No title

decemb f 5,75 Bfrs. 11!

ELEX 7e, jaargang nr. 12 december 1989 ISSN 0167-7349 Uitgave van: Uitgeversmij. Elektuur BV., Peter Treckpoelstr. 2-4, Beek (L) Telefoon: 04490-89444 Telex 56617, fax: 04490-70161 Korrespondentie-adres: Post¬ bus 121, 6190 AC Beek (L) Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur Direkteur: M. Landman Bourgognestraat 13, Beek (L) Elex verschijnt de eerste van elke maand. Het blad wordt ook uitgegeven in het Frans en in het Indonesisch. Elex/Elektuur-databank: 24 uur per dag bereikbaar (be¬ halve op maandagmiddag tussen 12.30 en 16.00 uur) voor infor¬ matie en bestellingen via com¬ puter, modem en telefoon (Viditel-systeeml. Tel.: 04490-71850 Auteursrecht: Niets uit deze uitgave mag ver¬ veelvoudigd en/of openbaar ge¬ maakt worden door middel van druk, fotokopie, mikrofilm of op welke wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgeefster. De auteursrechtelijke bescher¬ ming van Elex strekt zich mede uit tot de illustraties met inbe¬ grip van de printed circuits, evenals tot de ontwerpen daarvoor. In verband met artikel 30 Rijksoktrooiwet mogen de in Elex op¬ genomen schakelingen slechts voor partikuliere of wetenschap¬ pelijke doeleinden vervaardigd worden en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van schakelingen geschiedt buiten de verantwoor¬ delijkheid van de uitgeefster. De uitgeefster is niet verplicht ongevraagd ingezonden bijdra¬ gen, die zij niet voor publikatie aanvaardt, terug te zenden. Indien de uitgeefster een inge¬ zonden bijdrage voor publikatie i aanvaardt, is zij gerechtigd deze op haar kosten te (doen) bewer¬ ken; de uitgeefster is tevens ge¬ rechtigd een bijdrage te (doen) vertalen en voor haar andere uit¬ gaven en aktiviteiten te gebrui¬ ken tegen de daarvoor bij de uitgeefster gebruikelijke ver¬ goeding. Nadrukrecht: © Uitgeversmaatschappij Elektuur B.V.-1989 Printed in the Netherlands Druk: NDB, Zoeterwoude Distributie: Betapress B.V.

lid NOTU, Nederlandse Organisa¬ tie van Tijdschrift- Uitgevers

12-2 - elex

Internationaal hoofdredakteur/ chef ontwerp: ing. K.S.M. Walraven Hoofdredakteur: P.E.L Kersemakers bc. Redaktie: J.F. van Rooij (eindred.), E. de Ruiter bc, B.M.P. Romijn bc, ing. P.H.M. Baggen, ing. H.D. Lubben, ing. J.P.M. Steeman Ontwerpafd. /laboratorium: J. Barendrecht, ing. A.A.J.N. Giesberts, ing. A.M.J. Rietjens, ing. P.J. Ruiters, ing. M.J. Wijffels

Voor het opbouwen van Elex-schakelingen hebben wij speciale standaardprinten ontworpen. Deze standaardprint is zodanig van koperbanen en gaatjes voorzien, dat ze zowel voor een eigen ont¬ werp als voor een ontwerp uit Elex gebruikt kan worden. De gaatjes zijn geboord volgens het genormaliseerde raster 2,54 mm (1/10 inch), zodat alle elektronica-onderdelen (weerstanden, kondensatoren, IC's, enz.) passen. Elex-printen zijn verkrijgbaar in drie formaten:

Redaktiesekretariaat: M. Pardo G.W.P. van Linden Dokumentatie: P.J.H.G. Hogenboom

formaat 1:

(1/4 x euroformaat). 40 mm x 100 mm f 7,50/Bfrs. 148

formaat 2-

(1/2 x euroformaat), 80 mm x 100 mm f 12,50/Bfrs. 246

formaat 4:

(1/1 x euroformaat), 160 mm x 100 mm f 20,-/Bfrs. 394 (zie afbeelding)

Voor een aantal Elex-schakelingen zijn kant en klare printen verkrijg¬ baar. Hieronder volgt daarvan een overzicht:

Vormgeving/graf, prod.: G.B.S., Beek (L) Techn. illustraties: L.M. Martin Fotografie: J.M.A. Peters Abonnementen: Th.H. Dewitte Jaarabonnement Nederland België buitenland f 57,50 Bfrs. 1190,- f 8 3 , Studie-abonnement f 4 6 , - (Bfrs. 952) Een abonnement kan op ieder ge¬ wenst tijdstip ingaan en loopt au¬ tomatisch door, tenzij het 2 maanden voor de vervaldatum schriftelijk is opgezegd. 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 lossenummerprijs geldt). Losse nummerprijs: Nederland f 5,75; België Bfrs. 119 Adreswijzigingen: s.v.p. minstens 3 weken van tevoren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-nummer. Commerciële zaken: H.J. Ulenberg Advertenties: R.F.G.G. Troquet (hfd. adv. expl.) M.H. Bertram-Meijering (verkoop) P.J.M. Kunkels (adm.) Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aanvraag.

1986 86659 - Basisprint 86660 - 5 V netvoeding 86661 - experimenteerprint 86717 - + / - 15-volt-voeding 86681 - sinusgenerator 86688 - transistor als schakelaar 86723 - complementaire eindtrap 86687 - transistor en relais 86725 - astabiele multivibrator 86756 - mini-fm-ontvanger 86724 - bistabiele multivibrator 86765 - LCD-display (universeel) 1987 86766 - ingangsverzwakker 87640 - IR audiotransmissie 87022 - LED VU meter 87636 - éénknopstreinbesturing 87653 - fruitmachine 1988 85493 - wisselstraat-indikatie 886025 - auto-audio: regelversterker 886026 - auto-audio: inschakelautomaat 886027 - auto-audio: boosterprint 86799 - testprint opamptester 886034 - DC-ontvanger . . . 886071 - dipmeter 886077 - tiptoets-orgel 886087 - transistor-kurve-tracer 80543 - meeluisterversterker (twee stuks) 886126 - auto-service-module februari '89 886127 - VHF-ontvanger mei '89 896038 - dia-overvloeier november '89 896140 - IC-monitor december '89 896146 - buro-kalender

f / f f f f f f f f f f

34, -/Bfrs. 9,65/Bfrs. 15,20/Bfrs. 16,40/Bfrs. 12,40/Bfrs. 9,75/Bfrs. 10,40/Bfrs. 9,75/Bfrs. 10,90/Bfrs. 11,70/Bfrs. 10,60/Bfrs. 14,35/Bfrs.

670 190 300 323 244 192 205 192 218 234 212 287

f f f f f

11,20/Bfrs. 17,45/Bfrs. 6,95/Bfrs. 16,95/Bfrs. 23,75/Bfrs.

224 349 139 334 468

f f f f f f f f f f /

14,70/Bfrs. 27,75/Bfrs. 14,85/Bfrs. 18,50/Bfrs. 10,15/Bfrs. 27,70/Bfrs. 15,30/Bfrs. 40,28/Bfrs. 15,85/Bfrs. 16,30/Bfrs. 16,25/Bfrs.

290 547 293 365 200 545 301 792 312 322 321

f 29,75/Bfrs. 586 f 22,15/Bfrs. 436 f 31,60/Bfrs. 623 f 21,30/Bfrs. 420

software: oktober '87 XSS-100 - telex voor MSX f 25, -/Bfrs. 493 (geformatteerde diskette met MSX.DOS.C0M en C0MMAND.COM op¬ sturen) oktober '88 XSS-101 - digisimulator voor Atari 1040 ST f25, -/Bfrs 493 (dubbelzijdig-geformatteerde 3V4"-diskette opsturen) Verzend- en administratiekosten f 5,00/Bfrs. 99 per bestelling. Elexde printen rechtstreeks in B.V., dit print. Beek blad, zijn Ook (L) ofinbijvia tegen (België: de Elektuur de meeste vooruitbetaling "databank" PCR B.V. elektronica-zaken 000-017-70.26.01) te bestellen (zieopkolofon) girod.m.v. 124.11.00 verkrijgbaar. kan o.v.v. debesteld bestelkaart det.n.v. desbetreffen¬ Ze worden. Elektuur zijn elders ook

december 1989

MAAND binnenkort Een vluchtige blik op onze planning leert dat het eerste nummer van 1990 heel aantrekkelijk gaat worden. Als al¬ les lukt wat we van plan zijn, wordt de inhoud zo geva¬ rieerd dat zowel digitaal-, analoog-, als hoogfrekwentingestelde hobby¬ isten aan hun trek¬ ken komen. We beschrijven o.a. een wekkerschake¬ ling voor onze LEDklok, een soldeerstation en een slim kodeslot. Voor de zend- en luister¬ amateurs onder on¬ ze lezers hebben we bovendien een konverter voor de 2-meter-band op stapel staan, die we nog op tijd klaar hopen te krijgen. Al met al lang geen gek begin van het nieuwe jaar. Prettige feestdagen!

inhoud zelfbouwprojekten

bij het omslag Onze "audio-voortrap" was zo bereidwillig om voor de cover¬ foto van deze maand te poseren.

schakelen met de schakelklok Drie extra modules maken de Elex-schakelklok nog universe¬ ler. Er zijn nu bijvoorbeeld schakel-cycli tot maar liefst 7 dagen mogelijk. ^ n

oo

14 kerstknipper — lichten¬ de dekoratie voor in of rond de kerstboom 17 audio-voortrap — stereo voor/regelversterker 24 knipper-automaat voor de fiets — voor nog be¬ tere zichtbaarheid 30 kompakte stroomkampioen — "zware" voe¬ ding met gewone IC-spanningsregelaars 35 schakelen met de scha¬ kelklok — alles op zijn tijd! 42 buro-kalender — groot, helder en duidelijk 48 vuurwerkafstandsontsteking — veilig over de jaargrens

audio-voortrap Een goedkope" en simpel te bouwen voor/regelversterker.die zich prima leent als verlengstuk van de onlangs ge¬ publiceerde 30 W i rj audio-eindtrap. , I 1

informatieve artikelen

buro-kalender

zware voeding

Deze eigentijdse digitale kalen¬ der geeft de datum aan door middel,van twee grote (jumbo-)displays. De schakeling is eventueel ook als huisnum¬ mer of als rondeteller bruikbaar.

Door verschillende kleine ICspanningsregelaars parallel te schakelen, kan een kompakte voeding worden gemaakt die een record-hoeveelheid stroom kan leveren. OA

4 5 10

elextra veiligheid basisschakeling — één¬ transistor-versterkers 28 jaaroverzicht 1989 34,45 marktinfo 46 inschakelvertraging — "anti-plop" voor ver¬ sterkers 49 'n tip — oude stekers toch nog bruikbaar

elex - 12-3

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

Databank Voor informatie en bestellingen is Elex 24 uur per dag bereikbaar via de Elex/Elektuurdatabank, op telefoonnummer 04490-71850 (behalve op maandag van 12.30 tot 16.00 uur). Voor een verbinding met onze databank hebt u drie dingen no¬ dig, namelijk een computer, een viditel-ontvangprogramma en een telefoonmodem. De procedure is uitermate simpel: — Het databank-systeem is viditel-kompatibel (dus ook dezelfde kodes, adressen en op¬ drachten). — Sluit de computer aan op de modem en de modem op de telefoonlijn. — Start het viditelontvangprogramma. — Draai het bovengenoemde tele¬ foonnummer. — Druk, zodra u een fluittoon hoort, het knopje 'data' in op de modem. Klaar!

Hoeveel ohm en hoeveel farad? Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voor¬ voegsels: p = (pico) = 10~12 = een mil¬ joenste van een miljoenste n = (nano) = 10~9 = een miljardste fi = (micro) = 10~ 6 = een miljoenste m = (milli) = 10~3 = een duizendste k = (kilo) = 103 = duizend M = (Mega) = 106 = miljoen G = (giga) = 109 = miljard Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: Weerstanden:

3k9 = 3,9 kQ = 3900 O 6M8 = 6,8 MS = 6 800 000 Q 0Ö33 = 0,33 Q

Technische vragen Lezers die problemen hebben met Elex-schakelingen kunnen, behalve via de databank (zie boven), ook telefonisch vragen stellen, en wel op maandagmiddag tussen 12.30 en 16.00 uur, tel. 04490-71850. — Alleen vragen die betrekking hebben op in de laatste drie jaar in Elex gepubliceerde schake¬ lingen komen voor beantwoording in aanmerking. — Helaas kunnen wij niet ingaan op vragen die niet rechtstreeks te maken hebben met de gepubli¬ ceerde schakeling zelf, maar met speciale individuele wensen (zoals bijv. aanpassing van onze ontwer¬ pen op fabrieksapparaten). — Wanneer de verkrijgbaarheid van bepaalde onderdelen een probleem vormt, kijk dan eerst de advertenties in Elex en Elektuur na! — Houd uw vraag kort en zakelijk en zorg dat u de nodige meet¬ gegevens bij de hand hebt van de schakeling in kwestie.

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

Meetwaarden Soms zijn in het schema of in de tekst meetwaarden aangegeven. Die meetwaarden dient men als richtwaarden op te vatten: de fei¬ telijk gemeten spanningen en stro¬ men mogen maximaal 10% van de richtwaarden afwijken. De me¬ tingen zijn verricht met een veel voorkomend type universeelmeter met een inwendige weerstand van 20 kö/V.

Symbolen

12-4 — elex

Onderdelen Elex-schakelingen bevatten door¬ gaans uitsluitend standaard¬ onderdelen, die goed verkrijgbaar zijn. En bovendien betrekkelijk goedkoop! Ga daarom niet bezui¬ nigen op de aanschaf door het ko¬ pen van grote partijen onderdelen (bijvoorbeeld weerstanden per kilo of "anonieme", ongestempelde transistoren). Goedkoop is vaak duurkoop! Tenzij anders aangegeven worden %-watt-weerstanden gebruikt.

4^7 = 4,7 fiF = 0,000 0047 F

Schema's In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de ge¬ bruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DIN, NEN). De schema's worden name¬ lijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Ame¬ rikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens "&", ,,> y,^ ,,y, o f ,,_ y, g e n o t e e r ( j i Daardoor blijven de tekeningen in¬ ternationaal bruikbaar en blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehand¬ haafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer.

Bij iedere bouwbeschrijving hoort een plattegrond (komponentenopstelling), aan de hand waarvan de onderdelen op de print worden ge¬ plaatst en aansluitingen en even¬ tuele resterende doorverbindingen worden gerealiseerd. Een platte¬ grond geeft de opgebouwde scha¬ keling in bovenaanzicht weer. Dezich op de onderkant (soldeerzijde) van de print bevindende ko¬ perbanen zijn in de plattegrond dun gedrukt. Soms is voor de bouw van een schakeling slechts een gedeelte van een standaard-print nodig. Het niet gebruikte gedeelte kan men met een figuurzaag langs een ga¬ tenrij afzagen.

Bouwbeschrijvingen Elex-schakelingen zijn meestal vrij klein, ongekompliceerd en betrek¬ kelijk gemakkelijk na te bouwen. Voor een aantal schakelingen wor¬ den speciale printen ontworpen, waarvan een deel in kant-en-klare vorm bij ons verkrijgbaar is. Op pagina 2 vindt u daarvan een overzicht. De overige Elex-schake¬ lingen kunnen worden gebouwd op onze standaard-printen, welke leverbaar zijn in drie formaten: Maat 1: 4 cm x 10 cm Maat 2: 8 cm x 10 cm Maat 4: 16 cm x 10 cm (Europa-formaat)

Solderen De tien soldeer-geboden. 1. Ideaal is een 15 a 30 wattsoldeerbout met een rechte 2 mm brede "longlife" punt. 2. Gebruik soldeertin, samen¬ gesteld uit 60% tin en 40% lood, bij voorkeur met 1 mm door¬ snede en met een kern van vloeimiddel. Gebruik geen soldeermiddelen zoals soldeerwater, -vet of -pasta. 3. Bevestig vóór het solderen alle onderdelen stevig op de print. Verbuig daartoe de uit de bevesti¬ gingsgaten stekende aansluitdraden. Zet de soldeerbout aan en maak de punt schoon met een vochtig doekje of sponsje. 4. Verhit de beide metalen delen die aan elkaar gesoldeerd moe¬ ten worden, bijvoorbeeld een koperbaan en een aansluitdraad, met de soldeerbout. Voeg vervolgens soldeertin toe. Het tin moet vloeien, zich dus ver¬ spreiden 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 verhit¬ ten. 5. Een goede soldeerlas ziet er uit als een bergje met een rondom holle helling. 6. Kopersporen en onderdelen, met name halfgeleiders, mogen niet te warm worden. Zorg des¬ noods voor extra koeling door de te solderen aansluitdraad met een pincet vast te houden.

7. Knip uit de soldeerlas stekende aansluitdraden af met een scherpe zijkniptang. Pas op voor rondvliegende stukjes draad! 8. Zet de soldeerbout uit na het solderen en tijdens onderbrekin¬ gen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden ver¬ wijderd? Maak dan gebruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwij¬ deren tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op. 10. Oefening baart kunst. Weer¬ standen of stukjes draad zijn zeer geschikt als oefenmateriaal.

Foutzoeken Doet de schakeling het niet met¬ een? Geen paniek! Nagenoeg alle fouten zijn snel op te sporen bij een systematisch onderzoek. Kontroleer allereerst de opgebouwde schakeling: — Zitten de juiste onderdelen op de juiste plaats? Kijk of de onderdelenwaarden en typenummers kloppen. — Zitten de onderdelen niet ver¬ keerd om? Zijn de voedings¬ spanningsaansluitingen niet ver¬ wisseld? — Zijn de aansluitingen van half¬ geleiders korrekt? Heeft u de onderdelenplattegrond misschien opgevat als het onderaanzicht van de schakeling, in plaats van het bovenaanzicht? — Is alles goed gesoldeerd? Een goede soldeerverbinding is ook in mechanisch opzicht stevig.

Netspanning Maak voor de voeding van uw schakelingen zoveel mogelijk ge¬ bruik van een losse stekernetvoeding (net-adapter). Is dat niet mo¬ gelijk, houd u dan aan de in het artikel "Veiligheid" beschreven voorschriften. Bij reparaties of me¬ tingen aan netgevoede apparaten gelden de volgende hoofdregels: * Verwijder de netsteker uit het stopkontakt vóór het verrichten van werkzaamheden aan het ap¬ paraat. Uitschakelen alleen is niet voldoende! 1 * 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 geïsoleer¬ de 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.

IGHEID (bron: NEN3544 Elektronische en aan¬ verwante toestellen met netvoeding voor huishoudelijk en soortgelijk alge¬ meen gebruik — veiligheidseisen.} De wet schrijft (terecht!) voor dat alle met name wat betreft elektrische veilig¬ heid en brandgevaar. Dat geldt natuurlijk ook voor zelfgebouwde apparaten. Er is een Europese norm die grotendeels ook door Nederland is overgenomen. Niet iedereen is in het bezit van deze norm en bovendien is het interpreteren hier¬ van geen eenvoudige zaak. Het lijkt ons daarom verstandig deze NEN3544 die we verder "de norm" zullen noemen — kompakt samen te vatten, waardoor het ook voor de niet-ingewijde beter mogelijk is op verantwoorde wijze een toestel op te bouwen. De veiligheidseisen hebben voor een groot deel te maken met de netspanning, 220 volt, maar ook met de tempe¬ ratuur van aanraakbare onderdelen en de brandveiligheid. Alle netvoedingsproblemen kunt u vermijden door gebruik te maken van veilige (goedgekeurde) net-adapters. U bouwt dan geen direkt uit het net gevoed toestel en u hoeft zich geen zorgen meer te maken over de inhoud van de norm aangaande dit el v\\ rade mogelijk adapters met een geschikt ver¬ mogen toe te passen bij zelfgebouwde schakelingen. Als het om direkt uit het net gevoede toestellen gaat, zijn voor de bouwer twee soorten isolatie van belang: klasse I (enkele isolatie, en altijd voorzien van een steker met randaarde en drie-aderig snoer) en klasse II (dubbel geïsoleerd en voorzien van een netsteker zonder rand¬ aarde). U ziet dus dat er altijd een dub¬ bele beveiliging wordt geëist, enkele iso¬ latie met randaarde of dubbele isolatie. Waar het op aan komt, is dat bij een gesloten behuizing alle aanraakbare de¬ len (dus kast, in- en uitgaande leidingen of stekerbussen, knoppen, schakelaarhefbomen enzovoort) geen gevaarlijke spanning kunnen voeren.

Klasse I

Figuur 1 geeft enkele voorbeelden van deze zogeheten euro-chassisdelen en een bijbehorende euroapparaatsteker. Denk eraan dat deze materialen op zich ook veilig moeten zijn, dus liefst voor¬ zien van KEMA-keur of VDE-keur {dat is het Duitse keurmerk). Wees hier kritisch, het kan zijn dat op bijvoorbeeld een tuimelschakelaar staat dat hij geschikt is voor 250 V, maar dat deze toch niet veilig is omdat de lucht¬ en kruipwegen op geen enkele wijze vol¬ doen aan de norm van 3 mm voor enke¬ le isolatie en al helemaal niet aan de norm van 6 mm voor dubbele isolatie. De fabrikant bedoelt iets heel anders, n.l. dat de schakelaar niet stuk gaat bij 250 volt! Gebruikt u geen speciale net-entree, maar sluit u het netsnoer direkt aan op het apparaat, dan moet dit zijn voorzien van een deugdelijke trekontlasting. Fi¬ guur 2 geeft twee voorbeelden van trekontlastingen die voldoende bescherming bieden tegen schuren, torsie en trek op de bevestigingspunten. Denk eraan dat u apparaten van klasse I altijd voorziet van een drie-aderig snoer met daaraan een steker mèt randaarde en hiervoor nooit een snoer met aangegoten euronetsteker zonder randaarde gebruikt! De laatste passen zowel in stopkontakten (wandkontaktdozen) zonder als mèt ran¬ daarde en mogen daarom alleen voor dubbel geïsoleerde (klasse-H-)apparaten worden gebruikt. Voor de duidelijkheid: figuur 3 toont een steker met randaarde (links) en een euro-netsteker zonder ran¬ daarde (rechts).

Schakelaars Toestellen die niet voldoen aan de drie hierna te noemen voorwaarden moeten worden voorzien van een dubbelpolige netschakelaar. 1) Een enkelpolige netschakelaar is toe¬ gestaan voor toestellen die zijn voor¬ zien van een voedingstransformator met gescheiden primaire en sekundaire wik¬ kelingen.

engevat koi Kort s op het ;r: Klas; Dlgende dat alle geleidende aanraakbare delen deugdelijk worden geaard. Verder moet de isolatie tussen de netspanning en ieder aanraakbaar deel een testspanning van minstens 2120 V (topwaarde) kun¬ nen doorstaan. Om te voorkomen dat doorslag optreedt door de lucht of over het isolatiemateriaal, moet er tussen de netspanning voerende delen en de aan¬ raakbare delen een lucht- of kruipweg worden aangehouden van tenminste 3 mm. De lucht- of de kruipweg is de kortste afstand (door de lucht of over de isola¬ tie) tussen het deel waar de netspan¬ ning op staat en het deel dat aange¬ raakt kan worden.

