nr. 20 april 1985 f 4,25 Bfrs. 84 1 O
•ÊÊJ^5S9*" "
*^^%
k
tijdschrift voor hobby-elektronica
lichttelef _ optische deurbe regelversterker repareer zelf uw
meetzender
pktfL 3 e jaargang nr. 4 april 1985 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 maand. Onder dezelfde naam wordt Elex ook in het Duits uitgegeven.
Redaktie Nederland: P.E.L. Kersemakers (hoofd landgroep), J.F. van Rooij, P.H.M. Baggen, I. Gombos, Redaktie buitenland: A. Schommers, R.Ph. Krings Redaktiesekretariaat: C.H. Smeets-Schiessl, G.W.P. Wijnen Vormgeving: C. Sinke
uit de inhoud: In de reeks Elex-audiobouwstenen gaan we deze maand verder met de ELR-25 voorversterker. Deze vormt de schakel tussen tuner, tapedeck, platenspeler, mikrofoon en de in de vorige Elex beschreven eindversterker ELP-25. Deze voor versterker kan later eventueel worden uitgebreid met een MD-mikrofoon-voorversterker en een afstandsbediening. voorversterker ELR-25 blz. 4-14
Grafische produktie: N. Bosems, L M . Martin, J.M.A. Peters Abonnementen: Y.S.J. Lamerichs
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.
Nadrukreoht: Voor Duitsland: Elektor Verlag GmbH, 5133 Gangelt.
© Uitgeversmaatschappij Elektuur BV.-1985 Printed in the Netherlands
Drukkerij: NI.D.B. Leiden, Zoeterwoude
jaarabonnement 1985 Nederland België buitenland f 42,50 Bfrs. 840 f 58,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. 3 is van toepassing. Korrespondentie: In linker bovenhoek vermelden: TV technische vragen LP lezerspost HR hoofdredaktie AW adreswijzigingen ADV advertenties ABO abonnementen RS redaktiesekretariaat
Het gebruik van speciale lichteffekten in televisieseries als "Galactica" en "Knight Rider" blijkt nogal populair te zijn. In laatstgenoemde serie komt bijvoorbeeld de K.I.T.T.-scanner voor: Een rij lampjes die fascinerend heen en weer "bewegen". Voor degenen die aangestoken zijn door dit fenomeen, is deze eenvoudige schakeling ontworpen. science fiction light blz. 4-20
Het komt weleens voor dat men vanuit één centrale plek in huis op meerdere plaatsen van de muziek wil genieten. Een alternatief voor het gewoonweg opendraaien van de volumeknop is dit hifi-verlengsysteem. Op de geluidskwaliteit wordt hier niet beknibbeld, zodat op elk willekeurig punt in huis van hifi-kwaliteit kan worden genoten. hifi-huisomroep blz. 4-44
elextra
4-04
komponenten
4-53
zelfbouwprojekten voor versterker ELR-25 Een hifi-voorversterker met uitstekende prestaties.
het repareren van cassetterecorders Problemen zelf verhelpen.
4-24
aardlekschakelaar Een veilige huisgenoot.
4-28
zonnecel uit de r o m m e l d o o s Kapotte transistors nuttig gebruikt.
4-33
4-14 Nieuwe produkten
science f i c t i o n light 4-20 Een schakeling voor het opwekken van een futuristisch aandoend lichteffekt.
4-23, 4-37, 4-49, 4-51
'n t i p De spiegelcassette.
4-36
kaleidoskoop lichttelefoon Een optische audio-verbinding.
tussen haakjes
meetzender voor VHF en FM 4-34 Een signaalgenerator voor het testen van stereo-FMtuners. o p t i s c h e deurbel 4-38 Waar een gewone deurbel niet meer kan worden gehoord, blijft deze deurbel niet onopgemerkt. leidingstester 4-41 Een handig apparaatje voor het opsporen van spanningvoerende leidingen. /J-meter De versterkingsfaktor eenvoudig gemeten.
4-42 van
4-47, 4-37
4-30
een
hifi-huisomroep Een hifi-"verlengsnoer".
transistor
super-
4-44
4-40
grondbeginselen hoe zit dat? Volt-ampère en watt.
4-10
s t r o o m door een leiding De soortelijke weerstand van een geleider.
4-26
de t r u c m e t de fasedraaiing Het "geheim" van de symmetrie.
4-47
lichtdioden Halfgeleiders die licht uitstralen.
4-48
kursus o n t w e r p e n , deel 6 Enkele basisschakelingen met transistoren.
4-50
informatie, praktische tips cassette- en bandrecorders Hoe werkt zo'n apparaat?
4-11
-"» «ekfronfc.
bij de voorpagina Bij de omslagfoto heeft onze fotograaf niet zozeer aandacht gegeven aan de direkte inhoud van het blad, maar heeft gewoon enkele leuke plaatjes geschoten die samen toch een kleurrijk geheel vormen.
^merker repareer m't,... Smeten ^etzender
Over het lezen van Elex, het bouwen van Elex-Schakelingen en over wat Elex nog méér voor de lezer betekenen kan.
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:
Lezersservice
p = (pico ) = 10- 12 = een miljoenste van een miljoenste n = (nano) = 10- 9 = een miljardste p = (micro) = 10- 6 = een miljoenste m = (milli) = 10~3 = een duizendste k = (kilo) = 103 = duizend M = (Mega) = 106 = miljoen G = (Giga) = 109 - miljard
— 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.
Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: Weerstanden: 3k9 = 3,9 kQ = 3900 Q 6M8 = 6,8 MQ = 6 800 000 Q 0Q33 = 0,33 Q Kondensatoren: 4p7 = 4,7 pF = 0,000 000 000 0047 F 5n6 = 5,6 nF = 0,000 000 0056 F 4^7 = 4,7 f*F = 0,000 0047 F De voorvoegsels worden overigens óók gebruikt voor de afkorting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeggen: 10 700 000 Hz, dus 10 700 000 trillingen per sekonde.
P o s t b u s 121 6 1 9 0 AC
Book (L)
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 worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " 4 " , " S 1 " , " 1 " of " = 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar en blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer.
Maat 1: 4 cm x 10 cm Maat 2: 8 cm x 10 cm Maat 4: 16 cm x 10 cm (Europa-formaat) Bij iedere bouwbeschrijving hoort een plattegrond (komponentenopstelling), aan de hand waarvan de onderdelen op de print worden geplaatst en aansluitingen en eventuele resterende doorverbindingen worden gerealiseerd. Een plattegrond geeft de opgebouwde schakeling in bovenaanzicht weer. De zich op de onderkant (soldeerzijde) van de print bevindende koperbanen zijn in de plattegrond dun gedrukt. Soms is voor de bouw van een schakeling slechts een gedeelte van een Elex-print nodig. Het niet gebruikte gedeelte kan men met een figuurzaag langs een gatenrij afzagen.
Onderdelen Elex-schakelingen bevatten doorgaans uitsluitend standaardonderdelen, die goed verkrijgbaar zijn. En bovendien betrekkelijk goedkoop! Ga daarom niet bezuinigen op de aanschaf door het kopen van grote partijen onderdelen (bijvoorbeeld weerstanden per kilo of "anonieme", ongestempelde transistoren). Goedkoop is vaak duurkoop! Tenzij anders aangegeven worden %-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 draad! 8. Zet de soldeerbout uit na het solderen en tijdens onderbrekingen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden verwijderd? Maak dan gebruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwijderen tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op.
10. Oefening baart kunst. Weerstanden of stukjes draad zijn zeer geschikt als oefenmateriaal.
Foutzoeken Doet de schakeling het niet meteen? Geen paniek! Nagenoeg alle fouten zijn snel op te sporen bij een systematisch onderzoek. Kontroleer allereerst de opgebouwde schakeling: — Zitten de juiste onderdelen op de juiste plaats? Kijk of de onderdelenwaarden en typenummers kloppen. — Zitten de onderdelen niet verkeerd om? Zijn de voedingsspanningsaansluitingen niet verwisseld? — Zijn de aansluitingen van halfgeleiders korrekt? Heeft u de onderdelenplattegrond misschien opgevat als het onder-aanzicht van de schakeling, in plaats van het boven-aanzicht? — Is alles goed gesoldeerd? Een goede soldeerverbinding is ook in mechanisch opzicht stevig.
Netspanning Isoleer netspanningsleidingen zodanig dat er bij een gesloten kast geen aanraakgevaar bestaat. Alle van buiten bereikbare metalen delen moeten zijn geaard. * De netkabel moet met een trekontlastingsbeugel of -doorvoer aan de kast zijn bevestigd. * De drie aders van de netkabel moeten mechanisch stevig zijn bevestigd. (Alléén een soldeerverbinding is onvoldoende!). * De aarddraad moet langer zijn dan de twee andere draden. Bij onverhoopt lostrekken van de netkabel blijft de aardverbinding dan het langst gehandhaafd. * Houd ongeïsoleerde netspanningsvoerende draden of soldeerpunten minstens 3 mm van andere draden of soldeerpunten verwijderd. * Verwijder de netsteker uit het stopkontakt vóór het verrichten van werkzaamheden aan het apparaat. Uitschakelen alleen is niet voldoende! * Kontroleer de drie netspanningsaansluitingen op onderbrekingen en onderlinge kortsluitingen. * Bevestig bij het meten aan netspanningsvoerende delen van een schakeling éérst de meetsnoeren met behulp van geïsoleerde meetklemmen; steek daarna pas de steker in het stopkontakt. * Zorg er bij het meten aan het laagspanningsgedeelte van een schakeling voor dat de netspanningsvoerende delen geïsoleerd zijn.
*MAX&& Hebt u ook al eens een typeplaatje van bijvoorbeeld een elektromotor gezien waarop het vermogen was weergegeven in VA? Als dit het geval is, zult u zich wel afgevraagd hebben waarom het vermogen niet gewoon in watt werd uitgedrukt. We weten immers dat het elektrisch vermogen in W berekend kan worden door de spanning in V te vermenigvuldigen met de stroom in A. Zouden producenten van motoren dit niet weten? Natuurlijk wel! Maar VA geeft niet precies hetzelfde weer als W. Voorwaarde bij het berekenen van het vermogen in W is, dat de stroom en de spanning gelijktijdig optreden. U zult dit natuurlijk heel logisch vinden: zonder spanning en/of stroom bedraagt het elektrisch vermogen immers nul W. Dit is echter helemaal niet zo logisch! Denk maar eens aan op wisselspanning aangesloten kondensatoren en motoren (die veel spoelen bevatten). Deze veroorzaken stroom-spanning-verschuivingen (zogenaamde faseverschuivingen). In kondensatoren wordt de maximale stroom eerder bereikt dan de maximale spanning. Ook de spoelen van de motor trekken niet de grootste stroom op het moment dat de spanning maximaal is. Dit gebeurt iets later. De stroom is dus ten opzichte van de spanning in fase verschoven, ongeveer zo:
Dan loopt er dus nog een "positieve" stroom als de spanning alweer negatief wordt. De motor levert dan vermogen terug aan het net. Hoe dit kan, zal u duidelijk worden als u bedenkt dat er bij iedere halve sinus van de wisselspanning in de spoelen van de motor of in de kondensator energie wordt opgeslagen en dat deze ook weer gedeeltelijk wordt afgegeven. Hoeveel er van de
opgeslagen energie weer teruggeleverd wordt, hangt af van de hoeveelheid elektrische energie die "verbruikt" is in de vorm van warmte (in weerstanden) en mechanisch vermogen (in motoren). Doordat dus elektrische energie naar het net terugvloeit, gaat de regel vermogen (W) = spanning (V) x stroom (A) niet meer op. Hoe kunnen we het vermogen in zo'n geval berekenen? We vermenigvuldigen weer de spanning met de stroom, maar drukken het vermogen uit in VA. Dit vermogen is niet gelijk aan het "echte" vermogen in W (het werkelijke vermogen genoemd). Het is een maat voor de belasting van het net. De kabels en de smeltpatronen moeten deze belasting kunnen verdragen. Omdat het vermogen in VA dus niet gelijk is aan het vermogen van de motor in W, vermenigvuldigen we het VA-vermogen met cos cp (cosinus phi). Met behulp van deze korrektiefaktor verkrijgen we het werkelijke vermogen in W. Omdat de faktor cos cp van geval tot geval anders is, is ook het vermogen in W niet konstant. Afhankelijk van de belasting van de motor, verandert de faktor cos cp (het is een maat voor de fasehoek tussen de stroom en de spanning). De fabrikant vermeldt op het typeplaatje de cos cp die geldt bij nominale belasting van de motor. Bij die belasting neemt de motor ook het aangegeven aantal VA op. Op het typeplaatje staat naast het vermogen in VA en cos cp soms ook het nominale vermogen (dat vermogen waarvoor de motor gemaakt is en dat hij kontinu aan mechanisch vermogen kan leveren) in W vermeld. Anders gezegd: dat gedeelte van het vermogen uitgedrukt in VA, dat werkelijk wordt geleverd.
Wil men een cassetterecorder repareren, dan moet men eerst weten hoe het apparaat werkt. Hierover zullen we het in dit artikel hebben, zonder overigens op de verschillende uitvoeringen in te gaan. Het repareren zelf wordt elders in dit nummer onder de loep genomen.
Geluid op band De in elektrische trillingen omgezette geluidsgolven worden versterkt en door een speciale elektromagneet (opneemkop zie figuur 1) omgezet in magnetische velden. Deze magnetische velden werken in op een met konstante snelheid langs de opneemkop gevoerde magneetband en magnetiseren deze. De omgezette geluidsgolven zijn dus op de band opgeslagen. Als men deze wil afspelen, gebeurt het omgekeerde. De gemagnetiseerde band wordt naar het begin teruggespoeld en daarna weer met dezelfde konstante snelheid langs de weergeef kop gevoerd. De in sterkte variërende magnetische velden van de band wekken in de ringvormige kern een wisselende magnetische flux op, die op zijn beurt in de spoel weer elektrische trillingen induceert. Door een versterker worden deze versterkt. De trillingen kunnen dan weer door een luidspreker in geluidsgolven worden omgezet. In de meeste cassetterecorders wordt slechts één kop gebruikt, een gekombineerde opneem/weergeef kop. Bovendien is in deze recorders slechts één versterker ingebouwd, die zowel voor opname als voor weergave moet worden gebruikt. Hij moet dan wel omgeschakeld worden.
cassette- en bandrecorders gave en afzonderlijke opneem- en weergeefkoppen. Om een magneetband te wissen, is nog een extra kop nodig, de wiskop. Ook voor het wissen worden goedkope en duurdere methoden gebruikt. De goedkoopste methode is die, waarbij een permanente
de band in één richting even sterk magnetiseert. Meestal wordt echter met het hoogfrekwentprincipe gewerkt. Bij deze methode zijn de magneetdeeltjes van de band na het wissen niet gericht; de band is niet gemagnetiseerd.
veldlijnen
88888yB88 magneetband
In kwalitatief betere cassette- en bandrecorders zitten afzonderlijke versterkers voor opname en weer-
magneet tegen de band wordt gedrukt. In dit geval zoekt men tevergeefs naar de wiskop. Volgens hetzelfde principe werkt het wissen met gelijkstroom. De wiskop wekt dan een magneetveld op, dat — net als bij de permanente magneet — de magneetdeeltjes van
spoelrichting
gemagnetiseerde band
Figuur 1. De veldlijnen van het magnetische veld van de opneemkop magnetiseren de band.
De elektronica
magneetband
spoelrïchting
n
D
HF-generator (alleen ingeschakeld bij opname)
aanpassing frekwentie k arak ter istiek
aanpassing frekwentiekarak ter istiek
voeding, Datterijop badinrichting, stabilisatorschakelaar
audio eindversterker
Q-.
T
weergeef kop
S
opneemkop
uitsturings meter
0 regeling
O
]?T1\
«inaalbron
85649X2
cassetterecorder linker spoel
rechter spoel
•— cassette aandrukvilt
wiskop
| opneem/weergeef-kop bandgeleiding
i
rubber aandrukrol
Figuur 2 laat in de vorm van een blokschema zien hoe een recorder werkt. Bij het opnemen wordt de band door het sterke magneetveld van de wiskop gewist. Daarna wordt hij langs de opneemkop geleid. Het hoogfrekwente magneetveld van de wiskop wordt opgewekt door een speciale generator die op de wiskop is aangesloten. Deze generator produceert een uitgangssignaal met een konstante frekwentie (30 a 100 kHz), welke wordt bepaald door een resonantiekring. Het magnetiseren van de band door de opneemkop geeft enige problemen, omdat de kopstroom frekwentie-afhankelijk is. Bij toenemende frekwentie wordt de stroom kleiner. Om de band toch gelijkmatig te magnetiseren, moet het gedrag van de kop worden gekorrigeerd. Dit gebeurt in de versterker. De versterking daarvan is niet lineair; bij stijgende frekwentie neemt de versterking toe. De frekwentiekarakteristiek van de versterker past zich hierbij op de bandsnelheid aan. Om het versterkte signaal op het lineaire deel van de frekwentiekarakteristiek van de opneemkop (hysteresislus) te leggen, moet men de kop voormagnetiseren. In de praktijk wordt een klein deel van de HF-spanning van de wisgenerator met het versterkte schrijfsignaal gemengd. In goedkope apparaten wordt dit gedaan door middel van gelijkspanning. Bij het weergeven wordt de wisgenerator uitgeschakeld. De gemagnetiseerde band wekt in de weergeefkop een spanning op, die bij hogere frekwenties lager wordt. Ook dan wordt de frekwentie-afhankelijkheid van de kop door de versterker gekompenseerd. Omdat de kompensatiekarakteristieken van de opname- en weergave-
Figuur 2. Het blokschema toont de belangrijkste onderdelen. Eenvoudige recorders zijn uitgerust met één kop en één versterker voor opname en weergave. Deze versterker is omschakelbaar.
4 bandrecorder
Figuur 3. In cassetterecorders liggen de koppen (in tegenstelling tot de koppen in de bandrecorders) aan de buitenkant. De bandgeleiding is aan de koppen bevestigd. Figuur 4. Bij een bandrecorder moet bij opname en weergave de linker spoel enigszins afgeremd w o r d e n . Bij omschakelen van snel vooruit- en terugspoelen naar stop worden beide spoelen afgeremd.
linker spoel
IL
bandgeleiding
bandgeleiding
schrijfkop wiskop
versterker nauwelijks van elkaar verschillen, wordt in goedkopere recorders voor zowel opname als weergave slechts één versterker gebruikt. In stereo-apparaten is natuurlijk alles dubbel uitgevoerd, zodat beide kanalen afzonderlijk verwerkt kunnen worden. In de koppen zijn in dit geval twee afzonderlijke systemen in één behuizing ingebouwd.
