijke en het in fase verschoven signaal. Als faseverschuiver of -draaier zijn transistoren zeer geschikt, want zoals de regelmatige Elex-lezer zeker nog weet, draait de transistor de fase van het aangeboden signaal 180° (figuur 2a). In figuur 2b zien we hoe een periode van een sinusgolf in graden wordt ingedeeld. Wie het precies wil weten, kan in het Elexnummer van juni '84 het artikel "fase" nog eens doorlezen. Ook een weerstand/kondensatorschakeling (RC-netwerk) is een prima faseverschuiver. In de gitaar-phaser worden in ieder geval beide mogelijkheden benut. Jammergenoeg is een exaktere uitleg van de faseverhoudingen te ingewikkeld; we zullen u daarom de technische details besparen. Wanneer een signaal meerdere faseverschuivende trappen heeft doorlopen is zijn fase t.o.v. het oorspronkelijke signaal verschoven en het is ook in tijd meer of minder vertraagd. Tot slot worden het oorspronkelijke en het in fase verschoven signaal gemengd en ontstaat het typische phasingeffekt.

Kon kreet Zoals zo vaak, kunnen we ook nu weer langs talrijke (elektronische) wegen het

doel bereiken. Hier is het echter de bedoeling een eenvoudige, kleine en goedkope phaser te bouwen. Zoals we in figuur 3 (schema) en in figuur 4 (komponentenopstelling) kunnen zien is dat aardig gelukt. We beginnen met een eenvoudige versterkertrap, die in feite uit T l en potentiometer PI bestaat; met PI wordt de sterkte van de ingangsspanning ingesteld. Voor het verkrijgen van nog meer effekt kan dit erg nuttig zijn: Oversturen we namelijk door het "opendraaien" van PI de versterkertrap, dan ontstaat er een sterke toename van de hoge harmonischen in het signaal en dat klinkt best interessant. Na de versterkertrap bereikt het signaal de (al eerder in dit artikel genoemde) plaats waar het wordt gesplitst; direkt voor C3. Van daaruit gaat het ene gedeelte via CS naar potentiometer P3 en het andere gedeelte via C3 naar de fasedraaiers T2 en T3. Op het eerste gezicht zijn de schemagedeelten rond T2 en T3 hetzelfde, m.a.w. gelijke koliektor- en emitterweerstanden. Daardoor blijft ook de amplitude van het signaal gelijk; alleen de positie van de fasen is anders. Met P2a en P2b kan de fase worden ingesteld. Deze stereopotmeter bepaalt hoeveel graden ( 0 . . .360°) het ingangssignaal in fase wordt verschoven. Wanneer het effekt u niet bevalt, kunt u met de waarden van C4 en C6 experimenteren. Blijft nog over PNP-transistor T4. Deze is als emittervolger geschakeld en vormt de uitgangstrap. Met zijn hoge ingangsimpedantie

belast T4 het voorafgaande gedeelte van de schakeling nauwelijks en zorgt daarnaast ook voor een lage uitgangslmpedantie. Tenslotte komen beide signalen weer samen en worden met P3 gemengd. Met deze potmeter bepalen we de mengverhouding van het oorspronkelijke en het in fase verschoven signaal, en daardoor dus ook hoe sterk het uitgangssignaal wordt vervormd.

signaal ' \ X \ ^ versterker

faseverschuiver 2

faseverschujver 3 signaalmenger

Figuur 1. Het blokschema laat zien hoe het phasing-effekt w o r d t gerealiseerd, namelijk door het mengen van het oorspronkelijke met het in fase verschoven signaal. Figuur 2a. Het kollektorsignaal is t.o.v. het ingangs- en het emittersignaal 180° gedraaid (verschoven).

Opbouw De bouwonderdelen passen, met uitzondering van de potmeters, precie? op een standaardprint formaat 1. De schakeling kunnen we het beste in een klein kunststof kastje onderbrengen. Via een direkt hierop gemonteerde gitaarplug kan dit dan in de uitgangsbus van de gitaar gestopt worden. Tijdens het spelen kunnen we dan gemakkelijk de potmeters instellen. Wie het lef heeft voor P I . . . P3 gaatjes in zijn gitaar te boren, is helemaal professioneel bezig. Er bestaat nog een mogelijkheid, die mechanisch iets ingewikkelder is, namelijk de schakeling in een zogenaamd zweipedaal monte-

faseverschuiver 1

Figuur 2b. De indeling in graden van een periode van een sinusgolf. Deze indeling is erg praktisch, omdat ze f r e k w e n tie-onafhankelijk is.

2b

Figuur 3. Het schema van de eenvoudige maar effektieve phaser-schakeling. De vervorming w o r d t met de potentiometer P2 en P3 ingesteld.

9V

^=KÏ)

Lé-®

(^

TXÖ) n

4I— 6 6j ~:6 M R 3 " T O O - I -

Onderdelenlijst R1 = 120 kS R2,R7 = 39 kS R3,R14 = 10 k n R4,R8,R9,R11,R12 = 4,7 kQ R5 = 100 Q R6 = 68 kQ R10,R13 = 1 kQ R15 = 100 kQ PI = 10 kQ, log. P2 = 47(50) kQ, lin./stereo P3 = 10 kQ, lin. C1...C3,C7...C9 =

ren, waarbij P2 mechanisch met het pedaal verbonden moet worden (figuur 5). Overbodig te vermelden dat er in de behuizing ook nog een 9 V-batterij moet worden ondergebracht. Eén batterij is ruim voldoende, want de gitaar-phaser verbruikt zeer weinig stroom.

Figuur 4. De komponenten passen, met uitzondering van de potmeters, precies op de print. De aansluitingen voor P2a en P2b worden met 1 . . .4 aangeduid. En zoals altijd: op de polariteit van de onderdelen letten! Figuur 5. De gitaar-phaser kan ook in een zweipedaal worden gemonteerd. Dat is echter alleen weggelegd voor de echte knutselaar. Met de voet kan de schakeling in dat geval worden bediend.

10(JF/10 V

C4,C5 = 15 nF C6 = 100 nF T l = BC 549C of BC 550C T2,T3 = BC 547B T4 = BC557B diversen: 9 V-batterij met aansluit-clip soldeerpennen, montagedraad 1 aansluitbus met bijbehorende steker 1 standaardprint formaat 1

Al zijn er in de winkel allerlei soorten kasten en kastjes te krijgen om elektronische schakelingen in te bouwen.

vaak zit nèt dat kastje dat je zou willen hebben er niet bij. Vooral voor heel kleine schakelingen is er vaak geen passend kastje te vinden. Maar, al kost het wat meer moeite, er is heel goed zelf een kastje te maken. We maken het van printmateriaal (liefst epoxy, want dat is lekker sterk) dat aan één kant van een koperlaag is voorzien. Met een metaalzaag (een zogenaamd babyzaagje of een figuurzaagbeugel met daarin een metaalzaagje) zagen we zes kastwanden uit. Het beste is om vooraf even een klein schetsje te maken, waarbij ook rekening wordt gehouden met de dikte van het materiaal. De gaten voor aansluitbussen en bedieningselementen kunnen vooraf geboord worden. Daarna kunnen vijf van de zes kastwanden, met de ko-

perzijde naar binnen gericht, aan elkaar gesoldeerd worden. Zet eerst de wanden vast met een paar soldeerpunten en zorg ervoor dat ze goed haaks op elkaar staan. Overigens moet bij dit karweitje flink verhit worden aleer het tin mooi gaat vloeien; de grote kopervlakken nemen namelijk flink wat warmte op. Is alles goed uitgericht, leg dan een soldeerlas langs de hele naad. Zo krijg je stevige hoekverbindingen. Let er wel op dat het kastje behoorlijk heet kan worden. Een bankschroefje om het geheel in te klemmen werkt in dat verband erg komfortabel. De volgende stap is het bevestigen van de print. Bij een Elex-print gaat dat heel eenvoudig door hem met een paar afgeknipte draadeindjes (van ingesoldeerde

onderdelen) op te hangen. Soldeer die draadeindjes in de print en met het uiteinde aan het koper van het kastje. Zorg wel dat de draadeindjes op de print aan een niet gebruikte koperbaan zitten.Eén draadeindje (niet meer) kan met de massa van de print verbonden zijn; het koper van het kastje vormt zo ook nog een afscherming tegen hoogfrekwente instraling. Een deksel kan eenvoudig bevestigd worden door in de hoeken vier messing of verzinkte moertjes te solderen. Het deksel kan er dan later op (en ook weer af) geschroefd worden. Met plakfolie, afwrijfletters en soortgelijke attributen kan ieder het kastje naar eigen smaak opfleuren en de knoppen en schakelaars voorzien van bedieningsaanwijzingen.