Figuur 2. Een netsnoer moet voorz zijn van een goede trekontlasting.

De praktijk Een van de belangrijkste vuistregels is het zoveel mogelijk gescheiden houden van het gedeelte van de schakeling dat de gevaarlijke spanning voert (meestal dus 220 V) en het overige gedeelte. Probeer het deel met gevaarlijke span¬ ningen zo kompakt mogelijk te houden. Wij raden u aan om een net-entree te gebruiken waarin de zekering, en liefst ook de netschakelaar, geïntegreerd is.

Figuur 3. Een steker met randaarde (links) en een euro-netsteker «rechts!.

er van uitgaan dat deze trafo's kortsluitvast zijn, dan verklaart dat ook de afwe¬ zigheid van een primaire zekering. Als u een "gewone", niet kortsluitvaste trafo gebruikt, dan is een primaire zekering noodzakelijk.

Opschriften Bij alle professionele apparaten ziet u steeds diverse opschriften. Verplicht zijn de volgende: Bij iedere zekering (ook als die op een print zit) moet de stroomwaarde staan vermeld en of het een snelle (F) danwei een trage (T) zekering moet zijn. Verder dient men op de bui¬ tenzijde (maar niet op de bodem) te ver¬ melden: de identiteit van het toestel (dit

derdrukking hoeven echter niet te wor¬ den uitgeschakeld. Hoewel het niet voorgeschreven wordt, is het in dit ver¬ band wel aan te bevelen om een primai¬ re zekering voor de schakelaar te monte¬ ren. Een defekte netschakelaar is dan ook beveiligd.

netspanning (bijv. 220 V ~ ) en de frekwentie (bijv. 50 Hz). Mag het apparaat alleen op wisselspanning worden aan¬ gesloten, dan moet u het wisselspanningssymbool (~) vermelden.

Bedrading

Het voorgaande verhaal gaat vooral over de veiligheid van het apparaat tijdens

Veilig werken

schroeft ontstaat een heel andere situa¬ tie. Uiteraard raden we u aan de steker uit het stopkontakt te trekken voordat de kast wordt opengeschroefd. Maar aangezien er dan niets te meten valt, zal toch de steker weer aangesloten moe¬ ten worden. Voor uw persoonlijke veifigheid is het dan prettig als de licht¬ installatie is uitgerust met een aardlekschakelaar van hoogstens 30 mA. Het is ook mogelijk om een steker of tafelkontaktdoos te gebruiken met een inge¬ bouwde aardlekschakelaar. Aardlekschakelaars die gevoeliger zijn dan 30 mA zijn alleen nodig indien te verwachten is dat de lekstroom kleiner blijft dan 30 mA. In de praktijk zal dit zelden voorkomen.

Dit uittreksel is door de redaktie met zorg samengesteld. Toch kunnen wij geen enkele aansprakelijkheid aanvaar¬ den ten aanzien van de juistheid van de informatie, noch de eventueel daaruit voortvloeiende gevolgen.

Bij de bedrading van het 220-V-gedeelte Gebruik netsnoer of montagesnoer van tenminste 0,75 mm 2 , met een isolatie van tenminste 0,4 mm. Netsnoer met 2 lagen isolatie verdient de voorkeur. De draad moet ook mechanisch stevig zijn bevestigd; alleen solderen is niet vol¬ doende! De draad dient u door een dan te solderen. Ontbreken soldeeroogjes, dan kunt u na het solderen een ex¬ tra versteviging aanbrengen met krimpkous. Geschikt zijn ook kabelschoentjes die met een speciale tang worden dicht¬ geknepen en dan niet meer hoeven te worden gesoldeerd. U mag de draden van het netsnoer nooit direkt op de print vastsolderen. Wie een klasse-l-apparaat bouwt, moet ook speciale aandacht besteden aan de randaarde. Gebruik een geel/groene geï¬ soleerde draad, die zo lang moet zijn dat, als er aan de bedrading wordt ge¬ trokken, de aarddraad als laatste wordt losgetrokken. De randaarde moet deug¬ delijk zijn verbonden met alle elektrisch geleidende delen die aanraakbaar zijn. "Deugdelijk" kan dus inhouden dat u bijvoorbeeld de frontplaat wel degelijk die met de binnenkomende randaarde is verbonden. Is de frontplaat echter d.m.v. metalen schroeven en metalen delen verbonden met een deel van de behui¬ zing dat al geaard is, dan kunt u dit achterwege laten. Let vooral ook op me¬ talen assen van potmeters of schake¬ laars. Ook die mogen geen gevaar voor aanraking opleveren! Ook als er een storing optreedt, mag er geen gevaar voor de gebruiker ontstaan. Kortgesloten uitgangen, defekte gelijkrichterbruggen en andere fouten die kunnen optreden in het apparaat, mo¬ gen geen gevaar opleveren. De temperatuur van aanraakbare delen mag niet te hoog worden en er worden ook eisen gesteld aan de brandveiligheid. Dit alles kan worden bereikt door

Klasse II Ook hier in het kort de eisen: een isola¬ tie die 4240 Vt doorstaat, hetgeen een lucht- of kruipweg vereist van tenminste 6 mm (2x3 mm). Tevens moeten de draden die verbonden zijn met de net¬ spanning voorzien zijn van een isolatie¬ laag die voldoet aan de eisen voor dub¬ bele isolatie.

2) Een funktieschakelaar (hiermee wordt een aan/uitschakelaar bedoeld die niet in het 220-V-circuit is aangebracht) is toegestaan als de voedingstransformator gescheiden wikkelingen heeft en het verbruik van het toestel in de " u i f stand niet meer dan 10 W bedraagt. Wel moet er voor zijn gezorgd dat duidelijk zichtbaar is (bijvoorbeeld d.m.v. een LED) wanneer de steker in het stopkontakt zit en er dus netspanning aanwezig is. 3] Er is geen netschakelaar vereist als het opgenomen vermogen bij normaal gebruik niet meer dan 10 W bedraagt of wanneer het toestel bedoeld is voor kontinu-bedrijf (klok, antenneversterker). Smeltveiligheden en spoeien, kondensa-

Figuur 4. Het gaat hier om een kiasse-l-toestel dat via een dubbel geïsoleerde trans¬ formator wordt gevoed. Alle aanraakbare en geleidende delen moeten worden geaard De uitgangen hoeven in dit geval niet te worden geaard.

Figuur 5. Voor een klasse-ll-toestel is het voor wat betreft de trafo erg simpel: u mon¬ teert een dubbel geïsoleerde trafo. U kunt hier ook zien dat de isolatie tussen punten die deel uitmaken van het 220-V-circuit. niet vergroot hoeft te worden.

veiligheden), een voldoend stevige me¬ chanische opbouw, de keuze van juiste isolatiematerialen en voldoende koeling (d.m.v. ventilatie, koellichamenl. Laat dus geen zekeringen weg die wel in het schema staan. Voor het zelf dimensione¬ ren van de primaire zekering kunt u als vuistregel aanhouden dat de waarde van de trage zekering niet meer mag zijn dan 1,25 x Inominaal. Bij meerdere sekundaire wikkelingen kan het nodig zijn om, met het oog op brandgevaar of een te hoge temperatuur, ook sekundair (snelle) zekeringen aan te brengen (Izekering « inominaal). Zit er een eiko achter de sekundaire zekering, dan is het beter een trage zekering te gebrui¬ ken in verband met de optredende laadstromen. Om nog even terug te komen op ventila¬ tie: Houd punten die de netspanning voeren ver van ventilatiegaten, want talen ketting mag niet in aanraking ko¬ men met spanningvoerende delen. Apparaten moeten stevig worden ge¬ bouwd. Een val op de tafel van 5 cm geen enkele schade opleveren. Ook na flink rammelen moeten de trafo, de voedingselko en andere essentiële komponenten nog vast op hun plaats zitten. Gebruik geen twijfelachtige of brandbavrijkomen (zoals limonaderietjes als iso¬ latie voor blanke draad, of hout en pa¬ pier). Schroeven die te lang zijn, moet u inkorten; soms komen die gevaarlijk dicht bij andere komponenten.

Transformatoren In de figuren 4 en 5 hebben we gete¬ kend hoe een transformator met inacht-

Figuur 1. Enkele euro-chassisdelen en een euro-apparaatsteker. Hiermee is de netspai ning op een veilige manier aan te sluiten. Deze zijn overigens bedoeld voor klasse-lapparaten. Bij klasse-il-apparaten mag er geen aardpen in het chassis-deel zitten.

den aangesloten. Met de aanduiding 1 en 2 geven we respektievelijk aan of er tussen de aangegeven punten een enke¬ le of een dubbele isolatie moet worden toegepast. In principe mogen de in de figuren getekende netschakelaars enkelpolig zijn, omdat alle getekende trafo's

Figuur 6. Het meest praktische is het bouwen van een klasse-ll-toestel. In deze figuur hebben we de knelpunten van kommentaar voorzien. V Gebruik een netsnoer met aangegoten euro-netsteker. 2) Het netsnoer wordt via een deugdelijke trekontlasting naar binnen geoerd. 31 De zekeringhouder. De omgeving van de zekering is ook een prima plaats om type, "soort" netspanning. en de waarde van de zekering te vermelden (uiteraard aan de buitenzijde van de kast/. 41 De netschakelaar. De lucht- en kruipweg tussen de kontakten en het chassis moet minstens 6 mm zijn. Gebruik geen metalen knoppen, deze zijn in de meeste gevallen onvoldoende geïsoleerd. 5) De draden dóór de soideerogen steken en solderen. 6) Breng een kous aan voor dubbele isolatie. 7) De afstand tussen de primaire kontakten tot de kern en de rest van de omgeving moet minstens 6 mm (lucht- of kruipweg/ zijn. 8) Gebruik snoer met tenminste 0,4 mm isolatie en een kerndoorsnede van 0,75 mm. 9) Aan de print en de schakeling worden geen bijzondere eisen gesteld. Uiteraard moet de print wel stevig worden bevestigd. 10/ De massa van de schakeling mag worden aangeraakt, omdat de nettrafo voor vol¬ doende veiligheid zorgt (als dit tenminste een veiiigheidstrafo is). 11/ De kast mag best van metaal zijn, immers het primaire circuit is met een dubbele isolatie van de omgeving gescheiden. Kunststof heeft echter de voorkeur.

elex — 12-5

BASISSCHAKELING

éé één-transistor¬ versterker een recept voor een pasklaar gerecht

U bent ondertussen gewend dat we regelmatig een basisschakeling publiceren, die als module toegepast kan worden voor het geval u zelf eens iets wilt ontwerpen. Voor deze maand hadden we "de transistor als versterker" op de planning staan; een onderwerp dat eigenlijk veel te interessant om in een kort artikel af te raffelen. Reden dus om er voor deze keer maar een king-size aflevering van te 'maken. Wanneer u op maandagmid¬ dag eens mee zou luisteren naar ons telefonisch vragen¬ uurtje, dan zoudt u merken dat er een groot aantal le¬ zers zijn die problemen heb¬ ben met het ene apparaat 12-10 - elex

op het andere aan te slui¬ ten. Vooral als er verschil¬ lende signaalnivo's in het spel zijn, levert dat meestal grote moeilijkheden op, want bijna altijd dient er een versterkertrapje tussen

de beide schakelingen gezet te worden. Dit is echter een oplossing waar lang niet iedereen mee uit de voeten kan, omdat slechts een be¬ perkte groep weet hoe zo'n versterkertrapje gemaakt

kan worden. Om deze vragenstellers nu eens een goed antwoord te geven, gaan we hier wat dieper in op het dimensio¬ neren van een universeel versterkertrapje. Let wel:

echt universeel zal het nooit kunnen worden, omdat bij het versterken van wisselspanningen de frekwentie een niet onbelangrijke rol speelt. Hierdoor is er voor bijvoorbeeld een video¬ signaal een geheel ander soort schakeling noodzake¬ lijk dan voor een audiosignaal en vragen de wisselspanningen die in een ra¬ dio of een zender rondlopen om weer een ander type. We kunnen dus nooit een echt universeel recept geven of we moeten een en ander in de vorm van een dik kookboek gieten. Vandaar dat we besloten hebben om ons te beperken tot verster¬ kers die voor audiotoepassingen bedoeld zijn.

ben door een kortsluiting, waardoor Rl parallel aan R2 komt te staan en Re met een aansluiting aan massa komt te hangen.

betekent dat de spanning over re bepalend is voor het¬ geen er aan kollektorstroom gaat lopen. Weerstand ie noemen we overigens de "dynamische" weerstand van de basis/emitter-diode, waarbij de kreet dynamisch wil zeggen dat de waarde afhankelijk is van de gelijkstroom die door de emitter afgevoerd wordt. Aangezien het in de praktijk gaat om een diode die in geleiding is, blijkt de waarde van re behoorlijk laag te zijn (ca. 30 Q bij een gelijkstroom van 1 mA). In het schema is te zien dat we re door een externe weerstand Re hebben ver¬ hoogd. Hierdoor verandert er niets aan het gegeven dat Maar, zult u zeggen: mag Ube verantwoordelijk is voor dat dan wel? Hierop kun¬ de kollektorstroom, maar nen we volmondig "ja" ant¬ omdat de emitter nu niet Eén transistor woorden, omdat het sche¬ meer rechtstreeks aan mas¬ In figuur 1 ziet u hoe onze ma getekend is op de ma¬ universele versterker er uit¬ nier waarop een wisselspan- sa ligt, is de basis/emitterziet en het zou ons niet ver¬ ning de versterker ziet. Voor spanning niet langer gelijk aan de ingangs spanning. bazen als u deze schakeling wisselspanning is namelijk Over Re komt immers ook herkent. Het gaat hier om een kondensator een een bepaalde spanning te een standaardschakeling, kortsluiting (uiteraard alleen staan. die alleen door het ontbre¬ als de waarde groot genoeg ken van een ontkoppelkonis). Aangezien de meeste Wanneer we aannemen dat densator over de emittervoedingen een dikke elko weerstand re veel kleiner is weerstand zijn universeel aan de uitgang hebben of dan Re, dan kunnen we er karakter gekregen heeft. zelf als kondensator be¬ gevoeglijk van uitgaan dat Zonder kondensator is er bij schouwd mogen worden de spanningsval over re ver¬ deze versterker namelijk (een akku bijvoorbeeld), mo¬ waarloosbaar is ten opzich¬ sprake van terugkoppeling gen we voor wisselspanning te van de spanning over Re, en het is deze faktor die de voeding als een verbin¬ zodat de totale in¬ het rekenwerk een stuk ge¬ dingsdraad opvatten. gangsspanning over de makkelijker maakt. Ook de transistor hebben emitterweerstand komt te we anders getekend. In fi¬ staan. Met dit gegeven kun¬ guur 2 gebruiken we het zo¬ nen we nu berekenen welke genaamde Tkollektorstroom er zou gaan vervangingsschema dat één lopen. Door Re loopt im¬ mers een stroom die gelijk van de vele modellen is waarmee de werking van de is aan de kollektorstroom plus de basisstroom, maar transistor verklaard kan worden. Laten we om te be¬ omdat ie veel groter is dan ginnen dit T-model eens na¬ ib, mogen we deze laatste achterwege laten. De der bekijken. Zoals te zien, stellen we de transistor voor stroom ie wordt daardoor gelijk aan: als kombinatie van een stroombron die de kollektorstroom levert en een ie = URe : R e = Uin : R e weerstand die tussen basis en emitter geschakeld is. De kollektorstroom loopt Om aan de hand van figuur Zoals we hopelijk allemaal ook door Re en zorgt zo¬ 1 precies te verklaren hoe doende voor de versterkte de schakeling werkt, is wat wel weten, wordt de kollektorstroom bepaald door de uitgangsspanning. Met dit lastig, vandaar dat we de basisstroom, waarbij geldt gegeven kunnen we nu de hulp inroepen van een ver¬ vangingsschema. Hoe dit er dat Ie een faktor 6 groter is versterkingsfaktor A van de dan de basisstroom (8 = totale schakeling berekenen. uitziet, toont figuur 2. We hfe = de stroomversterDeze faktor is namelijk ge¬ moeten hierbij wel enige uit¬ kingsfaktor van de transis¬ lijk aan uUit : Uin en als we leg geven, want de schaketor). Hierbij is de basis¬ Re, Re en ie kennen, mogen ljng lijkt in de verste verte stroom op zijn beurt weer we schrijven: niet meer op de versterker in figuur 1. Eén van de oor¬ afhankelijk van de bazaken zit in het feit dat we sis/emitter-spanning, hetgeen _ Uuit _ ie X R e A in dit vervangingsschema de voeding vervangen heb¬ Uin ie X R e

Aangezien in deze formule zowel boven als onder de streep de stroom ie voor¬ komt, valt deze faktor weg, zodat er voor de versterking overblijft: A = Re : Re Door de aanwezigheid van Re c.q. het ontbreken van een kondensator parallel aan Re is er een terugkop¬ peling ontstaan tussen de ingangsspanning en de kol¬ lektorstroom en is het niet meer moeilijk om de ver¬ sterkingsfaktor van de scha¬ keling te bepalen. Dit ver¬ haal gaat echter alleen op als de extern aangesloten emitterweerstand groter is dan de interne emitter¬ weerstand. Is er namelijk een kleiner verschil, dan moeten we re mee gaan re¬ kenen, hetgeen in feite de formule niet echt ingewik¬ kelder maakt. We krijgen dan: A = Re : (Re + re)

Gelijkspanningsinstelling We weten nu dat de ver¬ houding van de emitter- en kollektorweerstand de ver¬ sterkingsfaktor bepaalt, maar daarmee staat nog niet vast welke waarde we voor beide weerstanden moeten gebruiken. Dit is na¬ melijk iets dat hoort bij de gelijkspanningsinstelling. We zijn namelijk verplicht om alle weerstanden een dusda¬ nige waarde te geven dat er kontinu een geschikte kol¬ lektorstroom gaat lopen. Het is namelijk van belang dat de transistor in gelei¬ ding is, omdat we dan geen last meer hebben van de drempelspanning van de basis/emitter-diode. Zonder voorinstelling zou de in¬ gangsspanning immers gro¬ ter moeten worden dan ca. 0,6 V om een basisstroom te laten lopen. Naast dit feit is een transistor ook niet in staat om een echte wissel¬ spanning (een spanning die zowel positief als negatief kan worden) te versterken. Als we immers een negatie¬ ve spanning op de basis aansluiten, dan spert de di¬ ode tussen basis en emitter en kan er ook geen stroom elex - 12-11

gaan lopen. We dienen dus de wisselspanning die we willen versterken op een ge¬ lijkspanning te superponeren. Moeilijk is dat niet. Met Rl en R2 wordt de basis op een vast DC-nivo ge¬ bracht, waarna met Cl de AC-spanning op de gelijk¬ spanning wordt gezet.

Omdat we nu niet meer over wisselspanning praten, verlaten we figuur 2 en gaan naar een aangepaste versie van het originele schema (figuur 3). Hierin zijn nog alle komponenten onbekend, maar daar zullen we snel verandering in bren¬ gen: • Kies de voedingsspan¬ ning (Ub) waarop de schakeling moet werken. Zoek nu een NPN-transistor waarvan Uce-max groter is dan de voedingsspanning en die een versterkingsfaktor heeft die groter is dan 100 (bij voedingsspanningen kleiner dan 30 V kunt u el¬ ke NPN-transistor uit de BC-serie gebruiken). • Bepaal vervolgens de ge¬ wenste spanningsverster¬ king van de schakeling. Dit

12-12 - elex

is uiteraard een faktor die afhankelijk is van het doel waarvoor de schakeling ge¬ bruikt moet worden. • Met de volgende formule kunnen we nu de gelijk¬ spanning over weerstand Re berekenen:

• Uit het gegeven dat de versterkingsfaktor gelijk is aan de verhouding van de kollektor- en emitterweerstand kunnen we als volgt de waarde voor Rc be¬ rekenen: Re = A X Re

U& = Ub : (2A + 1) Deze formule is zo op¬ gesteld dat de gelijkspan¬ ning over Re even groot is als de kollektor/emitterspanning en tevens gelijk is aan het produkt van de ver¬ sterkingsfaktor (A) en de spanning over Re. • Bereken nu de waarde van Re. Het enige dat daarvoor nog nodig is, is de gelijkstroom die er door de kollektor gaat lopen. We weten dat de kollektorstroom nooit hoger mag worden dan de maximale waarde die voor de transis¬ tor geldt, plus dat er uit energie-oogpunt gezien niet al te veel gelijkstroom mag gaan lopen; met deze we¬ tenschap kiezen we een ge¬ middelde. Voor de transistoren uit de BC-serie stellen we de kollektorstroom op 1 mA, een waarde waar de transistor uitstekend mee uit de voeten kan en bij zon lage waarde wordt de transistor ook niet warm. Met deze aanname zijn we nu in staat om de emitterweerstand te berekenen. Hiervoor gebruiken we sim¬ pelweg de wet van Ohm, zodat de waarde gelijk wordt aan: Rc = URe : Ie = URe I 0,001A

• De beide weerstanden aan de uitgangskant zijn nu bekend. De volgende stap is de berekening van de twee weerstanden aan de basis. Voor weerstand R2 gaan we uit van de vol¬ gend vuistregel: R2 = 10 x Re • De laatste stap die we nog moeten doen, is het berekenen van Rl. Hiervoor gebruiken we de formule: = (Ub: U R e

°' 6 V ) -R2

R2

Dit lijkt een verschrikkelijk moeilijke formule, maar in principe valt zeer gemakke¬ lijk te begrijpen hoe we er aan gekomen zijn. Om te beginnen het stuk tussen haakjes. Dit stelt de totale weerstand voor van de se¬ rieschakeling van Rl en R2. Over dit duo staat immers de voedingsspanning en er loopt een stroom die we kunnen herleiden door de spanning over R2 te delen door de waarde van R2. Hierbij geldt natuurlijk dat UR2 gelijk is aan de span¬ ning over Re plus de basis/emitter-spanning van ca. 0,6 V. Als we nu weten hoe groot de waarde van de se¬

rieschakeling is, kunnen we Rl achterhalen door R2 van het totaal af te trekken.