Het mechanisme De kwaliteit van een cassette- of bandrecorder wordt niet alleen bepaald door de elektronica, maar ook door het mechanische deel. De belangrijkste taak van het mechanisme bestaat uit het afwikkelen van de band van de linker spoel, het met konstante snelheid geleiden van de band langs de kop en het opwikkelen van de band op de rechter haspel (figuur 3 en 4). Een motor die door een elektronische schakeling met konstant toerental loopt, drijft via een
snaar een vliegwiel aan, dat door zijn massa de snelheidsvariaties van de motor vermindert. De as van dit vliegwiel wordt capstan (Eng. as voor krachtoverdracht) genoemd. Deze wordt met zeer grote precisie gemaakt en heeft een slingertolerantie van maximaal 1/1000 mm. Een rubber wieltje, de zogenaamde aandrukrol, drukt de band tegen de capstan, die door zijn draaiende beweging de band langs de kop trekt. De aandrukrol werkt met behulp van een (instelbare) aandrukveer. Het toerental van de motor en de diameter van motorpoelie (snaarschijf op de motoras), vliegwiel en capstan-as zijn op elkaar afgestemd en beïnvloeden zo de bandsnelheid. De grootte van de aandrukrol heeft hierop geen invloed. Bandgeleiders zorgen ervoor dat de magneetband steeds op de juiste hoogte langs de koppen wordt gevoerd. Het af- en opwikkelen van de band is nog een taak van het mechanisme. Bij het
leeskop
opwikkelen wordt eveneens de rechter spoel aangedreven. De af- en opwikkelsnelheden van beide spoelen mogen echter niet gelijk zijn, omdat de hoeveelheid band op de rechter spoel en dus ook de omtrek van de opgewikkelde band steeds groter wordt. Bij gelijke toerentallen zou de band tussen de capstan en de rechter spoel steeds strakker gespannen worden en zou de band uiteindelijk scheuren. Om dit te voorkomen, wordt de opwikkelhaspel steeds via een slipkoppeling aangedreven. Naarmate de omtrek van de opgewikkelde band groter wordt, moet de slipkoppeling het toerental van de haspel zodanig verlagen dat de spanning van de band tussen capstan en spoel konstant blijft en dat gelijkmatig opwikkelen mogelijk is. In een cassetterecorder wordt de spoel bij het afwikkelen niet afgeremd, omdat de band door het cassettemechanisme zelf al genoeg wordt geremd. In bandrecorders moet de
rubber aandrukrol
spoel wel mechanisch afgeremd worden, zodat de band zich niet vanzelf kan afwikkelen. Voor snel vooruit- en terugspoelen wordt de cassetterecordermotor door een omschakelaar aangesloten op een hogere, meestal zelfs op de gehele voedingsspanning. De motor loopt dan met een veel hoger toerental dan bij weergave. Via allerlei tussenwieltjes wordt bij snel vooruitspoelen de rechter en bij terugspoelen de linker spoel aangedreven. Bij duurdere recorders geschiedt de aandrijving van de capstan en de spoelen met behulp van aparte motoren. Om onnodige slijtage van de koppen te voorkomen, wordt de band bij snel spoelen opgetild, zodat hij niet meer tegen de koppen drukt.
elex audio-bouwstenen •
o
voorversterker ELR-25 Wat we zo ongeveer in gedachte hadden voor een voorversterker in de Elex audio-bouwstenenreeks was een apparaat met vele mogelijkheden, hifiprestaties, maar toch eenvoudig op te bouwen. Om aan al deze eisen tegemoet te komen, kan men eigenlijk niet om de moderne audioIC's heen. Alleen daarmee kan een goede kwaliteit bereikt worden met relatief weinig onderdelen. Daarom hebben wij ze in onze voorversterker ook gebruikt, zoals het schema van figuur 1 laat zien. Eerst een woordje over de IC's zelf. Beide IC's zijn ontwikkeld door de firma National Semiconductor. Dat dergelijke komponenten tegenwoordig ook door fabrikanten in hun nieuwste hifi-apparatuur worden toegepast, bewijst wel dat het met de kwaliteit heel best gesteld is. IC1, de LM 1037, is een soort elektronische
4-kanaals stereoomschakelaar (omschakelen met " 0 " of " 1 " , dus spanningsgestuurd). Hiermee worden vier stereo-signalen (tuner, cassette-deck, platenspeler en nog een vierde signaalbron) naar de eigenlijke voorversterker doorgeschakeld. IC2, de LM 1035, is de eigenlijke voorversterker. Deze bevat een komplete stereo-versterker met volume-, balans-, hoog- en laag-regeling. Het fijne van dit IC is, dat deze instellingen met een stuurspanning uitgevoerd worden. Er zijn dus geen stereopotentiometers en/of logaritmische potentiometers meer nodig; enkelvoudige, lineaire potentiometers zijn voldoende, de rest wordt gedaan door het IC. De bedrading van en naar de potentiometers hoeft nu ook niet meer met "lastige", afgeschermde kabels gedaan te worden. De hier toegepaste IC's zijn
goed verkrijgbaar en kosten samen zo'n 30 gulden. Zo, laten we nu de gehele schakeling eens bekijken. Geheel links bevinden zich de ingangen 1 . . .4 (links en rechts). Hierop worden tuner, cassette-deck en andere apparaten (aux.) aangesloten. Eén ingang kan eventueel gebruikt worden voor uitbreiding met een later te bouwen MDvoorversterker. De ingangen worden elk gevolgd door een nivo-instelpotentiometer ( P 1 . . . P8) en een hoogdoorlaatfilter voor laagfrekwente storing (rumble) te onderdrukken (R1/C1...R8/C8). Het omschakelen gaat als volgt: Een ingang wordt doorgeschakeld als de overeenkomstige schakelingang " 1 " is (15 V), dus bij gesloten schakelkontakt van S1. De andere schakelingangen zijn " 0 " , want ze liggen via de 100 kQ-weerstanden aan massa. De desbetreffende ingangen zijn dan uitge-
schakeld. De linker en rechter uitgangssignalen worden door de transistortrapjes T1 en T2 zo'n 10 maal versterkt. Het signaal belandt dan op de monitor-schakelaar S2 en de monitor-aansluitbussen. Bij normaal gebruik staan S2a en S2b dicht. Het signaal wordt dan verder verwerkt door IC2. Moet het signaal op een cassette-deck of een bandrecorder met nabandkontrole opgenomen worden, dan wordt S2 geopend, zodat de opname zelf afgeluisterd kan worden in plaats van het op te nemen signaal. Wanneer deze mogelijkheid niet nodig is, kunnen de monitorbussen en de schakelaar weggelaten worden. A-B en C-D worden dan doorverbonden. Hoewel, het is altijd wel handig om de monitoruitgangsbussen te handhaven als opnamemogelijkheid of iets in die geest.
Figuur 1. Dank zij de beide IC's LM 1035 en LM 1037 zijn voor een komplete voorversterker maar weinig extra onderdelen nodig. Er hoeven nu geen stereo-potentiometers met moeilijke bedrading gebruikt te worden, zodat de opbouw niet veel problemen zal opleveren.
1 ©-o
C21
o-EöD—o 6 O
O
O-—llhr—I
iD
O
O
1
|
O
C
- i
O—O
CES
ai JO
3
OQO-II-O
£l\pa7
Ó
cao
OHhOOsC
' C H_.csa R^^S
iOR
+
J i
O O
iO-^fl|-^0
O a
I <
J
r
I
~l
o—o o—o
ï
L
S
*s
J
F1 160 mA/T
Onderdelenlijst voorversterker: R1...R12,R27,R28 = 100 kQ R13,R14 = 22 kQ R15,R16 = 56 kQ R17,R18 = 1 kQ R19,R20 = 470 Q R21,R22 = 100 Q R23...R26 = 47 kQ P1...P8 = 50 kQ instelpotentiometer P 9 . P12 = 47 kQ lineair C 1 . . . C 8 = 220 nF
B1 = B40C1000
8S619X-4
C9 = 1 0 0 ( J F / 1 6 V C10 = 10 JJF/25 v
C11,C12,C19,C22 = 10 M F/ 16 V C13.C14 = 470 nF C15,C16 = 220 M F/16 V C17 = 47 jiF/16 V C18,C23,C24 = 10 nF C20,C21 = 330 nF C25...C28 = 220 nF C29,C30 =
1 /JF/25 V
T1.T2 = BC547B IC1 = LM 1037 IC2 = LM 1035 Diversen: 51 = enkelpolige vierstandenschakelaar (voor uitbreiding met de MD-voorversterker evt. 3-polig/5-standen) 52 = dubbelpolige aan/uitschakelaar 53 = dubbelpolige omschakelaar 12 cinch-chassisdelen 1 formaat 4 standaardprint Geschatte bouwkosten: f 1 1 0 , - (inkl. printl
Figuur 2. Kleiner gaat het echt niet. Om alles toch overzichtelijk te houden, wordt hier een groot formaat print gebruikt. Bij de opbouw doet men er goed aan, van tijd tot tijd het "soldeerwerk" te vergelijken met het origineel. Zodoende wordt de kans op fouten minimaal. Figuur 3. Deze draadbruggen moeten het eerst worden aangebracht. Om deze reden is de print zonder onderdelen nog eens apart weergegeven. Figuur 4. De voeding is afgeleid van de standaard voeding uit juni '84. Alleen de dimensionering is een beetje aangepast aan onze voorversterker.
C17. . .C23 behoren tot het elektronische toonregelgedeelte van IC2. Dergelijk grote kondensatoren laten zich nu eenmaal niet in een chipje integreren. De regelspanningen voor het volume, de balans, de hoge tonen en de lage tonen worden door P10.. .P12 geleverd. De weerstanden R 2 3 . . . R26 en de kondensatoren C25. . .C28 onderdrukken storingen wanneer er wat ruw aan de potmeterknoppen wordt gedraaid. Dan nog de loudnessschakelaar S3. Wanneer de loudness ingeschakeld is (S en R doorverbonden), worden bij lagere volumeinstelling de lage en hoge tonen opgehaald. Dit is een soort aanpassing aan de gevoeligheid van het menselijk gehoor. Het middengebied wordt door het oor namelijk wat bevoordeeld, zodat dit bij lage geluidsterkte wat gekorrigeerd moet worden. Het uitgangssignaal wordt via C29 en C30 uitgekoppeld, waarbij nog wat extra rumbleonderdrukking wordt verkregen.
Bouw Omdat de schakeling groter is dan de normale Elexschakelingen, wordt er een formaat 4 standaardprint gebruikt. Figuur 2 toont de komplete opbouw van de print. Het beste kunnen
eerst de draadbruggen gelegd worden. Hiertoe is de print met alle benodigde draadbruggen nog eens apart in figuur 3 weergegeven. Na de opbouw van de print zal het geheel in een kastje ondergebracht moeten worden. Hier komt dan wat meer in te zitten dan de hoofdprint alleen. Een 15 Vvoeding hoort er ook nog bij. De hier gebruikte voeding is een oude bekende, namelijk de standaardvoeding uit het juninummer van 1984. De schakeling is te zien in figuur 4. Deze voeding bouwen we op een formaat 1 standaardprint (figuur 5). Wanneer men later de voorversterker uit wil breiden met een MD/mikrofoonvoorversterker, dan moet er nog een plaatsje vrijgelaten worden voor twee formaat 1 standaardprinten, die eventueel boven elkaar geplaatst kunnen worden. Hoe het geheel gemonteerd kan worden, is te zien op de eerste foto. De tweede foto geeft een blik op de frontplaat van het prototype. Links zijn de vier regelpotentiometers te zien. Daaronder zit een mikrofoon-ingang. Ongeveer in het midden bevindt zich de keuzeschakelaar S I , met één extra stand voor eventuele uitbreiding met een mikrofoon-ingang. Rechts zijn de drie overige schakelaars en de LED voor de aan/uit-indikatie te zien. De
laatste foto geeft een blik op de achterzijde van de voorversterker. Hierop zitten alle in- en uitgangen, uitgevoerd met cinch-bussen. Bij het prototype zijn de bussen gemonteerd op ongeëtst printmateriaal (epoxy-plaat met een koperlaag). Deze montageplaat is te zien in figuur 6. Ter voorkoming van aardfouten moet er her en der wat koper verwijderd worden. Allereerst zijn dit de drie verticale strippen en de twee vierkantjes rond de montagegaten. Het te verwijderen gedeelte wordt eerst langs de rand ingesneden met een scherp mesje. Hierna wordt het vlakje met een soldeerbout flink heet gestookt, zodat het koper makkelijk loslaat. Wanneer men later een ingang voor de MD-voorversterker wil gebruiken, dan moet er nog wat meer koper verwijderd worden. In dat geval mogen de montagevlakken van de twee desbetreffende ingangen niet met het kopervlak verbonden zijn. Rondom de beide bevestigingsgaten moet dan ook het koper verwijderd worden. Wat men ook doen kan, is de beide bussen met kunststof isolatieringen bevestigen. De plaat wordt met de koperzijde naar binnen gemonteerd. De cinchbussen maken dan met hun massa-aansluiting kontakt met het kopervlak. Let hier-
5
"1 X
r IC1
JMSHJ
la o-©
o—0 ,2
P
-4-
•-&•
-^--•è
-é-
•$>—§••
<j>
e
+
4
0-i
•y
*"•
UI
C1
=
I
85619X-6
B1 | Q - O " - Q+ O K
L
«5
O
l
J
OUT
MONITOR
Onderdelenlijst voeding: R1 = 560 £ C1 = 2 x 470 ^F/25 V parallel C2 =
10 ( J F / 2 5 v
C3 B1 D1 IC1
100 nF MKM B40C1000 LED groen met houder 7815
= = = =
Diversen: Tr = trafo 18 V/0,5 A SI = dubbelpolige netschakelaar F1 = glaszekering 16Ö mA middeltraag met houder formaat 1 standaardprint Geschatte bouwkosten: f 4 0 , - (inkl. print)
hhk ^'èi^i^k R
L 3
C
} 7
c
ï
5
c:
|
kkkk 6 «f"*
Figuur 5. Opbouw van het voedingsgedeelte op een formaat 1 standaardprint. Figuur 6. Op de achterkant (printmateriaal) worden de inen uitgangsbussen gemonteerd. Figuur 7. Deze tekening maakt het bedraden van de in- en uitgangen wat eenvoudiger.
d
d
d
82
d
ft
4R4L3L3R
2
Tabel 1 Technische gegevens ELR-25 (zonder MD-voorversterker)
Ingangsimpedantie: 50 kS Ingangsspanning maximale uitsturing, volumeregelaar en trimpotentiometers vol open: 90 mV Uitgangsimpedantie: 100 Q Uitgangsspanning (max. uitsturing): 1 V Versterking, max.: 41 dB Vervormingsfaktor (max. uitsturing): 0,56% Frekwentiebereik (toonregelaars in neutrale stand): 20 Hz. ..40 kHz + 1,5 dB Overspraakdemping tussen linker- en rechter ingangskanalen 20 Hz...20 kHz: 60 dB bij 1000 Hz: 75 dB Overspraakdemping tussen ingangen onderling, ongunstigste geval 20 Hz...20 kHz: 58 dB bij 1000 Hz: 65 dB Signaal/ruisverhouding: 60 dB Intermodulatiefaktor bij 250 Hz en 8 kHz: 1,6% Lage tonen-regeling bij 20 Hz: - 1 0 . . . +20 dB Hoge tonen-regeling bij 20 kHz: - 1 5 . . . + 1 5 dB Kantelfrekwenties toonregeling laag: ca. 1 kHz hoog: ca. 1,5 kHz
Opmerking: enkele gegevens, zoals de kanaalscheiding, hangen af van de opbouw van de schakeling.
bij op, dat het koper geen kontakt maakt met de eventueel metalen kast. Daarna begint het bedraden van de bussen. Dit gebeurt met afgeschermd snoer (geen coax). Hoe dit in zijn werk gaat, is te zien in figuur 7. Waar vooral op gelet moet worden, is het aansluiten van de afscherming. Elk kopervlak mag maar met één afscherming aan massa gelegd worden. Nooit mogen er meerdere aardverbindingen parallel gelegd worden. Wanneer men zich houdt aan de bouwtekening in figuur 7, kan er eigenlijk niet veel fout lopen. Wordt er een ingang benut voor de MD-voorversterker, dan worden de bussen (op het verwijderde kopereilandje) nog niet bedraad. Het aansluiten van deze bussen, en ook van de mikrofoonbus, wordt de volgende maand uit de doeken gedaan. Ook de monitor-schakelaar wordt met afgeschermde kabel bedraad. De afschermingen worden dan aan de schakelaar-kant met elkaar verbonden, en één afscherming wordt aan de printkant geaard. De vier verbindingen naar de monitorbussen worden elk apart geaard. Het bedraden van de keuzeschakelaar, de loudnessschakelaar en de potentiometers is gelukkig wat eenvoudiger. Deze verbindingen voeren geen signaal en hoeven dus niet afgeschermd te worden. Verder moet men erop letten dat de verbindingen van en naar de nettrafo zo ver mogelijk van de hoofdprint en de afgeschermde kabels komen te liggen. Anders kan namelijk brom opgepikt worden.
Afregeling Afregelen is eigenlijk wat veel gezegd. Wat er gebeuren moet, is alleen het instellen van de ingangsnivo's. Hiervoor moeten alle
ingangssignalen, zoals tuner, cassette-deck enzovoorts aangesloten worden, en moet aan de uitgang een eindversterker (met boxen) aangesloten worden. Daarna worden de balans-, hoogen laag-potentiometers allemaal in de middenstand gezet. De volumeknop wordt een stukje C/3 tot V2) opengedraaid. Met de trimpotentiometers van het ingeschakelde kanaal wordt dan het geluid op normale huiskamergeluidsterkte ingesteld. Bij maximum volume mag het geluid niet vervormen. Overigens moet er bij het instellen op gelet worden dat linker- en rechterkanaal even sterk zijn. Bij een tuner kan hiervoor op mono geschakeld worden. Bij de andere apparaten, bijvoorbeeld het cassette-deck, sluit men maar één kanaal aan, en verbindt dan linker en rechter ingang met elkaar. Wanneer alle ingangen op deze manier ingesteld zijn, zal de voorversterker ongetwijfeld naar behoren werken. De schakeling is zodanig ontworpen, dat bij een juiste instelling nooit vervorming optreedt. Tot slot kan nog even gekontroleerd worden of de draairichting van de potmeters ook klopt. Mocht dit niet het geval zijn, dan kunnen de buitenste aansluitdraden op de potmeter verwisseld worden. Ziezo, dat was het dan. Aansluitend op de ELP-25, onze stereo-eindversterker, is deze voorversterker een prima uitbreiding voor de audio-keten. Volgende maand zullen we een MDen mikrofoon-versterker-inéén beschrijven, als uitbreiding van de voorversterker. Nog eventjes geduld dus.