Hoe we met een kondensator en een weerstand een hoog- en laagdoorlaatfilter bouwen en hoe het hoogdoorlaatfilter de hoge en het laagdoorlaatfilter de lage frekwenties filtert, hebben we in een ander artikel in dit Elex-nummer uit de doeken gedaan. Maar wat wordt bedoeld met hoge en lage frekwenties? Waar ligt de grens en hoe ziet die er uit? De technicus beantwoordt deze vragen met behulp van een frekwentie-karakteristiek. Het frekwentieverloop van een laagdoorlaatfilter (rechts in figuur 1) laat zien dat uitgangsspanning Uu voor lage frekwenties (schema links) gelijk is aan ingangsspanning Uj. Bij frekwentie f g , de grens- of kantelfrekwentie, blijft nog ongeveer 70%*) van Uj aan de uitgang over. Bij hoge frekwenties is U(j vrijwel nul. Met andere woorden: Het laagdoorlaatfilter laat alle frekwenties met een lagere waarde dan fg door en onderdrukt frekwenties met een hogere waarde dap fgwaarbij de overgang geleidelijk verloopt.

kantelfrekwentie

De kantelfrekwentie is een belangrijk kenmerk van filters en kan met de volgende formule worden berekend; fg =

1 R

R wordt uitgedrukt in S, C in F, fg in Hz en it = 3,14. Meestal is de volgende formule veel handiger: ^g ^^^^^ "

R(kB) • C(nF)

Deze formules gelden voor zowel hoog- als laagdoorlaatfilters. In figuur 2 wórdt het frekwentieverloop van • een hoogdoorlaatfilter geïllustreerd. Nu worden signalen met een lagere waarde dan de kantelfrekwentie onderdrukt. Om misverstanden te voorkomen: De kantelfrekwentie is geen vast getal, maar een ') precies:

X 100%

waarde die voor elk filter afzonderlijk moet worden berekend. De kantelfrekwentie is namelijk die frekwentie, waarbij de spanning 70% ( = 0,7) van de ingangsspanning bedraagt. Het vermogen (U^ • R) op de uitgang van de RCschakeling Is dan nog maar de helft van het vermogen op de ingang [(0,7 U)^ • R = 0,5 U^ • R]. Theoretisch hadden we de kantelfrekwentie dus ook nog anders kunnen definiereni^ss^^sÈiiss;^^ ^^^sM^'-

Twee voorbeelden Welke kantelfrekwentie heeft een laagdoorlaatfilter als R = 470 Ö en C = 10 nP? ^g "^^^* = R(kQ) • C(nF) 159 kHz 0,47-10

159 kHz 4,7

Resultaat: fg = 34 kHz Voorbeeld twee: We hebben een laagdoorlaatfilter met een kantelfrekwentie fg = 3 kHz nodig. Welke waarden moeten R en C dan hebben? Hiervoor wordt de formule

Foto. Een spektrum-analyzer is een apparaat met een beeldscherm, waarop het frekwentieverloop van een elektronische schakeling zichtbaar kan worden gemaakt. Het beeldscherm laat hier de frekwentie-karakteristlek van een laagdoorlaatfilter zien.

o-i_> "i[)

C-

®

'

Figuur 1. Schakeling en frekwentieverloop van een RClaagdoorlaatfilter. Bij kantelfrekwentie fg staat nog ongeveer 70% van de ingangsspanning aan de uitgang.

o 1 1

Figuur 2. Door R en C te verwisselen ontstaat een hoogdoorlaatfilter. Het laat de signalen met een frekwentie hoger dan fg door. Laagfrekwente signalen worden onderdrukt.

®

Figuur 3. Het laagdoorlaatfilter opgenomen tussen een signaalbron met impedantie R1 en een schakeling met ingangsimpedantie R3. Figuur 4. Het hoogdoorlaatfilter opgenomen tussen een signaalbron en een schakeling.

O

Figuur 5. De bloksymbolen voor een hoog- (a) en laagdoorlaatfilter (b).

3 fg (kHz) -

p,,^^) . (,(j^pj

omgevormd. R(kQ) • C(nF) = 159 fg (kHz) -

159 ^o 3 - *"

Nu moeten er alleen nog geschikte waarden voor R en C worden gevonden. Bijvoorbeeld C = 47 nF en R = 1,2 kQ, maar er zijn natuurlijk ook andere kombinaties mogelijk. Welke kombinatie de beste is, is afhankelijk van de toepassing. Bij het maken van een keuze moet men rekening houden met de volgende twee punten. De besproken filters worden in een schakeling of tussen twee schakelingen of apparaten opgenomen. We hebben dan te maken met bron- en afsluitimpedanties; dat zijn de wisselstroomweerstanden die het filter aan zijn ingang (de bron) en uitgang (afsluiting) ziet. De R van het filter wordt nu zo gekozen dat de aan het filter voorafgaande schakeling niet te veel belast wordt, maar ook zo dat de weer-

stand in verhouding met de afsluitimpedantie niet te groot is. Deze weerstand vormt namelijk samen met de bron- en de afsluitimpedantie een spanningsdeler. Hebben we voor weerstand R een keuze gemaakt, dan kan aan de hand van de behandelde formules de waarde van de kondensator worden bepaald. Wie het exakter wil berekenen en een beetje in de wiskunde thuis is, kan dat doen aan de hand van figuur 3. Het laagdoorlaatfilter is hier tussen een signaalbron (of een signaal-leverende schakeling) met een impedantie R1 en een schakeling met een ingangsimpedantie R3 geschakeld. De berekening van de kantelfrekwentie is nu op het eerste gezicht niet meer zo eenvoudig. De weerstanden R1 en R2 staan echter in serie en kunnen dus bij elkaar opgeteld worden. Van de kondensator uit gezien staat de weerstand R3 parallel aan R1-(-R2 (de signaalbron zelf moet nu als een kortsluiting

gezien worden). De kantelfrekwentie kunnen we dus als volgt berekenen;

1 'g "

2TT-[(R1-HR2)//R31-C

(f in Hz, R in Q en C in F). Het teken // betekent dat R1-I-R2 parallel aan R3 staat (voor het berekenen van parallel- en serieschakelingen verwijzen we naar Elex december '83, biz. 12-11). In figuur 4 is de situatie voor een hoogdoorlaatfilter getekend. Nu staan R2 en R3 parallel en tevens (via de massa) in serie met R1. De formule is nu:

g " 2n[R1

1 (R2//R3)]-C

In schema's die de werking van een schakeling laten zien, worden hoog- en laagdoorlaatfilters vaak met bloksymbolen aangeduid

(figuur 5).

%

%

NIEUW!!! BÖHIVI PRESENTEERT:

"iirasllii dl

nummers 1,2,3,4,5,6, 7,8,9,10, 11 en 12

het ideale orgel om in één weekend te bouwen!

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). Verzend- en administratiekosten bedragen f 3,50/Bfrs. 69 per zending.

Wij hebben de nieuwste digitale technieken toegepast, wat een orgel met een volle orgelsound en schitterende solostemmen garandeert, tegen een verrassend lage prijs (speelbaar vanaf f 2390,—) enkele gegevens: • orgel met digitale toonopwekking, micro-computer gestuurd. • bovenklavier: sinus 5 voetmaten, sinus perc. 4 ' -i- 2^/3', strijkers solostemmen waaronder: piano, accordeon, vibrafoon, etc. onderklavier:sinus 3 voetmaten strijkers pedaal: 13-tonig 16' + 8' sustain ritme: digital drums met digitaal opgenomen instrumenten, 12 ritmes beg. autom,: begeleiding met digitale toonopwekking versterker: 50-W-sinus, 2 luidsprekers ook als portable leverbaar, gewicht 23 kg. voor meer informatie sturen wij U graag onze kosteloze documentatie, óf k o m t U eens langs. BÖHM, HERCULESPLEIN 229, 3584 AA UTRECHT, tel. 030-523423.

^ q r ^ i l t / i p b o u w e n y 4 i Elex-schakelingen hebben |ri{ speciale printejilïfitworpen, We* • • • hebben niet gekozen voor een aparte print voor elke schakeling, maar voor een standaard-, • * print. 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 genor-« • . « » » maliseerde raster van 2,54 mm (1/10 inch) geboord, zodat alle elektronica-onderdelen (weerstanden,* 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,» I I n I ^ *Óure printen b e s t e l 4 f >|)rdenen jefi^eft ook nief ^itrfegang metbf
«» « •

«"fbrmaat 1 ( ! / • * êufoformaat), 40»mm x 100 m m «fbrmaat 2 (1/? « «ufoformaat), «)»mm x 100 mm •fbrrnaat 4 ( 1 / t * Sutoformaat), 1«0»mm x 10O miM

»

»»

•«

* 5,-/afr(.«99» ¥ 9,50/Bfi«.<«l87i> f 18,-/Bfr«.<SS6«

«

>»»»»»

• • • » « « i « 9 « 9 9 i Vao»cte«"kursus DIGUtaab" is«e»n experimenteerprlnl^verkrijgbaac:» « » digi-trainer, bestelnr. 83601 i 1» ?.«. » *32,70/Bfrs. 644 Verzend- en administratiekosten f 3,50/Bfrs. 69 per bestelling. Elex-pTirtten zijn in fle^meeste elektroi1i(Sa-zaken verkrijg baar. Ze zijn ook rechtstreeks bij Elektuur B.V. te bestellen tegen voor|ii|betaling op'gy'4 t^^-J trOO t.|i.|. Elektuur B.V* Beek(L),(Beig(ë: BCf!«0OQ-017-7Q.^i)1)^a.v.v.ded^iaetreffeade print.» . » » » « » » « « , « . « . ^ » « • •«

» «»« »

• • •» • «•«

« • •«

Atlantis, 20 zullen de meesten wel weten, is een land uit oude volksvertellingen dat op een gegeven moment in de golven verdween. Wat dat met kortegolfontvangst van doen heeft zullen we hier verklaren. In de begintijd van de radio dacht men dat korte radiogolven (met een golflengte kleiner dan 200 meter) ongeschikt waren om grote afstanden te overbruggen. Radioamateurs echter bewezen dat het wèl ging met korte golven. De eerste verreikende kortegolfverbinding werd in 1921 gemaakt over de Atlantische Oceaan. En dat water heet niet voor niets zo, want het legendarische Atlantis zou volgens de mythe ten westen van Afrika gelegen hebben. Juist, in de Atlantische Oceaan. Als hommage aan dit verdronken land, èn omdat de Atlantische Oceaan bij de pioniers van de techniek (radio, luchtvaart) zo'n inspirerende uitdaging blijkt te zijn, hebben we deze ontvanger zo-genoemd. Een zelfde inspirerende uitdaging is het om een kortegolfontvanger zelf te bouwen. Een kleine golflengte betekent namelijk

vangers. Daar is het ontwerp gewoon te eenvoudig en te goedkoop voor. Vergeleken echter met wat het presteert zijn er geen redenen om ontevreden te zijn. Een aardige kennismaking met het luisteren naar de kortegolf, waarbij het plezier van het zelf bouwen nog eens opgeteld kan worden.