E12-reeks Op het moment dat u met de formules in de weer gaat, zult u zien dat in ne¬ gen van de tien gevallen de weerstanden een waarde zullen krijgen die niet in de E12-reeks zit. In de praktijk is dat niet zo erg. Een afwij¬ king van de waarde wil na¬ melijk nog niet meteen zeg¬ gen dat de versterker niet dat doet wat u verwacht. Hierbij moet u ook niet ver¬ geten dat de inwendige emitterweerstand van de transistor al voor een iets lagere uitkomst zal zorgen. Als u er echter voor zorgt dat de versterkingsfaktor die u berekent, altijd iets groter is dan noodzakelijk, dan kan met een potmeter het signaal op het gewenste nivo gebracht worden. Aan de hand van een voor¬ beeld zullen we u laten zien hoe u precies te werk moet gaan om een versterkertrap te maken waarvan de ver¬ sterkingsfaktor redelijk over¬ eenkomt met uw wensen en waarin alleen weerstanden uit de E12-reeks verwerkt zijn. Stel u wilt een versterker maken die geschikt is voor een voedingsspanning van 12 V en die het ingangssig¬ naal een faktor 3 vergroot. Allereerst beginnen we met het berekenen van UR& In tabel 1 is te zien dat we op een waarde uitkomen van 1,7 V. Met deze uitkomst

gaan we vervolgens aan het werk om de waarde van Re te bepalen. Zoals we aange¬ geven hebben, komen we bij een kollektorstroom van 1 mA op een weerstand van 1,7 kQ uit, een waarde die niet valt in de E12reeks. We kiezen daarom maar voor de dichtstbijzijn¬ de, hetgeen een emitterweerstand van 1,8 kQ ople¬ vert. Bij de becijfering van de kollektorweerstand komen we uit op 5,4 kQ (u moet wel uitgaan van de gekozen waarde van Re), hetgeen be¬ tekent dat er een 5,6-kQexemplaar gebruikt dient te worden. Hiermee verhogen we de versterkingsfaktor een fraktie, waardoor de in¬ vloed van re wegvalt. Voor R2 zijn we snel klaar. Dit wordt immer 10 x 1,8 kQ = 18 kQ. Ook nu moe¬ ten we ons realiseren dat we uitgaan van de gekozen Re en niet van de berekende waarde. Door de opzet van de for¬ mule waarmee Rl berekend kan worden, zullen we bijna altijd op een kromme waar¬ de uitkomen, met als gevolg dat we een keuze moeten maken. Bij de schakeling die we in tabel 1 doorreke¬ nen, ligt het voor de hand dat we de iets lagere waar¬ de van 68 kQ kiezen, om¬ dat dit immers een kleinere fout oplevert dan bij 82 kQ. Zijn de verschillen echter kleiner, rondt dan altijd naar beneden af, omdat u niet

moet vergeten dat er door Rl ook nog de basisstroom loopt, waardoor de spanningsval altijd iets hoger is dan berekend.

In- en uitgangsweerstand Bij het gebruik van de versterkertrap uit figuur 1 moet u zich realiseren dat de schakeling een bepaalde inen uitgangsweerstand heeft, die in sommige gevallen voor problemen kan zorgen. Neem bijvoorbeeld de situa¬ tie waarbij de ingangsimpedantie van onze versterker kleiner is dan de uitgangsimpedantie van de schake¬ ling die er aan voorafgaat. In dat geval vormt de ver¬ sterker een zeer grote be¬ lasting, waardoor het middel erger is dan de kwaal. U moet er dus altijd op letten dat de ingangsimpedantie van de versterkertrap groter of gelijk is aan de uitgangsimpedantie van de bron. Uiteraard kunt u hier alleen rekening mee houden als u weet hoe groot de ingang¬ simpedantie van de verster¬ ker ongeveer is. Uit figuur 2 is dit vrij gemakkelijk te her¬ leiden. Voor wisselspanning staan er parallel over de in¬ gang een drietal belastingen: namelijk Rl, R2 en de im¬ pedantie van de transistor met Re in serie. Deze laatste twee zijn in vergelijking met Rl en R2 zo groot dat we ze mogen verwaarlozen. Rl en R2 blijven dus over en

samen (als paralleschakeling) nemen ze de ingangs¬ weerstand voor hun reke¬ ning (bij de versterker uit het voorbeeld wordt Rn dus 68 kQ parallel aan 18 kQ = 14,2 kQ). Aan de uitgangskant is er maar één onderdeel dat de impedantie bepaalt, namelijk Re. Deze staat, zoals u in de figuur kunt zien, parallel aan de uitgang en dit is dus het enige onderdeel dat de uitgangsweerstand bepaalt, want de stroombron heeft een oneindig hoge inwendi¬ ge weerstand. Voor een goede werking is het van belang dat de waar¬ de van Re kleiner is dan de ingangsweerstand van de schakeling die achter de versterker komt. Hieruit valt af te leiden dat de verster¬ kingsfaktor van de trap dus nooit te groot mag worden, omdat Re dan te groot wordt. Aan een hoge ver¬ sterking kleeft nog een na¬ deel. Dit zou namelijk kun¬ nen betekenen dat Re zeer klein wordt, waardoor de in¬ wendige emitterweerstand van de transistor een be¬ langrijke rol gaat spelen, zo¬ dat de berekening erg on¬ nauwkeurig wordt.

niet alles zo mooi verloopt als u wel zou wensen. Een belangrijke faktor is name¬ lijk de frekwentie. Door de twee koppelkondensatoren is het gedrag van de ver¬ sterker niet meer frekwentieonafhankelijk. Voor signalen beneden een paar honderd hertz hebben namelijk deze twee koppel-C's een reaktantie (wisselspanningsweerstand) die niet meer verwaarloosbaar is. Boven een bepaalde fre¬ kwentie zorgt de transistor voor de nodige moeilijkhe¬ den en wijkt het gedrag ook weer sterk af van hetgeen we berekend hebben. Toch kunnen we stellen dat bij de meeste toepassingen, vooral op het audio-terrein, de ver¬ sterkertrap prima bruikbaar is. Maak echter de verster¬ kingsfaktor nooit hoger dan 100. Boven deze waarde moet u overstappen naar opamps of meertrapsversterkers en hoe dat moet, vertellen we mis¬ schien een volgende keer.

Tot slot We hebben u laten zien dat het echt niet moeilijk is om een versterkertrapje te ma¬ ken dat op papier precies doet wat u wilt. Toch zal in de praktijk blijken dat lang

Tabel 1

A = 3 URe

R

Ub = 12 V

Jb

12 V

2A+1

7

URe

1 7V

Ie

1 mA

Ie « 1 mA

1,7 V ?

kQr- R

181.Q

1 , 8 k Q = 5,4 kQ =>Re = 5 6 k Q

Re = A > Re = 3 x

R2 = 10 X Re = 1 0 x 1 ,8kQ = 18 kQ (Ub *

•

URe + 0,6

R2

V, '

- R2 ..»«:

1,8V + 0 6 V 18 kQ

= (12 V : 1,33.10" 4 A ) - 18 kQ = 90 kQ -- 18 kQ == 72 kQ •

=>Ri = 68 kQ

kooi van Faraday: In de vorige eeuw ontdekte de Engelse natuurkundi¬ ge Michael Faraday dat in een ruimte die omslo¬ ten is door metaal, geen elektrische velden kun¬ nen binnendringen en sinds die tijd noemt men zo'n ruimte een kooi van Faraday.

elex - 12-13

kerstknipper een lichtende kerstversiering

Met de feestdagen voor de deur wordt het tijd om ook weer eens naar de versiering te kijken. Vlak voor kerst is het immers de tijd om uw huis een ander aanzicht te geven. Met dennegroen en kaarsjes zal menigeen weer zijn best doen om de kerstsfeer binnen te halen. Wij hebben ook een duit in het feestzakje gedaan, door een simpele schakeling te ontwerpen die als dekoratie ergens in of rond de kerstboom geplaatst kan worden.

Een praktische eis voor on¬ ze kerstschakeling van het jaar is dat er slechts een minimum aan onderdelen in mag zitten en dat het totaal niet veel mag kosten. Aan die eerste voorwaarde zijn we dit jaar enigszins voor¬ bijgegaan, omdat er in de kerstschakeling-'89 al mini¬ maal 30 LED's verwerkt zijn. Toch vonden we dit aantal nog akseptabel ge¬ zien de prijs van deze on¬ derdelen. Diverse firma's le¬ veren namelijk pakketten van 100 LED's voor nog geen 15 gulden. Naast al de LED's bevat de schakeling nog twee IC's, tien transistoren en een aantal weerstanden en kondensatoren.

Een semitoevalsgenerator en een looplicht De laatst tijd bent u gere¬ geld het teller-IC 4017 in Elex tegengekomen en zoals u zo langzamerhand wel zult weten, is dit een perfekte basisbouwsteen voor 12-14 - elex

een looplichtje. Onze kerstknutsel van dit jaar is daar¬ om ook opgebouwd rond dit IC, alleen vonden we een rechttoe-rechtaan loo¬ plichtje niet zo aardig. Daar¬ om hebben we een semitoevalsgenerator ontworpen, die samen met de teller een heel aardig lichteffekt ople¬ vert. Hoe dat er uit gaat zien, zullen we aan de hand van figuur 1 trachten uit te leggen. Figuur 1 toont het blokschema van de kerstknipper en zoals te zien, vormt de generator het kloppend hart dat de teller in beweging zet. Aan de uitgangskant van de teller hangen tien blokjes, die zoals u straks zult zien, bestaan uit een serieschakeling van drie LED's plus een schakeltran¬ sistor. Om de counter te la¬ ten tellen, heeft het IC een kloksignaal nodig, dat bij deze schakeling geleverd wordt door een speciaal soort generator. In plaats van een standaard blokspanning, levert de gen¬ erator namelijk een signaal dat opgebouwd is uit twee

QO 1

J JU 1

—

T E

! !

—

L

i

—

L E R

!

—

.

Figuur 1. De kerstknipper van dit jaar bestaat uit een 4017, die op kommando van een speciaal soort blokgolfgenerator gaat tellen. Aan de uit¬ gangen van de 4017 hangen tien schakeltransistoren die elk drie LED's sturen.

Bh ;iox

Figuur 2. Het schema van de kerstknipper. Voor de een¬ voud hebben we maar één stuureenheid met LED's gete¬ kend, maar in werkelijkheid zijn dit er tien.

i

09

=

OSH © Q9 08 IC1= Q7 4017 Q6 clock

1

Het schema

05

.1N4148 reset CE

J.QO BC547B

10x N1..N4 = 1C2 = 4O93 896158X-11

Onderdelenlijst

220 kQ R2 - 4,7 kQ R3 = 470 kQ R4 » 100 kQ R5. ,,R14 = 22 kQ R15. ..R24 = 820 Q R1 •

C1 C2 C3 C4

blokspanningen met ver¬ schillende frekwenties die periodiek afgewisseld wor¬ den. Door dit signaal zal het looplichtje beurtelings met een hoge en een lage snel¬ heid gaan lopen en omdat het aantal perioden van het snelle of het langzame kloksignaal gewoonlijk niet door tien deelbaar is, stopt de teller steeds in een andere stand waardoor er een zeer gevarieerd knipperpatroon ontstaat.

= = = =

10f/F/16 V 4,7^F/16 V 1 MF/16 V 10nF/16 V

D1,D2 = 1N4148 D3. . .D32 = LED rood T 1 . . . T 1 0 = BC547B IC1 = 4017 SC2 = 4093 Geschatte bouwkosten ca. f15,-

Van het blokschema naar het uiteindelijke ontwerp is, zoals in figuur 2 te zien is, niet zo'n grote stap. Let wel: van de uitgangstrap hebben we er voor de eenvoud maar één getekend, terwijl dit er tien moeten zijn. De semi-toevalsgenerator wordt gevormd door de poorten N I . . . N4 en wie goed kijkt, zal ontdekken dat het hier gaat om drie blokgolfgeneratoren, waar¬ van er twee (N3 en N4) gestuurd worden door het nivo van NI. Dit type gene¬ rator kan namelijk alleen oscilleren als beide ingangen met elkaar verbonden zijn, zoals bij NI, of als één in¬ gang op een "hoog" nivo ge¬ houden wordt. Dit betekent dat N4 alleen oscilleert ge¬ durende de tijd dat de uit¬ gang van NI "hoog" is en dat N3 alleen aktief is als het uitgangsnivo van NI "laag" is (N2 inverteert na¬ melijk het nivo uit NI). Elke oscillator heeft door de afwijkende waarden van de terugkoppelweerstand en de kondensator die aan de in¬ gangen hangt een andere frekwentie. Na vergelijking van de RC-tijden zult u zien dat de frekwentie van NI veel lager is dan die van N3 en N4 en dat N4 van deze laatste twee de langzaamste is. Via Dl en D2, die samen met R4 een OR-poort vor¬ men, worden de generator¬ signalen op de klokingang van IC1 gezet. Deze gaat daardoor tellen, waarbij er altijd maar één uitgang hoog is. Door dit nivo wordt de bij deze uitgang horende transistor aanelex -

12-15

Figuur 3. Print en onderdelenopstelling van de kerstk¬ nipper. In de gaten a. . .j sol¬ deert u de weerstanden van 820 Q, die op die manier te¬ gelijkertijd als printpen funge-

Figuur 4. Samen met een aantal kontinu brandende LED's kunnen de dertig LED's op verschillende manieren ge¬ groepeerd worden. Zeven ro¬ de LED's en zes groene of ge¬ le LED's in serie kunt u recht¬ streeks (zonder voorschakelweerstand) op een spannings¬ bron van 12 V aansluiten.

12-16

gestuurd, zodat de LED's in de kollektorleiding gaan branden. Afhankelijk van het nivo van NI zal IC1 snel of langzaam tellen, het¬ geen resulteert in de ver¬ schillende loopsnelheden van de oplichtende LED's.

Een printje vol Om de bouw van de kerst¬ knipper te vergemakkelijken, hebben we een print voor deze schakeling ontworpen. Figuur 3 toont hiervan de layout en onderdelenopstelling en aan de hand van deze tekening zult u de print moeten vervaardigen. Na het etsen en boren, kun¬ nen de onderdelen gemon¬ teerd worden. Moeilijk is dit niet en u zult zien dat u na een "stief kwartiertje" klaar bent. U zult dan echter nog een groot aantal komponenten overhouden; namelijk de LED's en de tien weerstan¬ den van 820 Q. Deze laatste gebruikt u als printpennen, door ze rechtop in de gaten a. . .j te steken en aan een kant te solderen (zie foto). De LED's worden op de een of andere manier in een aardig patroon gezet en per drie in serie aangesloten op

de weerstanden van 820 Q enerzijds en de plus van de voeding anderzijds. Figuur 4 toont een aantal verschillen¬ de mogelijkheden hoe u de LED's op een dekoratieve manier kunt verwerken. Wie overigens de LED's gaat tel¬ len, zal zien dat er bij alle vormen meer dan 30 zijn. De tekenaar van deze figu¬ ren had namelijk het aardi¬ ge idee om ook kontinu brandende LED's op te ne¬ men. De kopfoto toont een ge¬ heel andere manier om met de LED's iets leuks te doen. Om dit boompje te maken, dient u alle aansluitdraden van de LED's te verlengen met geïsoleerd montage¬ draad (draad met een harde kern). Hierna zet u de LED's per drie in serie, om dan vervolgens het bosje draden samen te binden tot de stam van het boompje. Hoe u de LED's ook ver¬ werkt, altijd zal het een aar¬ dig resultaat opleveren en dus een welkome uitbreiding van uw kerstversiering zijn. De schakeling is wat de voedingsspanning betreft ge¬ lukkig niet kritisch en ver¬ bruikt niet meer dan ca. 10 mA. Elke netadapter kan dus als voedingsbron ge¬ bruikt worden.

schietschijf

D a nn nn D D D D D D DD D D D a D D D a D D D D DD DD D n U uD nn U u U u a n

n •

• •

n •

spiraal

audio-voortrap stereo voor- en regelversterker Bij een eindtrap hoort een voortrap. Dus toen we in het oktobernummer onze audio-eindversterker publiceerden, waren we al lang en breed bezig met het konstrueren van een bijpassende voor/regelversterker. Die schakeling presenteren we u deze maand. Net als bij de eindversterker hebben we gekozen voor een simpel te bouwen IC-ontwerp. De "voortrap" kan naar keuze als zelfstandige unit worden gebruikt of bij de eindversterker worden ingebouwd. Zij die alleen behoefte had¬ den aan een eindversterker, waren met de in oktober gepubliceerde "audioeindtrap" natuurlijk prima bediend. Maar we realiseer¬ den ons dat een groot deel audio-geïnteresseerden na het bouwen van de eind¬ versterker vrij snel behoefte zou krijgen aan een fatsoen¬ lijk zelfbouw-ontwerp voor een voor/regel-versterker. En aangezien de laatste voorversterker-schakeling in Elex al weer van een hele tijd geleden dateert, zijn we in het lab maar snel begon¬ nen met een nieuw ontwerp. Uiteraard moest het iets worden in dezelfde geest als de audio-eindtrap. Dus een schakeling met goede tech¬ nische eigenschappen, maar wel onproblematisch van karakter, gemakkelijk na te bouwen en niet te absurd duur. Na enig zoeken en experi¬ menteren is het ons gelukt om al deze wensen in één ontwerp te verenigen. Wat de praktische kant van de zaak aangaat is deze "audio-voortrap" echt een schakeling waar geen enkele knutselaar buikpijn van hoeft te krijgen — simpel van opzet en onkritisch. De prestaties zijn echter heel behoorlijk en sluiten prima aan bij de reeds gepubli¬ ceerde eindversterker. En de kosten? De feitelijke schake¬ ling bestaat in hoofdzaak uit één enkel IC, dat niet meer kost dan een gulden of twaalf, dertien. Daar ko-

men natuurlijk nog wat potmeters, aansluitbussen en losse onderdelen bij, maar de totale kostprijs blijft toch alleszins vriendelijk.

Veel of weinig knoppen?

Specifikaties ingangsgevoeligheid/impedantie (alle ingangen) max. ingangssignaal uitgangsimpedantie nominaal uitgangssignaal max. uitgangssignaal harmonische vervorming (20 Hz. . .20 kHz; input 0,5 Veff) bandbreedte signaal/ruis-afstand kanaalscheiding (bij 1 kHz) overspraak (bij 1 kHz) toonregeling laag hoog volumeregeling stroomopname *) zie figuur 8

200 mV/50 kS 1,5 V 100Q 2V 4,5 V <0,15 % 20 Hz . . . 400 kHz > 7 0 dB >70dB > 7 5 dB ca. 15 dB bij 40 Hz *) ca. 15 dB bij 16 kHz *) - 8 0 . . . +21,5 dB ca 50 mA

Voor/regelversterkers zijn er in talloze soorten en maten. Ook de prijs varieert sterk. De kommerciële uitvoerin¬ gen lopen van een paar honderd tot enkele duizen¬ den guldens toe. Daarbij valt een merkwaardige trend waar te nemen. Namelijk hoe hoger de prijs, des te soberder en ogenschijnlijk simpeler de apparaten lijken te worden. Op de allerduurste versterkers zit vaak niet meer dan een volume¬ regelaar, een ingangskeuzeschakelaar en een aan/uit¬ knop. De goedkope en middenklasse-apparaten daarentegen zijn uitgerust met een indrukwekkend aantal knoppen en rege¬ laars, terwijl allerlei lampjes en LED's voor een verdere opfleuring van het uiterlijk zorgen. Vanwaar die verschillen? Wel, dat komt door het to¬ taal verschillend publiek waar die apparaten voor be¬ doeld zijn. De kategorie zeer kostbare versterkers is duidelijk afgestemd op de wensen van de geluidspu¬ risten en -fanatici, die vin¬ den dat er zo weinig moge¬ lijk zaken in de signaalweg behoren te zitten die de kwaliteit van de signaalverelex -

12-17

Figuur 1. Het blijft verbazing wekken tot wat voor minuskule afmetingen schakelingen tegenwoordig kunnen worden "samengeperst". Dit blokje herbergt een komplete stereo voor/regelversterker!

werking mogelijk nadelig een "diskrete" of geïntegreer¬ zouden kunnen beïnvloeden. de aanpak eigenlijk al ge¬ Tot het uiterste doorge¬ maakt. Een goede voerd, voert die filosofie in¬ voor/regel-versterker vergt in derdaad tot een versterker diskrete uitvoering meestal waarbij de volumeknop het een respektabel aantal¬ enige regelorgaan vormt. transistors en echt simpel te De middenklasse-apparatuur bouwen is zo'n schakeling is daarentegen afgestemd natuurlijk niet. Uit kwalita¬ op de wensen en voorkeu¬ tief oogpunt bezien, hoeft ren van het grote publiek. het ook niet meer zo nodig En de meeste mensen wor¬ "diskreet". Die tijd is ge¬ den nu eenmaal geïmpo¬ weest. Er zijn tegenwoordig neerd door knopjes en uitstekende IC's en de lampjes. Zij vinden dat ze meeste moderne fabrieksmeer waar voor hun geld voorversterkers — zelfs die krijgen als een (voor)verster- uit de high-end klasse — ker is uitgerust met dingen bevatten nauwelijks nog een als een "equalizer", een losse transistor. Als je het bass-booster, noise-filter, deksel losschroeft blijkt het contour-regeling, etc. — ook gros van de voorversterkers al weten ze niet precies wat te bestaan uit slechts één ze er allemaal mee aan enkele print, met daarop en¬ moeten. kele IC'tjes omgeven door wat passieve komponenten. Volgens ons ligt de waar¬ heid — zoals zo vaak — in Wij zijn eens gaan neuzen in het gangbare aanbod aan het midden. Wij zijn beslist geen voorstanders van over¬ versterker-IC's en kwamen tenslotte terecht bij de bodige poespas, maar een TDA1524A van Philips. Dat bedieningspaneel met uit¬ is een "alles-in-één"-IC, waar sluitend een volumeregelaar in wezen alleen nog maar is ons toch wat te spareen paar potmeters en een taans. Er mogen gerust een ingangskeuzeschakelaar op paar regelorganen bij. De te hoeven worden aangeslo¬ aangeboden muzieksignalen ten. Eigenlijk is het onge¬ zijn immers lang niet altijd looflijk: een komplete (ste¬ perfekt van kwaliteit en op reo!) voor/regelversterker, in de akoestiek van de gemid¬ elkaar geperst tot een klein delde huiskamer valt door¬ zwart blokje met 18 pootjes gaans ook wel wat aan te (figuur 1). Weliswaar hebben merken. Dat maakt dat er wij er — eigenwijs als we zo nu en dan toch (lichte) zijn — toch nog het een en korrekties van het signaal ander aan toegevoegd, maar wenselijk zijn, hetgeen op strikt genomen is alles wat zijn minst vraagt om een voor een voor/regelversterker balansregelaar en een hogenodig is, van huis uit al in en lage-tonen-regeling. het IC aanwezig.