In veel science fiction-series wordt gebruik gemaakt van na elkaar oplichtende lampjes. Denk maar eens aan de K.I.T.T.-scanner in de serie "Knight Rider" en de ogen van de Ceylons in de serie "Galactica". Met behulp van zulke "special effects" wordt een science fiction-achtige sfeer geschapen. Speciaal voor de liefhebbers daarvan hebben wij deze eenvoudige "scanner"-schakeling ontworpen.
Knipperlichten De na elkaar oplichtende LED's van deze schakeling bieden veel toepassingsmogelijkheden. Zo kan men ze voor het karnavalskostuum, als dekoratief ornament of als waarschuwingslichten gebruiken. De kleur en de vorm van de LED's mag men zelf kiezen. Alleen het maximale aantal ligt vast: het gebruikte IC (LM 3914) kan 10 LED's aansturen. Deze lichten na elkaar op: eerst bijvoorbeeld van rechts naar links en dan van links naar rechts. Afhankelijk van de stand van de potmeters P1 en P2, lichten alle of slechts enkele LED's op. De knippersnelheid kan met P3 ingesteld worden. Na deze korte beschrijving is het niet meer nodig om de afregeling van de schakeling uit-
voerig te bespreken. Men kan de potmeters namelijk naar eigen smaak instellen. Mogelijkheden zijn er dus genoeg, maar hoe werkt de schakeling?
:=£>
LM 3914 Het stuur-IC voor de LED's (IC2 in figuur 3) vormt ongetwijfeld het belangrijkste onderdeel van de schakeling. Figuur 1 toont het inwendige van het IC. In deze figuur is ook duidelijk te zien waarom een IC zo duur is. Wat direkt opvalt, is de lange rij komparatoren en weerstanden. Elk van de tien komparatoren (spanningvergelijkers) schakelt één LED aan of uit. Alle inverterende ingangen ( —) liggen via een ingangsbuffer (pen 5) aan het van IC1 afkomstige ingangssignaal (zie figuur 3). ledere nietinverterende ingang ( + ) heeft een weerstand van 1 kQ en is met PI (pen 6) en P2 (pen 4) verbonden. Met deze twee potmeters kan men de spanningen aan de ingangen regelen. Bovendien zijn de +-ingangen aangesloten op een in het IC ingebouwde referentiespanningsbron. De spanning op de signaalingang verandert met een bepaald ritme. Waarom dit
LM 3914
I # ^H4•y
:zO^H : = >
I
M
:=&> referentiespanning 1,2 V
"1 ADJ
v-wI
i e
/y
I -N»•-*
i pen 11
X?
1,1 L omschakelaar
i l balk- of i puntuitlezing
Figuur 1. Het principeschema van het inwendige van een IC zoals het in databoeken vaak w o r d t afgebeeld. De weerstanden zijn hier niet blokvo-mig weergegeven, maar lijken een beetje op spoelen. Figuur 2. In dit tijd-spanningdiagram is het verband weergegeven tussen de uitgangsspanning van IC1 en de laad en ontlaadkurve van C l . Deze kurve is niet helemaal lineair, maar iets g e k r o m d . In principe kunnen w e het signaal echter als een driehoek beschouwen.
zo is, zullen we straks uit de doeken doen. Als de spanning op de signaalingang (pen 5) stijgt, zullen de schakeldrempels van de komparators een voor een worden overschreden, zodat er steeds één LED meer ingeschakeld wordt. Pen 7 ligt via weerstand R L aan massa. Afhankelijk van de grootte van R|_, lichten de LED's feller of minder fel op. N.B.: Als men verschillend gekleurde LED's gebruikt, vormt dit bij uitzondering geen probleem, omdat elke komparator gevolgd wordt door een stroombron die de LEDstroom konstant houdt. Tenslotte zit er in het IC ook nog een omschakelaar voor de uitlezing. Als men bijvoorbeeld pen 9 met pen 11 verbindt (zie figuur 3), is de puntuitlezing (dot) ingeschakeld. Als pen 9 op pen 3 is aangesloten, ontstaat een balkuitlezing (bar). Via pen 9 kan men ook nog andere IC's in serie schakelen. Dan moet men deze pen met pen 1 van het volgende IC verbinden. We hebben al een deel van de rest van de schakeling besproken (zie figuur 3). Met de weerstanden R1 en R2 wordt de spanning van de ingebouwde referentiespanningsbron geregeld. De rest van de schakeling
bestaat natuurlijk uit de LED's D1. .. D10, waarvan de anoden op de voeding (9. . .15 V) zijn aangesloten. Verder is er ook nog een signaalgenerator, die met pen 5 verbonden is en die het stuursignaal voor IC2 levert. IC2 levert via T1 zelf de konstante spanning voor IC1. Vanaf het moment dat T1 geleidt, komt er via spanningsdeler R5/R6/R7 bij de niet-inverterende ingang van IC1 een referentiespanning terecht. Dit IC is een blokgolfoscillator; zijn frekwentie wordt met P3 ingesteld. Het is zowel praktisch als plaatsbesparend om blokgolfoscillatoren met behulp van opamps op te bouwen. Opamps bevatten namelijk al een heleboel transistoren. Daardoor hoeft men voor deze schakeling slechts weinig onderdelen te kopen. Door de tegenkoppeling (P3, R8, CD kan men de laad- en ontlaadtijd van C1 instellen; door de meekoppeling produceert de oscillator een ritmisch signaal. Hierbij is Cl heel belangrijk. Als hij helemaal geladen is, is zijn spanning (en daarmee de spanning aan pen 2 van IC1) iets groter dan de referentiespanning aan pen 3 (IC1); de uitgangstoestand van IC1 verandert dan. Op een bepaald moment wordt
C1 dus niet meer geladen, maar geleidelijk weer ontladen. Figuur 2 geeft nog eens het verband weer tussen het uitgangssignaal van IC1 (bloksignaal) en de laaden ontlaadkurve van C1 (driehoeksignaal). Velen zullen zich nu afvragen: "Waarom is dit alles nodig: bloksignaal hier, driehoeksignaal daar?" Het antwoord is heel eenvoudig. IC2 kan met bloksignalen niets beginnen, omdat voor het voortdurend inschakelen van de LED's een steeds stijgende of dalende spanning nodig is. Geïntegreerde driehoekgolfgeneratoren bestaan niet, omdat de noodzakelijke kondensatoren te dik zijn om te integreren. Het driehoekig uitgangssignaal komt bij pen 5 terecht. Bij opgaande flanken licht bijvoorbeeld eerst D1 dan D2. . .D10 op en bij neergaande flanken licht eerst D10 dan D 9 . . .D1 op. De na elkaar, van rechts naar links en weer terug, oplichtende LED's geven in principe de laad- en ontlaadkurve van kondensator C1 weer. Daarom duurt de oplichttijd van sommige LED's ook langer dan van andere LED's, hoewel het verschil moeilijk te zien is. Over de opbouw van de schakeling valt niet zo bar veel te zeggen, omdat dit
D1 . . . D 1 0 = 10x LED
IC1 = C A 3 1 3 0
van de toepassing afhangt. Als de schakeling in een helm of een riem ingebouwd moet worden, moeten de LED's natuurlijk door middel van lange verbindingsdraden met de print verbonden worden. Tenslotte nog even iets over de voeding: een batterij van 9 V zal niet lang meegaan, omdat de schakeling daarvoor toch een beetje te veel stroom (20 mAI verbruikt. Daarom kan men beter akku's nemen of een kleine voedingsschakeling bouwen. Hiervoor is de universele voeding uit het Elex-maartnummer 1984 (blz. 3-24 tot en met 3-27) zeer geschikt. De voeding moet een spanning kunnen leveren van minimaal 9 V en maximaal 15 V.
Tabel 1.
Figuur 3. Het principeschema van de schakeling.
aansluitgegevens en funkties van de LM 3914
pen 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 1/ 18
aanduiding
Figuur 4. De montage van de schakeling. IC-voetjes zijn aan te bevelen.
funktie
komparator 1 sturing D1 massa Vvoedingsspanning v+ max. 25 V laagste schakeldrempel RLO • SIG IN signaalingang hoogste schakeldrempel RHI REF OUT referentiespanning uitgang REF ADJ regelbare referentiespanning MODE balkuitlezing (bar) of SELECT puntuitlezing (dot), evt. aansluiting van volgend IC komparator 10 sturing D10 komparator 9 sturing D9 komparator 8 sturing D8 komparator 7 sturing D7 komparator 6 sturing D6 komparator 5 sturing D5 komparator 4 sturing D4 komparator 3 sturing D3 komparator 2 sturing D2
Onderdelenlijst: R1 = 1,2 kS R2 = 3,9 kQ R3.R4 = 4,7 k£2 R5...R8 = 220 kQ P1.P2 = 10 kS-instelpot P3J = 1 MS, lin. Cl = 2,2nF/16 V C2 = 470 pF D1...D10 = LED's Tl = BC 547B IC1 = CA 3130 IC2 = LM 3914 diversen: IC-voetjes 1 standaardprint, formaat 1 Geschatte bouwkosten: f 4 0 , - (inkl. print)
Nieuwe produktiemiddelen voor printfabrikage De firma A I M Productions heeft een aantal nieuwe produkten voor printfabrikage van het Duitse fabrikaat ISEL in hun leverprogramma opgenomen. Voor de kleinverbruikers zijn het ontwikkel- en etstoestel model 2020 en de UV-belichtingstoestellen model 1900, 1902, 1910 en 1920 wellicht het meest interessant. Het ontwikkel- en ets-apparaat model 2020 bevat drie aparte glasreservoirs voor ontwikkelen, spoelen en etsen. Een regelbaar verwarmingssysteem geeft een konstante temperatuur in het etsbad óf het ontwikkelbad. Vier membraanpompjes en een luchtverdeler zorgen voor een gelijkmatige beluchting van de reservoirs, wat een zeer gelijkmatig etsproces waarborgt. Met de bijgeleverde printhouder kunnen maximaal 16 europrinten öf 2 printen van maximaal 440 x 300 mm worden verwerkt. De afmetingen van het apparaat bedragen 380(H) x 560(B) x 40(D) mm. De serie UV-lichtbakken wordt opgedeeld in een aantal formaten: model 1900 voor maximaal 2 europrinten, model 1902 en 1910 voor 4 europrinten en model 1920 (hier afgebeeld) voor 8 stuks. Alle typen zijn z.g. "slim line"-uitvoeringen. Een speciale schuimrubberlaag aan de binnenkant van het deksel zorgt voor een optimale afdichting. De belichtingstijd kan worden ingesteld tot een maximum van 5 min. Door een speciale inwendige konstruktie worden een
optimale lichtspreiding en een korte belichtingstijd gerealiseerd. Naast deze apparaten bevat het programma verder nog fotoprint- en basisprintmateriaal, aluminium behuizingen, -profielen en plaatmateriaal, soldeertoestellen, montageframes, boor- en freestoestellen enz. Voor meer informatie: AIM Productions, Industrieterrein "Bullewijk", Kollenbergweg2, 1101 AS Amsterdam, Tel.: 020-976463. (X176M)
Gelijkspanningsventilatoren De gelijkspanningsventilatoren zijn in 6-, 12- en 24 V uitvoering te verkrijgen. Bijzondere eigenschappen zijn: geen beïnvloeding van het toerental door netspannings- of frekwentievariaties, laag energieverbruik en door toepassing van een borstelloze motor is een lange levensduur verzekerd. Het toerental is ong. 20% instelbaar door middel van voedingsspanningvariatie. De serie bestaat uit 3 modellen met de resp. maten (in mm.) 80 x 80 x 25, 60 x 60 x 25 en een piepkleine van 40 x 40 x 35. Datapex Electronics B. V., Postbus 6820, 4802 HV Breda, tel.: 076-711400 (X179M)
het repareren van cassetterecorders Defekten aan kleine cassette- en bandrecorders worden door de meeste technici die bij servicebedrijven werken, gedoodverfd als "lastige rompslomp". De technici proberen de eigenaar ervan te overtuigen dat men zich de loonkosten van de reparatie beter kan besparen en dat men het geld maar liever moet gebruiken om een groter en beter apparaat te kopen. De defekte recorder belandt dan uiteindelijk op de vuilnisbelt. Met behulp van dit artikel zullen Elex-lezers hun recorders zelf snel kunnen repareren. Ca. 80% van de defekten zijn gebreken aan het mechanisme. Daarom zijn er gestandaardiseerde vervangingsonderdelen in de handel, die vergeleken met de originele onderdelen zeer goedkoop zijn. U ziet dus dat het zelf repareren van uw recorder voordelig en dus zeker de moeite waard is!
Foutzoeken Ongeveer 20% van de defekten zijn van elektronische aard. Vooral de opname-/weergaveschakelaars en de potmeters zijn nogal eens kapot. Een signaalvolger kan gebruikt worden om storingen in de signaalweg op te sporen. Met dit apparaat kan men namelijk vanaf de ingang tot aan de defekte plaats testen of het signaal aanwezig is, hoe sterk het is en of het vervormd is. Het komt vrij vaak voor dat de transistor in de wisoscillator defekt is. Men kan zonder het appa-
raat te openen, vaststellen of de wisoscillator werkt. De harmonischen van de oscillator storen namelijk de ontvangst van de middenen korte golf van een zich vlak in de buurt bevindende ontvanger. Deze harmonischen interfereren met de draaggolffrekwentie van de zender en produceren een fluitende toon. Om deze reden zijn veel radiorecorders uitgerust met een omschakelaar waarmee de oscillatorfrekwentie iets kan worden veranderd. Ook de voeding is nogal eens de schuldige. Met een eenvoudige multimeter kan men de trafo, de zekering en het stabilisatiegedeelte testen en zo het defekt op het spoor komen. Mechanische onderdelen moeten met het blote oog gekontroleerd worden. Goede hulpmiddelen bij het zoeken naar mechanische defekten zijn een spiegel- en een bandtrekcassette. Met de spiegelcassette kan men de beweging van de band vanuit het inwendige van de cassette bekijken (zie ook ' " n tip" in dit Elex-nummer). Met een bandtrekcassette kan men de slipkoppeling testen. Deze cassette geeft de trekkracht van de rechter haspel weer.
Reiniging Voor het reinigen van koppen, capstan, aandrukrol, bandgeleiding en andere mechanische onderdelen heeft men alkohol met een hoog isopropylgehalte en wattenstaafjes nodig. Men
zou ook (als het niet anders kan) spiritus kunnen gebruiken. Deze tast echter de aandrukrol aan. Na dikwijls reinigen gaat die rol "plakken" en veroorzaakt daardoor bandsla. In principe moet men de onderdelen voor iedere reparatie reinigen, zodat kan worden vastgesteld of er sprake is van slijtage. Als dit het geval is (zie figuur 1 en 2), moeten de betreffende onderdelen vervangen worden. Potmeters en schakelaars, zoals de volume-, toon- en opneemnivoregelaars en de opname/weergaveschakelaar, moeten met kontaktspray bespoten en daarna verschillende keren bediend worden. Als dit niet helpt, moeten de onderdelen vernieuwd worden.
Bandsla en jengel Bandsla kan de volgende oorzaken hebben: 1. De rechter haspel klemt of wordt niet aangedreven. De slipkoppeling blijft hangen of is te los afgesteld (de trekkracht kan bij de meeste slipkoppelingen ingesteld worden). 2. De capstan en de aandrukrol plakken aan elkaar. Dan wordt de band om de capstan of de aandrukrol gewikkeld (vaak is dan ook de trekkracht van de haspel te klein). 3. De as van het aandrukrol loopt niet evenwijdig met de capstan-as. De band wordt dan naar boven of naar beneden getrokken. Er ontstaan vouwen in de band waardoor deze wordt ver-
Figuur 1. De slijtage van de geluidskop is duidelijk te zien. Figuur 2. Deze aandrukrol veroorzaakte jengel en moest daarom vervangen worden.
draaid. Jengel heeft de volgende oorzaken: 1. De capstan is vervormd. Als een apparaat valt, kan de capstan-as door het gewicht van het vliegwiel worden verbogen. Dan moet de capstan vervangen worden. Soms is het capstanlager versleten; reparatie is dan onmogelijk, omdat het lager in het chassis is ingegoten. 2. De aandrukrol vertoont tekenen van slijtage. In figuur 2 kan men duidelijk de slijtage zien. Door goed te kijken, komt men vaak weer andere defekten op het spoor. Op onze aandrukrol zijn de sporen van de capstan goed te zien. De kleine inkepingen aan de boven- en onderrand veroorzaken de jengel. De inkepingen ontstaan als de band niét en de capstan wèl draait (automatische afslag defekt of linker haspel af en toe geblokkeerd). 3. De slipkoppeling blijft hangen of is te strak ingesteld. De band wordt met rukken opgewikkeld. 4. De motor of de motorregeling is defekt. Het kan gebeuren dat de motorregeling oscilleert. De motor loopt dan met wisselende snelheid.
Instellen en afregelen Het gaat hierbij vooral om het afstellen van de kop en van de motorregeling. Hiervoor heeft men een testcassette nodig. Deze kan men zelf maken. Met behulp van een goed werkende recorder
neemt men op een cassette de tv-testtoon (1 kHz) op. Instellen van de bandsnelheid De instelpotmeter voor de motorregeling bevindt zich op de print. Soms is de motorregeiing in de motor ingebouwd. De instelpot kan dan van buiten af bereikt worden. Bij het instellen wordt de testcassette afgespeeld en wordt de opgenomen tv-testtoon vergeleken met de werkelijke tv-testtoon. Als de bandsnelheid goed is, hoort men de 1 kHz-toon die langzaam sterker en zwakker wordt (intermodulatie; soms hoort men ook een nieuwe, veel hogere toon). Als de motor te snel of te langzaam loopt, hoort men duidelijk twee verschillende tonen. Instellen van de kop Als de spleet van de kop exakt loodrecht op de band staat, wordt de beste frekwentiekarakteristiek verkregen. De juiste stand kan worden ingesteld met een bevestigingsschroef die zich links naast de kop bevindt. Deze schroef moet daarna met lak bespoten worden, zodat ze niet meer kan worden verdraaid. De afregeling kan op verschillende manieren gebeuren. De eenvoudigste methode is het afstellen op het gehoor. De afregeling is goed, als de hoge tonen het hardst klinken. Men kan ook een multimeter, die op het kleinste wisselspanningsbereik is ingesteld, met de luidsprekeruitgang verbinden en de kop op de hoogste spanningswaarde afregelen. Degene die de kop heel precies wil afstellen, heeft hiervoor dure testcassettes, een oscilloskoop, instelmallen, een vervormingsfaktormeter en nog veel meer nodig. Misschien kan hij dan het beste ook maar een opleiding tot service-technicus gaan volgen om de recorder dan tenslotte toch als lastige rompslomp weg te gooien...
i s
"O m c ne -^2 nc «£f?