Bouwen

Atlantis kleine kortegolfontvanger vanzelf dat hoge frekwenties in het geding zijn, en daarbij treden allerlei neveneffekten op. Om dit bouwprojekt toch tot een goed einde te brengen, is hier gekozen voor een wat andere oplossing wat de bouwbeschrijving betreft. We hanteren een soort stap-voor-stapmethode, waarbij elke bouw-stap (B) gevolgd

wordt door een teststap (T). Het opsporen van fouten die tijdens de bouw g'emaakt worden is zo kinderlijk eenvoudig: doet zich een fout voor, dan weet je zeker dat die in de laatste bouw-stap gemaakt is. De kwaliteit van dit ontvangertje is natuurlijk wat minder dan die van grote fabrieks-kommunikatieont-

Zoals gezegd geven we een bouwhandleiding volgens de stap-voor-stap-methode. Na elke bouw-stap (B) volgt een test-stap (T). Voor het testen is een (eenvoudige) multimeter nodig. De schakeling bestaat uit twee delen, het ontvangergedeelte en het versterkergedeelte. Beide komen op één formaat 1 Elex-printje. We beginnen met het bouwen van de versterker. B Soldeer de IC-voet (IC er nog niet in zetten), de batterijclip met een schakelaar in de plus-(= rode) draad, en de onderdelen R1, R2, R3, C2 en 04 op de print. Bij 04 goed letten op de plus- en min-aansluiting. Als batterij kan een 9 volt exemplaar dienst doen. Gaat de schakeling veel gebruikt

S1^

4 . . . 18 V

-^^^v<^'

van ontvangergedeelte

Figuur 1. Een klein l
D1...D3=1N4148

Onderdelenlijst versterkergedeelte R1,R3 = 47 kQ R2,R4 = 220 kQ R5 = 1 kQ R6,R7 = 10 Q R8 = 2,2 kQ PI = 50 kQ (47 kQ) log. Cl = 100 nF C2 = 10^(F/16 V C3 = 470 pF C4 = 100 fjF/25 V C5 = 120 pF C6 = 4,7 nF/16 V C7 = 220(jF/16 V D1,D2,D3 = 1N4148 Tl = BD 139 T2 = BD 140 ICl = CA 3130 (in DILbehuizing) LS = luidspreker, 8 Q, 0,5 W Diversen: 1 standaardprint formaat 1 (40 X 100 mm) 8 polige IC-voet voor ICl aan/uit-schakelaar batterij, 1 x 9 V of 2 x 4,5 V met passende aansluitclip eventueel aansluitbus voor hoofdtelefoon

worden, dan kunnen beter twee platte 4,5 V batterijen in serie gezet worden. T Meet of de 9 V batterijspanning inderdaad voorhanden is op de betreffende printbaneh. IVIeet ootc de spanning tussen de nul (de min van de batterij)* en het knooppunt R1/R2/R3/C2. R1 en R3 werken als spanningsdeler en halveren de batterijspanning. Er moet dus 4,5 V gemeten worden. Die spanning zal overigens iets lager zijn omdat de inwendige weerstand het meetpunt zal belasten. Bij alle volgende bouw-stappen moet de schakelaar op " u i t " staani B De volgende onderdelen op hun plaats solderen: T l , T2, R6, R7, R8, Dl, D2 en D3. Gezamelijk vormen ze de versterkereindtrap (figuur 4). Ook de luidspreker of een tijdelijke draadbrug op die plaats, kan worden aangesloten. T Om de versterkereindtrap

te testen verbinden we tijdelijk de basis van T l met het knooppunt R1/R2/R3. De spanning op dit punt zal nu zakken tot ongeveer 2,4 V. De uitgangsspanning op het punt R6/R7 zal ongeveer 1 V lager zijn, dus 1,4 V. Als de beide eindtransistoren in orde zijn staat er tussen de basis en de emitter ongeveer 0,6 a 0,7 V. Deze schakeling werkt als een spanningsvolger. De spanning op de uitgang zal de ingangsspanning (basis van Tl) op 1 V blijven volgen. Leggen we bijvoorbeeld 4,5 V (van een batterij) rechtstreeks op de ingang, dan zal de uitgangsspanning 3,5 V zijn. Een spanningsvolger levert een bijdrage aan de stroomversterking: de uitgangsstroom is krachtig genoeg om de luidspreker tot leven te laten komen. Na het testen de basis van Tl weer losmaken. B Nu R4, C7 en de vier draadbruggen vastsolderen.

*) Tenzij anders vermeld worden alle spanningen ten opzichte van nul gemeten. 18 V •<±)

BD139

I BD140I

C2 10 it

16 V

-1

„

l_ö^_(5)

Figuur 3. Zo kan het versterkergedeelte op een printje worden opgebouwd. Figuur 4. Het versterkereindtrapje. Bij uitgangsspanningen tussen 4,5 V en 9 V geleidt hoofdzakelijk T1, bij lagere uitgangsspanningen geleidt T2. Voor het testen wordt de spanning van deler R1/R3 tijdelijk op de basis van T1 gezet. Als nog geen luidspreker is aangesloten moeten die aansluitpunten even kortgesloten worden. Alle dioden en beide basis-emitter-overgangen geleiden nu.

01. .03 :1N4148 Figuur 5. Het verbinden van de potmeter voor de geluidssterkteregeling met de beide printjes door middel van twee afgeschermde snoertjes.

M710X-1S

Figuur 6. Eenvoudig en toch gevoelig. Het ontvangergedeelte bevat geen enkel overbodig onderdeel.

BF256A

Figuur 7. Bouw van het ontvangergedeelte op een standaard printje. Hou exakt deze komponentenopstelling aan. Hoogfrekwentschakelingen dienen in de regel zo kompakt mogelijk gebouwd te worden. De aansluitdraden naar L1, C2 en PI moeten dan ook kort gehouden worden.

/ \ G (Dl

D (G)

9V

-®

Antenne

V

W

BC550C BF256A kD

< ^

A

^ 4M7

H-CD-

6V

«70p

' naar varttarkarprint

01-^1

Figuur 8. T2 vormt samen met R3 en R4 een konstantespanningsbron. Bij het aan massa leggen van R2 zal de spanning op de emitter van T2, ondanks de belasting, slechts weinig dalen.

16 V

-^H±)

8

9V TZ

BC550C

-i^-
1N4148

J

^^-® Onderdelenlijst ontvangergedeelte = 220 kö = 1 kQ = 100 kïï = 470 kQ = 4,7 kQ = 4,7 kQ (5 kQI lin. = 40 pF trimmer C2 = 500 pF draaikondensator 100 pF 2,2 nF 4,7(vF/16V 1 nF/16 V 100 nF 470 pF 1N4148 BF256A BC 550C Diversen: 1 standaardprint formaat 1 (40 X 100 mm) 1 5-polige DIN-bus voor.cliassismontage en 3 5-polige DIN-stekers 2 banaan-aansluitbussen voor antenne- en aardaansiuiting tandwieivertraglng voor C2 wikkeldraad voor LI (zie tabel 1) en PVC elektriciteitsbuis als spoellichaam een lange draad als antenne metalen behuizing 3 draaiknoppen

IC1 in het voetje steken. Let goed op dat de markering van de IC-behuizing de goede kant uit wijst. T We komen op een belangrijk punt: het testen van het hart van de versterker. Nog vóór de voedingsspanning wordt ingeschakeld sluiten we de meter aan tussen de nul van de schakeling en het knooppunt R6/R7. Als alles goed is zal na het inschakelen de meter 4,5 V aanwijzen. Dat dit gebeurt is gelegen in het feit dat via R1 en R3 de plus-ingang (pen 3) op 4,5 V gelegd is (over R2 staat geen spanning omdat er geen stroom in de zeer hoogohmige ingang loopt). De uitgang zal zich zo instellen dat de spanning op de min-ingang nagenoeg gelijk wordt aan die op de plus-ingang. Bekeken voor gelijkspanning (kondensatoren open denken) zien we dat die moet komen via R4. Omdat ook in de min-ingang geen

Stroom zal lopen, staat over R4 geen spanning en zal op knooppunt R6/R7 dezelfde spanning staan als op pen 2 van het IC: de halve voedingsspanning dus. De uitgangsspanning (pen 6) zal ongeveer 1 V hoger zijn. Het beroeren van pen 3 van het IC met een blank draadeindje zal een gebrom in de luidspreker tot gevolg hebben. Misschien dat door instraling al een sterke radiozender hoorbaar is. Omdat het de bedoeling is dat de versterkertrap alleen maar versterkt en niet als ontvanger fungeert, monteren we twee ontstoorkondensatoren: B Soldeer C3 en C5 op hun plaats. Monteer tevens, om de zaak kompleet te maken, R5, C6 en Cl. T Kontroleer nogmaals of de spanning op knooppunt R6/R7 op de halve voedingsspanning ligt en of de versterker bromt als ingangskondensator Cl aan-