Geïntegreerde audio Als je een zelfbouw-ontwerp graag eenvoudig wilt hou¬ den, dan is de keuze tussen 12-18 - elex

Stereo met monopotmeters Tot dusver hebben we ei¬

ning wordt verzorgd. Op genlijk alleen maar iets ver¬ pen 17 is een stabiele span¬ teld over de buitenkant van ning van ca. 4 V beschik¬ het door ons gebruikte IC. Het wordt dus hoog tijd dat baar, welke kan worden ge¬ bruikt om er de regelspanwe eens gaan kijken wat er ningen voor de diverse binnenin dit kleine zwarte blokje zit. Dat doen we aan funkties van af te leiden. de hand van figuur 2, waar¬ Dat laatste gebeurt met het rijtje potmeters dat onder in in de blokschematische op¬ bouw van de TDA1524A te figuur 2 zichtbaar is. zien is. De benodigde exter¬ De spanning op de lopers van die potmeters wordt ne komponenten zijn hier met behulp van een drietal ook al bij aangegeven. konverters omgezet in Overigens is dit het origine¬ stuurspanningen voor de le schema van de fabrikant volume-, balans, lage- en — vandaar ook de Engelse hogetonenregeling. De feite¬ teksten. lijke regeling vindt plaats in Philips noemt als "features" van het IC: het geringe aan¬ de vier spanningsgeregelde versterkertrappen, welke tal externe komponenten dat nodig is, de lage ruis en links in het blokschema te het ruime voedingsspanning- vinden zijn. De blokjes "vo¬ lume controlled amplifier" bereik ( 7 , 5 . . . 16 V). Dat dienen als ingangsversterker klopt ook wel, maar verre¬ weg het grootste voordeel is en verzorgen de volume- en balansinstelling. De beide dat alle funkties van dit blokken daarachter her¬ stereo-IC bestuurd worden bergen de stuurspanningsdoor gelijkspanningen, die geregelde lage- en hoge¬ met behulp van gewone (li¬ tonenregeling ("bass & neaire) mono-potmeters worden verkregen. Dus, an¬ treble"), alsmede de uitgangstrap. ders dan bij de meeste ver¬ sterkers, hoeven hier voor volume, balans en toonrege¬ Het schema ling geen dure stereopotmeters te worden toege¬ In figuur 3 is het kompleet past! Aangezien de potme¬ uitgewerkte schema van on¬ ters zich bovendien niét in ze voor/regelversterker afge¬ de signaalweg bevinden, beeld. Zoals te zien hebben kunnen ze ook nooit hoor¬ we de eenvoud die figuur 2 baar gaan kraken of ruisen; uitstraalde niet helemaal ook dit is een niet te onder¬ .kunnen handhaven; er zijn schatten pluspunt van deze wat externe onderdelen bij¬ versterker. gekomen. Maar bij nadere beschouwing blijkt dat het Terug naar het blokschema. Zoals te zien, is het IC weer slechts gaat om twee opamps per kanaal, plus onderverdeeld in acht ver¬ enkele omringende kompo¬ schillende blokken, die elk nenten. Daar zal waarschijn¬ hun eigen specifieke taak lijk iedereen vrede mee kun¬ hebben. We beginnen met nen hebben. het blok rechtsboven. De benaming "supply" geeft al Laten we het schema maar aan dat in dit deel de stabi¬ eens gaan bekijken. Geheel lisatie van de voedingsspan¬ links zijn de ingangsbussen

Figuur 2. Blokschematische opzet van de TDA1524A. Alle funkties worden door middel

van gelijkspanningen gere¬ T *

VOLUME CONTROLLED AMPLIFIER

22OnF

geld.

ilOOuF

BASS & TREBLE CONTROLLED AMPLIFIER

896149X-1

te vinden; K I . . . K i l voor het rechter kanaal en K2. . .K12 voor het linker kanaal. Daarna volgt de ingangskeuzeschakelaar (SI), waarvoor hier een zesstanden-draaischakelaar met twee moederkontakten is toegepast. In principe kan men de versterker natuurlijk uitrusten met net zo veel in¬ gangen als men zelf wil, maar dat vereist wel een komplexere (en duurdere) keuzeschakelaar. Het hier gekozen type met twee maal zes standen is zowel gangbaar als goedkoop, ter¬ wijl een aantal van zes in¬ gangen in bijna alle gevallen toereikend zal zijn. Vanuit de lopers van Sla en Slb wordt het signaal niet direkt aan de ingangen van de TDA1524A toegevoerd, maar belandt het eerst bij twee buffertrapjes. Waar¬ voor dienen die? Volgens opgave van de fabrikant moet het versterker-IC voor een goede werking van alle funkties vanuit een lage bron-impedantie worden aangestuurd (lager dan 600 Q). Aangezien het beslist niet zo is dat alle tuners, tape-decks, CD-spelers, etc. van huis uit een dergelijk la¬ ge uitgangsimpedantie bezit¬ ten, hebben we ICla en IClb derhalve toegevoegd als een soort impedantie-

aanpassers. De uitgangsim¬ pedantie van deze buffertrappen bedraagt een paar honderd ohm, terwijl de ingangsimpedantie is vastge¬ legd op 50 kQ (Rl en R2, resp. R6 en R7 parallel). Dat is een waarde die te¬ genwoordig zo'n beetje als standaard-ingangsimpedantie geldt. Via de koppelkondensatoren C2 en C14 belanden de signalen van het linker en rechter kanaal nu op de respektievelijke ingangen (pen 15 en pen 4) van IC2. De schakeling rond dit IC is nagenoeg identiek aan fi¬ guur 2, dus daar hoeven we het nu niet meer over te hebben. Het enige onder¬ scheid wordt gevormd door de netwerken R3/R4/C9 en R8/R9/C19, waarmee een DC-terugkoppeling is gerea¬ liseerd, teneinde de kwaliteit verder te verbeteren. Met PI wordt het volume geregeld, P2 is voor de balans, P3 voor de lage tonen en P4 voor de hoge tonen. Als we naar de uitgangszij¬ de van de TDA1524A kij¬ ken, dan blijkt daar iets soortgelijks te zijn gebeurd als aan de ingang. Pen 11 en pen 8 zijn namelijk niet rechtstreeks met de uit¬ gangsbussen verbonden, maar via buffertrapjes (IC3a/IC3b). Wat het nut

hiervan is vertellen we zometeen. De schakeling telt ook nog een vierde IC, maar zoals te zien gaat het daarbij om een simpele driebenige spanningsregelaar, die voor een stabiele voedingsspan¬ ning van 15 V zorgt. C23 en C24 fungeren als bufferelko en BI is de voor de voeding benodigde bruggelijkrichter. Aangezien IC2 met heel weinig stroom te¬ vreden is (ca. 35 mA) en IC1 en IC3 nog veel be¬ scheidener zijn in hun stroombehoefte, kan met een voedingstrafo van 15 VI 100 mA worden volstaan.

Lage ruis We komen, zoals beloofd, nog even terug op IC3. Waarom is er achter iedere uitgang een opamp toege¬ voegd? Welnu, het is toeval¬ lig zo dat het IC meer uit¬ gangsspanning levert (nom. 2 Veff, max. 4,5 Veff) dan de eindversterker nodig heeft (max. 0,7 Veff). Dus met het oog op de signaal/ruisver¬ houding, is het daarom gunstig om aan de ICuitgangen (pen 11 en pen 8) instelpotmeters te knopen en die niet verder open te draaien dan nodig is om de eindversterker volledig uit te

sturen. Dat is hier gereali¬ seerd door toevoeging van P5 en P6. Helaas verhogen die instelpotmeters tevens de uitgangsimpedantie en dat is dan ook de reden dat de IC3a en IC3b zijn toege¬ voegd; deze buffertrappen hebben namelijk een lage uitgangsimpedantie. Voor de perfektionisten on¬ der u hebben we nóg een voorstel. In principe is het namelijk beter om PI zelfs helemaal weg te laten en te vervangen door een door¬ verbinding, zodat IC2 op zijn maximale versterking (20 dB) staat ingesteld. Als nu in plaats van de instelpots P5 en P6 een "echte" (logaritmische) stereopotmeter wordt gemonteerd, dan kan daarmee het volu¬ me worden geregeld. Wanneer men de schakeling gebruikt om samen met de in oktober gepubliceerde eindtrap te kombineren tot één apparaat, dan kan men eventueel ook de reeds in de eindtrap aanwezige stereo-potmeter als volume¬ regelaar gebruiken. Tenslotte heeft men aan één volume¬ regelaar genoeg!

De bouw Figuur 4 toont de print die we voor de voor/regelelex -

12-19

IC1 = TL072 IC3 = LM358 B1 =B80C1500

Figuur 3. Het komplete prin¬ cipeschema van de "voortrap". Eventueel kunnen er ook nog "tape-out"uitgangen worden toege¬ voegd door de signalen op de moederkontakten van SI (pen 13 en 14) via twee extra cinch-bussen naar buiten uit te voeren.

12-20 - elex

Qnderdelenlijst

R1,R2,R6,R7 = 100 kQ R3.R8 - 10 kQ R4,R9 = 33 kQ R5,R10 = 100 Q R11 = 2,2 kö R12 = 5,6 kQ C1,C2,C12,C13,C14,C22 = 1 MF MKT C3,C6,C7,C17,C18 = 100 nF C4,C15 = 56 nF C5,C16 = 15 nF C8,C11 • 220 nF C9,C10,C19,C21 = 2,2 pF/ 16 V rad. C20 = 100fjF/16 V rad. C23 = 470 jiF/40 V rad. C24 = 47 jiF/25V D1,D2 = 1N4148 B1 «• B80C1500 IC1 - TL072 IC2 m TDA1524A IC3 • LM358 OOQQOQOQQQ

PS 1 QQQQ

P1 . . ,P4 - potmeter 47 kQ lin. P5,P5 m 47 kQ instel K1 . . .K14 = oinchchassisdeel voeding: netadapter 1B V/100mA

8© $||A8« versterker ontworpen heb¬ ben. Als het etsen eenmaal achter de rug is, blijft het opbouwen hiervan een kwestie van het nauwkeurig volgen van de komponentenopstelling, met de onderdelenlij st in de hand. Dat moet dus zonder al te veel problemen lukken. Als u goed kijkt, dan ziet u dat de print zo is gemaakt dat het voedingsdeel (rond IC3) er vanaf kan worden gezaagd, zodat dit eventueel op een andere plaats in de

kast kan worden gemon¬ teerd. Of u dit nu doet of niet, de met "+" en "0" ge¬ merkte aansluitpunten van de print zult u sowieso moeten doorlussen met die van het voedingsdeel, want dit is op de print nog niet gebeurd. De in- en uitgangsbussen, de keuzeschakelaar en de potmeters worden uiteraard niet rechtstreeks op de print gemonteerd, maar op de achterkant en op het front van de kast. De bedrading

tussen potmeters en print mag met doodgewoon mon¬ tagedraad gebeuren; tussen ingangsbussen, keuzescha¬ kelaar, print en uitgangsbus¬ sen dient vanzelfsprekend afgeschermde kabel te wor¬ den gebruikt. Wat het hoofdstuk "inkasten" betreft, rijst natuur¬ lijk onmiddellijk de vraag of de schakeling als zelfstandi¬ ge unit moet worden uitge¬ voerd of dat deze met een eindversterker (bijv. die uit Elex oktober) moet worden

Geschatte onderdelenprijs (zonder kast en netadap¬ ter): ca. f 60,-

Figuur 4. Met uitzondering van de aansluitbussen en de keuzeschakelaar, past de ge¬ hele schakeling van figuur 3 op dit kompakte printje. Het voedingsgedeelte kan eventu¬ eel met de zaag van de rest worden gescheiden. Figuur 5. Dit beknopte schetsje illustreert hoe simpel de praktische opbouw van de voor/regelversterker in feite

elex - 12-21

gekombineerd tot één appa¬ raat. Wat ons betreft, maakt het niets uit: beide mogelijkheden zijn uitvoer¬ baar. Het is alleen wèl zo dat als de voor/regelversterker zelfstandig in een standaard-behuizing wordt ondergebracht, de kast wel grotendeels leeg blijft. Wij vonden dat een beetje zon¬ de, dus ons proefmodel hebben wij samen met de "30 watt audio-eindtrap" tot een geïntegreerde versterker samengebouwd. Liefhebbers van gescheiden voor- en eindversterkers vin¬ den in figuur 5 een simpele schets van hoe een en an¬ der moet worden aangeslo¬ ten. Moeilijk is de bedrading zeker niet. De cinch in- en uitgangsbussen worden niet rechtstreeks op de metalen kast geschroefd, maar via een isolerend plaatje kunststof. Bij het bedraden van de ingangsbussen en de keuzeschakelaar moet toch even goed worden opgelet. 12-22 - elex

Elke bus wordt namelijk via een afgeschermd kabeltje met de draaischakelaar ver¬ bonden, waarna de twee moederkontakten ook weer via afgeschermde kabeltjes naar de ingangen op de print worden geleid. Bij de draaischakelaar is er echter geen mogelijkheid om de af¬ scherming van de kabeltjes ergens aan te sluiten, dus alle afschermingen worden daar simpelweg afgeknipt. Om nu toch een massaver¬ binding naar de print te kreëren, worden met behulp van een stukje montage¬ draad de massa¬ aansluitingen van alle in¬ gangsbussen met elkaar doorgelust en vervolgens verbonden met een van de beide ingangs-massa's op de print (geeft niet welke). Uitgevoerd als zelfstandig apparaat, is het eigenlijk het beste om de "voortrap" met behulp van een 15 V netadapter te voeden; de trafo is dan een flink eind van de

schakeling verwijderd en kan in de vorm van brom geen roet in het eten strooi¬ en. Bovendien hebt u dan met die gevaarlijke netspanning niets te maken! Wilt u de voedingstrafo toch liever ïn de kast dan erbuiten, neem dan een geïsoleerde, kortsluitvaste 15-Vtransformator en voer het geheel uit als klasse-H appa¬ raat. Op pagina 5 staat be¬ schreven hoe dat moet. Maak gebruik van een deug¬ delijke net-entree en zorg dat alle netspannningsvoerende delen terdege worden geïsoleerd.

Geïntegreerde versterker Als u er — net als wij — de voorkeur aan geeft om "voortrap" en "eindtrap" tot een geïntegreerde versterker te kombineren, dan is figuur 6 voor u van belang. In deze schets is namelijk vrij gedetailleerd aangegeven

Figuur 6. Uit dit overzicht valt op te maken hoe de bedra¬ ding er uit moet zien als voor¬ trap en eindtrap tot één appa¬ raat morden gekombineerd. Gebruik tussen ingangsbus¬ sen, keuzeschakelaar en print uitsluitend afgeschermde ka¬ bel. Ook de verbinding tussen voor- en eindtrap dient met twee stukjes afgeschermde kabel te gebeuren.

Figuur 7. Als de voortrap ge¬ voed wordt vanuit de eindversterkervoeding, kan brug¬ cel BI vervallen. Een serie¬ weerstand (100 Q/1 W) zorgt dat spanningsregelaar IC4 niet onnodig veel hoeft te dissiperen.

hoe een en ander in dat ge¬ val dient te worden be¬ draad. Voor wat betreft de ingangen, geldt natuurlijk hetzelfde verhaal als we zoeven hebben verteld. De uitgangen van de voortrap worden nu echter via afge¬ schermde kabel met de in¬ gangen van de eindversterkerprint verbonden. De ingangs-potmeter van de eindversterker kan vervallen. Een bijkomend voordeel van een kombinatie-apparaat is dat er behalve één kast, ook maar één voeding no¬ dig is. De voortrap konsumeert immers slechts enkele tientallen milliAmpère en dat beetje stroom kan ge¬ makkelijk van de voeding van de eindversterker wor¬ den afgeknabbeld. Aange¬ zien die laatste al een kanten-klaar gelijkgerichte span¬ ning levert, is bovendien brugcel BI overbodig. In fi¬ guur 7 is nog eens in detail weergegeven hoe dat kombineren van die beide voe¬ dingen in zijn werk gaat. Aangezien de voedingstrafo van de eindtrap geen 15 V levert maar 18 V, is op de plaats van BI een serie¬ weerstand (100Q/lW)gemonteerd, om de dissipatie van IC4 ietwat te beperken. Wat de rest van de opbouw

Figuur 8. Zo ziet de frekwentiekurve van de voortrap eruit met de toonregelaars in de uiterste standen. Met de re¬ gelaars in de middenstand, laat de schakeling een vrijwel voorbeeldig rechte frekwentiekarakteristiek zien.

8 DISPLAY SCALE !

10!25Jgg|LIN!

I

RANGE

I

(dB)

[~ 4Q

I

l~201

j O '

i i P>2Clj

*LJ

ic3i

D

dBm

dBv

Lj

ET"

I

WRITtNG SPEED

j'200] [ioo|

betreft verwijzen we naar het in Elex oktober versche¬ nen artikel over de "30 watt audio-eindtrap". De aldaar beschreven konstruktiedetails en veiligheidsaspekten gelden natuurlijk evenzeer voor dit kombinatieapparaat.

Tot slot In de praktijk ontpopte on¬ ze "voortrap" zich als een goede en betrouwbare scha¬ kel in de hifi-keten. Puur kwalitatief haalt hij het net niet bij de echte topklasse, maar wat de prijs/kwaliteits¬ verhouding betreft is het ap¬ paraat nauwelijks te over¬ treffen. Door zijn nimmer krakende of ruisende potmeters is het bovendien een genoegen om ermee te wer¬ ken. Voor de belangstellenden onder u, hebben we met be¬ hulp van de frekwentieschrijver in figuur 8 het ge¬ drag van de toonregeling opgetekend, waarbij de mid¬ delste kurve werd opgete¬ kend met de regelaars in de neutrale middenstand. Het gladde verloop van de kurves onderstreept nog eens het probleemloze karakter van de schakeling. (896149X)

N E U T R I K AG

Measuring Object

896149X-16

/

elex -

12-23

knipper-automaat 919 >r de fiets met automatische uitschakelfunktie In het novembernummer werd een fietsverlichtings-automaat beschreven. De knipper-automaat uit het huidige artikel kan hierop worden aangesloten en samen met de vorige schakeling in één behuizing worden ondergebracht. Als beide schakelingen op de fiets gemonteerd zijn, dan blijft uw fietsverlichting niet alleen branden als u bij het voorsorteren op de weg moet stilstaan, maar begint ook nog op zeer opvallende wijze te knipperen, zodat u nóg beter te zien bent. Hoewel de in dit artikel be¬ schreven knipper-automaat oorspronkelijk bedoeld was om met de fietsverlichtingsautomaat uit het vorige nummer gekombineerd te worden, kan de schakeling ook los daarvan gebruikt worden en in een eigen be¬ huizing worden onderge¬ bracht. Zoals ook al bij de beschrij¬ ving van de vorige schake¬ ling is uitgelegd, zijn beide schakelingen bedoeld voor het vergroten van de zicht¬ baarheid, en dus de veilig¬ heid, van fietsers bij on¬ gunstige weersomstandighe¬ den of bij duisternis. De knipper-automaat kan, be¬ halve voor het laten knippe¬ ren van het achter- en voor¬ licht (of alleen het achter¬ licht), ook gebruikt worden voor het besturen van apar¬ te knipperlichten of richting¬ aanwijzers. Dergelijke rich¬ tingaanwijzers zijn namelijk, behalve voor brom- of snor¬ fietsen, ook voor fietsen verkrijgbaar. Een nuttige aanvulling voor mensen die te laks zijn om hun hand uit te steken.

De schakeling In het schema van de scha¬ keling, zoals dat in figuur 1 te zien is, vormt IC2 plus aanhang de eigenlijke knipper-schakeling. Het ge¬ deelte rond IC1 dient om de knipper-automaat ofwel met de hand, ofwel geheel auto¬ matisch — na een bepaalde 12-24 - elex

tijd — te laten uitschakelen. De schakeling is zodanig opgezet dat er pas knipperpulsen door de schakeling geleverd worden, indien de schakeling een lamp aan zijn knipper-uitgang S "ziet". Is er geen lamp meer op punt S in figuur 1 aangeslo¬ ten, dan houdt IC2 op met het leveren van pulsen en gaat de schakeling over op "stand-by"; de ruststroom

die er dan loopt, is zeer laag, namelijk 10 /uA. Een aparte aan/uit-schakelaar is daardoor niet nodig. Het knippergedeelte (IC2 en aanhang) is gebaseerd op het bekende timer-IC van het type 555. Dit IC is als een astabiele multivibrator (AMV) geschakeld. Aan de Q-uitgang van IC2 is een blokspanning beschikbaar met een duty-cycle van on¬

geveer 80 %. Dat wil zeg¬ gen dat de Q-uitgang 80 % van de tijd hoog is (vrijwel voedingsspanningsnivo) en 20 % van de tijd laag (bijna massanivo). Deze tijdsver¬ houding wordt bepaald door de laad- en ontlaadtijd van C3. Kondensator C3 wordt via R5 en R6 uit de plus van de voeding opgeladen en via R6 en de discharge¬ ingang (pen 7 van IC2) weer ontladen. De dis¬ charge-ingang vormt een kortsluiting naar massa op het moment dat de span¬ ning op de threshold-ingang (pen 6 van IC2) boven 2/3 van de voedingsspanning komt; op dat moment wordt C3 via R6 ontladen. Zodra de spanning op de trigger-ingang (pen 2 van IC2) door het ontladen van C3 weer beneden 1/3 van de voedingsspanning komt, vormt de discharge-ingang niet langer een kortsluiting naar massa, zodat C3 zich weer via R5 en R6 met een positieve spanning kan gaan opladen. De laad- en ontlaadtijden verhouden zich 'als R5 plus R6 staat tot R6. De Q-uitgang van IC2 verandert gelijktijdig met de discharge-ingang van nivo. De Q-uitgang is laag op het moment dat ook de discharge-ingang laag is, dus gedurende het ontladen van C3. De rest van de tijd, dus tijdens het opladen van C3, is de Q-uitgang hoog. Hoewel de duty-cycle op de

1a

6V

© IC1

cs!

akku

R5F

=

i

16V DIS

R Vcc

IC2 555

R7 Q

BC557

THRES

off (tipioets)

C3

13

p 10n on

22On

1N4148

10

MMV1 C1

MMV2

Q

C2

BC557 MMV1,MMV2 = 101=4538

1M 16V

s

-0—Ql

896152X-11a

Q-uitgang 80 % is, wordt er aan de knipperlampen een spanning met een duty-cycle van 20 % geleverd. Dit komt doordat T2 de blokspanning op de Q-uitgang van IC2 inverteert. Als de Q-uitgang hoog is, dan spert T2; op het moment dat de Q-uitgang laag is, komt T2 in geleiding. Aan¬ gezien zich in de kollektorleiding van T2 de spoel van relais Rel bevindt, zal tege¬ lijk met het in geleiding ko¬ men van T2 ook het relais aantrekken en de lampen gaan branden. Door het nagloeien van de lampen lijkt de duty-cycle van de lampen groter dan 20 % te zijn. Ook wordt, omdat de lampen iedere keer maar kort opflitsen, het gemiddel¬ de stroomverbruik behoor¬ lijk gereduceerd. De parallel aan de relaisspoel bevestigde diode Dl sluit de induktiespanningen kort die over de spoel ont¬ staan zodra T2 ineens de stroom door deze spoel on¬ derbreekt. Deze induktiespanning zou anders tran¬ sistor T2 kunnen vernielen. Weerstand R7 heeft even¬ eens een beschermingsfunktie en zorgt ervoor dat de basisstroom van T2 niet te groot kan worden op de momenten dat de Q-uitgang van IC2 laag is. Hoewel het knippergedeelte rond IC2 ook wel met be¬ hulp van de reset-ingang op

IC2 (pen 4) had kunnen worden uitgeschakeld, heeft de ontwerper voor een an¬ dere oplossing gekozen, namelijk het geheel uitscha¬ kelen van de voedingsspan¬ ning van IC2. Op deze wij¬ ze kan voor de hele schake¬ ling een zeer lage ruststroom van maar 10 /iA be¬ reikt worden. De voedings¬ spanning van IC2 wordt, zoals in figuur 1 te zien is, met behulp van transistor T l onderbroken. T l werkt hierbij (net zoals trouwens bij T2 het geval is) als een elektronische schakelaar. Deze is opgenomen in de min-leiding van IC2. Zodra de spanning op de basis van T l laag is, komt T l in geleiding en voorziet IC2 de lampen van knipperpulsen. Bij een hoog nivo op de ba¬ sis van T l stopt het geknipper.