è.f
sï
III E -o 3
llfj
ss
=a«r
ir
111=111
sf-gl
|
*
85647X
Voor een grote stroom heeft men een dikke draad nodig; voor een kleine stroom is een dunne draad genoeg. Hoe komt dat nu eigenlijk? Jammer genoeg geleidt ook een goede geleider niet 100%, aangezien hij altijd nog een zeer kleine weerstand heeft. Als er een stroom door een draad (lees: weerstand) loopt, zal er dus een bepaalde spanning over die draad vallen. De kombinatie van stroom en spanning heeft energieomzetting tot gevolg: in dit geval wordt elektrische energie omgezet in warmteenergie. Er bestaat slechts één uitzondering op deze regel: de zogenaamde supergeleiders waarvan de weerstand 0 Q bedraagt. Deze geleiders werken echter alleen bij'zeer lage temperaturen (ca. — 270°C). De weerstand van een koperdraad is ook bij norma Ie temperaturen zeer gering:
stroom door een leiding een 5 m lange draad met een doorsnede van ca. 1,4 mm (1,5 mm 2 ) heeft slechts een weerstand van ca. 0,06 Q. Als een stroom van 10 A — zoveel verbruikt een ventilatorkachel die op volle toeren draait — door een draad van 5 m lengte loopt, bedraagt de vrijgekomen warmte-energie onge-
veer 6 W of — zo men wil — 12 W, want zowel de heen- als de teruggaande draad wordt warm (figuur 1). Als men zelf een draadweerstand wil berekenen, moet men de soortelijke weerstand (Q) van het materiaal kennen. Deze weerstand bedraagt voor koper 0,017 Q m m 2 / m . De draad-
weerstandswaarde verkrijgt men door Q te vermenigvuldigen met de lengte van de draad (in m) en het produkt te delen door de doorsnede van de draad (in mm 2 ). Dus hoe dikker en korter de draad, hoe kleiner zijn weerstand. Tabel 1 bevat de waarden van de soortelijke weerstanden van verschillen-
de stoffen. Alleen zilver heeft een nog kleinere Q dan koper. Omdat zilver tamelijk duur is, wordt het echter zelden gebruikt. Aluminium, het materiaal waaruit hoogspanningsdraden gemaakt worden, is ook een goede geleider. Tabel 2 bevat de maximale stroom-waarden van enkele
12 W
Figuur 1. Niet alleen het aangesloten apparaat, maar ook de stroomtoevoer verbruikt elektrische energie. Een 5 m lange draad heeft een weerstand van 60 mQ per ader. Als door de draad een stroom van 10 A loopt, bedraagt de vrijgekomen warmte-energie 6 W en in totaal dus 12 W (heen- en teruggaande draad). Bij te grote stromen kan de isolatie van de draad doorbranden.
HUUI -5m-
D
d raad weerstand elk 0,06 12
2,2 kW (10A)
85644X1
Tabel 1. Soortelijke weerstand Q bij 20°C stof
e 20
2
Q mm /m aluminium lood ijzer goud constantaan koper magnesium manganine messing, CuZn40 nikkeline nichroom kwikzilver zilver zink
Tabel 1. Hoe kleiner de soortelijke weerstand van het materiaal, hoe beter dit geleidt. Tabel 2. De maximale stroomen zekeringwaarden bij verschillende draaddoorsneden.
0,028 0,21 0,10 tot 0,15 0,023 0,49 tot 0,51 0,0172 0,043 0,42 < 0,067 0,40 tot 0,44 1,09 0,958 0,016 0,06
draadweerstand: R
e 20
A I: lengte van de draad in m A: doorsnede van de draad
gangbare typen leidingen en kabels. Men hoeft deze waarden dus niet meer uit te rekenen. In de tabel kan men opzoeken welke draaddoorsneden voor welke maximale stromen gebruikt kunnen worden. Bij bijvoorbeeld een vaste leiding met een doorsnede van 1,5 mm 2 bedraagt de maximale stroom 14 A en bij een (in de grond gelegde) 1-aderige kabel met deze doorsnede bedraagt de maximale stroom 34 A. Ook de zekeringen in de meterkast moeten bij de draden passen. Voor een vaste leiding met een doorsnede van 1,5 mm 2 en een maximale stroom van 14 A moet men een zekering van 10 A gebrui-
ken. De in de grond gelegde, 1-aderige kabel met een doorsnede van 1,5 mm 2 en een maximale stroom van 34 A heeft een zekering van 35 A nodig. Als een zekering is doorgebrand, mag men deze niet zo maar door een sterkere vervangen. De stroom blijft dan namelijk te groot. In de elektronica geeft het ampère-pervierkantemillimeter-getal de veiligheidsgrens aan. Dit getal mag niet minder dan 2 en niet meer dan 3 A / m m 2 bedragen. Ook trafodraad mag niet hoger belast worden, omdat de warmteafvoer van de dicht op elkaar liggende draden klein is.
Tabel 2.
verplaatsbare leidingen
vas leid ngen cu
3- en 4aderig
3- en 4aderig
max. stroom (A)
max. zekering (A)
max. stroom (A)
max. zekering (A)
max. stroom (A)
max. zekering (A)
max. stroom (A)
max. zekering (A)
— —
16
12
16
1,5
14
10
16
16
27
25
24
20
20
16
34
35
30
25
25
20
2,5
20
16
25
20
40
35
31
25
27
25
' 50
50
38
35
35
35
20
31
25
52
50
40
35
36
35
65
63
50
50
45
35
4
25
Benelux Computerdag Vrijdag 19 april en zaterdag 20 april organiseert de Roosendaalse Computer Club de jaarlijkse Benelux Computerdag. Tijdens deze computer-
beurs en computer-tentoonstelling kan iedere computer-enthousiasteling weer zijn hart ophalen aan tal van interessante zaken, zoals nieuwe produkten en aktiviteiten, literatuur en demonstraties op huis-, hobby- en professioneel
max. zekering (A)
max. zekering (A)
— —
T0
1
0,75
max. stroom (A)
max. stroom (A)
2. aderig
max. zekering (A)
1. aderig
max. stroom (A)
2. aderig
max. zekering (A)
1. aderig
in de grond gelegde kabels
max. stroom (A)
nominale koperdoorsnede in mm2
niet in de grond gelegde kabels
gebied. Het evenement vindt plaats in de Leysdream-evenementenhallen te Roosendaal en wordt vanwege de grote omvang over twee dagen verdeeld: vrijdag 19 april van
13.00 uur tot 21.00 uur en zaterdag 20 april van 10.00 uur tot 17.00 uur. Voor meer informatie kan men terecht bij: de Roosendaalse Computer Club, Postbus 212, 4700 A E Roosendaal, Tel,: 01650-57417.
arrêteermechanisme
aardlekschakelaar Jaarlijks sterven nog steeds heel wat mensen ten gevolge van elektrische stroom. Ongeveer de helft van de ongelukken gebeurt in de woning, ondanks de vele veiligheidsmaatregelen, zoals het beveiligen met zekeringen of het aarden van de installatie. Blijkbaar zijn deze maatregelen nog niet genoeg. Gewone zekeringen (smeltveiligheden) schakelen pas bij een stroom van 10 A, 16 A of nog groter. Gezien het feit dat een stroom van 10 A voor mensen zeker dodelijk is,
beschermen de zekeringen dus vooral de elektrische installatie tegen overbelasting. In kombinatie met een goede veiligheidsaarding kunnen zekeringen ook voorkomen dat metalen apparaten onder spanning komen te staan. Is de veiligheidsaarding van mindere kwaliteit (te hoge weerstand of onderbroken aarddraad) dan kunnen er levensgevaarlijke situaties ontstaan. Dat is niet het geval met aardlekschakelaars. Deze schakelen al bij een stroom van 30 mA; speciale typen
zelfs bij 10 mA of 5 mA. Deze stromen zijn voor mensen (normaliter) niet gevaarlijk. Maar hoe weten aardlekschakelaars dat ze met kleine stromen door het menselijk lichaam te doen hebben en niet met de grote verbruikerstromen? Bekend is dat stroom twee draden nodig heeft: een heen- en een teruggaande draad. De stroom is normaliter in beide draden even groot. Anders gezegd: het stroomverschil bedraagt nul ampère. Als iemand een onder spanning staande
y^ geleider aanraakt en er een stroom naar aarde vloeit (bijvoorbeeld via een vochtige ondergrond), loopt door de aangeraakte geleider een grotere stroom dan door de teruggaande geleider. De aardlekschakelaar reageert op dit verschil tussen beide stromen: hij schakelt de stroom uit (vandaar dat men dan ook spreekt van een differentiaalbeveiliging). De aardlekschakelaar schakelt ook de stroom uit als in het apparaat een losse aansluitkabel kontakt maakt met de metalen behuizing. Ook
reageert hij onmiddellijk wanneer de grasmaaier vochtig wordt, waardoor stroom via de behuizing naar aarde loopt. Als men beide geleiders aanraakt, werkt de aardlekschakelaar eveneens. Ook dan loopt er namelijk een stroom naar aarde. Alleen wanneer men bovendien nog op een isolerende ondergrond staat, kan de aardlekschakelaar niet in aktie komen.
Praktijk Als in de meterkast al een aardlekschakelaar is ingebouwd en als deze de hele installatie in huis beveiligt,
Zo w e r k t een aardlekschakelaar Het stroomverschil werkt in op een ijzeren ring. Door deze ring lopen de twee draden van het net. Het kan ook zijn, dat de heen- en teruggaande draden om de ring zijn gewikkeld, ledere leiding wekt een magnetisch veld op, dat zich in de ringkern koncentreert. Omdat de stromen in beide draden in tegengestelde richting lopen, zijn ook de richtingen van de magnetische velden tegengesteld: deze velden heffen elkaar dus volledig op. Als de stromen niet gelijk zijn, dan heffen de magnetische velden elkaar ook niet volledig op. Het resterende magnetische veld in de ring wekt in de sekundaire wikkeling een spanning op (de ring werkt dus als een trafo). De spanning aktiveert het triggermechanisme en de door een veer gespannen kontakten worden onderbroken. Het
zijn er geen problemen. Moet men de schakelaar echter nog inbouwen, dan kan men dit het beste aan een installateur overlaten, omdat de kleinste fout in de bedrading tot gevolg kan hebben dat de beveiliging niet werkt. Bovendien is het voor onbevoegden verboden wijzigingen in de elektrische installatie aan te brengen. Speciaal voor verplaatsbare apparaten verkopen sommige producenten ook verbindingskabels met ingebouwde aardlekschakelaars. Deze kabels kunnen vooral buitenshuis (bijvoorbeeld bij het maaien van het gras) of in vochtige ruimten (wasmachines) gebruikt worden.
gevoelige triggermechanisme bestaat uit een magneet, die normaliter het anker van de trigger aantrekt. In de principetekening zijn de magnetische veldlijnen (ankerflux) weergegeven. De spanning van de sekundaire spoel wekt in de op het triggermechanisme gewikkelde spoel een magneetveld op, dat het
aardlekschakelaar I—
veld van de houdmagneet tegenwerkt; deze magneet kan dan het anker niet meer vasthouden en daardoor springt het arrêteermechanisme open. Een deel van het magneetveld van de houdmagneet bevindt zich ook in de spleet van de trigger. Dit deel werkt niet mee aan het vast-
houden van het anker en doet dienst als magnetische shunt (vergelijk dat met een parallelgeschakelde weerstand). Door de grootte van de magnetische shunt te veranderen, bijvoorbeeld door middel van aluminiumfolie, of door het verplaatsen van de magneet, wordt de houdkracht van de trigger en daarmee ook de lekstroom waarop de aardlekschakelaar reageert, geregeld. De opengewerkte tekening aan het begin van dit artikel, toont dat zo'n aardlekschakelaar een klein, fijnmechanisch wonder is. Men kan de aardlekschakelaar testen door een knop in te drukken, waardoor een testlekstroom ontstaat. Via een weerstand wordt een kleine stroom buiten de ring om gevoerd. Om zeker te zijn van de goede werking van de aardlekschakelaar, moet men de testknop een keer per maand indrukken.
0
Kunt u zich de konservenblik-telefoon nog herinneren? Met twee lege konservenblikken en een stukje touw was je al klaar. Door de draad strak te spannen kon er door de blikken heen en weer gepraat worden. In principe lijkt onze lichttelefoon hier veel op. Net als bij de konservenblik-telefoon is de verbinding rechtlijnig en met beperkte reikwijdte. Waar het bij de lichttelefoon om draait, is optische
informatie-overdracht. Deze kommunikatievorm heeft nog een grote toekomst in het verschiet. Er bestaan zeer dunne glasvezelkabels die lichtstralen door vele bochten over een grote afstand kunnen geleiden. Deze vorm van informatieoverdracht heeft veel voordelen boven de huidige koperkabel. Glasvezelkabel is dunner, goedkoper en kan meer informatie transporteren dan zijn "koperen broer". We denken hierbij
•"<* .
aan aantallen van vele duizenden telefoongesprekken of zo'n honderd televisieuitzendingen per kabel. Glasvezelkabel is ook minder gevoelig voor storingen (brom!). Bij onze lichttelefoon hebben we naast een lichtdiode aan de zendkant en een fotodiode aan de ontvangkant nog twee kleine schakelingen nodig. Allereerst een zendschakeling, die een spraaksignaal in een overeenkomstig lichtsignaal
omzet, en een ontvangschakeling, die precies het omgekeerde doet.
De zender De lichtdiode in de zender funktioneert in principe als een luidspreker aan de uitgang van een versterker. Als er geen uitgangssignaal is, brandt de LED met konstante helderheid. Dit kan vergeleken worden met het membraan in een luidspreker. Dit bevindt zich ook in
\
LD 57
SJ
T I I 9V
W;J(6umA) I
Figuur 1. Lichtzenderschakeling. Het gaat om een klein versterkertje met een lichtdiode aan de uitgang. De helderheid van de LED verandert in het ritme van het spraak- of muzieksignaal.
een ruststand als er geen signaal aanwezig is. Bij aansturing beweegt het membraan zich om deze middenstand heen in het ritme van het ingangssignaal. Bij de lichtdiode geldt hetzelfde principe. De helderheid varieert om de middenwaarde heen in de maat van het ingangssignaal, zodat het spraaksignaal wordt omgezet in overeenkomstige lichtinformatie. Deze omzetting noemt men "modulatie". De hier gebruikte vorm van modulatie heet intensiteitsmodulatie. Laten we eens een blik werpen op het schema van de zender (figuur 1). IC2 vormt een versterker. Het uitgangssignaal hiervan stuurt via T1 de zenddiode D2 aan. Via sterkteregelaar P1 en koppelkondensator C4 belandt het ingangssignaal aan de ingang van IC2. Deze opamp vormt samen met de omringende komponenten een niet-inverterende versterker. De gelijkspanningsversterking is hier 1 x , zodat het gelijkspanningsnivo aan de ingang (halve voedingsspanning) ook aanwezig is aan de uitgang. Voor wisselspanning vormt C6 een kortsluiting zodat de tegenkoppeling via R9 vermindert
BPW34
en de versterking dus stijgt. De wisselspanningsversterking bedraagt zo'n 100 x . De opamp is niet krachtig genoeg om in zijn eentje een lichtdiode aan te sturen. Voor een goed rendement vraagt de lichtdiode al gauw enkele tientallen milliampères, terwijl de opamp zelf maar enkele milliampères kan leveren. Om deze reden wordt T1 ingezet als een soort eindtrapje. T1 is geschakeld als emittervolger. In rust staat ongeveer de halve voedingsspanning op de emitter, zodat een ruststroom van ongeveer 40 mA door de diode vloeit. Bij volle uitsturing kan de stroom variëren tussen 0 en 80 mA, afhankelijk van de ampljtude van het ingangssignaal. De hier gebruikte diode LD 57 heeft een hoog rendement, zodat de lichtopbrengst hoog is.
De ontvanger In de zender werd de lichtdiode gezien als een "lichtluidspreker". Welnu, deze vergelijking gaat ook op voor de ontvanger. De fotodiode, die het licht van de zender opvangt, kan gezien worden als een "lichtmikrofoon". De helderheidsvariaties van de ontvangen lichtstraal worden omgezet
in overeenkomstige spanningsvariaties. Hiermee hebben we het oorspronkelijke spraaksignaal weer teruggewonnen. Na versterking kan dit signaal via een luidspreker of hoofdtelefoon weergegeven worden. Als we de ontvanger nader bekijken (figuur 2), valt meteen op dat de opbouw niet zoveel verschilt van de zender. Ook hier komen we weer de versterker tegen (IC1), die het ontvangen signaal "op moet krikken". De fotodiode D1 is in sperrichting geschakeld. De lekstroom die door deze diode loopt, is een maat voor de opvallende lichtintensiteit. Deze lekstroom geeft over weerstand R1 een spanning die, ontdaan van de gelijkspanningskomponent, door IC1 versterkt wordt tot een nivo, dat door een hoogohmige hoofdtelefoon of door een extra eindversterker(tje) hoorbaar gemaakt kan worden. Het door de fotodiode geproduceerde signaal is niet zo bijster groot, zodat IC1 zo'n 1000 x moet versterken om een hoorbaar signaal te krijgen.
Experimenten Figuur 3 toont, hoe de beide schakelingen opge-
bouwd kunnen worden op een formaat 1 standaardprint. Na een grondige kontrole van de opbouw behoeven beide schakelingen alleen nog maar van een eigen 9 Vbatterijvoeding te worden voorzien. Allereerst is de zender aan de beurt. Na het aansluiten van de batterij moet de LED meteen oplichten. Nu kan aan de ingang een signaal worden aangeboden, bijvoorbeeld de uitgang van een cassette-recorder. Met P1 kan het lichtsignaal dusdanig ingesteld worden dat de LED zwak "flikkert". Daarna kan de ontvanger ingeschakeld worden. De ontvangdiode moet recht naar de zenddiode kunnen "kijken". Aan de uitgang kan dan meteen een hoogohmige koptelefoon (1 kQ of meer) worden aangesloten. Voor luidsprekerweergave kan een extra versterker worden aangesloten, bijvoorbeeld de in het januarinummer '84 van Elex gepubliceerde "universele luidspreker-eenheid". Al met al moet er nu wel wat hoorbaar zijn, al moet men geen HiFi-kwaliteit verwachten. Klinkt het uitgangssignaal al te vervormd, dan wordt de zaak overstuurd. P1 zal dan wat verder dicht
Geschatte b o u w k o s t e n : f 3 0 , - (inkl. print)
Figuur 2. Lichtontvangerschakeling. Een fotodiode zet de lichtveranderingen om in spanningsveranderingen.