B Monteer R2, R3, R4 en T2. T D e spanning gemeten tussen de emitter van T2 en de nul zal ongeveer 7 V zijn. Ze daalt tot 6 V als het vrije uiteinde van R2 met massa verbonden wordt (figuur 8). De transistor werkt als een konstante spanningsbron. De spanning op de emitter wordt hoofdzakelijk bepaald door de spanningsdeler R3/R4. Na het meten R2 weer losmaken van de nul. B Monteer C4, C5 en C6. Let op de polariteit van die laatste twee. T De twee spanningsmetingen van de vorige test-stap herhalen. Er mag praktisch niets veranderen. C4 moet er straks voor zorgen dat er geen hoogfrekwente radiosignalen de versterkertrap in gaan. B Soldeer Dl en Tl op de print. Tl is een FET, een Field Effect Transistor (veldeffekttransistor). De aansluitingen heten gate (vergelijkbaar met de basis), drain Ontvangergedeelte (koliektor) en source (emitter). Een aantal fabrikanten Hier komen we aan het hebben de gate- en de meest tot de verbeelding drain-aansluiting net anderssprekende deel van de schaom zitten. Met een multimekeling. Het ontvangergedeelter op het ohmbereik kan te komt op een aparte print. dat eventueel gekontroleerd Belangrijk is het om bij de worden. In dat bereik bouw van deze print precies geschakeld is de COM-pen de plattegrond van figuur 7 in de regel positief (dankzij aan te houden. Niet alleen de interne batterij). Houden om ervoor te zorgen dat de we die meetpen op de gate onderlinge elektrische veren de andere op de drain of bindingen in orde zijn, maar op de source, dan moet de ook omdat de onderdelen wijzer uitslaan. Andersom elkaar onderling beïnvloegepoold mag de wijzer in den. De stand ten opzichte beide gevallen niet uitslaan. van elkaar speelt dus een Verbind de uitgang van de rol. B Met draadjes worden de . ontvangerschakeling met het nog vrije kabeltje op de plus en de min van de vervolumepotmeter. Ook hier sterkerprint doorgetrokken komt de afscherming aan naar de ontvangerprint. Ook massa en de binnenader op C7 op de ontvangerprint de eigenlijke uitgang (de monteren. min-aansluiting van C6). T Kontroleer of de 9 V batT Op het knooppunt R2/T1 terijspanning inderdaad aanmoet zo'n 6 V staan, maar wezig is op de ontvangerdie spanning kan van geval print. Ook kijken of de polatot geval afwijken. Over de riteit (plus en min) in orde diode, staat 0,6 V. De FET is. C7 moet hoogfrekwentwerkt als versterker stoorsignalen op de voe(figuur 9). Als men de gate dingslijnen onderdrukken.

geraakt wordt (punt met het " w i t t e " pijltje). De brom zal groter zijn dan bij de eerder genomen test, want R5 en C6 verhogen de versterking voor wisselspanning van de schakeling. B Twee afgeschermde snoertjes solderen aan de geluidssterktepotmeter PI zoals getekend in figuur 5. De afscherming (dunne draadjes die de buitenmantel vormen) komen aan massa (1) op de print. De binnenader die op de loper van de potmeter zit (middelste aansluitpunt) wordt verbonden met de ingang van de schakeling. T Met PI is het mogelijk de sterkte van de brom te regelen als men de andere binnenader (waar "ontvanger" bij staat) vastpakt. De versterker is nu klaar. Het is trouwens ook mogelijk om dit versterkertrapje voor andere doeleinden te gebruiken.

9V

-l^^^ BC550C

R1 -|220I
Tl

R2 naar versterker

BF256A D1' I1N4148

O Tabel 1

wikkelgegevens

frekwentie- aantal winbereik (MHz) dingen Lia 1...3 2,5...13 7,5...34

draaddikte Lia (mm)

aantal windingen Lib

draaddikte

0,25 0,25 0,25

72 24 8

0,25 0,5 of 0,7 0,7

7 3 2

spoellichaam: ongeveer 4 cm PVC elektriciteitsbuis, 16 mm <ji

Lib (mm)

steker: 5-polige DIN-steker zonder huisje

10

•

>. (^ i )

Figuur 9. Dit gedeelte van de ontvangertrap werkt als versterker. Aangesloten op de versterkerprint moet bij het aanraken van de gate (G) en Tl een gebrom hoorbaar zijn. Zoniet, kontroleer dan de aansluitingen van de FET. Figuur 10. Het aansluiten van de vijfpolige DIIM-bus voor de verwisselbare spoelen moet zorgvuldig gebeuren, anders werkt het niet.

Flguur 11. De spoel voor de afstemkring en de terugkoppelspoel (Lib en Lia) moeten volgens deze figuur gewikkeld en aangesloten w o r d e n . Als wikkellichaam dient een 4 c m lang stukje PVC elektriciteitsbuis.

11

Figuur 12. De terugkoppelpotmeter w o r d t met korte stukjes draad op de ontvangerprint aangesloten.

aanraakt zal uit de luidspreker een krachtig gebrom hoorbaar moeten zijn (PI wel opendraaien). Zo krijg je er al een idee van hoe gevoelig de ontvangerschakeling wordt. Een vinger in de buurt van de FET is vaak al genoeg om het brommen te veroorzaken. B C3 en R1 insolderen. T Na het inschakelen zal het brommen weer beginnen als het knooppunt C3/R1 aangeraakt wordt. B Bij het monteren van trimkondensator Cl er goed op letten dat de aansluiting waarmee ook het verstelschroefje is verbonden op de massabaan komt. Ook C2, een "gewone" afstemkondensator, wordt aangesloten, en wel via twee korte draadjes. Let er ook in dit geval op dat de aansluiting die verbonden is met de as van de kondensator verbonden wordt met massa. Doet u dat niet, dan zal goed afstemmen later onmogelijk blijken te zijn omdat de kondensator iedere keer als u hem vastpakt beïnvloed wordt. Ook kunnen we nu de vijfpolige DIN-aansluitbus met draadjes aansluiten. Die bus dient voor het aansluiten van de spoelen die samen met de variabele kondensatoren de afstemkring vormen. Om diverse kortegolf-

banden te bestrijken is het nodig gebruik te maken van verschillende spoelen. Door die spoelen op vijfpolige DIN-stekers te monteren kan er zeer eenvoudig van band gewisseld worden. Het wikkelen van de spoelen gaat met behulp van tabel 1. Als drager voor elke spoel wordt een 4 centimeter lang stukje PVC-buis gebruikt die ook in elektrische installaties zijn toepassing vindt (zgn. elektrapijp of elektriciteitsbuis). De meest gangbare diameter is 16 mm en dat past mooi om een vijfpolige DIN-steker. Eventueel moet die steker met wat tape (isolatieband o.i.d.) verdikt worden. Het oorspronkelijke huisje van de steker wordt niet gebruikt. Het wikkelen van de spoeltjes zelf doen we met gelakt koperdraad met de in de tabel aangegeven dikte. Nog beter is het om speciaal hoogfrekwent litzedraad te gebruiken (te vinden op de ferriet-antennestaaf van een sloopradio). Zorg ervoor dat de spoeltjes mooi strak en gelijkmatig gewikkeld zijn. De draaduiteinden worden door gaatjes in de PVC-buis gevoerd en vastgesoldeerd op de pennen van de DINsteker (zie ook figuur 10). Heel belangrijk bij het aansluiten van die spoelen is dat Lia, de terugkoppelings-

wikkeling, omgekeerd aangesloten moet worden ten opzichte van Lib, de spoel die opgenomen is in de afstemkring. Als bijvoorbeeld het onderste draadeinde van Lib met de nul is verbonden, dan moet dat ook het geval zijn met het bovenste draadeinde van Lia. Daarbij gaan we ervan uit dat de spoelen in gelijke richting gewikkeld zijn, zoals ook in figuur 11 getekend is. Maak eerst één spoel, bijvoorbeeld die voor het 1. . .3 MHz bereik, waarna we de ontvangstkwaliteiten gaan testen. T Steek de spoel in de DINbus en verbind de nul van de schakeling met de waterleiding of een CV-pijp. Zo hebben we de noodzakelijke aardaansluiting verkregen. (Let op: de randaarde van een geaard stopkontakt mag niet gebruikt worden.) Vervolgens sluiten we een antenne aan. Dat kan aan de "hete" (niet aan aarde liggende) kant van C2 of aan Lia, op de DIN-bus (zie figuur 10). Uitproberen wat het beste effekt geeft. Als antenne kan gewoon een (geïsoleerde) draad van enkele meters lang gebruikt worden. Na het inschakelen zullen naar alle waarschijnlijkheid de eerste zenders al hoorbaar zijn. Het aanraken van de gate van de FET