In- en uitschakelen Zoals gezegd, vormt het ge¬ deelte rond IC2 de eigenlij¬ ke knipperschakeling. Wie hier voldoende aan heeft, hoeft dus alleen maar dit gedeelte op te bouwen en Tl door een draadbrug te vervangen. Maar onze knipper-automaat biedt, naast zijn nuttig geknipper, ook nog enige luxe en heeft daarvoor een paar extra on¬ derdelen nodig. Zo heeft IC1 als hoofdfunktie het in- en uitschakelen van het knippergedeelte

rond IC2. Het aardige hier¬ bij is dat alleen al het aan¬ sluiten van een belasting op de knipperuitgang van de schakeling voldoende is om het knippergedeelte te aktiveren. Met andere woorden: de schakeling "kijkt" of er een lamp op zijn uitgang zit en voorziet deze dan van knipperpulsen. Als de lamp van de knipperuitgang ver¬ wijderd wordt, dan stopt de schakeling meteen met het leveren van knipperpulsen. Het is ook mogelijk om het knipperen met de hand uit te schakelen. Daartoe is de schakeling van een tiptoets voorzien. Raakt men deze even aan (met de andere hand aan het fietsframe) dan stopt het geknipper. Er is ook nog een derde uitschakelmogelijkheid aange¬ bracht, namelijk een auto¬ matische. Deze zorgt ervoor dat de schakeling na een tijd van circa 4 minuten automatisch wordt uitge¬ schakeld, indien het uitscha¬ kelen niet met de hand ge¬ beurd is. Opnieuw aktiveren kan door de richtingaanwij¬ zer uit en direkt weer aan te zetten. Op deze wijze wordt voorkomen dat de akku's leeg kunnen raken, als een "leuk" iemand bij uw geparkeerde fiets de rich¬ tingaanwijzer aanzet.

. knipper-

uitgang

1b Alternatieve uitgangskonfiguratie

IC2

Figuur 1. De knipper-automaat bestaat uit een astabiele multivibrator IIC2 plus aanhang) en een tweetal monostabiele multivibratoren (ICV.

Twee MMV's Om al dit intelligente schakelwerk te kunnen verrichelex - 12-25

Figuur 2. De onderdelen-op¬ stelling voor opbouw van de knipper-automaat op een Elexprint formaat 1.

ten, zijn beide helften van IC1 als monostabiele multivibratoren (MMV) gescha¬ keld (u mag in plaats van deze lange benaming ook gewoon de term "monoflop" of het engelse "one-shot" ge¬ bruiken). De monotijden van beide MMV's worden be¬ paald door de RC-kombinaties die aan beide MMV's vastzitten. Bij MMV1 is dit R3 en Cl en bij MMV2 is het R4 en C2. Door bij bei¬ de MMV's de R (in ohm uit¬ gedrukt) met de C (in farad) te vermenigvuldigen, krijgen we de monotijden in sekonden. Bij MMV1 hebben we dus een monotijd van onge¬ veer 1 sekonde en bij MMV2 een van circa 220 sekonden (dus krap 4 minu¬ ten). Zowel MMV1 als MMV2 kunnen door een hoog-laagovergang op hun triggeringangen gestart worden; dit betekent dat de kondensator uit het RC-netwerk plot¬ seling ontladen wordt en zich via de aangesloten weerstand weer uit de plus van de voeding gaat opla¬ den. Zolang de kondensatoren nog niet geheel opgela¬ den zijn, is er op de uitgan¬ gen van de MMV's een monopuls aanwezig. Indien de trigger-ingangen (pen 11 van MMV1 en pen 5 van MMV2) voortdurend hooglaag-overgangen zouden blij¬ ven ontvangen, dan zou ook de monopuls op de uit¬ gangen alsmaar op hetzelf¬ de nivo willen blijven (van een puls kunnen we dan niet meer spreken). Indien er op de knipper¬ uitgang van de schakeling 12-26 - elex

een lamp wordt aangeslo¬ ten, dan wordt pen 11 van MMV1 via de lamp aan massa gelegd (de lamp is namelijk veel laag-ohmiger dan Rl die aan de plus van de voeding ligt). MMV1 wordt bij het aansluiten van een belasting dus getriggerd door een hoog-laag-overgang. Als gevolg hiervan verschijnt er een monopuls op de Q-uitgang van MMVI. Dit betekent dat de Q-uitgang van laag naar hoog gaat. De Q-uitgang van MMV1 doet uiteraard precies het omgekeerde en gaat dus van hoog naar laag. Als gevolg van deze laatste hoog-laag-overgang wordt MMV2 eveneens getriggerd en wel via pen 5. Ook op de uitgangen van MMV2 verschijnt nu een monopuls, zodat de Q-uitgang van MMV2 vier minuten lang laag wordt. Door het laag worden van de Q-uitgang van MMV2 krijgt T2 basisstroom, komt in geleiding en schakelt het knipperge¬ deelte in. Aangezien de AMV-tijd van IC2 veel korter is dan de monotijd van MMV1 (om over die van MMV2 nog maar te zwijgen), ontvangt MMV1 bij elke knipper weer opnieuw een triggerpuls via de leiding van de knipperuit¬ gang. Hierdoor krijgt MMV1 helemaal geen tijd om zijn monotijd helemaal te door¬ lopen, zodat zijn Q-uitgang voortdurend hoog blijft, in plaats van na ongeveer 1 sekonde weer laag te wor¬ den. Aangezien de triggeringang

van MMV2 geen voortdu¬ rende hoog-laag-overgangen blijft ontvangen, maar een konstant laag nivo op zijn trigger-ingang, doorloopt MMV2 wel zijn hele mono¬ tijd. Na een minuut of vier krijgt T l als gevolg hiervan geen basisstroom meer, zo¬ dat het knipperen stopt. Het knipperen kan ook veel eerder gestopt worden, en wel door de tiptoets de ge¬ bruiken. Hierdoor wordt de reset-ingang van MMV1, na¬ melijk pen 13, via het li¬ chaam met massa verbon¬ den (wel de andere hand aan het fietsframe houden). Het lichaam heeft een veel lagere inwendige weerstand dan R2. Door het resetten van MMV1 wordt de Quitgang van MMV1 laag, zodat ook MMV2 gereset wordt. De Q-uitgang van MMV2 wordt daardoor hoog, en het knipperen wordt gestaakt. De schakeling wordt ook op non-aktief gezet, als de be¬ lasting langer dan 1 sekon¬ de (monotijd MMV1) van de knipper-uitgang losgekop¬ peld wordt. Zowel bij MMV1 als bij MMV2 is de kondensator uit het RCnetwerk dan helemaal opge¬ laden, zodat beide MMV's niet meer bezig zijn met het afwerken van een mono¬ puls. Tl en het knipperge¬ deelte zijn dan buiten wer¬ king. Opbouw De onderdelen-opstelling voor het opbouwen van de schakeling op een Elexprint formaat 1 is in figuur 2 en de foto van figuur 3 te zien.

Onderdelenlijst R1 R4 R5 R6 R7

. . . R3 = 1 MQ <• 4,7 MQ = 2,2 MQ = 470 kQ = 4,7 kQ

Cl C2 C3 C4 C5

= = = = =

T1,T2 D1 = IC1 = IC2 =

1 JJF/16 V

47 /j/16 V 220 nF 10 nF 10 pF/16 V = BC557 1N4148 4538 555

Re1 =- Siemens relais V23101-A0004-B101 Geschatte bouwkosten: zonder print en behuizing circa f 10,-

Figuur 3. De schakeling, nadat deze in het lab in elkaar gezet was. In plaats van het relais mag er ook een transistor ge¬ bruikt worden, maar de lichthelderheid zal dan iets minder zijn. Figuur 4. Op deze tekening is te zien, hoe de knipper-auto¬ maat en de fiets-verlichtingsautomaat op elkaar kunnen worden aangesloten. Figuur S. Beide printen zijn met een viertal lange bouten plus afstandsbussen gesandwiched en in een waterdichte behuizing ondergebracht.

Akku • laad • unit (deel 1) OF

lamp voor + 1 achter

OA

|6V

Tframe

ÓF off (aanraakkontakt)

AÓ OS +6V OV

knipper-unit (deel 2)

Hoewel er met een relais gewerkt mag worden (let op: een ander type dan er bij de verlichtings-automaat gebruikt werd), mag men ook een transistor in plaats van een relais gebruiken. T2 wordt dan door een zwaar¬ der exemplaar vervangen, en ook de waarde van R7 moet worden aangepast. De kollektor van de transistor (in het deel-schemaatje in fi¬ guur 1 met een "K" aange¬ duid) wordt dan met punt S (de knipper-uitgang) verbon¬ den. De verlichting zal dan iets minder helder branden in verband met de verzadigings spanning van de tran¬ sistor. Voor diegenen die de knipper-automaat met de verlichtings-automaat uit de vorige Elex willen kombineren, is in figuur 4 getekend hoe een en ander moet worden bedraad. Zoals de zaak hier is aangesloten knipperen vóór- en achter¬ licht, terwijl men met be¬ hulp van schakelaar S de richtingaanwijzer eventueel mee kan laten knipperen. Wil men het voorlicht niét laten knipperen, dan kan dit natuurlijk rechtstreeks op de dynamo worden aangeslo¬ ten. Op de foto van figuur 5 is te zien op welke wijze de twee schakelingen gesandwiched moeten worden en daarna samen in een kastje kunnen worden onderge¬ bracht. Indien men de uitschakeltijd (4 minuten) van MMV2 te

lang vindt, dan kan de waarde van C2 worden ver¬ kleind. Als men de knipper-auto¬ maat los wil gebruiken, dan moet de voeding op de pun¬ ten A (plus 5 of 6 volt) en F worden aangesloten. De lampen komen tussen de punten S en F te zitten. Overigens kan een "losse" knipperautomaat desge¬ wenst zonder enige wijzi¬ ging van het schema ook met 12 V worden gevoed, mits een 12-V-relais wordt gebruikt, natuurlijk. Bij aan¬ getrokken relais loopt er een stroom (zonder lampen) van 100 mA. In rusttoe¬ stand is de stroom zeer ge¬ ving, namelijk 10 ^A, waar¬ door de schakeling geen aparte aan/uit-schakelaar nodig heeft. De resettiptoets kan gemaakt wor¬ den door punt "off" op de print te verbinden met een van de schroeven van het (metalen) kastje. Tot besluit nog een opmer¬ king over het gebruik van de in deel 1 beschreven akku-laad-unit. We hebben vorige maand uit de doeken gedaan hoe de akku eventu¬ eel ook met een externe u//55e/spanning kan worden geladen (aansluiten tussen de punten D en F). Volledig¬ heidshalve vertellen we er nu nog even bij dat in dat geval de dynamo natuurlijk niét op diezelfde punten aangesloten mag zijn. Waar¬ schijnlijk was dat al duide¬ lijk, maar toch. . . (896152X) elex -

12-27

JAAROVERZICHT 1989 ZELFBOUWPROJEKTEN

audio en video

30 watt audio-eindtrap audio-mengpaneel audio-voortrap balansindikator gitaarbox luistervink

10-36 06-13 12-17 10-18 01-12 02-16

auto en bromfiets

akkubeschermer auto-netadapter eenvoudig auto-alarm ekonomische bijrijder fietssnelheidsmeter fietsverlichtingsautomaat inschakelautomaat voor autoverlichting knipper-automaat voor de fiets volautomatische motor-antenne

04-25 01-21 01-40 05-27 07-20 11-28 03-46 12-24 02-28

HF en kommunikatie katteoog als afstemindikator optische zend-ontvanger deel 1 optische zend-ontvanger deel 2 reflex-ontvanger slimme interkom VHF-ontvanger deel 1 VHF-ontvanger deel 2

09-24 05-22 06-35 09-20 08-38 01-24 02-20

hobby

barometer beet-verklikker dia-overvloeier elektronisch visaas elektronische metronoom kleurtemperatuurindikator motorgeluidengenerator motor-snelheidsregelaar stethoskoop voor technici treinregelaar windsnelheidsmeter

04-28 07-35 05-1 2 08-36 08-20 10-32 02-44 09-42 07-40 06-26 06-18

huis en tuin

24-uurs schakelklok automatische cat-feeder barometer bedleeswekker buitenlamp met zonnecelvoeding 12-28 - elex

09-13 09-38 04-28 11 -44 10-22

buro-kalender 12-42 CV-monitor 03-24 ding-dong 03-38 fluitketel 03-42 kamerplanten-bewaker 08-12 koelkast-alarm 05-18 kookfluit 11-24 kwetterbel 01-28 LED-klok 11-14 lucht-ionisator 09-33 mollenverjager 03-12 radiokiller 05-35 schakelen met de schakelklok 12-35 telefoon-LED 08-18 tjilpende deurbel 08-24 universele alarminstallatie deel V. de centrale . . 02-32 universele alarminstallatie deel 2: de melders . . 03-30 universele ruimtebeveiliging 01-38 vorstbeveiliging 10-28 water-ontharder 11-20

licht- en geluidseffekten

16-kanaals looplicht 5550-looplicht elektronische bliksemschicht kerstknipper melodie-generator motorgeluidengenerator muziekdoos

06-30 01-32 07-15 12-24 11-38 02-44 03-1 7

meten en thuislab

akoestische spanningsmeter chopper voor enkel-kanaals skoop eenvoudige thyristor/triactester fase-meter hoogspanningsindikator IC-monitor in-circuit torrentester kompakte stroomkampioen LF-funktiegenerator deel 1 LF-funktiegenerator deel 2 LF-funktiegenerator deel 3 luidspreker-impedantiemeter pulsgenerator supersimpele ladingsindikator transistor-in-bedrijf-tester

05-38 04-38 04-20 10-13 08-44 1 1-32 07-24 12-30 01-16 03-34 04-44 07-44 08-30 04-35 10-43

diversen

12-V-kampeerverlichting met TL-buis automatische uitschakelaar bedrijfsuren-teller de wolf, de geit en de kool druppelteller event counter keyfinder lightrider

04-14 09-28 09-18 02-36 03-28 03-20 01-46 07-28

toondekoder universele anti-denderschakeling verbeterde event counter vuurwerk-afstandsontsteking

10-46 05-30 06-40 1 2-48

tussen haakjes tussen haakjes: 16-kanaals looplicht tussen haakjes: Elex mini-luidsprekersysteem tussen haakjes: gitaarversterker tussen haakjes: gitaarversterker tussen haakjes: basisberekeningen tussen haakjes: WC-ventilator (zie ook Elex-info)

....

07-49 03-45 06-43 07-49 02-45 07-49

praktisch

basisschakeling: één-transistor versterkers basisschakeling: poorten als oscillator basisschakeling: simpele timers basisschakeling: volt- en ampèremeter voor voeding inschakelvertraging ohmse draad-weerstand snel berekend Ohm en de computer praktische schakelaartechniek SMD-onderdelen solderen: een kunst apart spoelen en kondensatoren transistor-databank weerstanden parallel

12-10 08-46 06-48 01-44 12-46 10-10 09-30 05-42 08-41 06-44 11-42 07-50 06-22

INFORMATIEVE ARTIKELEN edukatief tips en informatie

Elex-info: eenvoudige thyristor/triactester 'n tip: alternatieve diskette-box 'n tip: een kopie op print 'n tip: nicad's in serie 'n tip: overnemen print-layouts uit Elex 'n tip: oude stekers toch nog bruikbaar 'n tip: simpel, simpeler, simpelste 'n tip: slimme parkeerschijf 'n tip: snoerhouder voor luidsprekerboxen

08-48 07-34 06-47 05-34 01-31 12-49 02-47 11-13 10-49

hoe hoe hoe hoe hoe hoe hoe hoe hoe hoe

zit zit zit zit zit zit zit zit zit zit

dat: dat: dat: dat: dat: dat: dat: dat: dat: dat:

aarde, nul, min en massa 09-10 alarminstallaties en de wetgeving . . . . 02-12 luidsprekerimpedanties 07'-12 printen ontwerpen 06-10 zekeringen 04-10 basisberekeningen (1) 01-10 basisberekeningen (2) 03-10 basisberekeningen (3) 05-10 basisberekeningen (4) 08-10 basisberekeningen (5) 11-11

elex -

12-29

kompakte stroomkampioen veel stroom met standaard spanningsregelaars

Het bouwen van een voeding voor elektronische schakelingen hoeft tegenwoordig geen probleem meer te zijn. Er zijn tal van spanningsregelaars in IC-vorm verkrijgbaar waarmee dit een fluitje van een cent is. Maar wat als er eens een wat grotere uitgangsstroom nodig is? Parallel schakelen, zoals bij batterijen, is niet zonder meer mogelijk. Hoe het dan wèl moet kunt u hier lezen. Wat het fornuis voor een kok is, is de voeding voor een elektronicus. Zonder voeding valt er niets te bak¬ ken in de elektronicakeuken. Voor een gestabiliseerde voeding was vroeger be¬ hoorlijk wat elektronica no¬ dig. Tegenwoordig zijn er de overbekende spanningsrege¬ laars (78XX en 79XX) en is het bouwen van een gesta12-30 - elex

biliseerde voeding geen pro¬ bleem meer. Alleen voor wat grotere uitgangsstromen blijken die spanningsrege¬ laars niet geschikt. In elektronica-land lijkt er een soort magische grens te lig¬ gen bij 1 A. Daarboven wordt het moeilijk. Een standaard 78XX levert maximaal 1 A, tegenwoor¬ dig is dit zelfs meestal 1,5 A (78XXCV, met dat

CV is de grotere uit¬ gangsstroom gespecificeerd). In een enkel geval wordt de 78XX ook wel in een uit¬ voering geleverd die 5 A aankan (in TO3-behuizing, bijvoorbeeld de 7805K), maar dit zijn zeldzame en dure exemplaren. Er zijn goedkopere manie¬ ren om de uitgangsstroom op te voeren. Met een shunt-transistor bijvoorbeeld

(figuur 2). Een dergelijke transistor leidt het grootste deel van de stroom om de spanningsregelaar heen. Om in dit geval ook de transis¬ tor te beschermen tegen kortsluiting van de uitgang en thermische overbelasting (oververhitting) moeten wel enkele elektronische maatre¬ gelen genomen worden. Deze beveiligingen heeft een "kale" 78XX al standaard

2 ©-

O 100M

T1=TIP2955 896145X-12

Figuur 1. Het schema van een voeding met een standaard spanningsregelaar. Maximale uitgangsstroom: 1A of 1,5 A.

3

--J---

IC1 7812 -

1 1 /

Figuur 2. Opvoeren van de maximale uitgangsstroom met een shunt-transistor.

jiOOn

82i

T I—

\ "TÏÖOn

' N I

Figuur 3. Drie spanningsrege¬ laars parallel geschakeld. De weerstanden moeten voor een gelijkmatige stroomverdeling zorgen.

»

IC2 7812

1

R2

• •

- - • -il

\

1

IC3

>3

781?

7] > 1

•

R3 , 10047 1

f!

1/ C5 • •100n

Uin

"

TÏÓ0°

C

1•

Uout

C7

100M 16V

f

ff

896145X • 1 3

ingebouwd. Het zou daarom fijn zijn als je ook bij een zware voeding alleen van deze IC's gebruik kon ma¬ ken.

Parallel Wat doe je bij batterijen als de stroom te laag is? Juist, je neemt er een aantal parallel. Maar als je span¬ ningsregelaars zonder meer parallel schakelt, dan is dat vragen om moeilijkheden. Het probleem wordt veroor¬ zaakt doordat de uitgangs¬ spanning van de afzonderlij¬ ke spanningsregelaars iets kan verschillen. De fabrikan¬ ten geven een tolerantie, een maximale afwijking, van 5% op. Bij parallel schake¬ len zal daarom alle stroom door maar één regelaar ge¬ leverd worden; de regelaar met toevallig de hoogste uit¬ gangsspanning. De ander hobbelt er maar een beetje bij en misschien slaat de hele zaak "op tilt" omdat de ene regelaar de andere gaat voeden waarbij oscillaties kunnen ontstaan. Dit probleem is te omzeilen

door beide regelaars een kunstmatige uitgangs¬ weerstand te geven (bij bat¬ terijen is een dergelijke weerstand als het ware in¬ wendig al aanwezig). Deze weerstanden zorgen voor een goede stroomverdeling tussen de spanningsrege¬ laars onderling. De grootte van de weerstand moet af¬ gestemd zijn op de te ver¬ wachten maximale afwijkin¬ gen tussen de uitgangsspan¬ ning van de verschillende re¬ gelaars. Neem bijvoorbeeld een 7812. 5% afwijking (de in de datasheets gespecificeer¬ de maximum waarde) in de uitgangsspanning betekent 600 mV spanningsverschil. Over die uitgangsweerstan¬ den zou, bij volle belasting (1 A of 1,5 A per regelaar), een spanning moeten vallen die in elk geval beduidend groter is dan die 600 mV. Het nadeel is duidelijk: er valt behoorlijk wat spanning over die weerstanden en de uitgangsspanning zelf wordt lager. Kies daarom een kompro-

mis. Maak de uitgangsweerstanden relatief klein, maar kontroleer wèl de stroomverdeling tussen de spanningsregelaars onder¬ ling.

Een praktijk¬ voorbeeld In figuur 3 staat een sche¬ ma met drie 7812's. Deze schakeling levert dus een spanning van ongeveer 12 V en een uitgangsstroom van drie maal 1 A of drie maal 1,5 A (als 7812CV's gebruikt worden). Nadat de schakeling op experimenteerprint werd opge¬ bouwd, hebben we de stroomverdeling opgemeten. De uitgangsstroom van de afzonderlijke spanningsrege¬ laars kan trouwens het beste gemeten worden door de spanning over de uit¬ gangsweerstand (Rl. . . R3) te meten. In de praktijk bleek er toch nog wel een aanzienlijk verschil te bestaan tussen de afzonder¬ lijke stromen. Het verhogen van de weerstanden om een betere stroomverdeling te

krijgen is niet echt aantrek¬ kelijk. De uitgangsspanning zal daardoor onder be¬ lasting alleen maar lager worden. Gelukkig is zon scheve stroomverdeling niet zo heel erg. Als de span¬ ningsregelaar die aanvanke¬ lijk het meeste stroom levert op zijn tenen moet lopen omdat ie de maximale uit¬ gangsstroom benadert, dan zal vanzelf zijn spanning beginnen te dalen door de interne overbelastingsbeveiliging. Vanaf dat punt zullen de andere regelaars bijsprin¬ gen.

