nr.8 april 1984 f3,95 Bf rs. 78
tijdschrift voor hobby-elektronica
mikrofoonversterker • kurk
zelfbouw - luidsprekerb...
54 downloads
735 Views
59MB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
nr.8 april 1984 f3,95 Bf rs. 78
tijdschrift voor hobby-elektronica
mikrofoonversterker • kurk
zelfbouw - luidsprekerbox
jm^M2e jaargang nr.4 april 1984 ISSN 0167-7349
Hoofdredakteur: P.V. Holmes Chef redaktie: E.J.A. Krempelsauer Chef ontwerp:
Uitgave van: Elektuur B.V., Peter Treckpoelstr. 2-4, Beek (U Telefoon: 04402-74200, Telex 56617 Korrespondentie-adres: Post¬ bus 121, 6190 AC Beek (L) Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur Direkteur: J.W. Ridder Bourgognestraat 13a, Beek (L)
Elex verschijnt rond de eerste van elke maand. Onder dezelfde naam wordt Elex ook in het Duits uitgegeven.
Auteursrecht: De auteursrechtelijke bescherming van Elex strekt zich mede uit tot de illustraties met inbegrip van de printed circuits, evenals tot de ontwerpen daarvoor. In verband met artikel 30 Rijksoktrooiwet mogen de in Elex opge¬ nomen schakelingen slechts voor partikuliere of wetenschappelijke doeleinden vervaardigd worden en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van schakelingen geschiedt buiten de verantwoorde¬ lijkheid van de uitgeefster. De uitgeefster is niet verplicht on¬ gevraagd ingezonden bijdragen, die zij niet voor publikatie aan¬ vaardt, terug te zenden. Indien de uitgeefster een ingezon¬ den bijdrage voor publikatie aan¬ vaardt, is zij gerechtigd deze op haar kosten te (doen) bewerken; de uitgeefster is tevens gerechtigd een bijdrage te (doen) vertalen en voor haar andere uitgaven en aktiviteiten te gebruiken tegen de daarvoor bij de uitgeefster gebrui¬ kelijke vergoeding.
Nadrukrecht: Voor Duitsland: Elektor Verlag GmbH, 5133 Gangelt.
© Uitgeversmaatschappij Elektuur B.V.-1984 Printed in the Netherlands
Drukkerij: N D
- - B . Leiden, Zoeterwoude
K.S.M. Walraven Redaktie Nederland: P.E.L. Kersemakers (hoofd landgroep), J.F. van Rooij, P.H.M. Baggen, I. Gombos, M.J. Wijffels Redaktie buitenland: A. Schommers, R.Ph. Krings Redaktiesekretariaat: C.H. Smeets-Schiessl, G.VV.P. Wijnen Vormgeving: C. Sinke Grafische produktie: N. Bosems, L M . Martin, J.M.A. Peters Abonnementen: Y.S.J. Lamerichs jaarabonnement Nederland België buitenland f 39,50 Bfrs. 780 f 5 4 , Een abonnement loopt van januari tot en met december en kan elk gewenst moment ingaan. Bij op¬ gave in de loop van een kalender¬ jaar wordt uiteraard slechts een deel van de abonnementsprijs be¬ rekend. Bij abonnementen die in¬ gaan per het oktober-, novemberof decembernummer wordt tevens het volgende kalenderjaar in reke¬ ning gebracht. De snelste en goedkoopste manier om een nieuw abonnement op te geven is die via de antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen nummers op aanvraag leverbaar (huidige losse nummerprijs geldt). Adreswijzigingen: s.v.p. minstens 3 weken van tevo¬ ren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-nummer. Commerciële zaken: C. Sinke W.H J . Peeters (advertenties) Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aanvraag. Prijslijst nr. 1 is van toepassing. Korrespondentie: In linker bovenhoek vermelden: TV technische vragen LP lezerspost HR hoofdredaktie AW adreswijzigingen ADV advertenties ABO abonnementen RS redaktiesekretariaat
uit de inhoud In de regel is het eerste meetinstrument dat de elektronica-amateur aan¬ schaft een multimeter. Later onstaat vaak de behoefte om meer te kunnen meten: de frekwentie van een wisselspanningssignaal bijvoor¬ beeld. Door gebruik te maken van een speciale schakeling kan hiervoor toch de multimeter inge¬ zet worden. multimetervoorzet voor frekwentiemeting blz. 16
De ELS-40 is een kompakte 40 W luidspreker. Dat hij hier op de foto op onze 40 maal zo dure referentie¬ luidspreker staat wil niet zeggen dat hij even goed is. Toch werden wij verrast door de prestaties van deze kleine jongen, hij blies z'n partij aardig mee, en zeker in vergelijking met andere kleine luidsprekerboxen behoort hij zeker tot de betere. ELS-40 blz.26
Elektronische spelletjes zijn " i n " . Eén van de oudste elektronische spelletjes (ook in het Evoluon bijvoor¬ beeld) is de reaktie-tester. Daar hebben we eens een variant op bedacht die heel letterlijk met een meetlat het reaktievermogen meet. reaktie-tester blz. 31
Twee flessekurken, wat spelden, twee oude mag¬ neten en een stuk draad. Meer is er niet nodig om een echt werkende elektro¬ motor te maken. Hoe? Snel doorbladeren naar . . . de kurkmotor blz. 50
elextra
4-04
komponenten
4-54
postbus 121 lezersreakties
optimale geluidsweergave 4-34 . . . wordt alleen bereikt bij een goede luidspreker¬ opstelling.