moet het al eerder gehoorde brommen tot gevolg hebben. Met C2 (en Cl) moet het mogelijk zijn op verschillende zenders af te stemmen, hoewel de ontvangst nog zwak zal zijn. B Solderen: C8, R5 en de aansluitingen van PI, die laatste met korte stukjes draad. Figuur 12 laat zien hoe de potmeter aangesloten moet worden. T Nu is de schakeling helemaal klaar. Bij het inschakelen hoor je misschien direkt een doordringend gepiep of gefluit. Met het verdraaien van de 4,7 kQ terugkoppelpotmeter moet dat geluid aan- en uitgezet kunnen worden. Zoniet, kijk dan of de spoelaansluitingen niet verwisseld zijn en of de spoelen niet verkeerdom gewikkeld zijn. Eventueel de aansluitingen van Lia verwisselen of het aantal windingen van deze spoel verhogen. B Waarschijnlijk is het al opgevallen hoe buitengewoon gevoelig de schakeling reageert op het aanraken of verleggen van onderdelen. Dat is niet te vermijden, want om ook zenders van heel ver weg op te kunnen pikken is een hoge gevoeligheid noodzakelijk. Door de schakeling in een stevige metalen kast in te bouwen kunnen de bezwaren echter

overwonnen worden. Zoals gezegd moeten de draadverbindingen met de kondensator (C2), de DIN-aansluitbus en de terugkoppelpotmeter zo kort mogelijk zijn. In de achterkant van het kastje kunnen de DlN-bus, de aardaansluiting en de aansluiting voor de antenne gemonteerd worden. In de voorzijde komen, zoals op de foto aan het begin van dit artikel al te zien is, de bedieningsknoppen (volume, terugkoppelpotmeter en afstemming), eventueel een aanslultbus voor een hoofdtelefoon en een aan/uitschakelaar. Wat de afstemknop betreft vermelden we dat deze het beste niet direkt met de as van C2 gekoppeld kan worden, maar via een (tandwiel-)vertraging. Het frekwentiegebied dat met één spoel bestreken wordt is namelijk zo groot, en de zenders zitten zo dicht op elkaar, dat de as van C2 maar een miniskuul beetje verdraaid hoeft te worden om de volgende zender te pakken te krijgen. In de winkel zijn kant en klare vertragingen te krijgen, maar ook in een oude radio is misschien iets bruikbaars te vinden. De metalen kast moet zelf ook met nul verbonden wor-

den. Dat gaat het beste bij de aardbus, bijvoorbeeld door deze niet met de (meestal) bijgeleverde plastic ringetjes te isoleren, maar door deze "metaal-opmetaal" vast te zetten. Het yersterkertrapje is in staat een klein luidspekertje aan te sturen. Met oog op het batterijverbruik is het geproduceerde lawaai echter gering. Als een hoofdtelefoon wordt aangesloten zal meestal het volume wat teruggedraaid moeten worden. Het stroomverbruik bedraagt ongeveer 40 mA. Het overbruggen van de dioden D l . . . D3 in de versterkertrap heeft tot gevolg dat het stroomverbruik daalt tot 20 mA, maar dat gaat wel ten koste van de geluidskwaliteit.

Bediening Over de "beste antenne" diskussiëren de geleerden al zolang er radio bestaat. Enkele meters draad, aan het einde met een gewichtje verzwaard en in een boom geslingerd, voldoet al heel goed. Verder hangen de ontvangsteigenschappen van deze ontvanger zeer af van de vingervaardigheid van de man of vrouw die

het apparaat bedient. Hoe meer men de terugkoppelpotmeter verdraait (hoe kleiner de terugkoppelfaktor gemaakt wordt), des te duidelijker en selektiever de ontvangst wordt. Maar de schakeling mag natuurlijk niet beginnen te fluiten, de optimale instelling licht vlak voor dit punt. Overigens is dit alles frekwentieafhankelijk, dus iedere keer als de ontvangstfrekwentie veranderd is (door te draaien aan C2) moet ook de terugkoppelpotmeter opnieuw ingesteld worden. Allerlei zenders kunnen ontvangen worden, zowel spraak, muziek als morse. Bij spraak is er soms een eigenaardig kwakende stem hoorbaar. Dat is te verwijten aan het feit dat je een zogenaamde SSB-zender (single side band) te pakken hebt, een zender waarbij een bepaalde techniek is toegepast om een grote reikwijdte te krijgen en waarbij maar een klein stukje van de kortegolfband nodig is (kleine bandbreedte).

Experimenten Wie graag met radioschakelingen experimenteert kan met deze kortegolfontvanger alle kanten uit. Vooral aan de antenne en de afstemkring (Cl, C2, LD kan van alles veranderd en uitgeprobeerd worden. De antenne • kan bijvoorbeeld eens aangesloten worden op Lib in plaats van op Lia. Of het aantal wikkelingen van de spoelen kan gevarieerd worden. Eventueel kan de antenne op een aparte, derde, wikkeling aangesloten worden waarvan het aantal wikkelingen experimenteel bepaald kan worden. Ook kan voor Cl een normale variabele kondensator in plaats van een trimmer gebruikt worden, waarmee een fijnafstemming verkregen wordt. Over de trimmer Cl gesproken, deze is toegevoegd om

de ontvanger te kunnen ijken. Daarvoor is tevens een tweede radio-ontvanger nodig met de kortegolf erop. Verdraai de terugkoppelpotmeter tot de ontvanger begint te fluiten. Nu werkt de Atlantis als een (zwakke) zender die ontvangen moet kunnen worden op de nabij opgestelde radio-ontvanger. Op de schaal van de radio kan worden afgelezen op welke frekwentie de Atlantis op dat moment werkt. Als op meerdere punten het gefluit te horen is, dan geldt die frekwentie waarbij het geluid het sterkst is. Met trimmer Cl, of anders met het veranderen van het aantal windingen van Lib, kan het ontvangstbereik van de Atlantis gunstig ingesteld worden. Met twee zelfbouwontvangers hebben we zelfs een zend- en ontvanginrichting. Beide ontvangers worden op dezelfde frekwentie afgesteld, en beide worden met de terugkoppelpotmeter zodanig ingesteld dat ze oscilleren (fluiten). De ene ontvanger is nu bij de andere hoorbaar, en andersom. Door in- en uitschakelen van de terugkoppeling kunnen bijvoorbeeld morsesignalen, overgeseind worden, vooropgesteld dat men het morse-alfabet beheerst. De reikwijdte is natuurlijk beperkt, met wat geluk komt men tot in de naastgelegen kamer, maar meer is door de PTT zonder zendvergunning ook niet toegestaan. Beter is het, als men dan toch geïnteresseerd is in alles wat met zenden en ontvangen te maken heeft, om kontakt op te nemen met een vereniging van zend- en luisteramateurs, bijvoorbeeld de VERON (Vereniging voor Experimenteel Radio-Onderzoek in Nederland). Het adres is: VERON Postbus 1166, 6801 BD Arnhem telefoon: 085-426760

ü

DIGI-taal lessen in enen en nullen deel 13: RC-logica Het is alweer een tijdje geleden dat we de invloed van de tijd op het gedrag van logische schakelingen hebben geïntroduceerd. Weet u nog? De sekwentiële oftewel tijdsvolgorde-schakelingen. Deze maand gaat het óók over de invloed van de tijd, maar dan over de invloed van de tijd die het kost om, via een weerstand, een kondensator te laden of te ontladen. Dat leidt tot allerlei "impulsieve" logische toestanden. Voor de bijbehorende experimenten op de digitrainerprint zijn enige extra onderdelen nodig, die u overigens in financieel opzicht niet de kop zullen kosten: hooguit een gulden of twee, drie. Die onderdelen zijn: 3 weerstanden, 3,3 kilo-ohm 1/8 watt 3 elektrolytische kondensatoren (eiko's) 47 fjF/16 volt 1 elko 4,7 MF/16 volt Zorg voor exemplaren met voldoende lange aansluitdraden. Soldeer een opsteekschoentje aan elke aansluitdraad. En dan zijn we zo ver! Op één ding na (misschien): De nu volgende experimenten kunnen alleen maar goed worden uitgevoerd met een NEN-poort-IC type 74LS00, niet met het "gewone" type 7400. Dat komt omdat diverse poortingangen via een weerstand van 3,3 kilo-ohm met " O " zijn doorverbonden. Als een TTL-poortingang "O" is, loopt er een stroom uit die ingang naar massa. De spanningsval over de al genoemde weerstand, ten gevolge van die uitgaande stroom, mag niet te groot worden, want anders wordt die poortingang in logisch opzicht " 1 " . De stroom uit een LS-poortingang die "O" is, is véél kleiner dan die uit een gewone TTL-ingang en geeft, bij de gekozen weerstandswaarde, geen aanleiding tot een onbedoelde " 1 " op de poortingang. De eerste, wel héél eenvoudige schakeling, is de monoflop:

aansluiting eerst door met de nul-rail. Aangenomen dat-ie was geladen zal de kondensator zich nu vrijwel volledig over de 3k3-weerstand ontladen. Er staat dan een paar tiende volt over de kondensator. De poortingang is dus "O". De NEN-poort is als inverter geschakeld, vandaar dat indikatieLED A oplicht. Verbind nu de min-aansluiting van de elko met de positieve voedingsrail. En wat zien we gebeuren? De LED is gedurende enige tijd gedoofd en gaat daarna weer aan. Hoe komt dat? Zodra één kant van de elko plotseling " 1 " is, gaat de andere aansluiting van de elko in eerste instantie zeer volgzaam mee omhoog. De ingang van de poort wordt dan óók plotseling " 1 " , dus de uitgang wordt plotseling "O", en de LEO gaat uit. (Vanwaar dit slaafse gedrag van de elko? Voor een wijziging van de spanning over de elko is een wijziging van de elektrische lading nodig. Voor dat laatste moet er gedurende een zekere tijd een laad- of ontlaadstroom lopen.) De kondensator wordt via de 3k3-weerstand opgeladen nadat één kant van de kondensator aan " - I - " is komen te liggen. Daardoor neemt de spanning over de elko toe,van een paar tiende volt naar een paar volt. (Daarbij wordt de " m i n " van de elko positief ten opzichte van de "plus". Dat mag eigenlijk niet bij eiko's, het moet altijd andersom zijn. Maar een paar volt in de verkeerde richting wordt "oogluikend" toegestaan.) Op een gegeven moment is de spanning over de kondensator zó groot geworden dat de ingang van de poort " O " is, en dat ook blijft tot nader order. Daardoor is de poortuitgang " 1 " en de LED brandt weer. Het kortstondig doven van de LED duurt langer naarmate de weerstand of.de kondensator een hogere waarde (dus een grotere hoeveelheid ohm of farad) heeft. Het is overigens niet gewenst dat de weerstand in waarde wordt verhoogd. Over die kwestie hebben we het al gehad. Alleen met de grootte van de elko kan de tijd dat de LED uit is worden beïnvloed. De weerstand mag overigens wél worden verlaagd, als men de monotijd wil verlagen. De schakeling van figuur 1 ziet er eigenlijk toch wel erg "naakt" uit. Laten we hem wat gaan "aankleden":

indikatie

846e2X.1

De zwarte balk van het kondensator-symbool geeft aan dat het de min-aansluiting is (aluminium beker). Verbind deze