Andere uitgangs¬ spanning Het type spanningsregelaar bepaalt in principe de uitgangsspannning. Is een an¬ dere spanning gewenst, kies dan een ander regelaartype. De tolerantie op de uit¬ gangsspanning is relatief (een percentage van de no¬ minale uitgangsspanning en geen absolute spanningsaf¬ wijking). Daarom moet de te gebruiken waarde voor de serieweerstanden evenreelex - 12-31

Tabel 1 serie¬ weerstand

minimale trafospanning

0,22Q 0,33Q 0,47Q 0,47Q 0,68Q 0,68S 1Q

8 V of 9 V min. 10 V 12 V 12...15 V 15...18 V 18 V 20. . . 2 4 V

trafowissefstroom

bruggelijkrichter

bufferkondensator

1,5 A 3A 4,5 A 6A 7,5 A 9A

B40C3700/2200 B40C5000/3300 B40C5000/3300 BYW61 BYW61 BYW61

2 2 0 0 n
Tabel 2 uitgangsstroom 1A 2A 3A • 4A 5A 6A

Figuur 4. De schakeling van figuur opgebouwd op experimenteerprint. De IC's zitten op aparte koellichamen.

IC1 7812CV

s I

Figuur 5. Twee spanningsre¬ gelaars parallel met een potmeter om de stroomverdeling in te stellen.

hoc

|ïóc IC2 7812CV

•tTT J

TÏÖon ^HC4

12V MAX

896145X-14

dig met de uitgangsspan¬ ning aangepast worden. Bij¬ voorbeeld 0,22 Q bij 5 V en 1 Q bij 24 V (zie ook tabel 1).

Een alternatief Het grootste nadeel van de methode met de stroomverdelingsweerstanden is dat er relatief meer spanning over moet vallen om een eerlijke¬ re stroomverdeling te krij¬ gen. Deze spanningsval is ook merkbaar aan de uit¬ gang. Figuur 5 toont een alterna¬ tief waarbij een relatief lage waarde voor de stroomverdelingsweerstanden geno¬ men kan worden (0,22 Q of 0,1 Q bij een 7812), waar¬ door ook de spanningsval aan de uitgang begrensd blijft. De truuk is dat met een potmeter de uitgangs¬ spanning zodanig wordt bij12-32 - elex

geregeld, dat de stroomver¬ deling gelijk is over beide spanningsregelaars. Deze methode lukt alleen met twéé spanningsregelaars (to¬ tale uitgangsstroom 2 A of 3A). Uit de midden-aansluiting (massa) van een 78XX loopt een nagenoeg konstante stroom van 6 mA. Met de potmeter in de middenstand wordt de uitgangs spanning van beide regelaars met 50 Q x 6 mA = 300 mV verhoogd. Met verdraaien van PI kan de uitgangsspanning en daarmee de stroomverdeling gevarieerd worden. PI moet dus zodanig ingesteld wor¬ den dat, onder belasting, de spanningsval over de serie¬ weerstanden gelijk is.

Koeling Een spanningsregelaar redu¬

ceert feitelijk het teveel aan ingangsspanning tot de ge¬ wenste uitgangsspanning. Dit teveel aan spanning, het verschil tussen in- en uit¬ gangsspanning, levert ver¬ menigvuldigd met de gele¬ verde stroom het vermogen op dat de spanningsregelaar weg moet werken (vermo¬ gen is spanning maal stroom). Door dit verliesvermogen wordt de spannings¬ regelaar heet. Hoe groter het verschil tussen in- en uitgangsspanning en hoe groter de stroom, des te meer warmte moet er afge¬ voerd worden. Dit doen we natuurlijk met een koellichaam. De spanningsregelaars heb¬ ben intern een thermische beveiliging: ze schakelen zichzelf uit bij oververhit¬ ting. Als spanningsregelaars parallel geschakeld zijn, mo¬

gen ze niet op hetzelfde koellichaam zitten. In dat geval zou de één de ander op kunnen stoken waardoor juist de thermische beveili¬ ging van die ander aan¬ gesproken zou kunnen wor¬ den. Hoe effektief een koelli¬ chaam is, hoeveel het koelt, is af te lezen aan de opgegeven thermische weerstand. De thermische weerstand wordt opgegeven in graden Celcius (of Keivin) per Watt. Dit ge¬ tal geeft aan hoeveel graden een koellichaam warmer wordt als er één Watt ver¬ mogen "ingestopt" wordt. Neem een spanningsrege¬ laar waar 5 V spanning over valt (let op: dit is de spanning tussen in- en uit¬ gang, niet de uitgangsspan¬ ning). Bij een stroom van 1,5 A zal dit IC 5 V x

Figuur 6. Diverse koellichamen met hun thermische weerstand. Voor de schakelin¬ gen in dit verhaal zijn de twee koellichamen aan de lin¬ kerkant in elk geval te klein.

20°C/W

8°C/W

6f8°C/W

1,5 A = 7,5 W dissiperen. lijk geen energie, ze geeft al¬ Een koellichaam van bij¬ leen de energie van het voorbeeld 8°C/W zal hier¬ lichtnet door. Voor dat aan¬ door 8 x 7,5 = 60°C in passen van de lichtnetspantemperatuur stijgen. Bij een ning is natuurlijk een trans¬ omgevingstemperatuur van formator nodig, gevolgd 25 °C zou het koellichaam door een bruggelijkrichter en dus 85 °C worden. Deze afvlakelko's. De minimaal temperatuur ligt aan de ho¬ benodigde trafospanning ge kant. Er kan beter een kan in tabel 1 afgelezen wat groter koellichaam ge¬ worden. De stroom die de nomen worden met een trafo moet kunnen leveren kleinere thermische weer¬ en de grootte van gelijk stand. In figuur 6 staan wat richtbrug en afvlakelko's voorbeelden van koellichastaan in tabel 2. Deze men met daarbij de thermi¬ waarden hangen natuurlijk sche weerstand. af van de gewenste maxi¬ Streef naar niet meer temmale uitgangsstroom. Voor peratuurverhoging van het het veilig aansluiten van de koellichaam dan ongeveer trafo verwijzen we naar de 40°C (bij 20° omgeving veiligheidspagina's voorin dit wordt het koellichaam 60° blad. en deze temperatuur is nog De trafospanning mag niet juist toegestaan voor aante laag zijn. Bij een te lage raakbare delen). Dat bete¬ trafospanning zal de uit¬ kent in het eerder genoem¬ gangsspanning niet meer de voorbeeld dus een koelli¬ goed gestabiliseerd zijn. De chaam van ongeveer ingangsspanning moet, ook 5,5°C/W. onder belasting, minimaal 3 V hoger zijn dan de uit¬ Nog even een opmerking gangsspanning (gemeten op terzijde: het is vanuit ther¬ de spanningsregelaar zelf, mische overwegingen erg dus vóór de serie¬ gunstig dat bij dit "ontwerp" weerstand). De trafo levert het vermogen verdeeld na gelijkrichting een hogere wordt over meerdere TOgelijkspanning dan de opge¬ 220-behuizingen. Wil je bij¬ geven wisselspanning, maar voorbeeld met één zware onder belasting zakt deze paralleltransistor dezelfde spanning in als gevolg van uitgangsstroom halen, dan de inwendige weerstand en kost het je de grootste de ontstane rimpelspanning moeite om al het in deze over afvlakelko. transistor verstookte vermo¬ Aan de andere kant mag de gen kwijt te raken. Het is altijd gunstig om het vermo¬ trafospanning ook niet te hoog zijn. De ingangsspan¬ gen te verdelen over meer¬ ning van elke spanningsre¬ dere IC-behuizingen. gelaar is gebonden aan een zeker maximum (tabel 2). Ook zullen de spanningsre¬ Trafo, gelijkrichter gelaars bij een hogere in¬ en eiko's Een voeding zelf levert feite¬ gangsspanning meer warm¬

6f5°C/W

te produceren, waardoor een groter koellichaam no¬ dig zou zijn. Bij elke spanningregelaar moeten, zo dicht mogelijk tussen in- en uitgang en massa, twee kondensators van 100 nF geplaatst wor¬ den.

Recept van een zware voeding Al deze informatie hebben wij voor u gekoncentreerd in het hier volgende voe¬ dingsrecept. Een printontwerp ontbreekt omdat u, af¬ hankelijk van de situatie, meer of minder spannings¬ regelaars nodig heeft. Het geheel kan natuurlijk, net als ons prototype, op experimenteerprint opgebouwd worden. • Kies de gewenste uit¬ gangsspanning en daar¬ mee het type regelaar. • Kies de gewenste uit¬ gangsstroom en bepaal het aantal parallel te schakelen regelaars (een normaal type levert maxi¬ maal 1 A, een CV-type 1,5 A). • Kies naar gelang de ge¬ wenste uitgangs spanning een waarde voor de se¬ rieweerstand (zie tabel 1). Bij de schakeling volgens figuur 5 kan deze weer¬ stand gehalveerd worden. • Monteer de regelaars op afzonderlijke koellichamen (zie koeling). • Ontkoppel elke regelaar afzonderlijk door twee 100 nF-kondensators zo dicht mogelijk bij de inen de uitgang te plaat¬ sen.

Monteer eventueel ook nog een gemeenschappe¬ lijke uitgangselko (100 /iF). Kies een bufferkondensator aan de hand van ta¬ bel 2. De opgegeveven waarden zijn minimale waarden, meer mag ook. Bij een hogere trafospan¬ ning mag eventueel een wat kleinere bufferelko genomen worden. Scha¬ kel eventueel eiko's paral¬ lel om de goede waarde te verkrijgen (parallel schakelen = kapaciteiten optellen). I Kies de benodigde trans¬ formator (spanning: tabel 1, stroom: tabel 2). I Sluit de transformator, bruggelijkrichter en voedingselkds aan (let op veiligheid!) en kontroleer voordat de spanningsre¬ gelaars zijn aangesloten de spanning over de elko's. Vergelijk deze met de maximaal toelaatbare ingangsspanning (tabel

1). I Sluit de spanningsrege¬ laars aan. Kontroleer de spanningsval over de se¬ rieweerstanden en daar¬ mee de stroomverdeling.

elex - 12-33

Parallel en serie De parallel- en serieschakeling zijn twee basisschakelingen uit de elektrotechniek. Hoewel de meeste lezers er wel bekend mee zullen zijn, besteden we er toch wat extra aandacht aan. Parallel (naast elkaar) schakelen heeft effekt op de stroom. Vergelijk het met twee autowegen die je parallel legt. Er kan een grotere autostroom lopen, meer auto's per sekonde. Bij parallel schakelen van batterijen, of van spanningsrege¬ laars zoals in dit verhaal, kèn een grotere voedingsstroom (meer elek¬ tronen per sekonde) lo¬ pen. Of die grotere stroom ook echt loopt, hangt niet van de voe¬ ding maar van de be¬ lasting af. Hoe lager de belastingsweerstand, hoe groter de stroom. Ook bij die parallelle autowe¬ gen hoeft die grotere au¬ tostroom niet te rijden, het kan. Bij schakelaars

figuur 7. Parallelweg Figuur 8. Auto's in serie (fiie). De spanning kan hoog oplopen.

8

geldt hetzelfde. Heb je een type waarvan de kontakten afzonderlijk niet voldoende stroom kunnen verwerken, dan schakel je de kontakten parallel. In serie (achter elkaar) schakelen heeft effekt op de spanning. Twee bat¬ terijen in serie leveren

MARKT-INFO Nieuwe lithiumbatterijen Op de onlangs gehouden beurs "Elektrotechniek" in Utrecht heeft VARTA een nieuwe serie lithiumbatterijen voorgesteld in de forma¬ ten AA, 2/3 AA, 1/2 AA en 1/4 AA. Deze lithium / mangaandioxide-cellen zijn speciaal ontwikkeld om aan de hoge eisen van de mikro-elektronica te kunnen voldoen. De cellen bezitten dan ook een beduidend ho¬ gere kapaciteit in vergelij¬ king met alle andere 3 Volts lithiumcellen. Door high-tech laserafdich¬ ting en minder dan 1% zelfontlading per jaar bereikt men met deze VARTAlithiumcellen een aktieve pe¬ riode tot maar liefst 10 jaar. Met kapaciteiten van 350 mAh tot 2 Ah kan men bovendien rekenen op een konstante ontlaadkurve ge¬ durende een lange periode. Tevens kunnen de cellen 12-34 - elex

zonder meer een soldeerbad passeren. De geringe afmetingen van VARTA CR-cellen geven de ontwerpers van elektroni¬ sche apparatuur de moge¬ lijkheid de layout van de printplaat te optimaliseren. Voor nadere informatie: Varta, Savannahweg 59, 3542 AW Utrecht

50 Mb "Removable" harddisk-drive Sinds enige tijd bestaan er voor computers ook harddisk-drives waarvan de schijf verwisselbaar is. De nieuwe removable harddiskdrive van RICOH, type RH5500, is door zijn hoge opslagkapaciteit en korte toegangstijd uitermate ge¬ schikt in CAD/CAM-, desk¬ top publishing- en backupsystemen, en systemen waar veel gegevens worden uitgewisseld. Door gebruik

een twee maal zo hoge spanning als één enkele batterij. Deze spanning staat er altijd, onafhan¬ kelijk van de belasting. Ook bij het in serie schakelen van bijvoor¬ beeld lampjes zal de be¬ nodigde voedingsspan¬ ning hoger worden (denk aan de kerstboomverlich¬ ting die rechtstreeks op

het lichtnet wordt aan¬ gesloten). Worden bij een meerpolige schakelaar de kontakten in serie ge¬ schakeld, dan kan met deze schakelaar een ho¬ gere spanning geschakeld worden. De maximale stroom die geschakeld mag worden, wordt bij serieschakeling van de kontakten niet groter.

van hoogwaardige komponenten treedt er gemiddeld niet meer dan eens in de 20.000 bedrij f suren een fout op. Mocht er onverhoopt toch een storing optreden, dan worden de koppen via een elektronisch bewakingssysteem automatisch in hun uitgangspositie geplaatst. Dit voorkomt beschadiging van de harde schijf of van de uiterst gevoelige koppen. De removable harddisk is vanwege het "frontloading" systeem, zeer gemakkelijk in het gebruik.

— 2 koppen / 1285 cilin¬ ders. — 25 ms snelle accesstijd. — SCSI interface. Naast de removable hard¬ disk, produceert RICOH ook de optische WORM en de optische "rewritable" diskdrive.

Technische informatie: — 50 Mb geformatteerde opslagkapaciteit.

Voor meer informatie: Importeur voor Nederland: INTRA-electronics, Gulberg 33, 5674 TE Nuenen tel: 040-836455 Importeur voor België: INTRA-electronics, Bisschoppenhoflaan 639, 2100 Deurne tel: 03-3252320

schakelen met de schakelklok nog meer mogelijkheden

Bij de beschrijving van onze schakelklok in het septembernummer van dit jaar, lieten we u één mogelijkheid zien om een willekeurig apparaat op tijd in en uit te schakelen. Daarbij vertelden we u dat er hard gewerkt werd aan nog een paar interfaces voor de klok. Dat karwei is nu achter de rug en de resultaten zullen we u nu laten zien. Zoals u zich misschien nog wel kunt herinneren, lag de kracht van onze schakel¬ klok bij het feit dat er een zeer groot aantal apparaten op verschillende tijden mee geschakeld kan worden. Hierdoor is onze uitvoering een stuk universeler dan de exemplaren uit de winkel, die in het algemeen slechts één schakeluitgang hebben. Aan deze goede eigenschap gaan we er nog een paar toevoegen, in de vorm van een drietal door ons ontwik¬ kelde interfaces (een uur-, een flipflop-, en een weekklokmodule), waarmee de klok zeer uitgebreid pro¬ grammeerbaar wordt en het

zelfs mogelijk is om bepaal¬ de schakelhandelingen eens per periode van zeven da¬ gen te laten geschieden.

De uurmodule Dit is een oude bekende, omdat we hem de vorige keer al hebben laten zien. Om dit verhaal echter kom¬ pleet te maken, tonen we nogmaals het schema (fi¬ guur 1). De werking van deze schakeling is, zoals u hoogstwaarschijnlijk nog wel weet, vrij eenvoudig. Gedu¬ rende de tijd dat zowel de aangesloten uurselekt- en de range-selektlijnen hoog zijn, sperren de beide dioden en kan er een basisstroom via

Rl gaan lopen. Darlingtontransistor Tl zal daardoor gaan geleiden, met als ge¬ volg dat het relais aange¬ trokken wordt. Na een uur veranderen ech¬ ter de ingangsnivos waar¬ door het relais weer afvalt. Daarbij voorkomt vrijloopdiode Dl dat de transistor door een te hoog oplopende induktiespanning bescha¬ digd wordt.

Uurmodules paral¬ lel Om diverse apparaten op verschillende tijdstippen te schakelen, kunnen we sim¬ pelweg meerdere modules op de klok aansluiten. Daar¬

bij blijft er als nadeel dat elk toestel gedurende slechts één uur aktief kan zijn. Gelukkig valt hier ge¬ makkelijk iets aan te doen. Zoals we in figuur 2 hebben aangegeven, is het mogelijk om een willekeurig aantal modules parallel te schake¬ len, om zo één relais te be¬ dienen. De transistoren wor¬ den hier namelijk als scha¬ kelaar gebruikt en aange¬ zien een schakelaar ofwel spert of geleidt, is het toe¬ gestaan om dergelijke on¬ derdelen parallel te zetten. Uiteraard dient u elke mo¬ dule een andere program¬ mering te geven, zodat er ook echt op verschillende elex -

12-35

K2

12V

1

0

1N4148

Figuur 1. Het schema van de uurmodule heeft niet veel om het lijf. De toepasbaarheid is daardoor vrij klein. Figuur 2. Op de schakelklok kunnen een onbeperkt aantal uurmodules aangesloten wor¬ den. Het is zelfs mogelijk om de uitgangen parallel te scha¬ kelen om zodoende één relais door meerdere uurmodules te sturen.

BC517 1N4148 896117X- 12

tijdstippen geschakeld wordt. In figuur 2 hebben we daarom bij wijze van voorbeeld de drie getekende eenheden willekeurig in¬ gesteld (module 1 aktiveert het relais van 7 tot 8 uur, module 2 doet dit van 15 tot 16 uur en module 3 van 23 tot 24 uur) Uiteraard is het ook toegestaan om de tijden na elkaar te leggen, maar daar hebben we een andere oplossing voor waar we straks op terug komen. Ook de funktie van diode D4, die er in figuur 2 zo¬ maar bij is gekomen, vertel¬ len we verderop. Flipflop-module Wanneer u met de schakelklok bijvoorbeeld de verlich¬ ting van een akwarium van 12.00 uur tot 23.00 uur wilt schakelen, dan zou u 11 uurmodules nodig hebben om dit karwei te klaren. Zon aantal vonden we te groot, zodat we een andere oplossing hebben bedacht. Wat dit is geworden, toont figuur 3 en wie een beetje op de hoogte is van de di¬ verse basisschakelingen, zal onmiddellijk zien dat bij deze schakeling de poorten N3 en N4 als set-resetflipflop geschakeld zijn. Door het gebruik van NAND's is dit een flipflop die geset en gereset wordt door respektievelijk pen 9 van N3 of pen 13 van N4 laag te maken. Het nivo op pen 8 van N3 wordt ge¬ bruikt om Tl te sturen, zo¬ dat gedurende de tijd tussen de set- en reset-pulsen het relais bekrachtigd wordt. Met NI en N2 wordt het set- en reset-nivo uit de uur¬ en range-selektlijnen afgeleid 12-36 — elex

i

A B C D E F G H

oooooooo x O °

1 2 3 4 5 6 7

Y O 8 9 10 11 12 13 14 15 Z O 16 17 18 S 20 21 22 23

0

Figuur 3. Moet het relais ge¬ durende een aaneengesloten tijd van meerdere uren be¬ krachtigd worden, dan is het verstandiger om deze flipflopmodule te gebruiken in plaats van een groot aantal uurmo¬ dules.

K1

o

D15CT

896148X- 11

en om aan de triggervoorwaarden voor de flipflop te voldoen (setten of resetten met een "nul"), gebruiken we zogenaamde NAND's. Hiervan is de uitgang im¬ mers altijd "hoog", tenzij het nivo op de beide ingangen "hoog" is. Alleen in dat ge¬ val is namelijk de uitgang laag en wordt de flipflop geset (RS1 en HS1 beide "hoog") of gereset (RSO en HSO "hoog"). Helaas hebben alle soorten flipflops de hebbelijkheid dat ze bij het inschakelen van de voedingsspanning in een willekeurige toestand gaan staan. Hierdoor staat vooraf niet vast of de uit¬ gang "hoog" of "laag" is. Dit is wat slordig, omdat we er dan immers niet van verze¬ kerd zijn dat het relais al¬ leen bekrachtigd wordt tus¬ sen de tijden die we met RS1, HS1, RSO en HSO ge¬ programmeerd hebben. Om dit probleem uit de wereld te helpen, zorgen we er voor dat bij het inschakelen van de voedingsspanning de reset-ingang gedurende een korte tijd "laag" gehouden wordt, zodat er altijd vanuit een bekende toestand gestart wordt. Voor dit "laag" houden van pen 13 van N4 zorgt de seriescha¬ keling van R3 en C3. Op het moment dat we de schakeling van voedings¬ spanning voorzien, is C3

namelijk nog niet geladen en staat er 0 V over de pla¬ ten. Pas als er voldoende la¬ ding via R3 in de kondensator gestroomd is (een pro¬ ces dat enige tijd in beslag neemt), wordt pen 13 "hoog" en staat de flipflop klaar om geset te worden.

dekodeerde uitgangen, waar¬ bij "gedekodeerd" slaat op het feit dat er slechts één uitgang "hoog" is en dat dit nivo na elke opgaande flank op de klokingang door¬ schuift naar een volgende uitgang. Dit IC is dus met andere woorden uitstekend geschikt voor toepassing in De weekklokmodule een "looplicht" en in feite gebruiken we hem in deze Net zoals in het schema in schakeling ook als zodanig. figuur 2 (D4), staat er ook Per dag krijgt de 4017 na¬ in figuur 3 een diode (D2) melijk één klokpuls (om getekend waarvan de funk0.00 uur) en het hoge nivo tie in eerste instantie zeer onduidelijk zal zijn. Deze di¬ op een van de uitgangen oden hebben alles te maken geeft dan aan welke dag van de week het is. Met be¬ met de derde module voor hulp van de LED's wordt dit de schakelklok: de week¬ zichtbaar gemaakt, maar klokmodule. daaraan hebben we nog Tijdens het ontwikke¬ niet genoeg. Het is immers lingsproces van de eerste twee modules borrelde er bij de bedoeling dat een van de uur- of flipflop-modules een ons het idee op om ook een eenheid te maken waar¬ seintje krijgt dat het de ge¬ wenste dag van de week is. mee de schakelklok niet al¬ Er moet dus een koppeling leen per dag programmeer¬ baar zou zijn, maar die ook tussen de 4017 en de rest van de schakel-logica ge¬ nog eens de mogelijkheid biedt om een aantal van de maakt worden. In figuur 4 is te zien dat er zeven uit¬ uur- of flipflop-modules op gangen van IC1 naar koneen bepaalde dag van de nektor K2 gevoerd worden week te programmeren. en dat we met een jumper Hoe deze module in elkaar er één doorvoeren naar de zit, toont figuur 4. Het hart van de schakeling wordt ge¬ nietgebruikte aansluiting van de verbindingskabel. Pen 1 vormd door een IC dat on¬ van KI wordt niet door de dertussen tot de oudgedien¬ schakelklok gebruikt en kan den gerekend mag worden: dus prima dienst doen om de 4017 (deze keer in de 74HCuitvoering). Dit IC be¬ het week-enable-signaal (EN-OUT) naar de andere vat, zoals u misschien wel weet, een tienteller met ge- modules te voeren.