Onderdelenlijst (zender en ontvanger)
r
~i
R1.R9 * 100 kQ R2,R3,R6,R7 = 470 kQ R4.R8 = 1 kQ R5 = 1 MQ R10 = 47 Q Vi W P1 = 100 kQ logaritmisch C1,C4 = 100 nF C2.C5 = 10 /uF/16 V C3,C6 = 4,7 M F/16 V D1 = fotodiode BPW 34 D2 = lichtdiode LD 57 (geelgroen) óf LD271/CQY99 (infrarood) T1 = BD 139 IC1.IC2 = 741 Diversen:
o—©
1 2 2 1 2
LED-reflektor 9 V-batterijen 9 V-batterijklemmen standaardprint formaat 1 8-polige IC-voetjes
Figuur 3. Bouwschema voor de lichtzender en -ontvanger op een Elex-print. Het verdient aanbeveling, de beide delen vóór de bouw bij de stippellijn van elkaar te scheiden. Figuur 4. Deze super-reflektor voor reikwijdte-experimenten bestaat uit een vertinde plaat die op een houten grondplaat is gemonteerd.
gedraaid moeten worden. Na deze instellingen zou men graag wat meer afstand willen overbruggen tussen zender en ontvanger. De afstand kan langzaam vergroot worden, waarbij de zenddiode op de ontvangdiode gericht moet blijven. Bij niet al te sterk omgevingslicht kunnen op deze manier afstanden van enkele meters overbrugd worden. Voor een grotere reikwijdte moet men enkele optische verbeteringen aanbrengen. Het eenvoudigste is, de ontvangdiode van direct omgevingslicht af te schermen door deze in een kartonnen kokertje te plaatsen. Nog beter is een lens, waarbij het brandpunt op de diode dient te vallen. Ook aan de zendzijde kan er nog wat verbeterd worden. In plaats van een gewone LED (LD 57) kan een infrarood-LED toegepast worden (bijvoorbeeld CQY99 of LD 271). De fotodiode is namelijk gevoeliger voor infrarood-licht dan voor het qeel-rjroene licht van de
LD 57. Door het plaatsen van een reflektor over de zend-LED wordt het licht meer gebundeld zodat de reikwijdte vergroot wordt. Voor perfektionisten is er nog de mogelijkheid, een opstelling als in figuur 4 te fabriceren. De grote reflektor van blik zorgt voor een sterke bundeling van de uitgezonden èn ontvangen lichtstralen. Het geheel kan worden opgebouwd op een houten plankje. Drie houten stokjes zorgen ervoor, dat het reflektorblik op zijn plaats blijft. Het brandpunt van de reflektor kan bepaald worden door het geheel loodrecht van voren met een sterke lichtbron te beschijnen, en over de middenas een kartonnetje zó te verschuiven dat er een felle lichtstreep wordt afgebeeld. Op deze plek wordt dan een stripje met de beide dioden gemonteerd. De verbinding met het zender- en ontvangerprintje dient met zo kort mogelijke, niet-afgeschermde kabel te geschieden.
Figuur 1. De operatie bestaat uit niet meer dan het verwijderen van de deksel. Figuur 2. Onder ideale omstandigheden (stalend zonnetje en een vergrootglas) levert een " o n t h o o f d e " 2N3055 een kleine 10 mW.
[IL &
Figuur 3. Verbindt men van een nog werkende transistor de koliektor met de emitter, dan komen de diodeovergangen parallel te staan en zijn dan in staat tweemaal zoveel stroom te leveren.
zonnecel uit de rommeldoos 2
fototransistor. Koliektor en emitter worden dan niet zoals in figuur 3 met elkaar verbonden. De basis kan nu dienen als extra stuurmogelijkheid. Als een hagelnieuwe transistor wordt gebruikt, kunnen twee diode-overgangen parallel worden geschakeld (figuur 3); de spanning blijft gelijk, maar de maximale stroom (en dus ook het maximale vermogen) verdubbelt dan.
"BEIVI
,
Let op!
0,7-
0,6-
0,5Transistor: 2 N 3055 0.4 —
^JÉD^ $3> TE» ^ 5 ^
0,3-
TO-3
0,2-
0,1 —
I 2
i
i
i
i
4
6
8
10
I 12
I 14
I
16
I
18
1
20
'<mA>
84676X-2
3
^
V
84676X-3
Vi
l|>
In bijna elke rommeldoos liggen wel enkele vermogenstransistoren met een metalen behuizing, bijvoorbeeld een 2N3055 of een BC 140, die door een vroeger "bedrijfsongeval" een basis-emitter- of een basiskollektor-overgang missen. Geheel nutteloos is de transistor dan nog niet; door een kleine aanpassing verandert hij in een zonnecel(letje) van bescheiden vermogen. Het enige wat hiervoor gedaan dient te worden, is het afzagen, -slijpen of -vijlen van het dekseltje. In de aldus "onthoofde" transistor kan het siliciumplaatje belicht worden. Er wordt dan een spanning van maximaal 0,7 V opgewekt. De in figuur 2 getekende grafiek hebben we bij een stralend zonnetje opgenomen en met een op het plaatje gericht vergrootglas. Het maximaal leverbare vermogen bedraagt dan zo'n kleine 10 mW. Bij gewone huiskamerverlichting is de afgegeven spanning lager (ca. 300. . .400 mV) en ook een grote stroom kan niet geleverd worden (5. . .100 /JA). Als zonnecel is de transistor dan niet zo bruikbaar, maar hij kan nog uitstekend dienen als fotodiode. In figuur 3 is ter vergelijking het fotodiode-symbool weergegeven. Een opengemaakte transistor, bijvoorbeeld een BC 108, kan prima dienst doen als
w
"©
Het openen van een (kapotte) transistor lijkt op het eerste gezicht een onschuldige handeling. Toch moet rekening gehouden worden met de kans dat in de transistor berylliumoxide is verwerkt. Berylliumoxide staat bekend als een uitstekende warmtegeleider met goede elektrische isolatieeigenschappen. Het is echter een zéér giftige stof. In oudere vermogenstransistoren, vooral hoogfrekwenttorren, is deze stof gebruikt als warmtegeleidende pasta en/of als keramisch isolatiemateriaal. Tegenwoordig is berylliumoxide grotendeels vervangen door modernere (betere) materialen. Het is toch verstandig om verdachte transistoren (hoogfrekwenttorren en oudere vermogenstransistoren) beter dicht te laten en liever de vertrouwde, in de tekst genoemde types als slachtoffer te laten dienen.
Audiovoorversterkers en eindtrappen laten zich relatief gemakkelijk met een sinusgenerator "doorfluiten". Bij ontvangers, bijvoorbeeld de tuner in de TV of een FM-tuner, is dat meteen een stuk lastiger. Vaklui gebruiken hiervoor een meetzender. Ook wij hebben een kleine meetzender ontworpen, waarmee we VHF- en FM-tuners kunnen testen. De schakeling, die op een Elex-gaatjesprint gemonteerd moet worden, is tamelijk eenvoudig.
Kapaciteitsdiode In principe bestaat de schakeling in figuur 1 uit drie delen: een 19 kHzmodulator, een LF-FMmodulator en een oscillator. Deze is opgebouwd uit T1 en kapaciteitsdiode D1. Eerst even iets over de diode, ledere diode heeft een zogenaamde sperlaagkapaciteit. Als de sperspanning over de diode stijgt, wordt de kapaciteit kleiner. Figuur 2 toont dit verband. Dioden waarbij het verband tussen spanning en kapaciteit heel duidelijk is, worden kapaciteitsdioden genoemd. Afhankelijk van het type, ligt de grootste kapaciteitswaarde tussen 5 en 300 pF. De verhouding tussen de kleinste en de grootste kapaciteit bedraagt ongeveer 1 : 5. In moderne ontvangers zijn de variabele kondensatoren vaak vervangen door kapaciteitsdioden. Het voordeel hiervan is dat men de resonantiefrekwentie(s) van afgestemde kringen dan simpelweg met gelijkspanning kan sturen.
De oscillator De kapaciteitsdiode in onze meetzender wordt met wisselspanning gevoed. We zullen hier later nog op terugkomen. Eerst zullen we de oscillator bespreken (zie figuur 1). T1 vormt samen met de
^S*
meefeender voor VHF en FM omringende kondensatoren en spoelen een Vackaroscillator (Colpitts-variant). Via L1 en C6 komt een wisselspanning op de basis van T1 terecht. Deze spanning is ten opzichte van de koliektorspanning 180° in fase verschoven, zodat er een meekoppeling ontstaat. De amplitude van de meegekoppelde spanning wordt bepaald door de verhouding tussen (C8 + C9) en C5/C6. De door R8 onstane stroomtegenkoppeling bepaalt de ruststroom. De meegekoppelde spanning vormt het uitgangssignaal van onze meetzender. Via C11 belandt dit signaal op de uitgang. Het belangrijkste van een oscillator is natuurlijk zijn resonantiefrekwentie. Die bedraagt hier ongeveer 45 tot 55 MHz, en ligt dus binnen het VHF-bereik van de tv-omroep. De tweede harmonische (tussen 90 en 110 MHz) kan op de FM-
omroepband worden ontvangen. Met trimmer C9 kan men de frekwentie binnen de aangegeven grenzen variëren. Nog even terug naar de kapaciteitsdiode. Deze heeft namelijk ook invloed op de oscillatorfrekwentie. Als de kapaciteit van de diode verandert, verandert ook de resonantiefrekwentie van de oscillator. Dit heeft dus hetzelfde effekt als wanneer men aan een variabele kondensator draait. Hoe ontstaat die frekwentieverandering?
De IMF-FM-modulator Op de eerste plaats door de LF-FM-modulator, die opgebouwd is rond T2. Als men namelijk op de ingang van de LF-versterk*er een audiosignaal zet, komt de wisselspanning ook op de kapaciteitsdiode terecht. De sperspanning van de diode verandert dan in het ritme
van het audiosignaal. Als de sperspanning verandert, verandert ook de sperlaagkapaciteit. Deze verandering van sperlaagkapaciteit heeft tenslotte ook een verandering van resonantiefrekwentie van de oscillator tot gevolg. Het hele proces wordt frekwentiemoduiatie (FM) genoemd, waarbij met frekwentie de resonantiefrekwentie van de oscillator wordt bedoeld. De schakeling van de LF-versterker is zó eenvoudig dat nadere toelichting overbodig is.
De 19 kHz-modulator De oscillator krijgt ook nog een ander modulatiesignaal toegevoerd. Dat is afkomstig van het derde deel van onze meetzenderschakeling: de 19 kHz-modulator. 19 kHz is de frekwentie van de piloottoon voor stereo-uitzendingen. De piloottoon "vertelt" de stereo-dekoder in de ontvanger, dat hij het
Figuur 1. De schakeling van de meetzender bestaat uit drie delen: de 19 kHz modulator (met het IC), de LF-FMmodulator (met T2) en de oscillator (met D1 en T l ) .
c IPF)
BB113 Figuur 2. Het verband tussen sperspanning (UAK) en sper laagkapaciteit (C) bij kapaciteitsdioden en normale siliciumdioden. Wij hebben het type BB405 gebruikt.
BB109 BB405 1N414E
Figuur 3. De meetzender kan op een standaardprint van het formaat 1 gemonteerd w o r d e n . Let hierbij op de wikkelvoorschriften voor L1 en L2 in de tekst en de aansluitgegevens van T l .
(zum V* rgleich)
i
15
20 (V)
20 . . 30 mA
C4 R^rn cs •F"
R8
[G1 C I °
*M ^ F
100pl_J
100p
—i—X—.
l°l LIJ
CS
C9
m
T* T " Mn
/* Wm
22p '
40p
„
X—.—I—1—i-ö-@
D1 = BB 105; BB 405
BFR91
L I : 7 windingen CuL 10 m m ; zie tekst L2: 10 windingen CuL
0 10 mm, zie tekst
ontvangen signaal in een stereosignaal moet omzetten. Met dit 19 kHz-signaal kan men dus stereo-ontvangers testen. De modulator is een oude bekende, namelijk een blokgenerator bestaande uit het timer-IC 555. Het blokvormige uitgangssignaal van het IC wordt door laagdoorlaatfilter R3 in een sinussignaal omgezet, dat via R3 naar de kapaciteitsdiode wordt geleid.
Montage Zoals in figuur 3 te zien is, moet men bij de montage van deze schakeling twee spoelen wikkelen. Ook is in deze figuur te zien, dat transistor T1 een afwijkende behuizing heeft. L1 wordt op de schacht van een 10 mm-boor gewikkeld (uiteraard wordt na het wikkelen de boor verwijderd, anders zou namelijk niet van een luchtspoel sprake zijn). De spoel bestaat uit 7 windingen van koperlakdraad met een dikte van 0,8 of 1 m m . Na het solderen, trekt men de windingen zo ver uit elkaar dat de afstand tussen de afzonderlijke windingen ongeveer 0,8. . .1 mm bedraagt. L2 wordt op dezelfde manier gewikkeld, maar met dunnere draad (f 0,5 mm); bij deze spoel moet men de windingen niét uit elkaar trekken. Bij het op de print monteren van T1 moet men zich houden aan de aansluitgegevens in figuur 3. De opdruk van de transistor is na het solderen naar de print toegekeerd, zodat die niet meer te zien is. De overige onderdelen van de schakeling zullen geen problemen opleveren.
Gebruik Als men de schakeling op de print heeft gemonteerd, dan moeten de clip voor de
Onderdelenlijst:
6 »n 10
9
ü
~ r
of D
si «-Al
l3 J
R1,R5,R9 = 1 kQ R2 = 12 kQ R3 = 2,2 MQ R4 = 47 kQ R6 = 2,2 kQ R7 = 1,2 kQ R8 = 120 Q R10 == 8,2 kQ R11 == 820 kQ P1 = 500 kQ-instelpot P2 = 1 kQ-potmeter lin. C1,C3,C10,C13 = 1 nF MKT C2 = 100 nF MKT C4,C5,C6 = 100 pF kera nisch C7 = 4,7 nF MKT C8 = 22 pF keramisch C9 = 40 pF-trimmer (grijs) = 1 pF keramisch C11 •C12 = 330 nF MKT C14.C15 = 47)jF/10 V L1.L2 zie tekst D1 = BB 405 T1 = BFR91 T2 = BC 550C IC1 == 555 ingangsbus uitgangsbus 9 V-batterij met aansluitclip standaardprint, formaat 1
Geschatte bouwkosten: f 30, - (inkl. print)
Wanneer een cassetterecorder kuren vertoont, zou het bijzonder handig zijn als je de bandloop van buitenaf kon kontroleren. Jammerge-
noeg kunnen we niet door de cassette heen kijken, dus dat wordt moeilijk. Met deze spiegelcassette kan het echter wèl. Hiermee kunnen we "om een hoekje" kijken, zodat snel gekontroleerd kan worden, of de koppen goed
9 V-batterij, potmeter P2, de ingangsbus (bijvoorbeeld 3,5 mm-klink) en de uitgangsbus (bijvoorbeeld Cinch of BNC) nog worden aangesloten. Daarna kan de schakeling afgeregeld worden. Hiervoor heeft men een FM-stereoontvanger en een beetje vaardigheid nodig. De uitgangsbus van de meetzender wordt via een 50- of 75 ohm-koaxkabel verbonden met de antenne-ingang van de ontvanger. Als men daarna de batterij aansluit, moet de stereo-indikator in de ontvanger oplichten — tenminste, als de ontvanger op de oscillatorfrekwentie is afgestemd. In de luidspreker moet dan een ruissignaal te horen zijn. Met C9 kan de frekwentie van de meetzender worden gevarieerd; ook door L1 te verbuigen is dat mogelijk. Als men tenslotte het meetzendersignaal hoort, wordt PI zo ingesteld dat de stereo-indikator
oplicht. Als dit allemaal gebeurd is, wordt de LF-modulator getest. Op de ingang zet men het signaal van de rekorder of van een andere bron die een behoorlijk signaalnivo levert. Nu behoort dit signaal ook op de uitgang van de ontvanger te staan — weliswaar in mono, want onze modulator levert gewoon een mono-signaal. Tot slot moeten we erop wijzen dat de meetzender niet als zender gebruikt mag worden. Dit is door de PTT niet toegestaan. Dus sluit vooral geen antenne op de uitgang aan en monteer de schakeling in een afgeschermde metalen behuizing!
ingesteld staan, de rubber aandrukrol niet scheef staat ten opzichte van de capstan, enzovoorts (figuur 1). Het enige dat hiervoor nodig is, is een oude cassette (eentje die met schroefjes dicht zit). Hierin wordt dan eer. kijkgat
gemaakt (figuur 2),-waarin onder een hoek van 45° een langwerpig stuk spiegel of gepolijst blik gemonteerd wordt. Veel succes met dit handige hulpstuk!
85646X-1
27 M H z / M A R C apparatuur mag worden meegenomen naar oostenrijk De Nederlandse PTT is erin geslaagd overeenstemming te bereiken met de Oostenrijkse PTT over een regeling die het meevoeren en gebruiken van 27 MHzzendapparatuur vereenvoudigt. Met ingang van 1 januarie 1985 kunnen de Nederlandse bezitters van MARC-apparatuur deze meenemen naar Oostenrijk en daar ook gebruiken, mits de apparatuur is voorzien van één van de Nederlandse keurmerken. De regeling geldt voor een verblijf van drie maanden na grensoverschrijding. De 27 MHz-zendapparatuur dient vast te zijn ingebouwd in het voer- of vaartuig. Met de totstandkoming van deze regeling kunnen Nederlanders vrijelijk hun MARCapparatuur meenemen naar Denemarken, de Bondsrepu-
bliek Duitsland en Oostenrijk. Met het Centraal Overlegorgaan MARC 27 MHz (COM 27 MHz) wordt bekeken welke andere landen door PTT benaderd zullen worden voor een overeenkomstige regeling. Ptt pers- en publiciteitsdienst, Postbus 30000, 2500 GA 's-Gravenhage
Wereldprimeur... U zult nog nooit een linksdraaiende platenspeler hebben gezien! Deze wereldprimeur, die overigens ook in vakkringen onopgemerkt bleef, hebben we in een Duitse elektronica-katalogus gesignaleerd. Ook wij hadden dit technisch nieuwtje nog niet eerder ontdekt. . . Deze draaitafel valt op door het feit dat de plaat tegen de wijzers van de klok in draait. De arm zit links op de platenspeler! Het voordeel van deze konstruktie is dat de in de groeven van de plaat opgeslagen informatie vanuit het plaatmiddelpunt
Kleurentelevevisie/monitor met plat beeldscherm De Seiko LCD-kleurentelevisie is kwa formaat de kleinste kleurentelevisie ter wereld. De beelddiagonaal is 5 cm, de afmetingen zijn 16 x 8 x 3,2 (b x h x d) en het gewicht inklusief batterijen bedraagt slechts 450 gram. Het formaat doet echter niets af aan de prestaties. Het slechts 2 mm dikke beeldscherm, opgebouwd uit 52.800 filmdunne halfgeleiders, zorgt voor een helder en scherp beeld. De Seiko LCD-kleurentelevisie zal geleverd gaan worden in PAL/SECAM-uitvoering. Dat betekent dat men in geheel West-Europa beelden kan ontvangen. In de tweede helft van 1985 is de kleurentelevisie in zakformaat te koop tegen een te verwachten winkelprijs van ca. f 1.000,—. Secom Holland B.V., Postbus 55, 5473 ZH Heeswijk-Dinther, tel.: 04139-2971
(X180M)
TöClmicS
SL-B 300 Plattenspieler
hifi Vollautomatischer Plattenspieler mit Riemenantrieb und FG-servogeregeltem Gleichstrommotor. SteckbarerTonabnehmer, geraderTonarm mit reibungsarmer 4-Punkt-Kardanaufhangung. Sockel aus resonanzdëmpfendem TNRC. Drehzahlfeineinstellung und beleuchtetes Stroboskop. Automatische PlattengröBeneinstellung. Repeat (Wiederhol-Automatik.) Technische Daten: Drehzahl: 33'/! und 45 U/min., Gleichlaufschwankungen: 0,045% WRMS 0,06% Spitzenwert, Rumpeln: -70 dB DIN B, Nadelauflage: 1,25 g, Tonabnehmer: MM, EPC - P 27, Stromversorgung: 220 V - 50/60 Hz, Abmessungen (B x H x T): 430 x 99 375 mm, Gewicht: 3,9 kg. Best.-Nr. Ausführung Stück 341428 silber 298.341436 schwarz 298.Lieferung nur über unsere Filiale Berlin, MOnchen, Nürnberg und Hauptverwaltung Hliachau.
naar de rand toe afgetast kan worden. De informatie is dus op dezelfde manier gerangschikt als het geval is bij digitale platen (compact disc). De iinksdraaiende platenspeler vormt een middenweg tussen de laser- en de kon-
ventionele platenspeler. Waaruit het platenaanbod zal bestaan, kon men ons nog niet meedelen. . .! Ook hebben we geen bevredigend antwoord gekregen op de vraag waarom aan deze noviteit tot nu toe zo weinig ruchtbaarheid is gegeven.