De " m i n " van de elko wordt nu niet meer met de hand met " + " of " O " verbonden, maar via de uitgang van de toegevoegde logische schakelaar. Indien M4 " 1 " is, reageert de uitgang van de logische schakelaar op een triggerpuls (nivoverandering van " O " naar "1") op de andere ingang, IVI5. Indien M4 " O " is, gebeurt er niets op de uitgang van de logische schakelaar. Met het logische nivo op M4 kun je dus al dan niet toestaan (Engels computerjargon:"Enable") dat een triggerpuls op de andere ingang tot de uitgang doordringt.

De officiële naam van de monoflop luidt: "monostabiele multivibrator". "Monostabiel", omdat er uiteindelijjk maar één stabiel uitgangsnivo (hier: "1") mogelijk is, want het andere uitgangsnivo is altijd van tijdelijke aard. Tegenover "monostabiel" staat "bistabiel". De flipflop, die we eerder hebben leren kennen, is een voorbeeld van een bistabiele schakeling, want er zijn altijd twee verschillende, permanente uitgangsnivo's mogelijk. We bouwen de toegevoegde schakeling van figuur 2 om tot een monoflop:

lator. Verlaag één kondensator tot 4,7 piF, en de knipperfrekwentie wordt hoger, zij het dat nu de tijd dat één van de twee LED's gedoofd is aanmerkelijk korter wordt.

indikatie

indikatie

indikatie

indikatie

%

Htfl7)sa4; Nu licht LED A langer op dan LED B. Dat laat het nu volgende pulsplaatje duidelijk zien. Links de situatie met onderling gelijke schakeltijden, rechts met duidelijk verschillende schakeltijden, zoals in figuur 5 het geval is.

Na het omschakelen van "O" naar " 1 " , van kondensator Cl gaat eerst LED B uit en daarna, op exakt hetzelfde tijdstip dat LED B weer gaat branden, gaat LED A uit. De nivoverandering (van " O " naar "1") op de uitgang N3, die optreedt als LED A weer gaat branden, kan worden gebruikt voor de aktivering van de eerste, linker monoflop:

Cl " 0 2 - 47^F

—;"Lru~ir

LED A

LEDB -«-tijd

• ^

84662X.4

Nu worden de monoflops om de beurt geaktiveerd, dus om de beurt getriggerd. De schakeling produceert permanent "logische trillingen" 0-1-0-1 . . . en is dus een oscillator. Wie Elex regelmatig leest zal deze schakeling al eerder zijn tegengekomen, in de vorm van allerlei geluid producerende "pieper"-schakelingen. Indien het de bedoeling is dat de oscillator een hoorbare toon opwekt, moet de oscillatorfrekwentie worden verhoogd. Dat wil zeggen: per sekonde moeten de monoflops veel vaker (om de beurt) worden geaktiveerd. De pulsen op de uitgangen kun je natuurlijk pas horen als op één van die uitgangen een versterkertje en een luidspreker is aangesloten. De frekwentie wordt hoger door de kondensatoren en/of de weerstanden in waarde te verlagen. Maar nu terug naar onze knipperende (LED's A en B) oscil-

"°";_n_jL_fi_ -•tijd

84662X-6

indikatie

"2 "p"^

Cl = 4 , 7 ^ F , C2 = 47^F

De technicus spreekt van een "symmetrische" (links in figuur 6), danwei van een "asymmetrische" (rechts) puls/pauze-verhouding. En nu we tóch met jargon aan het strooien zijn: de oscillatorschakeling van figuur 4 of 5 staat bekend onder de naam "astabiele multivibrator". "Astabiel", omdat er nooit sprake is van permanente logische nivo's, want oscilleren is: altijd in beweging blijven. De nu volgende oscillator is opgebouwd met drie monoflops en heeft geen officiële naam:

indikatie

Cl = C2 = C3 = 4 7 , J F

R1 = R2= R 3 = 3 . 3 k n

De drie LED's gaan achtereenvolgens om de beurt even uit. Er is spral<e van een soort looplicht. Uiteraard is het mogelijk om nog meer monoflops op deze wijze achter elkaar te schakelen. Wil de oscillator niet starten, dan kan worden volstaan met het even " 1 " maken van een poortingang. In de digitale techniek bestaan nog talrijke andere oscillatorschakelingen. Het gaat in het kader van DIGI-taal te ver om ze allemaal te bespreken. In het geval van oscillatoren voor hoge frekwenties, bijvoorbeeld klokgeneratoren voor microprocessor-schakelingen, worden de weerstanden en kondensatoren vaak vervangen door een (kwarts)kristal. Hierdoor is de frekwentie van de oscillator zeer stabiel. De eenvoudige oscillatorschakeling van figuur 4 is heel goed te gebruiken als klokgenerator voor de tellers, delers en registers die eerder behandeld zijn. Bij wijze van voorbeeld de binaire teller van deel 11:

SN 74123

V + / 1 C ; R 10,,., IQ

IA

1B

IS

IQ

2Q

2Q

es;

2B

2A

2C,.., C/R

t-èi^^e

84662X-10

8

indikatie

indikatre

indikatie

indikatie

indikatie

Hó

Indikatie

Indikatie

Gó FF2

CLK

•' FF3 O

J FF4 °

CLK

CLK

K

r r ITT Cl - C2 - 47|iF R1-R2-3,3kn

FF1,FF2 = IC6 FF3,FF4 = iC7

t = 0,45 X R X C (74LS123) (R = 5 . . . 260 k; C minstens 1000 pF) Neemt men voor C een elko, dan moet een diode (type 1N4148 bijvoorbeeld) worden toegevoegd, zoals in figuur 9 is aangegeven. Het IC triggert op positieve (van "O" naar "1") flanken op ingang B als ingang A " O " is, of op negatieve flanken (van " 1 " naar "O") op A als B " 1 " is. Voor meer informatie verwijzen we u graag naar het "Data Sheet Boek", een Elektuur-uitgave.

IT?

©®-

IVlonoflops bestaan in kant en klare IC-vorm. De 74LS123 bijvoorbeeld bevat twee "mono's", met per mono twee ingangen en een "wis-'ingang, genaamd CLEAR. Met deze inang kan de monoflop indien gewenst onmiddelijk in de rusttoestand gebracht worden. De monoflops in dit IC zijn hertriggerbaar. Dat wil zeggen dat, als de monoflop bezig is met de afwerking van een monotijd en opnieuw op een ingang wordt getriggerd, opnieuw, dus vanaf de meest recente triggering, aan de afwerking van een monotijd begonnen wordt. De monotijd volgt uit de nu volgende formule:

rr

IC6

IC7

®

@

Het data sheet-boek, een uitgave van Uitg. Elektuur B.V., biedt de elektronica-hobbyist een schat aan gegevens over de meest toegepaste CMOS-, TTL- en lineair-IC's, verspreid over zo'n 250 pagina's. Naast technische gegevens als aansluitingen, voedingsspanningen en toelaatbare belastingen, treft u er ook diverse schema's (applikaties) in aan, die u laten zien hoe u een bepaald IC kunt toepassen. Een must voor iedere elektronica-knutselaar. U kunt het boek bestellen door ƒ 37,— (Bfrs. 729) over te maken op gironummer 124.11.00 (voor België per 000-017-70.26-01) t.n.v Elektuur B.V. te Beek (L), onder vermelding van "data sheet-boek".

0S3r«*®ïS (ennS^^^^^PP^n en '^naördgheden een beetje licht in het duister te brengen.