zelf bouwprojek ten
kaleidoskoop multimetervoorzet voor frekwentiemeting 4-16 Frekwenties tot 20 kHz met een gewone multimeter gemeten. ELS-40 4-26 Kompakte hif i-luidsprekerbox die tot 40 watt belast mag worden. reaktie-tester 4-31 Een elektronisch spelletje, dat wel, maar nu eens heel anders. . . doka-zaklamp 4-21 Een zaklamp die in de donkere kamer gebruikt kan worden zonder dat het lichtgevoelige materiaal be¬ dorven wordt. metronoom Muziekstudiemaatje voor de juiste maat.
4-25
4-45
mikrofoonversterker met dynamiekkompressie 4-47 Deze voorversterker past zich automatisch aan de luidheid waarmee gesproken wordt aan.
informatie, praktische tips tussen haakjes 4-23 Toevoegingen aan en rektifikaties van reeds ver¬ schenen artikelen.
4-36
transistoren monteren 4-38 Al is een elektronica-ontwerp nog zo doordacht, met het bouwen staat of valt de uiteindelijke werking. Een goede transistormontage komt daarbij zeker niet op de laatste plaats. 'n tip Luidspreker-fasetest met een batterij.
4-51
grondbeginselen hoe zit dat: luidsprekers
4-12
zo werkt een luidspreker
4-13
hoe zit dat: buizen- en transistorversterkers
4-24
maak een koolmikrofoon Een mikrofoon om zelf te bouwen.
4-42
kurkmotor 4-50 Een supersimpel elektromotortje, gemaakt van afvalmateriaal. DIGI-taal lessen in enen en nullen deel 8: nogmaals de flipflop
4-52
bij de \joorpagina "Elektro-akoestische omzetters" is het hoofdthema deze maand. Dergelijke omzetters vinden we helemaal aan het begin en aan het einde van de geluidsketen. Aan het begin de mikrofoon die het geluid omzet in een elektrisch sig¬ naal en aan het einde de luidspreker die het omgekeerde doet. Ooit stilgestaan bij het woord "luidspreker?" Een toestel dat luid spreekt, waarschijnlijk was men in vroeger jaren allang blij als er geluid uit het toestel kwam. Tegenwoor¬ dig wordt steeds meer nadruk gelegd op de kwaliteit van het weergegeven geluid; het moet niet alleen hoorbaar maar ook genietbaar zijn. En met de ELS-40 luidsprekei box waarvan elders in dit nummer een bouwbeschrijvin staat is dat zeker het geval, en nog betaalbaar ook.
X i
u
Over het lezen van Elex, het bouwen van Eiex-Schakelingen en over wat Elex nog méér voor de lezer betekenen kan. Lezersservice — Nog vragen of opmerkingen over de inhoud van Elex? Schrijf gerust als er iets nog niet dui¬ delijk is. Het antwoord volgt zo snel mogelijk. Er is één voor¬ waarde: zend een voldoende gefrankeerde retour-enveloppe mee. Zet " T V " (technische vragen) op de brief en stuur deze naar: redaktie Elex, Post¬ bus 121, 6190 AC Beek(L). — De Elex-redaktie staat altijd open voor meningen, wensen of nieuwtjes van lezers. In de rubriek "Postbus 121" worden interessante kommentaren en aanvullingen op oudere arti¬ kelen gepubliceerd. Zet " L P " op de brief. — Elex-printen zijn verkrijgbaar bij de uitgever van Elex en bij de betere elektronica-onderdelenhandelaar.