Onze optische deurbel is niet alleen voor slechthorenden van nut. Men kan ze bijvoorbeeld ook als extra "deurbel" in de hobbyruimte gebruiken. Hier wordt namelijk nogal wat lawaai gemaakt, waardoor men de gewone deurbel niet hoort. Het gaat daar vaak zo: "Ik geloof dat er wordt gebeld!" "Wat zeg je?" "IK GELOOF DAT ER WORDT GEBELD!" "O, JA? IK HEB NIETS GEHOORD. . ." In zo'n geval is een optische deurbel dé oplossing:een kort maar fel oplichtende lamp blijft in dat geval niet onopgemerkt.
De schakeling Ter verduidelijking zullen we eerst het blokschema van de schakeling bespreken (figuur 1). Links zien we éen normale deurbel met trafo, belknop en bel. Uit de sekundaire spanning van de beltrafo wordt door een eenvoudig stukje elektronica de voedingsspanning voor de schakeling gehaald. Het belsignaal wordt door wat stuurlogica omgezet in een puls. Deze triggert een flipflop, die op zijn beurt weer de knipperoscillator aktiveert. Via de driver (vermogensstuurtrap) en een thyristor zorgt de oscillator ervoor dat de lamp knippert. Deze knippert zolang, totdat men de flipflop met behulp van reset-knop S2 weer reset. Nu zullen we het principeschema van de schakeling bespreken (figuur 2). Diode D1, de kondensatoren C1 en C2 en IC2 vormen de voeding. De verbindingen tussen de voeding en de andere onderdelen van de schakeling (zie het blokschema) zal men in het principeschema tevergeefs zoeken: de poorten N 1 . . . N4 zitten namelijk in een IC en zijn intern met de voedingsspanning verbonden (pen 14 = plus, pen 7 = nul).
optische deurbel De stuurlogica bestaat uit R1, R2, D2, D3, C3 en N1. Als de belknop wordt ingedrukt, wordt een beetje stroom van de bel "afgetakt". De wisselspanning die over de bel staat, wordt door D2 gelijkgericht. Via R1 wordt kondensator C3 opgeladen. Zenerdiode D3 zorgt ervoor dat de kondensatorspanning niet hoger dan 10 V kan worden. Als S1 korte tijd wordt ingedrukt, zijn de ingangen van N1 logisch 1; de uitgang van N1 wordt " 0 " . Als men de
knop loslaat, wordt C3 via R2 ontladen en de uitgang van N1 wordt weer logisch 1. N2, N3, R3 en C4 vormen de flipflop. Als S1 en resetknop S2 niet ingedrukt worden, is zowel de set-ingang (pen 13) van N2 als de reset-ingang (pen 9) van N3 " 1 " . De set-ingang is logisch 1, omdat de uitgang van N1 " 1 " is; de reset-ingang is " 1 " , omdat C4 is opgeladen. In deze situatie blijft de uitgangstoestand behouden. Dat wil zeggen: het logische
nivo op pen 11 van N2 verandert niet zolang het logische nivo op één van de ingangen niet verandert. Als 51 niet is ingedrukt, is pen 11 " 0 " . Als wel wordt gebeld, wordt pen 13 van N2 logisch 0 en de uitgang van N2 " 1 " . Als men daarna 52 indrukt, wordt C4 zeer snel ontladen en pen 9 van N3 logisch 0 (hij ligt aan massa). De uitgang van de flipflop wordt opnieuw " 0 " . Wat gebeurt er als S1 voortdurend wordt ingedrukt? Pen 13 van N2 is dan nog steeds logisch 0 en de uitgang blijft " 1 " . Indrukken van de reset-knop heeft dus alleen zin als S1 niet is ingedrukt. De knipperoscillator wordt gevormd door N4, R4 en C5. Pen 1 van N4 is met de flipflop-uitgang verbonden. Als deze logisch 0 is (S1 is niet ingedrukt), is de uitgang van N4 " 1 " . C5 is
i
&
i l i
* * l o«f^o '*l L.
stuur logica
-ft
£
&-
knipperosciilator
flipflop
H
resetknop
2 IC2
>
N
7872
MM4001 MfUU I 470 (, 470 n M i 25 V
I
U
c
•
rr ~^3i
X1 ,2l,
IC1
IS
k N3
1N4001
ï ©-
T?"
opgeladen; pen 2 is logisch 1. Nu wordt S1 ingedrukt. De uitgang van de flipflop en dus ook pen 1 van N4 worden " 1 " . De uitgang van N4 wordt logisch 0. Via R4 wordt C5 ontladen. Deze is ook verbonden met pen 2 van N4. Als de kondensatorspanning net zo hoog is als de minimale drempelspanning van pen 2, wordt de uitgang van N4 weer logisch 1. De kondensator wordt opnieuw opgeladen. Als de maximale drempelspanning van pen 2 bereikt is, wordt de uitgang van N4 " 0 " enzovoorts. Dit gaat zo door, totdat pen 1 logisch 0 wordt (dus S2 ingedrukt wordt).
N1 . . . N4 = IC1 = 4093
De driver bestaat uit T1, R5, R6 en R7. Zolang de uitgang van N4 " 1 " is, spert T l . De thyristor, die op de driver is aangesloten, ontvangt dan geen gatestroom. Als de uitgang van N4 logisch 0 wordt, is de spanning aan de basis van de PNP-transistor T1 lager dan de spanning aan de koliektor. T1 geleidt, waardoor de thyristor getriggerd wordt (hij komt in geleiding). Wat er verder gebeurt, zal wel duidelijk zijn: De thyristor geleidt bij ieder positief deel van de sinusvormige wisselspanning waarop hij via lamp La is aangesloten (tijdens de negatieve periode-helften
spert hij). Omdat het logische nivo op de uitgang van N4 steeds verandert, knippert het gloeilampje.
Figuur 1. Het blokschema laat niet alleen zien hoe de schakeling is opgebouwd, maar ook hoe ze op de reeds aanwezige deurbel moet worden aangesloten.
Montage en b o u w
Figuur 2. De schakeling van de optische deurbel.
De schakeling kan gemakkelijk op een standaardprint van het formaat 1 gemonteerd worden (zie figuur 3). Welk gloeilampje men moet gebruiken, hangt af van de sekundaire spanning van de beltrafo. Deze moet dus eerst gemeten worden. Verder moet men er ook rekening mee houden dat de maximale sekundaire stroom die een gemiddelde beltrafo kan leveren, ongeveer 1 A bedraagt. Omdat de rest
o x I
f
Onderdelenlijst: R1 = 1 kö R2,R6,R7 = 10 kQ R3 = 47 kQ R4 = 220 kQ R5 = 39 kö Cl = 4 7 0 JJF/25 V C2,C3,C5 = I O / J F / 1 6 V C4 = 100 nF D1.D2 = 1N4001 D3 = zenerdiode 10 Ml 400 mW T1 = BC 560 IC1 = 4093 IC2 = 7812 Th1 = TIC 106
Figuur 3. De schakeling kan gemakkelijk op een standaardprint van het formaat 1 gemonteerd worden. Figuur 4. Als men door "plaatselijke omstandigheden" de sekundaire aansluitingen van de wisselspanningstrafo niet kan vinden of bereiken, moet men een extra beltrafo gebruiken.
diversen: S2 = drukknop (maakkontakt) gloeilamp: zie tekst 12 V/10 W licht altijd op, maar de helderheid kan te gering zijn bij lage trafospanningen. trafo en S1: in bestaande deurbel-installatie aanwezig standaardprint, formaat 1 Geschatte bouwkosten: f 2 0 , - (inkl. print, excl. lamp)
van de schakeling ook stroom nodig heeft en omdat men een kleine reservestroom in acht moet nemen, mag de stroom die door de gloeilamp loopt, niet groter zijn dan 0,9 A. Dat wil zeggen dat het maximale vermogen van de lamp bij een bepaalde trafospanning als volgt vastligt: 12 V: 10 W 11 V: 10 W 10 V: 9 W
9 V: 8 W 8 V: 7 W Als het geleverde vermogen kleiner is dan het vermogen van het lampje, is ook de lichtopbrengst kleiner. De kans bestaat dat het oplichten van de lamp dan niet meer opvalt. Men moet dus het maximale vermogen proberen te bereiken. Wij hebben een 12 V/10 W-autolamp gebruikt en dat ging prima. Eigenlijk moet men ook rekening houden met het stroomverbruik van de bel. Dit bedraagt ongeveer een halve ampère. Omdat nor-
maliter de bel toch maar korte tijd in aktie is, is het toelaatbaar dat de trafo door deze halve ampère even wordt overbelast. Anders zou voor de lamp immers slechts 4 W overblijven, wat toch werkelijk iets te weinig is om op te vallen. En als ook 10 W nog te weinig is, kan men in plaats van een gloeilamp een 12 Vrelais gebruiken en met de kontakten een 220 V-lamp schakelen. Maar let op! De relaiskontakten moeten 220 V kunnen verdragen (gebruik daarom geen autorelaisl). Het relais mag niet op de standaardprint gesoldeerd worden. Als men aan het 220 V-lichtnet wil werken, moet men de regels voor "netspanning" op pagina 4 in acht nemen. Hoe moet de schakeling op
de al aanwezige deurbel worden aangesloten? Dit kan op veel manieren, afhankelijk van de aanwezige installatie. Daarom volgt hier slechts een tip. Als men de sekundaire kant van de trafo (laagspanning, zie figuur 1 en 2) niet kan vinden, kan men deze gemakkelijk bij de belknop aan de voordeur opsporen. Men hoeft dan alleen nog maar een truuk te bedenken waarmee men de verbindingen zonder veel moeite door de woning kan leiden. Lukt dat niet, dan kan men altijd nog een extra trafo toepassen. De deurbel wordt op de beschreven manier aangesloten, de voedingsspanning voor de schakeling wordt echter door een extra beltrafo geleverd (zie figuur 4).
[tussen haakjes] In de komponentenopstelling van het printje voor de mikrofoon-voorversterker (Elex, nov. '84, blz. 11-36 e.v.) is helaas kondensator C3 verkeerd gepoold aangegeven; zoals ook uit het schema blijkt, moet de plus van C3 met het knooppunt van R3, R6 en R7 verbonden zijn en de min met massa (1).
leidingzoeker De elektronica-hobbyist krijgt bij elke schakeling te maken met spanning. Of het nu een hoge of een lage spanning betreft, het blijft belangrijk te weten of ergens spanning op staat, en dat geldt zeker voor de (levensgevaarlijk hoge) netspanning. Het probleem hierbij is dat men aan de snoeren, de wandkontaktdozen of de apparaten niet kan zien of dat inderdaad het geval is. We hebben daarom een kleine schakeling ontworpen, waarmee we zonder direkt kontakt te maken (dus draadloos) kunnen vaststellen of we te doen hebben met een spanningvoerende leiding.
deze vraag gemakkelijk worden beantwoord. De sensor bestaat uit een goedkoop en gemakkelijk te verkrijgen stukje metaal (ongeveer 2 x 4 cm). Hij reageert op het elektrische veld, dat iedere
S1
Spanning of geen spanning? Met de hier beschreven schakeling (figuur 1) kan
spanningvoerende geleider opwekt. De sterkte van het veld hangt af van het materiaal dat zich om de geleider bevindt; daarom moet men de leidingzoeker in het ene geval dicht en in het andere
geval minder dicht bij de spanningvoerende leiding houden. Het elektrische veld wekt via het kleine metalen plaatje een spanning op (kapacitieve overdracht). Deze spanning is weliswaar zeer laag, maar door de grote weerstand (R1) bij de ingang van de schakeling komt deze spanning op de ingang van IC1 terecht. Dit IC doet dienst als versterker en heeft een zeer grote versterkingsfaktor. Voor wisselspanningen bedraagt deze faktor, afhankelijk van de stand van P1, maximaal 40.000. In de regel kan echter gezegd worden dat de versterkingsfaktor afhangt van de verhouding tussen de weerstanden R2 en R3 en PI. Voor gelijkspanningen is de versterkingsfaktor vergeleken met die voor wisselspanningen vrij klein, namelijk 1. Dit komt door kondensator C l . Deze zorgt er namelijk voor dat in de tegenkoppeling van het IC (PI, R3, R2) geen gelijkspanning naar massa kan wegvloeien, waardoor op de ingang en de uitgang van het IC dezelfde gelijkspanning staat. Het gaat ons bij deze schakeling vooral om de versterking van wisselspanningen. Het is voor
Figuur 1. Het principeschema van de leidingzoeker.
9V
Onderdelenlijst R1 = R2 = R3.R4 R5 = PI = C1 = D1 = Tl = IC1 =
10 MQ 12 Q = 10 k ö 220 Q 500 kQ-instelpotmeter 100 fjF/16 V LED, rood BC 547B CA 3140
diversen: S1 = enkelpolige schakelaar 9 V-batterij 1 stukje metaal, ongeveer 4 x 2 cm 1 standaardprint, formaat 1 Geschatte bouwkosten: f 30,— (inkl. print en kastje)
J
L
Transistoren zijn stroomversterkers. Een basisstroom heeft een kollektor-emitterstroom tot gevolg die vele malen groter is dan de basisstroom. We zullen in dit artikel deze stroomversterking van een transistor bespreken. De verhouding kollektorstroom/basisstroom (met andere woorden hoeveel groter de ene stroom is ten opzichte van de andere) wordt de stroomversterkingsfaktor p genoemd. In formulevorm: p
!c
IB ( I Q kollektorstroom, \Q = basisstroom). p is heel belangrijk bij het bouwen van transistorschakelingen. Aan de typeaanduiding kan men zien tot welke stroomversterkingsklasse (A, B of C) een transistor behoort. Beter is het echter om dit door middel van een meting te bepalen. Dat is helemaal niet moeilijk. Om de p te bepalen moet men een ampèremeter
Figuur 2. De montage van de schakeling op een printplaat van het formaat 1.
het IC alleen maar gunstig als het geen gelijkspanningen hoeft te versterken. Het zeer kleine ingangssignaal (wisselspanning) wordt dus versterkt en fungeert als stuurpuls voor de basis van T1. De transistor geleidt, waardoor de LED oplicht, hetgeen betekent dat we met een spanningvoerende geleider te doen hebben. Als de LED knippert, is de afstand tussen de leidingzoeker en de spanningvoerende leiding te groot. Dan moet men deze afstand dus verkleinen. P1 wordt zo ingesteld dat de LED juist nog niet oplicht. De LED moet wèl oplichten, als men de schakeling bij een spanningvoerende leiding houdt. Deze eenvoudige leidingzoeker is natuurlijk niet hypergevoelig. Dit betekent dat hij geen leidingen achter dik stucwerk kan opsporen.
p-m©t©r in de koliektor- en basisleiding opnemen, beide stromen aflezen en de waarden op elkaar delen. Men kan de stroomversterkingsfaktor ook bepalen met behulp van een zogenaamde /J-meter. Figuur 1 laat het schema zien van de p-meter. Dit is een wat vreemde schakeling, want de ampèremeters zijn vervangen door een LED! De te testen transistor wordt in een gemeenschappelijke emitterschakeling ondergebracht. Afhankelijk van het type (NPN of PNP) staat een negatieve of een positieve spanning op de emitter (instellen met S1). Doordat de basisstroom door de serieschakeling van Pi en R1 loopt en de kollektorstroom door R2, kunnen
we de verhouding tussen deze weerstanden gebruiken om p te bepalen: men moet PI zo instellen dat de desbetreffende LED juist niet meer oplicht. Dan is de spanning die over R1 + PI staat ongeveer net zo groot als de spanning over R2. In dit geval geldt: „ _ (R1 + PD P R2 We kunnen met onze /?meter dus een minimale versterkingsfaktor meten van R1 • 2 = 100 e n e e n maximale versterkingsfaktor van (R1 + PD 1100. P1 R2 wordt van een schaal voorzien welke in stapjes van 50 is verdeeld. De meeste potmeters kunnen over een
Montage De schakeling, die een voedingsspanning van 9 V nodig heeft, kan gemakkelijk op een print van het formaat 1 (zie figuur 2) gemonteerd worden. Het beste kan men op de print een voetje voor IC1 aanbrengen. De hele print kan in een behuizing worden ingebouwd. In deze behuizing moeten drie gaatjes worden geboord, namelijk één voor de verbinding naar het metalen plaatje, een groter gaatje voor aan/uitschakelaar S1 en nog een derde voor de LED.
hoek van 270° verdraaid worden, zodat ieder stapje overeenkomt met een hoek van 5,4°. Op de schaal kan men de stroomversterkingsfaktor dan direkt aflezen (figuur 2). Als S1 in de verkeerde stand staat, wordt de transistor door de zenerdioden D1 en D2 beschermd tegen te hoge basis-emitterspanningen ( U B E ) . De maximale kollektor-emitterspanning ( U C E ) is gelijk aan de LED-doorlaatspanning. Figuur 3 toont de komponentenopstelling voor de kleine schakeling op een Elex-print. Net als in de figuur kan men op de print een voetje voor de te testen transistor monteren. Het beste kan men ook drie losse aansluitklemmetjes met de print verbinden, zodat ook met de verschillende aansluitgegevens van de transistoren rekening kan worden gehouden. De hele schakeling kan in een kleine behuizing worden gebouwd (zie foto).