Frekwentiebereik Luidsprekers komen voor in allerlei soorten en maten. De meeste fabrikanten — en dat zijn er nogal wat — beperken zich niet tot een paar typen, maar produceren meteen een heel assortiment luidsprekers, die allemaal weer iets andere eigenschappen vertonen. Voor een leek is er haast niet meer uit te komen, want waar moet je nu eigenlijk op letten en welke gegevens zijn nu wèl en niet belangrijk? In dit artikel proberen we

Omdat dit de konstruktie nu eenmaal met zich meebrengt, ligt het frekwentiebereik van een luidspreker altijd tussen twee punten: de onderste grens wordt gevormd door de resonantiefrekwentie en de bovenste zou men de "hoogst bruikbare frekwentie" kunnen noemen. De resonantiefrekwentie wordt bepaald door de bewegende massa in kombinatie met de kompliantie (beweeglijkheid) van de membraanophanging. Hoe hoger de massa en hoe soe-

peler de ophanging van het membraan, des te lager wordt de resonantiefrekwentie. Bij inbouw in een gesloten box wordt de membraanbeweging tegengewerkt door de in de box opgesloten lucht, waardoor de resonantiefrekwentie stijgt. De meeste hifi-basluidsprekers zijn speciaal ontworpen voor toepassing in een gesloten box; hun membraanophanging is namelijk dermate soepel dat ze zonder de tegenwerking van die opgesloten luchtmassa niet eens mogen worden gebruikt. In principe geldt dat een zwaar membraan (oftewel

r/

100

ƒ

•

\

dB

^

s

90

r^4

^ '^s 1 ' .y^

K

/ / /

' ^ \ c ;h

vJ T3

/

^7^ .LT IT

*•

A

^ ^

\ \

1 80

0

20

50

100

200

500Hz

1

2

5

"konus"), een soepele ophanging en een groot kastvolume tot een lage resonantiefrekwentie leiden. Voor wat betreft de hoge frekwenties ligt de zaak precies andersom: hoe kleiner en lichter de konus, des te hoger wordt de "hoogst bruikbare frekwentie" die de luidspreker produceert. Dat verklaart ook waarom zogeheten "breedbandluidsprekers" vaak zijn uitgerust met een dubbele konus (figuur 2). In het midden van de grote (bas)konus bevindt zich dan een extra kegelvormig konusje voor de weergave van de hoge tonen. Een krachtige basweergave

10kHz

fr ek w eni ie

20

Figuur 1. Frekwentiekarakteristiek van een willekeurige luidspreker. Jammer genoeg zeggen die kurves niet alles, omdat voor de metingen niet altijd dezelfde normen worden gehanteerd. Figuur 2. Een flinke basweergave vraagt om een grote konus; voor de hoge tonen dient de konus juist klein en licht te zijn. Oe vooral vroeger zeer populaire dubbelkonusluidsprekers waren eigenlijk een kombinatie van twee luidsprekers. Het kleine donkere konusje in het midden is speciaal toegevoegd voor de hogetonenweergave.

o

vraagt om een grote konusdiameter. Immers, hoe groter de luidspreker, des te meer lucht hij in beweging kan zetten en des te hoger de maximale geluidsterkte. Wil men de box per se klein • houden, dan staat de konstrukteurs nog een " t r u u k " ter beschikking om ook met een kleine luidspreker een relatief forse basweergave te krijgen. Die luidspreker wordt dan namelijk voorzien van een membraan dat extreem grote uitslagen kan maken, waardoor hij vrijwel net zoveel lucht kan verplaatsen als zijn grote broer. Het voordeel van de kleine afmetingen gaat echter ten koste van een toename van de vervorming, aangezien die grote membraanuitslagen zich nooit zo gelijkmatig (lineair) voltrekken als de veel kleinere bewegingen die een grote luidspreker maakt. Daar komt nog bij dat een grote membraanuitslag ook een vrij hoge demping vereist, waardoor het rendement slechter wordt. Maar daarover zo meteen meer.

Demping De demping van de luid

spreker zelf wordt door de fabrikant slechts zelden opgegeven. Toch is het een heel belangrijke eigenschap. De demping vermindert namelijk de invloed van de resonantiefrekwentie. Hoe sterker de demping, des te vlakker wordt het frekwentieverloop, zodat ook lage frekwenties naar verhouding nog goed worden weergegeven. Een sterke demping heeft echter ook nadelen en dat brengt ons bij h e t . . .

Rendement Het rendement van een luidspreker geeft aan hoeveel watts (vermogen) men er in moet stoppen om er een bepaalde geluidsdruk uit te krijgen. Om nog even op die demping van daarnet terug te komen: een hoge demping resulteert in een vlakkere frekwentiekarakteristiek, maar kost ook meer watts! Daarom zijn kwaliteitsluidsprekers nogal eens "watt-vreters". Het rendement hangt voor een belangrijk deel af van de sterkte van de magneet. Maar, pas op: de afmetingen en het gewicht van een magneet zeggen niet alles, want ook het materiaal

waaruit hij bestaat spreekt een stevig woordje mee. Als men luidsprekers op dit punt met elkaar wil vergelijken, kan dat het beste aan de hand van de door de fabrikant opgegeven cijfers voor de magnetische induktie in de luchtspleet of de magnetische flux. Meestal is het trouwens niet zo nodig om magneetsterkten te vergelijken, aangezien de meeste fabrikanten tegenwoordig zo verstandig zijn om het rendement van hun luidsprekers gewoon op te nemen in het lijstje van technische gegevens dat zij verstrekken. Doorgaans gebeurt dat in de vorm van een dB-getal. Dat getal stelt dan de in decibels uitgedrukte geluidsterkte voor, die de luidspreker op 1 meter afstand produceert, wanneer hem een vermogen wordt toegevoerd van precies 1 watt. Duitse fabrikanten doen het vaak precies andersom: Die geven niet het rendement op, maar de "Betriebsleistung". Daarmee bedoelen ze het vermogen dat een luidspreker nodig heeft om op 1 meter afstand een geluidsdruk van 96 dB op te wekken.

Vermogen Om mogelijke misverstanden meteen uit de weg te ruimen: Een luidspreker is geen gloeilamp en het "vermogen" van een luidspreker Is heel iets anders dan dat van een gloeilamp. Sommigen schijnen nog altijd te denken dat een 100 watt luidsprekerbox te "zwaar" zou zijn voor een 40 watt versterker, omdat die box zou proberen om 100 watt uit de versterker te "trekken", waardoor de versterker het loodje zou leggen. Geen sprake van! Onder het "vermogen" verstaan we bij een luidspreker het vermogen waartegen hij bestand is, oftewel de belastbaarheid. Aan een 100 watt luidsprekerbox kan men dus een

vermogen van 100 watt toevoeren zonder dat hij stuk gaat; de box mag echter gerust op een 20 watt versterker worden aangesloten. Het belangrijkste is het nominale vermogen of de nominale belastbaarheid van een luidspreker. Dat is het vermogen waarmee men de luidspreker kontinu mag belasten. Bij het vergelijken van vermogenscijfers van luidsprekers moet men altijd een beetje voorzichtig zijn. Niet alle fabrikanten houden er bij hun specifikaties dezelfde normen op na. Voor een goede vergelijking dien je niet alleen te weten wat er gemeten is, maar ook hóe er gemeten is. De belastbaarheid van een luidspreker wordt voornamelijk bepaald door twee dingen: de warmte die de spreekspoel kan verdragen en de mechanische belastbaarheid van de konusophanging. Vooral de lijmverbindingen tussen spreekspoel en konus en tussen de konusophanging en het chassis zijn kwetsbaar. Ook de centrering van zowel spreekspoel als konus is gevoelig voor al te hoge belastingen. De mechanische belasting is natuurlijk ook afhankelijk van de demping, reden waarom voor basluidsprekers het vermogen altijd wordt opgegeven in i n g e b o u w d e toestand. Zonder kast is de belastbaarheid meestal veel en veel lager. Bij middentonen- en hogetonenluidsprekers geldt de vermogensopgave van de fabrikant doorgaans bij gebruik van een bepaald (scheidings)filter. Ook hier is zónder filter de belastbaarheid weer beduidend lager. Het is eerder regel dan uitzondering dat een tweeter die mèt filter 50 watt mag hebben, zónder filter slechts 5 watt kan verdragen! Hier en daar wordt door fabrikanten ook nog wel eens het muziel
kreet waar men bij luidsprekers niet al te veel houvast aan heeft. Wèl bruikbaar is een serieuze opgave van het piekvermogen, d.w.z. datgene wat een luidspreker kan verdragen zolang het om kortstondige pieken gaat. Kortstondige pieken belasten wèl de konusophanging, maar geven nauwelijks verhitting van de spreekspoel. Het piekvermogen ligt bij veel luidsprekers dan ook stukken hoger dan het nominale vermogen en aangezien muziek voor 90% uit pieken bestaat, vormt het piekvermogen dus een nuttig gegeven.

Impedantie Normaliter 4 of 8 ohm. Bij gelijkblijvende uitgangsspanning geeft een versterker aan een 4 ohm luidspreker twee maal zo veel vermogen af als aan een 8 ohm exemplaar. In de praktijk gaat die vlieger meestal niet op. Veel versterkers kunnen namelijk de daarvoor vereiste twee maal zo hoge stroom niet leveren, zodat bij 4 ohm belasting nauwelijks meer vermogen wordt geproduceerd dan bij 8 ohm — soms zelfs minder. Te lage luidsprekerimpedan-

Bij aanschaf van een luidsprekerbox moet u de volgende punten in de gaten houden. • Ais impedantie kunt u het beste de laagste waarde kiezen die voor de versterker in kwestie is toegestaan. Een hogere impedantie mag ook. maar dat gaat wel gepaard met een daling van ht vermogen. • Zolang de nominale belastbaarheid van de boxen groter of gelijk is aan het maximale uitgangsvermogen van de versterker, zit u altijd goed. Er vanuit gaande dat men zich beperkt tot

ties kunnen een versterker dus overbelasten; te hoge impedanties zijn daarentegen nooit schadelijk. Een 8 ohm luidsprekerbox op een voor 4 ohm bedoelde versterker vormt geen enkel probleem; het omgekeerde kan wel problemen geven. Wèl is het natuurlijk zo dat bij aansluiting van een 8 ohm luidspreker op een voor 4 ohm bedoelde versterker, er minder vermogen wordt geproduceerd en de box misschien niet zo luid speelt als men gedacht had. Overigens is het zonder meer mogelijk om op een 4 ohm versterkeruitgang twee 8 ohm boxen parallel aan te sluiten. Het geproduceerde vermogen wordt dan gelijkmatig over beide boxen verdeeld. Luidsprekerboxen in serie schakelen is iets dat men maar liever niet moet doen. Begrijp ons goed: het is niet zo dat het kwaad kan. Men mag op een 8 ohm versterkeruitgang best twee in serie geschakelde 4 ohm boxen aansluiten. Maar jammergenoeg gaan bij serieschakeling de luidsprekers elkaar onderling beïnvloeden, hetgeen de geluidskwaliteit meestal beduidend verslechtert.