In de figuren 2 en 3 is ver¬ volgens te zien dat dit enable-signaal via de myste¬ rieuze dioden (D4 in figuur 2 en D2 in figuur 3) op de basis van de schakeltran¬ sistor komt. Door de polari¬ teit van deze dioden kan de transistor alleen in geleiding komen als alle signalen die op de basis samenkomen, "hoog" zijn. In figuur 3 is dit het duidelijkst te zien. Zo¬ lang de EN-lijn "laag" is, wordt de basis van T l als het ware aan massa gelegd en heeft het uitgangsnivo van N3 geen invloed. Alleen op de dag dat de het ENsignaal "hoog" is, bepaalt N3 wat er met Tl gaat ge¬ beuren, omdat D2 dan niet kan geleiden. We gaan weer terug naar fi¬ guur 4, omdat er nog een paar problemen opgelost moeten worden. We vertel¬ den al dat IC1 een tienteller was, maar gezien het feit dat er maar zeven dagen in een week zitten, hebben we eigenlijk een zeventeller no¬ dig. Zo'n ding is gelukkig ge¬ makkelijk te maken. Het enige wat we daarvoor moe¬ ten doen, is de teller op nul te zetten op het moment dat de achtste uitgang (Q7) "hoog" wordt. Deze taak wordt verricht door N3 en N4, waarbij N3 en het net¬ werkje R3, C3 ook nog ge¬ bruikt worden om een "power-up-reset-puls" op te elex - 12-37

Figuur 4. Met deze schake¬ ling is het mogelijk om een aantal uur- of flipflopmodules op een willekeurige dag van de week te aktiveren.

K1

O

12O-

O D15CT

31

wekken. Tot nu toe hebben we al¬ leen nog maar verteld dat de 4017 om 0.00 uur een klokpuls krijgt, maar uit het schema valt af te leiden dat hier toch nog iets meer aan de hand is. Bij deze module worden niet simpelweg de uur- een range-selektlijnen ge-AND en dan doorge¬ voerd naar IC1. Dit zou im¬ mers betekenen dat we de module niet op de juiste dag kunnen instellen. Bij het inschakelen van de voe¬ dingsspanning start de 4017 bij de eerste dag van de week, hetgeen ons zou ver¬ plichten om alleen op die dag de klok in werking te mogen stellen. Omdat we dit zeer onhandig vonden, hebben we de schakeling uitgebreid met SI en poort N2, die het nivo van NI en de schakelaar samenvoegt. Hierbij hebben we echter een truuk moeten uitvoeren om er voor te zorgen dat IC1 te allen tijde gelijkgezet kan worden. Zouden we NI en N2 rechtstreeks koppe¬ len, dan is tussen 0.00 uur en 1.00 uur de uitgang van NI "laag" (we werken met NAND-poorten) en is het 12-38 - elex

D2

niet meer mogelijk om het kloksignaal (de uitgang van N2) met SI te beïnvloeden. Door het netwerkje Cl, Rl wordt pen 5 van N2 slechts kortstondig op massapoten¬ tiaal gehouden, zodat er wel een klokpuls opgewekt wordt, maar N2 niet gedu¬ rende een uur geblokkeerd wordt voor gelijkzetpulsen.

Samenvoegen In figuur. 5 hebben we een voorbeeld gegeven hoe twee flipflop-modules op een weekklokmodule aangeslo¬ ten kunnen worden. Hierbij hebben we FF-module 2 via de lijn P aan FF-module 1 gekoppeld, zodat er maar een relais bediend wordt. Beide modules zijn ook via de nietgebruikte lijn van de bandkabel (pen 1 van KI) op het enable-signaal uit de weekklokmodule aangeslo¬ ten. Hierdoor kan het relais alleen aangetrokken worden op de vijfde dag van de week. Let wel: alleen op dag vijf, hetgeen betekent dat het relais in elk geval om 24.00 uur afvalt. Aan de hand van de gete¬ kende programmering zullen we dit trachten duidelijk te

D3

D4

D5

D6

D7

maken. Flipflopmodule 1 is zo op de uur- en rangeselektlijnen aangesloten dat de schakeling geset wordt om 9.00 uur om vervolgens om 16.00 weer gereset te worden. Kijken we naar de programmering van FFmodule 2, dan is te zien dat deze geset wordt om 21.00 uur en om 2.00 uur weer gereset wordt. Door de koppeling met de weekklok¬ module verschuift echter de tijd dat het relais afvalt twee uur naar voren en wel naar 0.00 uur (24.00 uur van dag drie). De flipflop¬ module wordt overigens op elke dag op de genoemde tijden geset en gereset, het¬ geen tot gevolg heeft dat het relais op dag drie ook van 0.00 tot 2.00 uur be¬ krachtigd wordt. Dit alles betekent dat we in kombinatie met de weekklok niet over de daggrens heen kunnen programme¬ ren, of we zouden de klok¬ puls van de weekklok niet op 0.00 uur moeten leggen, maar een paar uur later. Meerdere dagen van de week Uit het schema van de

weekklokmodule hebt u al kunnen konkluderen dat er slechts één dag per week geprogrammeerd kan wor¬ den. Dit betekent dat het dus in principe onmogelijk is om bijvoorbeeld op alle werkdagen een bepaalde schakelhandeling te laten verrichten. Gelukkig is hier¬ aan wel iets te doen, alleen zult u daarvoor één IC aan de schakeling moeten toe¬ voegen. De verschillende dagsignalen dienen namelijk via een OR-konstruktie sa¬ mengevoegd te worden, die zoals in figuur 6 te zien is, op de plaats komt van de jumper. Het schema in figuur 6 lijkt in eerste instantie vrij inge¬ wikkeld, maar dat valt ge¬ lukkig behoorlijk mee. Wat we met de drie OR's met 3 ingangen gemaakt hebben is één OR-poort met 7 in¬ gangen (een dergelijk onder¬ deel is namelijk niet te koop). Met deze OR voegen we de nivds van de verschil¬ lende dagen samen door simpelweg de gewenste uit¬ gang met een van de ingan¬ gen van de OR te verbin¬ den. Alle ingangen van de OR-poort die u niet ge-

Figuur 5. Dit schema toont een voorbeeld hoe de weekklokmodule en een aantal flipflopmodules gekombineerd kunnen morden. Uiter¬ aard kunt u in plaats van de FF-modules ook uurmodules gebruiken.

bruikt, moeten daarbij aan massa gelegd worden, om¬ dat anders de zaak niet werkt.

Twee printen, vier schakelingen Nu we alle schema's beke¬ ken hebben, wordt het tijd om naar de hobby-kamer te gaan voor het nodige sol¬ deerwerk. Met de schakeling uit figuur 1 bent u snel klaar. Deze bevat immers zo'n gering aantal onderde¬ len dat we zelfs niet de moeite hebben genomen om voor deze schakeling een onderdelenopstelling op een Elex-printje te maken. Het is namelijk veel gemak¬ kelijker om het zestal komponenten op een normaal stukje gaatjesprint te plaat¬ sen. Hierbij zult u wel terde¬ ge rekening met de veilig¬ heidsvoorschriften moeten houden (zie pagina 5) wan¬ neer u met het relais 220 V wilt gaan schakelen. Natuur¬ lijk hoort niet alleen de print netspanning-bestendig te zijn, maar ook het relais. Vbor de schakelingen uit fi¬ guur 3 en 4 hebben we wel een onderdelenopstelling op Elex-print ontworpen. Deze schakelingen zijn immers

weekklokmodule

896148X-14

elex - 12-39

6 K2 weekmodule

L^rn—-^ _

_P 2 O3 04

ov®

£

O5

^

»j

^^

M

r^

L

— O7

t

Ö-

N1...N3 = 74HC4075

O8

. 896148-16

een stuk groter en daardoor veel gekompliceerder te bou¬ wen. Figuur 7 toont de onderdelenopstelling voor de flipflopmodule en zoals te zien is, wordt er slechts een helft van het printje ge¬ bruikt, hetgeen betekent dat we op een heel Elex-printje formaat 1 twee modules kunnen opbouwen. Voor de weekklokmodule gaat deze truuk niet op, gezien de om¬ vang van de schakeling. Een probleem is dat echter niet, omdat u van deze mo¬ dule slechts één exemplaar nodig hebt in de totale klok-konfiguratie. Op deze print ontbreekt de ORpoort-konstruktie, zoals we die in figuur 6 geschetst hebben. Ook hiervoor hebt u een stukje normaal gaatjesprint nodig. Het opbouwen van de prin¬ ten is op zich niet moeilijk, maar vraagt wel de nodig aandacht. Alle onderdelen en draadbruggen liggen na¬ melijk vrij dicht bij elkaar, hetgeen de kans op kortslui¬

ting aanmerkelijk vergroot. Gebruik daarom geïsoleerd montagesnoer voor de draadbruggen. Voor de montage van de Dkonnektoren (KI) gebruikt u een tweetal haaks omgebo¬ gen stukjes aluminium met twee gaten. Hiermee is het mogelijk om de konnektoren onder een hoek van 90° op de print te monte¬ ren, zoals dat te zien is op de foto's. Deze werkwijze is noodzakelijk om alle printen gemakkelijk op de schakelklok aan te kunnen sluiten. Het is namelijk de bedoe¬ ling dat u van een stuk 15aderig bandkabel een ver¬ bindingsbus maakt, door op regelmatige afstanden 15polige D-konnektoren voor flatcable-montage te persen. In deze konnektoren kunt u dan de modules steken, zo¬ dat u op een gemakkelijke manier alle gewenste signa¬ len doorlust. Hoe u deze verbindingsbus moet maken, toont figuur 9 en zoals u kunt zien is dit

Figuur 6. Met deze simpele uitbreiding is het mogelijk om gedurende meerdere dagen van de week de flipflop- of uurmodules te aktiveren. Figuur 7. Op een Elex-printje formaat 1 passen twee flipflopmodules.

Onderdeleniijst uurmodule R1 = 220 kQ D 1 . . . D 3 = 1N4148 D4 = 1N4148* T1 = BC517 Re1 = 12-V-relais geschikt om 220 V te schakelen bijv, V23127-A2-A101 K1 = D-konnektor 15 polige, male, haaks K2 = printkroonsteen drie¬ voudig gaatjesprint * zie tekst

Onderdeleniijst flipflopmodule R1 = 220 kS R2,R3 = 100 kQ C1 = 100f4F/10 V C2 = 100 nF C3 = 4,7 pF/ 10 V D 1 . . . D 3 = 1N4148 T1 = BC517 IC1 = 74HC00 Re 1 = 12-V-relais met wïsselkontakt geschikt voor 220 V, bijv. V23127-A2A101 K1 = D-konnektor, 15 pofig, rnale bevestigingsmateriaal voor K1* 14 Elex-prirrt formaat 1 * * zie tekst

12-40 — elex

Figuur 8. Op de print van de weekklokmodule komen nog¬ al wat draadbruggen voor die vlak naast elkaar liggen. Van¬ daar dat u geïsoleerd snoer dient te gebruiken voor de draadbruggen. Figuur 9. Met een stuk 15aderig bandkabel, één Dkonnektor male en net zoveel female exemplaren als u mo¬ dules hebt, maakt u een ver¬ bindingsbus, zodat u de diver¬ se eenheden gemakkelijk op de schakelklok kunt aanslui¬ ten.

Q

D15

Onderdeienfijst

weekklokmodule O O O O O O O O

R1,R3 = 100 kQ

o o o o o o o

R2 = 560 kD R4 = 560 Q C1 = 22 nF C2,C5 = 100 nF C3 = 4,7fjF/10 V C4 = 10(iF/10 V D 1 . . . D 7 = LED IC1 = 74HC4017 IC2 = 74HC132 74HC4075 * K1 = D-kormektor, 15 polig,

Q

D15

O O O O O O O O

o o o o o o o

male K2,K3 = header-konnektor 8 polig SIL S1 = drukschakelaar maak bevestigingsmateriaal voor K1* Eiex-print formaat 1 * zie tekst

D15

9

896148-15

geen groot karwei. U dient er alleen op te letten dat de konnektor die in de schakelklok gestoken moet worden, andersom (180° gedraaid) op de kabel geperst wordt ten opzichte van de overige konnektoren. Doet u dit niet, dan worden de signa¬ len niet goed doorgegeven (kontroleer met een voltmeter of de voedingsspanning op de juiste aansluitingen staat). Bent u zover gekomen, dan kan het totaal in een ge¬ schikte behuizing onderge¬ bracht worden. Neem hier¬ voor een stevig kunststoffen kastje, waarin plaats genoeg is voor alle printen (behalve de schakelklok zelf) en het gewenste aantal relais. Op het front monteert u naast de LED's en de drukschake¬ laar van de weekklokmodu¬ le, een aantal kontaktdozen voor normale netstekers (als u tenminste van plan bent om 220 V te gaan schake¬ len), waarna het inbouwen van de bandkabel met mo¬ dules aan de beurt is. Hier¬ bij dient u er rekening mee te houden dat de modules redelijk gemakkelijk verwij¬ derbaar dienen te zijn, om zodoende andere tijden te kunnen programmeren.

Hierna zijn de relais aan de beurt. Deze moeten met kunststoffen beugeltjes te¬ gen de kast geschroefd wor¬ den, zodat er geen onveilige situatie op kan treden. Na¬ dat u de draden op de re¬ lais en de kontaktdozen hebt vastgezet, isoleert u de aansluitingen met krimpkous. Tot slot verbindt u de relais met de punten P van de modules, waarmee het in¬ bouwen achter de rug is. Nu kunt u de modules gaan programmeren op de ge¬ wenste tijden, waarna het totaal getest kan worden. Hierbij is het handig om de klok in de snelle mode te zetten met behulp van jumper JP1 op de print van de schakelklok. U kunt dan im¬ mers in een paar minuten hetzelfde zien als anders in een week.

power-up-reset (inschakel-reset): Bij di¬ gitale schakelingen is het wel zo prettig dat flipflops en tellers bij het in¬ schakelen van de voe¬ dingsspanning in een vaste uitgangspositie ge¬ zet worden (bijv. de nul¬ stand). Om dit mogelijk te maken, wordt er een schakelingetje gebruikt dat een reset-puls op¬ wekt op het moment dat de voedingsspanning aangesloten wordt: de zogenaamde power-upreset-puls.

elex -

12-41

buro-kalender groot, helder en duidelijk Het nieuwe jaar staat weer voor de deur en dan overweegt vrijwel ieder¬ een weer wat er voor een kalender aangeschaft zal worden. In Elex presenteren wij een elektronisch alternatief voor de gedrukte kalender. Gewoon iedere ochtend op de knop drukken en de tellerstand wordt met een verhoogd. Door de grote displays is deze modieuze buro-kalender onder vrijwel alle omstandigheden bijzonder goed af te lezen. Een elektronische kalender is waarschijnlijk de stille wens van iedere elektronica hobbyist. De schakeling uit dit artikel geeft in ieder ge¬ val iedereen de mogelijkheid zelf zon kalender te bou¬ wen. De schakeling is kompakt en kan eenvoudig in een modieuze behuizing on¬ dergebracht worden. We hebben bij de schakeling zelfs een echte print ont¬ worpen die los te koop is; hierdoor is het voor vrijwel iedereen die met de soldeerbout kan werken mogelijk de schakeling met sukses na te bouwen. Overigens blijft de toepassing van deze schakeling niet beperkt tot die van elektronische buro-kalender. Alternatieve toepassingen zijn snel te be¬ denken. Zo kunnen bezitters van een auto-race-baan de schakeling snel en eenvou¬ dig modificeren, waarna hij gebruikt kan worden in kombinatie met een ronde¬ teller. Misschien zal de ech¬ te elektronica-hobbyist de schakeling zelfs wel willen gebruiken om er zijn huis¬ nummer mee te maken. Zon elektronisch huisnum¬ mer is dankzij de heldere displays ook 's nachts bij¬ zonder goed af te lezen; handig bij late bezoekers of na een avondje fanatiek stappen. Een bijkomend voordeel van het gebruik van deze schakeling als elektronisch huisnummer is ook nog dat het mogelijk is om snel het huisnummer te veranderen. Dat kan van pas komen als men deur¬ waarders of ongewenste schoonmoeders verwacht. 12-42 - elex

buitenkant absoluut niet waar te nemen. Zoals in de tabel te zien, is de spanning over een seg¬ ment circa 2 tot 2,8 volt, terwijl de gemiddelde stroom door het segment ongeveer 30 mA moet zijn.

Van display tot schakeling

Jumbo De kopfoto van dit artikel laat het opgebouwde proto¬ type van de elektronische buro-kalender zien. Iedereen zal direkt de bijzonder grote LED-displays ontdekken. Deze reuze (jumbo) displays van het merk "Kingbright" zijn leverbaar in vier ver¬ schillende kleuren (rood, super-rood, groen en geel). Daardoor kan iedereen die kleur kiezen die het beste bij het interieur past. In ta¬ bel 1 zijn de eigenschappen van de displays op een rijtje gezet. Afhankelijk van de kleur komen er maar margi¬

Voor de elektronische kalen¬ der vormen de displays na¬ tuurlijk een belangrijk onder¬ deel, maar zonder aanvul¬ lende elektronica kan men met de displays niet wer¬ ken. Vandaar de relatief eenvoudige schakeling uit fi¬ guur 1. Boven in het sche¬ ma zijn duidelijk de twee jumbo-displays zichtbaar. Deze displays hebben een gemeenschappelijke kathode en dat betekent dat op de verschillende segmenten een positieve spanning moet worden gezet om het seg¬ ment te laten oplichten. Om dat mogelijk te maken is voor de sturing van deze displays gebruik gemaakt nale verschillen in de dis¬ van de 4511, een universele plays voor. Daarom kunnen display-driver met inge¬ alle kleuren probleemloos met elkaar uitgewisseld wor¬ bouwd geheugen. In figuur 2 is het blokschema van dit den. Omdat het moeilijk is IC te vinden. Ieder segment, de gebruikte grote segmen¬ a tot en met g, wordt met ten uit één stuk silicium te vervaardigen, heeft de fabri¬ "een eigen uitgang van dit IC geschakeld. Alleen een extra kant deze opgebouwd door weerstand tussen de uitgang vier dioden in een segment en het IC is nodig om de te verwerken. De decimale punt van een display is aan¬ stroom door het segment te zienlijk kleiner dan een seg¬ begrenzen op de gewenste waarde van circa 20 mA. ment, vandaar dat daar ge¬ Op de data-ingangen A tot bruik is gemaakt van slechts twee dioden. Dat de en met D wordt in binaire vorm het getal gezet dat op segmenten met verschillen¬ het display moet verschij¬ de dioden zijn opgebouwd is voor de gebruiker aan de nen. In tabel 2 staat voor

>9V

Figuur 2. Het interne leven de displaydriver 4511. Het IC zet een binaire kode aan de in¬ gang om in de kode die het display nodig heeft.

•}{• zie tekst

LD1 SC23 • 12EWA

N1...N4 = IC4=4093

Tabel 1. De specifikaties van de gebruikte jumbo LED's. Af¬ hankelijk van de kleur van het display komen kleine verschil¬ len voor.

IC3a 4518

Tabel 2. Binaire kode wordt omgezet in een kode die op het display verschijnt als een getal. Deze konversie is moge¬ lijk met behulp van één IC, de 4511.

D1...D3 = 1N41 8

IC3b 4518

Figuur 1. Het schema van de buro-kalender. De schakeling is eenvoudig van opzet; twee grote displays en een teller klaren de klus.

RST CLK QO Q1 Q2

Tabel 1 kleur golflengte

rood A 660

super groen rood

geei

6254

565

595

nm

Tabel 2

doorJaatspanning typ IF = 20 mA)

2,0

2,0

2,2

2,1

V

dooriaatspanning max (IF = 20 mA)

2,8

2,8

2,8

2,8

V

max. gemiddelde dooriaatstroom

20

30

30

30

mA

max. piekdoorlaatstroom ( t £ 10 j^s

1

max. spersparming

VR

sperstroom (VR = 5 V>

150

150

1S0

150

mA

5

5

5

5

V

100

100

100

,/A

IR 100

alle duidelijkheid welk getal op het display verschijnt, in¬ dien één van de zestien mo¬ gelijke binaire kodes op de ingangen van de displaydriver wordt gezet. In onze kalender telt het display maximaal van 0 tot en met 9. De resterende bitkombinaties, die staan voor de kodes A tot en met F, worden in deze schakeling dus niet gebruikt. De ge¬ bruikte tellers tellen zelfs maar van 0 tot 9. Deze keuze is logisch want de dagen in de maand worden tenslotte ook in dit computer-tijdperk nog steeds met het decimale talstelsel geteld. Op de data-ingangen van de display-driver zijn de uit¬ gangen van IC3, een 4518,

aangesloten. In dit IC zit twee 4-bits BCD-tellers (BCD = Binary Coded Decimal) die individueel gereset kunnen worden. Deze tellers tellen steeds van 0 tot 9, zodat twee tellers sa¬ men gebruikt kunnen wor¬ den om van 0 tot 99 te tel¬ len. In het schema zijn de twee tellers terug te vinden als de twee blokjes die ge¬ merkt zijn met IC3a en IC3b. Voordat we verder kunnen ingaan op de wer¬ king van deze tellers, moet ook een blik geworpen wor¬ den op de gebruikte klokgenerator. We hebben er voor willen zorgen dat de bedie¬ ning zo eenvoudig mogelijk is. Daarom is de klokgenerator N3 zo ontwikkeld dat indien de schakelaar lang genoeg wordt ingedrukt er

Og Of

Oe

O d Oc

Ob O,

14

9

10

12

15

11

13

Binair 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001

896146-12

meerdere klokpulsen opge¬ wekt worden. Deze dubbele funktie van de schakelaar is door een eenvoudig schakeltruukje mogelijk geworden. In rust, als de schakelaar SI niet is ingedrukt, is kondensator Cl ontladen en daarmee staat op ingang 8 een laag nivo. De uitgang van de poort heeft een hoog nivo en laadt kondensator C2 op. Omdat ingang 8 van de poort laag is, blij¬ ven de nivds stabiel. Wordt drukknop SI ingedrukt, dan wordt kondensator Cl op¬ geladen. Omdat hiervoor enige tijd nodig is, worden korte stoorpulsen onder¬ drukt. Zodra beide ingangen van de poort hoog zijn, wordt de uitgang van de poort laag. De gebruikte

klokingang reageert op een overgang van laag naar hoog, dus er verschijnt pas een klokpuls als kondensa¬ tor C2 via R16 voldoende ontladen is of schakelaar SI weer is losgelaten. Om¬ dat inverter N3 met weer¬ stand R16 en kondensator C2 een stabiele oscillator vormt, zorgt hij er voor dat automatisch klokpulsen worden opgewekt zolang SI gesloten is. De klokpulsen komen op de klokingang van IC3A, waar¬ door per klokpuls de tel¬ lerstand met één wordt ver¬ hoogd. Op het moment dat de tellerstand van IC3A van de waarde negen naar nul gaat, krijgt IC3B ook een klokpuls. Zijn stand wordt met één verhoogd. Deze klokpuls is misschien niet elex -

12-43

OTmslO

fa 13

f r O OlmaK) BO , , -»O OIR11 IQ 7



o-M-oo-M-o

|

oooooooo IC1

OOOOOOOO

OlRS IQ

O

o o

OTmöio

896146

direkt duidelijk te herken¬ nen. We maken namelijk bij de tweede teller gebruik van de negatieve klokingang. Dit betekent dat een overgang van hoog naar laag de tel¬ lerstand met één verhoogt. Doordat de uitgang Q3 van IC3A gedurende de tellerstanden 8 en 9 hoog is en bij de stand 0 laag, krij¬ gen we bij de overgang van 9 naar 0 een overgang van hoog naar laag en kan dit signaal als klokpuls voo_j IC3B gebruikt worden. Omdat een maand maxi¬ maal 31 dagen telt, moet op het moment dat de stand 32 bereikt wordt de teller weer gereset worden. Daarvoor zorgen de dioden Dl tot en met D3. Als alle drie de dioden met een hoog potentiaal worden ver¬ bonden, is de tellerstand 32. De reset-ingang van de tellers wordt daardoor hoog en dus aktief gemaakt. De teller reset en staat direkt weer op nul. Helaas komt de dag nul niet voor, van¬ daar dat er een tweede klokpuls moet worden gege¬ ven om de teller in de stand een te krijgen. We hebben nu bijna alles besproken, alleen de poort¬ jes NI, N2 en N4 zijn nog niet de revue gepasseerd. Het eerste display (LD2 dus) hoeft bij de getallen 0 tot en met 9 niet te bran¬ den. Met behulp van de drie

12-44 - elex

poortjes wordt er voor ge¬ zorgd dat het display aktief wordt vanaf de tellerstand 10 tot en met de stand 31, dus als op dit display de waarde 1, 2 of 3 moet ver¬ schijnen. In de stand 0 van teller zijn de uitgangen Q0 en Ql laag en daardoor is ook de ingang BI van de displaydriver laag. Om het display te aktiveren moet deze ingang juist hoog zijn, vandaar dat het display pas gaat branden als Q0 en/of Ql aktief is. En dat is het geval bij de tellerstanden 1, 2 en 3.