Onderdelenlijst NPN
O
—o PNP
9V
R1 = 100 kQ R2 = 1 kQ PI = 1 MQ-potmeter lineair D1.D2 = zenerdiode 3,9 V/0,4 W D3,D4 = 1N4148 D5.D6 = LED S1 = draaischakelaar 2 x 3 standen transistorvoetje 9 V-batterij met aansluit-clip standaardprint, formaat 1 Geschatte bouwkosten: f 25,— (inkl. print en kastje)
3V9 400 mW
Tot slot nog een opmerking: de /3-meter werkt alleen als de te testen transistor juist is aangesloten. Als een LED in de stand NPN of PNP voortdurend oplicht, is ze of verkeerd aangesloten of ze is kapot. Het is ook mogelijk dat schakelaar S1 in de verkeerde stand staat. Met behulp van de /3-meter kan men dus ook de aansluitvolgorde en de polariteit bepalen van transistoren die niet van type-aanduidingen voorzien zijn. Als alle mogelijkheden getest zijn, is de te testen transistor of geheel "geïdentificeerd" of hij is kapot.
2
500 400
300-J 200-A
y ^
600
i-U
J* %y
700
^V^800
Voo AMOOO
^1100
100' B
r
n
Het gebeurt nogal eens dat er ook elders in huis iemand graag wil meegenieten van de muziek van de hifiinstallatie. Dan kun je verschillende dingen doen. Je kunt het volume van de versterker zó ver opendraaien dat het hele huis van zolder tot kelder gevuld is met muziek. Maar dan moet je degenen die geen belangstelling hebben voor
het desbetreffende programma (de buren inkluis!) een stel oordoppen uitreiken. Niet zo'n elegante manier dus! Een veel betere oplossing vormt deze hifihuisomroep. Een vrij simpel stukje elektronica, waarmee vanuit een centrale post op willekeurige plaatsen in het huis een signaal kan worden "afgetapt" voor muziekvoorziening ter plaatse. Het fijne
van deze huisomroep is, dat er haast geen kwaliteitsverlies bij de nevenpost is.
Principe Figuur 1 laat zien hoe de hifi-huisomroep werkt. Een zender (A), een verdeelkanaal (B) en een ontvanger (C). "Waarom zo ingewikkeld?", zult u zich misschien
afvragen. "Kan het niet gewoon met een afgeschermd snoertje?" Jammergenoeg niet. Voor een goede kwaliteit van het getransporteerde signaal is er inderdaad wel wat meer nodig dan alleen een afgeschermd snoertje. Dit zou bij dergelijke lange afstanden namelijk teveel storing oppikken. Wij gebruiken hier een symmetrisch signaal
Figuur 1. De hifi-huisomroep bestaat uit een zender (A), een verdeelleidtng (B) en een ontvanger (C). Er is hier maar één stereo-kanaal (monoweergavel getekend. Figuur 2. Het schema is erg eenvoudig. Eén transistor in de zender, en een paar meer in de ontvanger.
met een symmetrische leiding. In feite wordt één signaal dus dubbel verzonden, een signaal in fase, het andere signaal in tegenfase, d.w.z. 180° in fase verschoven. Door zender, ontvanger èn verdeelkanaal symmetrisch uit te voeren, wordt de storingsgevoeligheid belangrijk verminderd. De zender (A) krijgt zijn signaal van de voorhanden zijnde (stereo-)installatie en zet dit om in een symmetrisch signaal. Het verdeelkanaal (B) kan naar believen met meerdere aansluitpunten uitgebreid worden. Er kan echter maar één ontvanger (C) tegelijkertijd . gebruikt worden. Deze ontvanger kombineert de tegenfase-signalen tot een "schoon" uitgangssignaal, waarbij de storingen, die onvermijdelijk via de beide leidingen worden opgepikt,
worden opgeheven. Voor stereo moet alles dubbel uitgevoerd worden. Dat betekent dus ook vier afgeschermde kabels, voor elk kanaal twee. Op het eerste gezicht lijkt dit een kostbare zaak maar de prestaties mogen er ook zijn: overal in huis dezelfde hifi-kwaliteit als bij de hoofdinstallatie. Het ingangssignaal voor de zender wordt afgetakt van de recorder-uitgang van de versterker. Wanneer deze uitgang al in gebruik is, kan de bestaande verbindingskabel tussen versterker en recorder met een extra aansluiting voor de zender uitgebreid worden. In figuur 5 is aangegeven hoe dit bij DIN-aansluitingen dient te gebeuren. Het signaal van de recorderuitgang is afhankelijk van de volume-, balans- en toonregeling van de versterker. O D
de ontvanger moet daarom een versterker met volumeregeling en eventueel ook toonregeling aangesloten worden. Hiervoor kunnen natuurlijk uitstekend bestaande Elex-schakelingen worden gebruikt. Wanneer de hoofd-installatie uit een aparte voor- en eindversterker bestaat, kan men de verbinding met de zender tussen deze beide apparaten aftakken. Aan de kant van de ontvanger is dan alleen nog maar een eindversterker en een volume-potmeter nodig.
Schakeling Laten we beginnen met de zender. Dit is een eenvoudig transistortrapje. De koliektorweerstand en de emitterweerstand moeten wat verder gezocht worden.
Deze bevinden zich namelijk in de ontvanger (resp. R1 en R2). Omdat beide weerstanden even groot zijn, zijn de koliektor- en emitterspanningen ook even groot, maar wel in tegenfase; d.w.z. het emittersignaal in fase met het ingangssignaal en het kollektorsignaal precies 180° in fase gedraaid. De voeding komt van de ontvanger: min via de afscherming en de basis-instelling via de kollektorleiding. Door middel van twee afgeschermde kabels belandt het signaal bij de ontvanger. Het kollektorsignaal staat op de basis van T1, het emittersignaal op de basis van T2. De kombinatie T1/T2 versterkt alleen het tegenfasegedeelte van de signalen, zodat in-fase-signalen zoals storing wegvallen. Door T3 wordt het uitgangssignaal nog eens'zo'n 6x versterkt.
Onderdelenlijst zender (stereo) R1,R1',R2,R2' = 100 kQ R3.R3' = 39 kQ C1,C1' = IO^F/16 V C2.C2' = 47 nf/16 V T1.T1' = BC549C, BC 550C
tape-recorder
Diversen: 1 formaat 1 standaardprint 9 soldeerpennen (1,2 mm $) passende behuizing, montage materiaal e.d. Geschatte bouwkosten: f 1 0 , - (inkl. print)
Figuur 3. De zender past tweemaal op een Elex printje zodat hij meteen in stereo opgebouwd kan worden. Figuur 4. Ook de ontvanger past in "stereo-formaat" op een formaat 1 standaardprint. Figuur 5. Wanneer het signaal voor de zender van de recorder-uitgang van de versterker afneemt, kan deze gemodificeerde verbindingskabel gebruikt worden. Bij cinchverbindingen gaat het wat eenvoudiger: de kabels kunnen dan meteen over de bestaande aansluitingen gesoldeerd worden.
SVo ~
Tabel 1. Hier zijn enkele meetpunten met de bijbehorende spanningswaarden aangegeven. Een afwijking van 10% is van geen belang. Mocht dit meer zijn, dan is er waarschijnlijk iets niet in orde met de opbouw of met de gebruikte onderdelen.
J
@-o Oc
o, c
4
85617 X-5
Ofna
^ ^ o ^ >
«
versterker
Onderdelenlijst ontvanger (stereo) R1,R1',R2,R2',R4,R4' = 1 kQ R3.R3' = 1,5 kQ R5.R5' = 6,8 kQ R6.R6' = 5,6 kQ PI,PT = 100 kQ instelpotentiometer C1,C1' = 820 nF T1.T1' = BC 549C; BC 550C T2,T2',T3,T3' = BC 559C, BC 560C Diversen: 1 formaat 1 standaardprint 9 soldeerpennen (1,2 mm <(.) universele voeding 15 V of batterijen montagemateriaal, afgeschermde kabel e.d. bij batterijgebruik: aan/uitschakelaar Geschatte bouwkosten: f 1 5 , - (inkl. print)
tabel meetpunten
spanning (V) 1
zender (A)
ontvanger (B)
4,6
2
9,2
3
11,0
4
4,0
1 spanning over R3
1,6
2 spanning over R4
1,0
3 spanning over R5
6,8
Met P1 kan de geluidssterkte worden ingesteld. Voor de komplete schakeling (2-kanaals) is maar één voedingsspanning nodig (12. . .15 V). Dit kan een eenvoudige netvoeding zijn, bijvoorbeeld de standaardvoeding (zie Elex juni '84). Ook kunnen batterijen gebruikt worden want de opgenomen stroom is niet erg groot: ongeveer 7 mA per kanaal.
Praktijk Een eenvoudige schakeling als deze kan eigenlijk geen bouwproblemen opleveren. Zender en ontvanger kunnen beide op formaat 1 standaardprinten worden ondergebracht (figuur 3). In stereo-uitvoering wordt alles dubbel opgebouwd. De komponenten voor het tweede kanaal zijn met een "aksent" aangegeven. Daarna begint het grootste karwei: het leggen van de kabels. Hiervoor neemt men afgeschermde audio-kabel van goede kwaliteit. Wanneer twee- of vier-aderige kabel wordt gebruikt, mag de afscherming best gemeenschappelijk zijn. Men hoeft niet, zoals in figuur 1, alle bijposten apart vanuit de zender te bekabelen; één kabel met aftakpunten mag ook. Deze punten, en ook beide printjes kan men het beste in metalen kastjes bouwen. Voor de aansluitingen naar de versterker kunnen dan 5-polige DIN-chassisdelen worden gebruikt. Ook moet men de kabels niet te dicht in de buurt van 220-V-leidingen leggen. Extra storing is nou ook weer niet nodig!
de truc met de fasedraaiing Lange audioleidingen pikken onvermijdelijk storing op, ook al is deze afgeschermd. Bij de voorgaande schakeling is dit probleem opgelost door de signalen symmetrisch te verzenden. Hoe gaat dit nu in zijn werk? Laten we eerst het begrip "symmetrische signalen" eens onder de loep nemen. In feite zijn dit twee signalen, die eikaars omgekeerde zijn. In de techniek heet dit: "180° in fase verschoven". In de zender (A) worden deze signalen opgewekt. Bij de ontvanger (C) worden de beide signalen van elkaar afgetrokken. Het uitgangssignaal is dan gelijk aan het oorspronkelijk in de zender gestopte signaal. Een belangrijke eigenschap van storing op de beide leidingen is, dat de storingen in fase zijn en meestal ook nog even groot. Bij de ontvanger worden de storingspiekjes fijn van elkaar afgetrokken, zodat er (haast) geen storing meer voorkomt in het uitgangssignaal.
Een schakeling In nevenstaande figuur
zijn zender (Z) en ontvanger (O) samen getekend. T1 (Z) werkt als fase-omkeerschakeling. R1 en R2 zijn even groot zodat de amplitudes op de emitter en de koliektor ook even groot zijn. De emitterspanning is in fase met het ingangssignaal, terwijl het kollektorsignaal 180° in fase verschoven is. Koliektorspanning en emitterspanning worden beide verzonden naar de ontvanger. Laten we nu eens bekijken, hoe het aftrekken van deze twee signalen in zijn werk gaat. Als de spanning op de basis van T1 (O) stijgt, daalt de spanning op de basis van T2 (O) evenveel, en omgekeerd. Tussen beide basissen staat dus een signaal met de dubbele amplitude van het leidingsignaal. Deze spanning staat (verminderd met tweemaal de doorlaatspanning) ook op de emitters, dus over R6. Laatstgenoemde spanning is bepalend voor de stroom door R6, T l , T2 en R3, zodat de spanning over R3 een maat is voor de dubbele leidingsspanning. Stellen we ons nu een stoor-
pulsje voor, dat op beide basissen een evengroot positief pulsje levert. Beide basissen en dus ook beide emitters stijgen dan evenveel, zodat de spanning over R6 niet verandert. Het uitgangssignaal verandert derhalve ook niet, dus de stoorpuls is weggewerkt. Op deze manier is het mogelijk geworden, lange afstanden zonder noemenswaardige storing te overbruggen.
•-ft-fS-
lichtdioder Als zijnde de "lichtpuntjes" in de elektronicawereld behoren LED's op het ogenblik tot de meest bekende komponenten. In haast elk apparaat zijn er wel enkele op de frontplaat te vinden. Het assortiment aan LED's is groot: men kan kiezen uit de kleuren rood, groen, geel en sinds kort ook blauw. Ook kwa vorm is er nogal wat keus, bijvoorbeeld rond, vierkant, driehoek, pijlvorm en nog veel meer. Dus voor (haast) elke toepassing een LED. Tot de LED-familie behoren ook de 7-segmentdisplays. Hier zijn 7 balkvormige LED's samengevoegd tot een soort vierkante acht. Met deze samenstelling kunnen alle cijfers van 0 tot 9 weergegeven worden. Ten opzichte van de gewone gloeilampjes hebben LED's de prettige eigenschap, dat ze slag- en stootvast zijn. Het kwetsbare gloeidraadje is vervangen door een lichtgevend halfgeleiderplaatje. LED's hebben ook een langere levensduur dan hun "gloeiende broertjes".
Het woord LED komt van het Engelse "Light Emitting Diode", een lichtuitzendende diode dus. Omdat een LED in feite een diode is, geleidt deze ook maar in één richting de stroom: plus aan anode en min aan kathode. Over de aansluitingen valt, afhankelijk van het gebruikte type, een doorlaatspanning tussen 1,6 en 2,7 volt. Bij normale siliciumdioden is dat ca. 0,7 V. De doorlaatspanning van een LED is tamelijk konstant. Zou men de LED voeden vanuit een vaste spanningsbron, dan moet er goed opgepast worden. Wordt de spanning te hoog, dan zal de stroom de maximaal toegestane waarde overschrijden. De LED licht dan nog één keer op en daarna nooit meer. Bij een te lage spanning laat de LED het afweten: Hij licht dan niet op. Sperren kunnen de LED's ook niet zo goed. De lekstroom kan al gauw oplopen tot zo'n 0,1 mA, terwijl een sperspanning
hoger dan 4 V al desastreus kan zijn. Normaliter voedt men LED's ook niet met de precieze doorlaatspanning, maar gebruikt men een voorschakelweerstand, zoals figuur 3 laat zien. Het overschot aan spanning valt nu over de weerstand, hier is dat 9,8 V. De stroom door de diode wordt bepaald door de waarde van R\j. Hoe hoger de stroom, hoe feller de LED brandt. Voor gewone toepassingen wordt meestal 15.. .20 mA aangehouden. De maximale stroom bedraagt 2 5 . . .100 mA, afhankelijk van het gebruikte type LED. In figuur 3 is de weerstand Ry 470 Q. De stroom wordt dan: UR
Rv
9,8 V 470 Q
21 mA
Het grootste gedeelte van de voedingsspanning gaat verloren over de weerstand. Als er meerdere LED's gebruikt moeten worden kan dit verlies benut worden door de LED's in serie te schakelen. In figuut 4 staan
©"
"O
Figuur 1. LED's, een begrip voor moderne en kleurrijke signalering. Figuur 2. Twee pijltjes bij het diodesymbool geven het verschil aan tussen een LED en een gewone diode. LED's zijn niet voor gelijkrichting gemaakt, maar voor verlichting. Figuur 3. Over de vborschakelweerstand valt het verschil tussen voedingsspanning en doorlaatspanning. Hoe kleiner deze weerstand (of hoe hoger de spanningsval erover), hoe hoger de stroom door de LED.
4 LED's in serie, zodat in totaal 8,8 V over de dioden valt. De rest staat weer over R\/, maar dit is nu een stuk minder dan eerst. De weerstand kan nu verkleind worden tot 150 Q. Om een LED elektronisch aan te sturen kan de schakeling uit figuur 5 gebruikt worden. Door de transistor te laten geleiden of te laten sperren, kan de LED respektievelijk aan- of uitgezet worden. Om de transistor te doen geleiden, is er een (kleine) basisstroom nodig. Vanwege de stroomversterking van de transistor hoeft dit maar zo'n 100.. .200 ^A te zijn. Voor een stuurspanning van 5 V bedraagt de weerstand RB'. 5 V - 0,6 V = 44 kQ 100 nA (standaardreeks: 47 kQ). De spanning die in geleidende toestand over koliektor en emitter blijft staan is te verwaarlozen voor de berekening van de LEDvoorschakelweerstand.
Gebruik Het best verkrijgbaar zijn de ronde LED's met een diameter van 3 mm of 5 mm. De verkrijgbare kleuren worden, samen met enkele gegevens opgesomd in tabel 1. Voor een nette montage kunnen
kunststof LED-clips gebruikt worden. Blijft er nog één probleem(pje) over: welk pootje is de kathode en welk de anode? Dit kan op drie manieren herkend worden (figuur 6). In de meeste gevallen is het kathodepootje korter dan het anode-pootje. Om dit te onthouden kan het volgende ezelsbruggetje gebruikt worden: Kathode en kort beginnen beide met een " K " . De kathode kan men voorts herkennen aan het afgevlakte randje op het LED-huisje. Tenslotte kan men ook nog naar het binnenste van de LED kijken. De aansluitpootjes lopen hier uit in een groot en een klein vlakje, waarbij het grote vlakje de kathode is. Zoals u ziet, kan het eigenlijk nauwelijks mis. In het begin zijn ook nog de 7-segment-displays genoemd. Hierbij zijn van alle segmenten en eventueel nog van de decimale punt öf alle.kathodes of alle anodes gemeenschappelijk aangesloten. Bij het kopen moet men hier dus op letten. Tot slot nog een tip: Ondanks het feit dat LED's wel wat warmte kunnen verdragen, is het toch verstandig om de soldeertijd zo kort mogelijk te houden.
draagbare frekwentieteller telt tot 2,2 GHz Sabtronics Instruments AG gevestigd in Meggen (Zwitserland) heeft de introduktie aangekondigd van Model 22, een draagbare batterij- en netspanningsgevoede frekwentieteller met een bereik van 10 Hz tot 2,2 GHz. Het toestel heeft een 12 mm 7-segment LED-display met 9 cijfers, 3 bereiken met autodecimal point, 3 gate-times, een gevoeligheid van 100 mV RMS bij 2,2 GHz en display-hold-mogelijkheid. Model 22 bevat ook een ingebouwd NiCd-laadcircuit. Mogelijke opties zijn: TXCO (temperature compensated crystal oscillator), low-pass-probe, RF-pickup-antenne. Sabtronics Instruments AG, Postfach 18, CH-6045 Meggen, Zwitserland (X-168 M)
Figuur 4. Meerdere LED's worden in serie geschakeld zodat het verlies in de voorschakelweerstand beperkt wordt. Parallelschakelen van LED's is niet toegestaan. Figuur 5. De transistor schakelt de diodestroom. Dank zij de stroomversterking is de stuurstroom gering. Figuur 6. De kathode is in het kunststof-huisje duidelijk herkenbaar als de breedste elektrode.