Figuur 3. Een typische kwaliteitsluidspreker: opvallend zijn het solide gegoten frame en de grote, krachtige magneet.

I^^^VV^I^I • u^^m .^^^^^ l^^^l llxi11W1^1^^ lwl^ w

koriK het spelen van muziek. hoeft een iets kleinere nominale belastbaarheid ook geen bezwaar te zijn, aangezien het piekvermogen van een box doorgaans een stuk hoger ligt. • Op het door de fabrikant opgegeven frekwentiebereik nioet u zich niet blind staren. want bij het meten worden nogal eens verschillende normen gehanteerd. Als regel geven grote boxen een betere

basweergave dan kleine en hebben meerwegsystemen een evenwichtigere karakteristiek dan boxen met slechts één luidspreker. Maar er zijn helaas ook genoeg grote boxen met een ronduit slechte bas, net zo goed als er meerwegsystemen zijn die verre van evenwichtig klinken. • Een versterker met weinig uitgangsvermogen vraagt om een box met een goed rendement; staat er genoeg

versterkervermogen ter beschikking, dan is het rendement minder belangrijk. Het rendement van een luidsprekerbox vormt geen maatstaf voor de kwaliteit; veel goede hifiboxen hebben juist een heel laag rendement. Kortom: Ideale luidsprekers bestaan niet. Elke luidspreker is en blijft een kompromis. Kijk niet te veel naar de cijfers die de fabrikant opgeeft. maar probeer zoveel mogelijk boxen kritisch te beluisteren. Uw eigen oren vormen het belangrijkste kriteriumi

Weerstanden

Hoeveel o h m 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 w o r d t de waarde verkort weergegeven m e t behulp van één van de volgende voorvoegsels:

! l

1 i

fl UU i ^ h

u

• kleur

Ie' cijfer

zwart

-

bruin

1

V

\

G

in%

-

'

0

±1%

rood

2

2

IK)

3

3

(Xlü

geel

4

4

oooo

groen

5

5

00000

blauw

6

6

000000

violet

7

7

grijs

8

8

wit

9

9

-

goud

-

-

zonder

M

= = = -

(pico) Inano) (micro) (millj) (kilo) (Megal (Giga)

= = = -

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

= = = = -

een miljoenste va n een miljoenste een miljardste een miljoenste een duizendste duizend miljoen miljard

O

ingang uitgang massa chassis aan nu!

nullen

0 2e 1 cijfer

Vm k

\

oranje

zilver

J

p n

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

Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma, maar ook de komma zèif: o p de plaats van de komma k o m t het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: 3k9 = 3,9 kQ = 3900 Q. 4 j i 7 = 4 , 7 M F = 0,000 0047 F

Kondensatoren

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

-

xO.l

± 5%

xO.Ol

± 10%

-

± 20%

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

Potentiometers

verbindingen

kruising zonder verbinding

afgeschermde kabel

'ï:öoo.öoo:k):ooo''''" vmm "• ^^ ™='* '=

schakelaar (openj

op de kondensator vaak in de Elex-schrijfwijze aangegeven. Voorbeelden: 1n5 - 1,5 nF; ^(03 - O.OS^F - 30 nF; 100 p (of nlOO of n1) = 100 pF. De werkspanning van gewone kondensatoren moet minstens 2 0 % hoger zijn dan de voedingsspanning van de schakeling. De prijs is afhankelijk van de kapaciteit en van het materiaal waaruit de kondensator is o p g e b o u w d : f 0,40 t o t / 1,50.

drukknop (open) aansluiting (vast) aansluiting (losneembaar) meetpunt I

f-^

\~K)

gelijkspanningsbron (batterij,

akku) lichtgevoelige weerstand

Elektrolytische kondensatoren

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 potmeter-weerstand staat, afgelakt. M e t een schroevedraaier instelbare, zogenaamde instelpots, kosten ongeveer twee kwartjes; echte potmeters (met een as) zijn te koop vanaf ongeveer f 1,50.

draad (geleider)

^v

±2%

±0,5%

licht net aarde

temperatuurgevoelige weerstand

\V

(elko'st hebben een heel hoge kapaciteit ( r u w w e g tussen IfjF en lO.OOO^iF). Ze zijn echter wel gepolariseerd d.w.z. ze hebben een plus- en een min-aansluiting, die niet verwisseld mogen worden. Bij tantaal-elko's (een heel klein type elko) is de plus altijd de langste van de twee aansluitdraden. De werkspanning van elektrolytische kondensatoren (elko'sl Is fn het schema en In de onderdeienlijst opgegeven. De prijs van eiko's hangt samen met de waarde en de spanning. Eentje van IOfiF/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 " t r i m m e r s " kosten ca. f 1, — ; variabele kondensatoren met een as zijn te koop vanaf ongeveer f 2,50.

draaispoelinstrument

gloeilamp

neon lampje

- ^

zekering

Meetwaarden variabele kondensator

stereopotmeter

Soms zijn in het schema of in de tekst meetwaarden aangegeven. Die meetwaarden dient men ais richtwaarden op te vatten: de feitelijk gemeten spanningen en stromen m o g e n maximaal 10% van de richtwaarden afwijken. De metingen zijn verricht met een veel voorkomend type universeelmeter met een inwendige weerstand van 20 k Q / V .

I (O

>K

Dioden

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

Transistors

Geïntegreerde schakelingen

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

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

0,

lampje

•mitter NPN-transistor

J--0-0—

Een kleine stroom die van basis naar emitter loopt, veroorzaakt een (veel) grotere stroom tussen koilektor en emitter. Daarom zeggen w e dat de transistor de basisstroom "versterkt" (stroomversterking). 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 doorlaatrichting. In Elex worden hoofdzakelijk twee typen gebruikt: 1N4148 (sperspanning 75 V, doorlaatstroom 75 m A ) , prijs ca. / 0,15. 1N4001 (sperspanning 50 V, doorlaatstroom 1 A ) , prijs ca. f 0,25.

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

Symbolen In onze schakelingen worden de typen BC 547 (NPN) en BC 557 (PNP) het vaakst gebruikt. Deze twee hebben dezelfde aansluitingen. In de meeste schakelingen kan men in plaats van de BC 547 en BC 557 ook andere typen gebruiken met o n geveer dezelfde eigenschappen: N P N : 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 / 0,40.

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

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

NEN

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

LED's (light emitting diodes) zijn in een doorzichtige behuizing ondergebrachte dioden, die oplichten als er stroom door ioopt. De spanning over deze dioden bedraagt geen 0,6 V, maar ligt afhankelijk van het type tussen 1,8 V en 2,4 V. De benodigde stroom bedraagt 15 a 25 m A . De kathode (streepje in symbool) herkent men aan het korte pootje. De goedkoopste LED's kosten zo ongeveer een kwartje.

^ ^ ^X"^

operationele versterker (opamp)

A N D - p o o r t (EN-poort) fototransistor (NPN) met en zonder basisaanstuiting

^: M-

Fotodiode is eigenlijk een omgekeerde LED; in plaats van licht te geven ontvangt deze diode licht en levert een lichtafhankelijke s t r o o m . Prijs: vanaf c a . * / 2,50.

N-kanaal J-FET

P-kanaal J-FET

N A N D - p o o r t (NEN-poortl

OR-poort (OF-poort)

Andere al
Kapaciteitsdiode

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

^K^

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 , — .

NOR-poort (NOF-poort)

EXOR-poort (EX-OF-poortl

I

thyristor

•+

EXNOR-poort lEX-NOF-poortl

en

MAKBN KORTE

VAM DE BLtKTRONlCA Het eerste deel van een serie stripverhalen, waarin twee ondernemende figuren op hun manier het gebied van de elektronica verkennen. Hun avonturen zitten vol spanning, omdat ze vaak tegen de stroom in roeien en daarbij op veel weerstanden stuiten, voordat ze uiteindelijk hun doel bereiken. De lezer wordt op een geheel andere manier met de elektronica vertrouwd gemaakt: spannend, spelenderwijs en toch gedegen. Bovendien wordt bij dit eerste deel een print geleverd waarmee men de besproken schakelingen kan opbouwen en zodoende zelf kan kontroleren of Resi & Transi ook steeds de waarheid spreken. Bestellingen: kunnen worden verricht door storting van f 29,50/Bfrs. 581 plus verzend- en administratiekosten f 3,50/BfrB. 69 op gironummer 124.11.00 t.n.v. Elektuur B.V. te Beek (L) (voor België op PCR 00-0177026-01) onder vermelding van "Resi & Transi deel 1"j

tSSXKZ

KB£S (S

In dit tweede stripalbum houden Resi & Transi zich bezig met de konstrul
O