De opbouw Omdat deze schakeling een mooi kompakt geheel moet vormen dat een pronkstuk op ieder buro is, hebben we een passende print voor deze schakeling ontworpen. De print is zelfs zo kom¬ pakt dat hij achter de twee gebruikte displays verdwijnt. Als we de print-layout uit fi¬ guur 3 goed bekijken, dan zijn er vier konnektoren zichtbaar. Op deze konnek¬ toren, met ieder vijf kontaktpennen, komen straks de jumbo-displays te zitten. In het prototype zijn deze konnektoren opgebouwd met behulp van vijf losse en verlengde kontaktbusjes. De busjes zijn los in de handel te koop en op de foto goed te zien. Verder zitten er op de print

nog vier soldeerpennen en negen draadbruggen. Breng deze draadbruggen en kontaktpennen op de print aan voordat de rest van de komponenten wordt aange¬ bracht. Voor de IC's worden kant en klare IC-voetjes ge¬ bruikt. Het voordeel hiervan is dat tijdens de montage de IC's niet beschadigd kun¬ nen worden. Vervolgens worden de weerstanden en kondensatoren op de print aange¬ bracht. Zit alles op de print en zijn alle draadeinden af¬ geknipt, dan kunnen de IC in de voetjes gezet worden. Omdat de schakeling de no¬ dige stroom verbruikt is het gebruik van batterijen on¬ mogelijk, vandaar dat de hulp van een lichnetadapter (9V/300 mA) moet worden ingeroepen. Omdat vooral de goedkopere lichtnetadapters nogal eens een te hoge spanning afgeven, is het nog niet zo'n gek idee om een instelbare adapter aan te schaffen. Er is alle kans dat de spanning in de stand "7.5 V" dan in werkelijkheid dichter bij 9 V ligt dan in de stand "9 V". Even nameten dus. Als de spanning op de schakeling gezet is, moet er een getal tussen 0 en 31 op het display ver¬ schijnen. Met behulp van de drukknop die op de daar¬ voor bestemde printpennen wordt aangebracht, is de

Figuur 3. De koper-layout en

komponentenopstelling van de print die speciaal voor deze schakeling ontworpen is. Sa¬ men met de twee displays vormt de print een mooi kom¬ pakt geheel.

Onderdelenlijst

R1. . .R14 = 100Q R15,R17 - 100 kQ R16 = 330 kQ R18 = 10 kQ C1,C3,C4 = 100 nl C2 = 470 nF D1 . . . D 3 = 1N4148 LD1,LD2 = SC23-1 (JUMBO) iC1,IC2 = 4511 IC3 = 4518 IC4 = 4093 S1 = drukknop 1 x maak netadapter 9 V/300 mA Geschatte bouwkosten: ca. 1 60,- {exkl. print en behui¬ zing)

Figuur 4. De twee displays bie¬ den een imposant aanzicht. De verhouding tussen display en aansteker onderstreept dit nog eens. Figuur 5. Een foto van de op¬ gebouwde print. De kontaktpennen waarop het display wordt aangesloten zijn duide¬ lijk zichtbaar.

tellerstand te beïnvloeden, zodat de juiste stand op het display verschijnt. Zoals uit de foto bij dit arti¬ kel blijkt, hebben wij rond de print een eenvoudig maar stijlvol omhulsel van plexiglas aangebracht. Er zijn natuurlijk nog tal van andere mogelijkheden voor de behuizing te bedenken.

Kreatieve knutselaars kun¬ nen zich op dit onderdeel van het karwei wat ons be¬ treft eens heerlijk uitleven.

Variaties op de teller De teller is zo aangepast dat hij van 0 tot 31 telt. Desgewenst kan hij echter ook van 0 tot 99 tellen.

-INFO

Daarvoor volstaat het om de dioden Dl tot en met D3 uit de schakeling te ver¬ wijderen, pen 11 van IC4 uit het voetje te wippen en pen 4 van IC2 aan de plus van de voeding te leggen. Hiermee krijgen we een tel¬ ler die prima als elektro¬ nisch huisnummer of ronde¬ teller gebruikt kan worden.

De ontbrekende reset-knop van de rondeteller kan aan¬ gebracht worden door aan weerstand R15 een (verbreek)drukknop te solderen naar massa. Een druk op de knop is voldoende om de reset-ingang van de teller laag te maken en daarmee de teller weer op nul te zet¬ ten. (896164X)

BCT Te/slot

beeld 06 - 3, 06 - 5, etc. Op deze manier kunnen gratis 06-nummers en autotele¬ foons bereikbaar blijven. Overigens wordt 06 -11, het centrale alarmnummer, nooit geblokkeerd. Het Telslot kan bevestigd worden op elke telefoon¬ aansluiting, ook voor of achter een huiscentrale. Eenmaal vastgezet is het apparaat voor buitenstaan¬ ders niet meer te verwijde¬ ren. Nog een nietonbelangrijke opmerking tot slot: Het Telslot is goedge¬ keurd door de Nederlandse PTT.

De meeste Elex-lezers zullen recentelijk ook wel het nodi¬ ge gehoord hebben over de problematiek rond de inmid¬ dels beruchte "06-nummers". Hoge telefoonrekeningen voor bedrijven, mensen met betalingsmoeilijkheden, telefoonverslaafden — we heb¬ ben het allemaal breed uit¬ gemeten via de media kun¬ nen vernemen. Het misbruik van die telefoonnummers is heel lastig aan te pakken. Bij B-Catel bv Communication Technology heeft men er iets op gevonden. Deze firma brengt namelijk sinds kort onder de merk¬ naam "BCT" een nummerblokkeerinrichting op de markt, die vanaf eind okto¬ ber ook voor de konsument beschikbaar is. Dit zogehe¬ ten Telslot kan naar keuze 06-nummers en/of internati¬ onale en interlokale verbin¬ dingen blokkeren. Boven¬ dien zijn de 06-nummers nader instelbaar; bijvoor¬

Nadere informatie: B-Catel bv Communication Technology, Postbus 1250, 3800 BG Amersfoort, tel. 033-672644 (dhr. van Roemburg)

elex — 1 2-45

inschakelvertraging "anti-plop" voor versterkers Sommige eindversterkers produceren meteen na het inschakelen een geluid dat varieert van een bescheiden "plop" tot een stevige knal. Hinderlijk, en bovendien niet erg gezond voor de luidsprekers in kwestie. Onze in oktober gepubliceerde eindtrap had er oorspronkelijk géén last van, maar in kombinatie met de voortrap soms wel. Gelukkig is er een simpele remedie.

Hoe ontstaan die vervelen¬ de inschakeltikken eigenlijk, wordt ons wel eens ge¬ vraagd. Tja, het is nu een¬ maal zo dat elektronica — hoe modern ook — nooit helemaal perfekt kan zijn. In dit geval is het domweg een kwestie van traagheid. Na het inschakelen van de voe¬ dingsspanning duurt het ge¬ woon even voordat in de versterker alle kondensatoren zijn opgeladen en alle instelspanningen op hun juiste waarde zijn aange¬ land. Daarbij komt nog dat dit proces natuurlijk niet he¬ lemaal synchroon verloopt voor de verschillende delen van de versterker. Het ene punt zal net even iets eer¬ der zijn definitieve instelspanning hebben bereikt dan een ander punt. Gedu¬ rende die tijd is de totale gelijkstroominstelling van de versterker dus nog een on¬ evenwichtig geheel, waar¬ door de spanning op de uit¬ gang — die in rust op nul volt hoort te staan — even heen en weer zal schomme¬ len alvorens op nul uit te komen. Dat schommelen duurt hooguit een halve sekonde of daaromtrent, maar kan 12-46 - elex

niettemin zo hevig zijn dat er uit de luidsprekers een flinke tik of knal klinkt. Met de kwaliteit van de verster¬ ker heeft dit absoluut niets te maken. Vrijwel alle ver¬ sterkers (ook de allerduurste) hebben er in meer of mindere mate last van. Onze "audio-eindtrap" was, zoals in de aanhef al ge¬ zegd, tijdens het testen op¬ vallend vrij van inschakelverschijnselen. Zodanig zelfs, dat we hebben afge¬ zien van het nemen van maatregelen ertegen. Bij het kombineren van voor- en eindtrap ging ons proefmodel echter ineens wèl luide plop-geluiden produceren.

De exakte reden waarom is moeilijk aan te geven, maar in ieder geval bleek de kop¬ peling van voor- en eindtrap de "instelceremonie" van laatstgenoemde danig te beïnvloeden.

Remedie Het hierboven beschreven euvel is iets dat niet te ver¬ helpen valt. Het hoort er ge¬ woon bij. Dus zijn alle audio-ontwerpers en -fabri¬ kanten lang geleden al op¬ gehouden met het bedenken van maatregelen om het inschakelverschijnsel tegen te gaan. De oplossing die nu

alom wordt gehanteerd is om de versterker rustig te laten "ploppen", maar ervoor te zorgen dat de luidspre¬ kers dan even niet aan¬ gesloten zijn. Vertaald naar praktische elektronica is zo'n oplossing een fluitje van een cent. Je hoeft alleen maar de luid¬ sprekers via een relais aan de eindversterker-uitgangen aan te sluiten en er vervol¬ gens voor te zorgen dat het relais pas even na het in¬ schakelen van de voedings¬ spanning opkomt. Verreweg de simpelste scha¬ keling die dit doet, toont het schema van figuur 1. Deze inschakelvertraging,

1 naar luidsprekers

1N4001 van eindversterker (BC517 220M 896167-11

Figuur 1. Universele inschakel¬ vertraging voor eindverster¬ kers. De relaiskontakten zijn in serie opgenomen met de luidsprekeraansluitingen.

Figuur 2. Om de "30 W audioeindtrap" uit te rusten met een inschakelvertraging is slechts een kleine operatie op de print nodig. Figuur 3. Zo kan de inschakel¬ vertraging op de koperzijde van de print worden gemon¬ teerd.

welke slechts uit vijf onder¬ delen bestaat, kan in vrijwel iedere eindversterker pro¬ bleemloos worden toege¬ voegd. De werking is sim¬ pel. Direkt na het inschake¬ len van de versterker, zal de elko van 220 ^F via de weerstand van 100 kQ wor¬ den opgeladen. Na een sekonde of twee, zal de span¬ ning over de elko een waar¬ de van ca. 1,2 V hebben bereikt, waarop de darlingtontransistor BC517 gaat geleiden en het relais wordt bekrachtigd. De relaiskontakten (2 x wissel) koppe¬ len dan de luidsprekers aan de versterker-uitgangen. De vrijloopdiode beschermt de transistor tegen induktiespanningspieken.

Print-modifikatie Voor de vijf komponenten van figuur 1 zal in de meeste versterker echt wel een plaatsje te vinden zijn. Voor hen die de inschakel¬ vertraging als uitbreiding willen toevoegen in onze audio-eindtrap, hebben wij heel gemakkelijk. De reste¬ rende onderdelen van figuur 1 kunnen namelijk op sim¬ pele wijze aan de onderkant (koperzijde) van de print worden toegevoegd, als aan die print eerst even een klei¬ ne modifikatie is gepleegd. In figuur 2 is het desbetref¬ fende deel van de print weergegeven. Zoals te zien wordt het printspoor dat de "min-poot" van C16, het re¬ lais en de "0"-aansluiting

met elkaar verbindt op drie plaatsen onderbroken. Ver¬ volgens wordt er een draad¬ brug aangebracht tussen de "0"-aansluiting van de print en de "min-poot" van Cl6. Het onderbreken van het printspoor gaat het beste met behulp van een scherp radeermesje en een soldeerbout. Men snijdt het koper¬ baantje op twee plaatsen door, verhit het tussenlig¬ gende stukje koper met de soldeerbout, waarna het er vrij gemakkelijk af te peute¬ ren valt. Op het aldus gewijzigde deel van de print kan nu volgens de opstelling van fi¬ guur 3 de inschakelvertra¬ ging worden gemonteerd (de transistor is hier in boven¬

aanzicht getekend). Dit is een werkje van hooguit vijf minuten. Let wel goed op de polariteit van de elko en op de juiste aansluitingen van de BC517. Kon troleer een en ander nog even voor u de versterker weer in ge¬ bruik neemt. Of u de operatie korrekt hebt uitgevoerd, blijkt zon¬ neklaar bij het inschakelen van de versterker. Het ere ge dat u nu nog mag horen is de zachte tik van het relais, ca. twee sekonden nadat u de netschakelaar hebt inge¬ drukt. (896167X)

elex - 12-47

vuurwerkafstandsontsteking trefzeker en veilig En, hebt u alles al klaar liggen voor de festiviteiten met oud en nieuw? Liggen de rotjes, gillende keukenmeiden, raketjes, etc al in de kast te wachten en staan de flessen voor de grote vuurpijlen al onder handbereik? Vuurwerk kost weliswaar een lieve duit, maar op de een of andere manier hoort het toch bij oudjaar. Het zou alleen jammer zijn als u dat mooie vuurwerk niet alleen letterlijk, maar ook figuurlijk zou "verknallen". Om echt mooie effekten te krijgen, moet u het afschieten van de vuurpijlen namelijk tot op de sekonde nauwkeurig timen. Wij mogen dan wel geen professionele pyrotechnici zijn, we kunnen u wel een handje helpen om het ont¬ steken van het vuurwerk gladjes en zonder ongeluk¬ ken te laten verlopen. Speci¬ aal voor dit doel hebben we namelijk een goedkope en eenvoudig te maken af¬ standsontsteking ontwor¬ pen, waarvoor u alleen maar een keramische, draadgewonden weerstand nodig hebt en voor de voe¬ ding een transformator of een akku. In het geval u een transformator gebruikt, is een flink verlengsnoer trou-

Figuur 1. De afstands¬ ontsteking bestaat uit niet meer dan een trafo en een draadgewonden weerstand van 4,7 Q. In plaats van een trafo kunt u ook heel goed vier in serie geschakelde nicad-akku's gebruiken.

12-48 - elex

wens ook niet gek. Wat is de bedoeling? Wel, om te beginnen wordt de weerstand met een ferme klap van een hamer van zijn omhulsel ontdaan. De eronder liggende draadwik¬ keling vormt namelijk een prima ontsteker. Het enige dat we daarvoor hoeven doen is de lont van de vuurpijl om de weerstand heen te draaien en vervol¬ gens de weerstand te verhit¬ ten. Voor dat laatste hoeven we alleen maar een flinke stroom door de weerstand te laten lopen en dat is met behulp van een transforma¬

tor, een auto-akku of een stel penliqht-akku's natuur¬ lijk een koud kunstje. Als in de voedingslijn een drukschakelaar wordt opgeno¬ men, kan die als startknop fungeren. In figuur 1 is een enkelvou¬ dige ontsteking getekend met een trafo van 6 V/1,5 A en een weerstand van 4,7 Q /5 W. Deze waarden zullen in de meeste gevallen goed voldoen, waarbij de trafo uiteraard ook door een 6-Vakku van voldoende kapaciteit mag worden vervangen. Het is ook mogelijk om met één druk op de knop meer¬

dere vuurpijlen tegelijk te ontsteken. De gemakke¬ lijkste manier daarvoor is uiteraard om alle lonten naast elkaar om één weer¬ stand te wikkelen. Dat

wordt echter nog al gauw een beetje krap en daarom is het beter om elke lont zijn eigen weerstand te ge¬ ven en die weerstanden ver¬ volgens in serie te schake¬ len. Nog gemakkelijker zou het zijn om één extra lange weerstand te gebruiken, maar die zullen we dan wel zelf moeten maken, want zulke typen zijn niet in de handel verkrijgbaar. Geluk¬ kig is het zelf fabriceren van draadgewonden weerstan¬ den een simpel karwei. U schaft wat zogeheten konstantaandraad aan en wikkelt daar een soort luchtspoel van. In de tabel zijn de benodigde wikkelge¬ gevens te vinden. Het in serie schakelen van weerstanden of het toepas¬ sen van één extra lange weerstand brengt wel het nadeel met zich mee dat door de grotere totaal¬ weerstand nu ook een hoge¬ re spanning nodig kan zijn om nog voldoende stroom door de weerstand(en) te la¬ ten lopen. Een oude 12-Vauto-akku vormt dan een betere voedingsbron. De ho¬ gere spanning van zon akku biedt de mogelijkheid om bijvoorbeeld één grote weerstand van 1 5 . . . 18 S te nemen, of twee van 4,7 Q in serie of vier van 1,2 Q in serie. In elke weerstand moet ongeveer een vermo-

draad 0mm

gelijkstroomweerstand bi] 20 °C {ohm per meter)

0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0

62,4 15,6 6,93 3,90 1,73 0,975 0,624 0,433 0,277 0,156 0,069 0,039

gen van 7,5 watt "verstookt" worden om hem goed als ontsteker te laten werken. De formule voor het bereke¬ nen van de weerstand luidt: R = U2/7,5 S Daarbij is U de spanning over een serieweerstand (in volt). Als de diverse vuurpijlen na elkaar moeten afgaan, heeft u vanzelfsprekend meerdere startknoppen nodig. U maakt dan gewoon een stel afzonderlijke ontstekingen die u na elkaar bedient om de pijlen af te vuren. De ontstekingen mogen name¬ lijk niet tegelijkertijd geaktiveerd worden, omdat dan de voeding door de grote

7V Oude stekers toch nog bruikbaar Elk netsnoer dat regelmatig in en uit de wandkontaktdoos gehaald wordt, ver¬ toont na verloop van tijd de nodige gebreken. Vaak zijn de aders van het snoer door het veelvuldig gebruik vlak bij de steker gebroken en dient de kabel een stukje te worden ingekort om weer op een goed stuk snoer uit te komen. In veel gevallen is dat een kwestie van de ste¬ ker los schroeven en op¬ nieuw monteren. Helaas zijn er vandaag de dag heel wat apparaten in de handel waar een net¬ snoer met aangespoten zo¬ geheten "euro-steker" aan

zit. In die gevallen is het hergebruik van de steker onmogelijk en zullen we noodgedwongen een nieuw exemplaar aan het snoer moeten zetten. Toch wil dit niet zeggen dat de steker nu niet meer bruikbaar is. Wie namelijk met een scherp mesje al het zachte kunststof wegsnijdt, zal ontdekken dat er in het inwendige een aansluitblokje zit waar de twee stekerpennen op gemonteerd zijn. Met dit blokje kunnen we een heleboel aardige dingen doen. Aangezien de pennen op een afstand staan die niet alleen een standaard is voor lichtnet-kontaktdozen, maar ook voor de aanslui-

benodigde stroom voor een draadtemperatuur van 100 °C (ampère)

Tabel 1. Aan de hand van deze lijst kunt u bepalen hoe¬ veel weerstandsdraad (konstantaandraad) u nodig heeft om een weerstand van een bepaalde waarde te wik¬ kelen. In de derde kolom is te zien hoeveel stroom er nodig is om de desbetreffende draad tot een temperatuur van 100 °C "op te stoken".

stroom overbelast raakt. In het geval u een auto-akku als voedingsbron gebruikt, vormen grote stromen niet zon probleem (een autoakku kan nogal wat heb¬ ben), dus dan is een gelijk¬ tijdige lancering van meerde¬ re pijlen wèl mogelijk. Nog een praktische opmer¬ king over het bevestigen van de weerstand(en). Dat gaat heel goed met behulp van een restantje Elex-print of gaatjesbord. Het stukje print kan bijvoorbeeld met wat plakband aan de hand van de fles worden be¬ vestigd. Alles bij elkaar een karweitje van niks dus. Al¬ leen is het misschien ver¬ standig om vóór dat de gro¬ te dag daar is, even te

testen hoe lang er gedrukt moet worden om de lont te laten gloeien. Tot slot nog iets over de veiligheid. Hoewel de schets van figuur 1 bewust een beetje simpel is gehouden, moet u bij de bouw van een netspanningsgevoede vuurwerkontsteking natuurlijk het puntje "elektrische veilig¬ heid" niet uit het oog verlie¬ zen. Neem dus een kortsluitvaste trafo en zorg voor een degelijke isolering van alle aanraakbare span¬ ningsvoerende delen. Pas dan geldt dat deze elektri¬ sche ontsteking echt een stuk veiliger is dan een luci¬ fer of een aansteker!

tingen op multimeters, voe¬ dingen, toongeneratoren, etc. kunnen we het restant van de steker perfekt ge¬ bruiken voor het aansluiten van deze meetapparaten. Wat dacht u bijvoorbeeld van een temperatuurprobe die via zon steker recht¬ streeks op uw multimeter aangesloten kan worden of een afgeschermd meetsnoer dat zonder defekt te raken

gemakkelijk te verbinden is. Al met al zijn er legio mo¬ gelijkheden. Hou wel in de gaten wat voor spanningen u via de steker laat lopen. Met de aangegoten omhul¬ ling is het geheel voor 220 V geschikt, maar zon¬ der het kunststof om de aansluitingen mag u het restant nooit en te nimmer voor de gevaarlijke netspanning gebruiken.!

(84809X)

elex -

12-49