LED-spanning (V)
kursus ontwerpen
schappelijke in- en uitgangs-aansluiting (hier de 0 V-leiding). Vandaar ook de naam "gemeenschappelijke emitterschakeling". Nu wordt er in de emitter een weerstand (Rfr) geplaatst, en wordt de koliektor aan de plus gelegd. De zo verkregen schakeling wordt "gemeenschappelijke kollektorschakeling" genoemd.
-©
deel 6
•-€>
Vorige keer hebben we kennis gemaakt met de transistor als versterker. We waren toen gebleven bij het instellen van het werkpunt.
ï
-®
Zolang U j n beneden 0,6 V blijft, loopt er geen basisstroom, dus doet de transistor niets. Boven 0,6 V zal de basisemitter-overgang geleiden, zodat de doorlaatspanning redelijk konstant (0,6.. .0,8 V) blijft. Dit houdt in, dat de emitterspanning de basisspanning " v o l g t " (op 0,6 V afstand). Daarom wordt de schakeling ook wel "emittervolger" genoemd.
Met behulp van de weerstanden wordt het werkpunt bepaald. De wisselspanning, die via C1 ter versterking wordt aangeboden en het versterkte wisselspanningssignaal dat via C2 afgegeven wordt, denken we voor het gemak even weg. De instelling wordt vaak zó gekozen dat de kollektorspanning de halve voedingsspanning bedraagt. De kollektorspanning kan dus evenveel stijgen (tot de voedingsspanning) als dalen (tot 0 V). Het uit te sturen gebied is dan zo groot mogelijk. De kollektorstroom wordt ingesteld met de spanningsdeler R1/R2. Op het knooppunt staat dan een spanning, die via R B de benodigde basisstroom laat vloeien. Men kan het ook zó zien: De kollektorspanning is de versterkte ingangsspanning (lees: delerspanning). De spanningsversterking bedraagt: '
Re RB
Hierbij is wel de basis-emitter-doorlaatspanning verwaarloosd. Eigenlijk moet deze eerst van de ingangsspanning afgetrokken worden. Daar de stroomversterking van een transistor (/?) nogal verschilt van exemplaar tot exemplaar, zal de versterking bij gebruik van verschillende transistoren ook varieëren.
Gemeenschappelijke kollektorschakeling I
8:
Bij de vorige schakeling werd het uitgangssignaal van de koliektor afgenomen, en lag de emitter aan de gemeen-
FT 0
"©
^«°
De gelijkstroominstelling van een emittervolger is niet moeilijk. Met spanningsdeler R1/R2 wordt de basisspanning op de halve voedingsspanning ingesteld, zodat de emitter ook op de halve voedingsspanning staat (of eigenlijk 0,6 V lager). Evenals bij de vorige schakeling is het uitsturingsbereik dan het grootst. Voor wisselspanning worden weer de koppelkondensators C1 en C2 gebruikt. De uitgangswisselspanning is evengroot als de ingangswisselspanning: een versterking van één dus. " W a t heb je daar nou aan?", zult u zich afvragen. Wel, er wordt wel degelijk wat versterkt, namelijk de stroom. De ingangsbron hoeft maar weinig stroom af te geven, om aan de uitgang bij evengrote spanning een grotere stroom te leveren; om precies te zijn: /? maal zo groot. Door tussenschakeling van een emittervolger kan men dus een zwakke signaalbron zwaarder belasten- Een voorbeeld hiervan is de eindtrap van een audio-versterker, waar vaak emittervolgers
worden gebruikt om de laagohmige luidsprekers aan te sturen. De volgende schakeling is een soort mengsel van beide vorige schakelingen. Het is geen echte emittervolger en ook geen echte gemeenschappelijke emitterschakeling, want nóch koliektor nóch emitter zijn gemeenschappelijk.
koliektor- en emitterstroom, mag de emitterstroom bij benadering gelijkgesteld worden aan de kollektorstroom: 'C
=
'E {bij benadering)
Over de kollektorweerstand valt dan: ÖR C = RC " «C = (Uin -
0,6 V)
RE
Wanneer de doorlaatspanning (0,6 V) weer verwaarloosd wordt, bedraagt de versterking:
RE
Laten we eerst uitgaan van de schakeling als emittervolger. De stroom uit de emitter bedraagt: Ui,
0,6 V
IE
RE De stap van emitterstroom naar kollektorstroom is erg klein. Omdat de basisstroom relatief klein is ten opzichte van de
Multim eter met kapaciteitsmeting Onlangs verscheen er van TMK een nieuwe digitale multimeter, model 3500 C, met als extra een aantal kapaciteits meetbereiken. Het instrument met een basisnauwkeurigheid van 0,3% heeft een 3y2-tallige LCD uitlezing en z'n lage stroomgebruik heeft tot gevolg dat bij normaal gebruik de batterijen na 2000 uur of meer nog niet leeg zijn. Met de centrale bereikschakelaar zijn de 28 meetbereiken, welke duidelijk zijn weergegeven, eenvoudig in te stellen. Zowel voor gelijk als wisselspanning beschikt dit instrument over 5 bereiken, te weten van 200 mV tot 1000 V (750 V ac), met in het laagste een resolutie van 100 piV. Kenmerkend voor een meter in deze klasse is het hoge frekwentie bereik van 20 kHz in de laagste wissel-spanningsbereiken, waardoor in het audio-frekwentiegebied gemeten kan worden. Voor stroommeting zijn er voor zowel gelijk- als wisselstroom 3 standen, te weten 2 mA, 200 mA en 10 A met 1 j^A resolutie op het 2 mA bereik. De 3500 C is voorzien van 7 ohm bereiken. Het uitgebreide weerstandsgebied van 0,01 ohm tot 20 M-ohm maakt het meten van zeer lage weerstandswaarden mogelijk zoals overgangsweerstanden, zekeringen en motorwikkelingen. De 5 kapaciteitsmeetbereiken kunnen gebruikt worden voor een kapaciteit van 1 pF tot 20 pF. Behalve kondensatoren kan men bijvoorbeeld ook de elektrostatische kapaciteit van afgeschermde of parallel lopende kabels meten.
Wat meteen opvalt, is dat de versterking niet meer van p afhangt. Exemplaarspreidingen in transistoren hebben nu geen invloed meer op de versterking. Deze vlieger gaat echter niet helemaal op, want de versterking kan echt niet hoger worden dan de stroomversterking van de transistor zelf. Er zijn dus grenzen. Nog even iets over de naam. Ondanks het feit, dat de emitter niet op de gemeenschappelijke aansluiting zit, wordt de schakeling toch gemeenschappelijke emitterschakeling genoemd. Dit komt omdat hier de uitgangsspanning ook van de koliektor afgenomen wordt. Om het geven van een nieuwe naam te omzeilen, wordt deze schakeling dan ook maar gemeenschappelijke emitterschakeling genoemd. (wordt vervolgd)
De TMK 3500 C heeft afmetingen van 167 x 100 x 46 mm ( h x b x d ) , weegt ca. 260 gr. is beveiligd op het hm gebied tot 260 V (AC), werkt op 6 stuks 1,5 V pen light batterijen en wordt geleverd inklusief snoeren. Ingenieursbureau Hartogs B.V., afd. Meettechniek, Strevelsweg 700/603, 3083 AS Rotterdam (X178M)
Nieuwe Seiko polscomputer met uitgebreide agendafunkties
Ê 4#
snelle data-entry via personal computer Een persoonlijke sekretaresse die op tijd waarschuwt voor alle afspraken, onmiddellijk belangrijke gegevens produceer! en uit haar hoofd de plaatselijke tijd van ieder deel van de wereld kent. Daarmee kan de Seiko RC-1000 polscomputer, die in Nederland op de markt wordt gebracht door Secom Holland BV te Heeswijk, worden vergeleken (volgens ons gaat die vergelijking niet helemaal op — redaktie). Hij heeft bovendien alle mogelijkheden van een hoogwaardig kwartshorloge met uitgebreide tijd-, datum- en wekfaciliteiten. De RC-1000 is een produkt van het Japanse Hattori Seiko koncern. In de 2Kb RAM (Random Access Memory), dus 2048 vrij beschikbare geheugenposities, van de RC-1000 kunnen 80 afspraken en andere notities worden vastgelegd die op ieder moment zichtbaar gemaakt kunnen worden op het LCD (Liquid Crystal Display), ledere notitie kan 2 regels van elk 12 tekens omvatten. De symbolen worden opgebouwd in een matrix van 5 x 7 , hetgeen resulteert in een duidelijk en prettig leesbaar schrift. De 4-bits mikroprocessor waarmee de RC-1000 is uitgerust, bevat behalve het RAMgeheugen ook een ROM(READ Only Memory)-geheugen van 9Kb waarin zich de besturingssoftware bevindt. De 80 notities kunnen worden gebruikt voor 4 verschillende funkties, namelijk memo's, weekagenda, jaaragenda en wereldtijden. De memofunktie stelt de gebruiker in staat op elk gewenst moment te beschikken over belangrijke persoonlijke en zakelijke gegevens, zoals aantekeningen voor een lezing, beurskoersen, wisselkoersen, prijslijsten, adressen, telefoonnummers, woorden in een vreemde taal en vertrektijden van vliegtuigen. Met de weekagenda-funktie kan een bestand voor vaste weekafspraken, bijvoorbeeld salesmeeting, fitness-training of muziekles, worden vastgelegd. De RC-1000 zorgt dat iedere week opnieuw op de aangegeven tijden automatisch een alarmsignaal klinkt, waarbij de gegevens betreffende de afspraak in het venster worden afgebeeld. In de jaaragenda.kunnen voor een periode van 360 dagen tot 80 afspraken en feiten worden geregistreerd, bijvoorbeeld betreffende studioreizen, zakelijke ontmoetingen en verjaardagen. Ook hierbij zorgt de RC-1000 voor een automatisch alarm op het vastgestelde tijdstip. Verder is een bestand mogelijk met wereldtijden, waarin tot 80 wereldsteden met hun plaatselijke tijd kunnen worden opgenomen. Op de bovenste regel van het venster verschijnt de naam van de stad, op de onderste regel de lokale tijd. In totaal kan het RAM-geheugen 12 bestanden bevatten. Indien zowel een weekagenda als een jaaragenda als een wereldtijdenbestand worden aangelegd, zijn derhalve nog 9 memo-bestanden mogelijk. De verschillende funkties worden bediend door zes toetsen die zich onder het horlogevenster bevinden. Met de terminal-toets worden de bestanden opgeroepen. Zodra deze toets wordt ingedrukt verschijnt de eerste bestandsnaam op het venster. Wordt de terminal-toets weer ingedrukt dan komt de naam van het tweede bestand in beeld.
Zo kan met de terminal-toets het gewenste bestand worden geselekteerd. De select-toets stelt de gebruiker in staat door het gekozen bestand te "bladeren". De notities kunnen in omgekeerde richting worden doorlopen met de set-toets. Het invoeren van gegevens geschiedt met behulp van een personal computer. Ten behoeve van de data-entry kan de Seiko RC-1000 daarmee door middel van een interfacekabel worden verbonden. De boodschap RECEIVE op het horlogevenster betekent dat de polscomputer gereed is om gegevens te ontvangen. De volledige gegevensoverdracht duurt slechts 10 sekonden. Het opbouwen van de bestanden in de personal computer gebeurt met speciale programmatuur die op diskette of op cassette met de RC-1000 wordt meegeleverd. Op deze diskette of cassette zijn bovendien voor de 200 voornaamste wereldsteden de plaatselijke tijden vastgelegd. Momenteel zijn interfacekabels en software beschikbaar voor de Commodore 64 (programmatuur naar keuze op een 5,25 inch diskette of op cassette), voor de IBM PC (software op 5,25 inch diskette) en voor de Apple II, Me en II+ (eveneens met software op een 5,25 inch diskette). De RC-1000 wordt aangesloten op de seriële poort van deze computers. Interfacekabels en software voor vele andere personal computers zullen binnenkort leverbaar zijn. De nieuwe Seiko polscomputer, die het formaat heeft van een gewoon herenhorloge (3,6 x 3,6 x 1 cm), is verkrijgbaar in zwart of in grijs. Hij is voorzien van een fraaie verstelbare armband in dezelfde kleur en voldoet volledig aan de hoge kwaliteitsnormen waarvoor Seiko bekend staat. Doordat uitsluitend energiesparende CMOSfComplementary Metal Oxide Semiconductorl-technologie is toegepast, kan het apparaat gedurende 2 jaar op één lithium-batterij werken. De RC-1000 wordt, evenals de andere elektronicaprodukten van Seiko die niet uitsluitend door de traditionele horloge- en juweliersbranche worden gedistribueerd, in Nederland geïmporteerd door Secom Holland BV, postbus 55, 5473 ZH Heeswijk-Dinther, tel. 04139-2971. De adviesprijs bedraagt met interfacekabel en software op diskette f 595 (inklusief BTW). Met software op cassette is de prijs f 545. (X177M)
Kondensatoren Weerstanden worden met R aangegeven. Door middel van gekleurde ringen is de waarde erop gedrukt. De kleurkode is als volgt:
1
....
I Ig j ^hj
I\
c
1
1
/ vermenigvul- tolerantie digingsfaktor in %
kleur
tsie cijfer
c fer
zwart
-
0
1
-
bruin
1
1
10
± 1%
rood
2
2
100
± 2%
oranje
3
3
1000
geel
4
4
10-000
-
groen
5
5
100.000
± 0,5%
blauw
6
6
1.000.000
violet
7
7
grijs
8
8
wit
9
9
-
-
goud
-
X0,1
± 5%
x0,01
± 10%
-
± 20%
zilver geen
zijn kleine ladingreservoirs. Aangezien ze wel wisselspanning, maar geen gelijkspanning doorlaten, worden ze daarnaast ook gebruikt voor het transporteren van wisselspanningen. 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 1 pF en 1/xF, dus tussen F en 1.000.000.000.000 1.000.000 De waarde is op de kondensator vaak in de Elex-schrijfwijze aangegeven. Voorbeelden: 1n5
= 1,5 nF; 0 , 0 3 M F = 30 nF; 100 p (of n100 of n1)
= 100
pF.
Behalve de kapaciteit is ook de spanning belangrijk. Die moet minstens 20% boven de voedingsspanning liggen. De prijzen van de in Elex-schakelingen toegepaste kondensatoren liggen als regel zo tussen / 0,30 en f 1,50.
^K
Voorbeelden: bruin-rood-bruin-zilver: 120 £2 10% geel-violet-oranje-zilver: 47.000 = 47 k£2 10% (in Elex-schrijf-
wijze: 47 k)
Elektrolytische kondensatoren
bruin-groen-groen-goud: 1.500.000 = 1,5 M£2 5% (in Elexschrijfwijze: 1M5) In Elex-schakelingen worden uitsluitend weerstanden gebruikt uit de zogeheten E12-reeks met een tolerantie van 10% (of 5%). Ze kosten ongeveer een dubbeltje.
(eiko's) hebben een heel hoge kapaciteit (ruwweg tussen 1yuF en 10.000/xF). 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 prijs van eiko's hangt samen met de waarde en de spanning. Eentje van 10.ü F/35 V kost zo rond / 0,40.
M Dioden
Potentiometers oftewel potmeters, zijn speciale weerstanden met een verstelbaar sleepkontakt. Met dat sleepkontakt wordt een deel van de spanning die over de hele potmeter-weerstand staat, afgetakt. Met een schroevedraaier instelbare, zogenaamde instelpots, kosten ongeveer twee kwartjes; echte potmeters (met een as) zijn te koop vanaf ongeveer / 1,50.
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 om, dan sperren ze. stroom
© • 1 0 doorlaatrichting
© K sperrichting
o
In doorlaatrichting ontstaat er over de aansluitingen van een silicumdiode een spanning van ca. 0,6 V (drempelspanning). De aansluitingen heten katode (streepje in symbool) en anode. De katode is meestal op het huisje van de diode aangegeven door middel van een gekleurde ring, een punt of een inkeP in 9-
é
,S
^-(K) NPN ©I
©I.
emitter
M batterij
koliektor
$6 lampje
Een kleine stroom die van basis naar emitter loopt, veroorzaakt een (veel) grotere stroom tussen koliektor en emitter. Daarom zeggen we dat de transistor de basisstroom „versterkt" (stroomversterking). Transistors zijn vandaag de dag de belangrijkste basiselementen in versterkerschakelingen. In onze schakelingen worden de typen BC547 (NPN) en BC557 (PNP) het vaakst gebruikt. Deze twee hebben dezelfde aansluitingen.
$. 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. 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 200 mA), prijs ca. f 0,15. 1N4001 (sperspanning 50 V, doorlaatstroom 1 A), prijs ca. f 0,25. KOLLEKTOR
EMITTER
In de meeste schakelingen kan men in plaats van de BC547 en BC557 ook andere typen gebruiken met ongeveer dezelfde eigenschappen:
NPN: BC548, BC549, BC107 (108, 109), BC237 (238, 239) PNP: BC558, BC559, BC177 (178, 179), BC251 (252, 253). De prijs van al deze typen ligt rond f 0,40.
LED'S (light emitting diodes) zijn in een doorzichtige behuizing ondergebrachte dioden, die oplichten als er stroom door loopt. De spanning over deze dioden bedraagt geen 0,6 V, maar ligt afhankelijk van het type tussen 1,6 V en 2,4 V. De benodigde stroom bedraagt 15 a 25 mA. De katode (streepje in symbool) herkent men aan het korte pootje. De goedkoopste LED's kosten zo ongeveer een kwartje. pen 1
-4f Transistors zijn net als dioden en LED's halfgeleiders. Ze hebben drie aansluitingen: basis, emitter en koliektor. Er zijn NPN- en PNP- transistors. Bij NPN-transistors ligt de emitter altijd aan een negatievere spanning dan de koliektor, bij PNP-typen is dat precies andersom.
Geïntegreerde schakelingen meestal afgekort tot „IC'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 DILbehuizing (dual-in-line): de bekende zwarte „kevertjes" met twee rijen pootjes. Vaak staan die pootjes trouwens iets te ver uit elkaar en moeten ze (voorzichtig!) wat worden bijgebogen, wil het IC in het voetje passen. Om vergissingen te voorkomen is pen 1 op het IC altijd gemerkt met een punt of een inkeping o.i.d.