Schema's
Weerstanden:
3k9 = 3,9 kJ2 = 3900 fi 6M8 = 6,8 M il = 6 800 000 £2
01233 = 0,33 n Kondensatoren: 4p7 = 4,7 pF = 0,000000000 0047 F 5n6 = 5,6 nF = 0,0000000056 F 4M7 = 4,7 MF = 0,0000047 F
Symbolen
In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de gebruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DIN,NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijnopz'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " & " , ' " » 1 " , " 1 " of "= 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen interna¬ tionaal bruikbaar èn blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmetoden gehand¬ haafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer.
De voorvoegsels worden overi¬ gens óók gebruikt voor de af¬ korting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeggen: 10 700 000 H z, 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 feitelijk gemeten spanningen en stromen mogen maximaal 10% van de richtwaarden af¬ wijken. De metingen zijn ver¬ richt met een veel voorkomend type universeelmeter met een inwendige weerstand van 20 kn/V. Bouwbesch rijvi ngen Elex-schakelingen zijn klein, ongekompliceerd en betrekke¬ lijk gemakkelijk te begrijpen.
Hoeveel ohm en hoeveel farad?
Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels: p = (pico) miljoenste van een miljoenste n = (nano) =10"* = een miljardste ti = (micro) = KT 6 =een miljoenste m =(milli) = 10~3 = een duizendste k =(kilo) = 1 0 3 = duizend M = (Mega) = 10 6 = miljoen G =(Giga) = 10 9 =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:
Er zijn speciale Elex-printen voor ontwikkeld, in drie for¬ maten : Maat 1: 4 cm x 10 cm Maat 2: 8 cm x 10 cm Maat 4: 16 cm x 10 cm (Europa-formaat) Elex-printen zijn goedkoper dan printen die speciaal en uitslui¬ tend voor een bepaalde scha¬ keling zijn ontwikkeld. Als je zorgt steeds een paar E lexprintjes in voorraad te hebben, kun je bij het verschijnen van een nieuw nummer altijd meteen met bouwen beginnen. Bij iedere bouwbeschrijving hoort een plattegrond (komponentenopstelling), aan de hand waarvan de onderdelen op de print worden geplaatst en aan¬ sluitingen en eventuele reste¬ rende doorverbindingen worden gerealiseerd. Een plattegrond geeft de opgebouwde schake¬ ling in bovenaanzicht weer. Vaste doorverbindingen zoals de koperbanen van Elex-printen staan er echter niet op. Soms is voor de bouw van een schakeling slechts een gedeelte van een Elex-print nodig. Het niet gebruikte gedeelte kan men met een f iguurzaag langs een gatenrij afzagen. Tip: Plaats alvorens te solderen alle onderdelen, aansluitpennen en eventuele extra doorverbin¬ dingen (draadbruggen) op de print. Kontroleer alles aan de hand van de plattegrond. Sol¬ deer pas indien alles in orde is bevonden.
Onderdelen Elex-schakelingen bevatten doorgaans uitsluitend standaard¬ onderdelen, die goed verkrijg¬ baar zijn. En bovendien betrek¬ kelijk goedkoop! Ga daarom niet bezuinigen op de aanschaf door het kopen van grote partijen onderdelen (bijvoor¬ beeld weerstanden per kilo of "anonieme", ongestempelde transistoren). Goedkoop is vaak duurkoop! Tenzij anders aangegeven worden %-watt-weerstanden gebruikt. De werkspanning van folie-kondensatoren moet minstens 20%
hoger zijn dan de voedings¬ spanning van de schakeling. De werkspanning van elektrolytische kondensatoren (eiko's) is in het schema en in de onderdelenlijst opgegeven.
OpAmp 741
o
o
Indien een voorgeschreven type halfgeleider niet voorhanden is kan heel vaak gebruik worden gemaakt van een gelijkwaardig (ekwivalent) type. Geïnte¬ greerde schakelingen (IC's) zijn vaak door verschillende fabri¬ kanten van een in details af¬ wijkend type-nummer voorzien. In schema's en onderdelen lijsten wordt uitsluitend het gemeen¬ schappelijke hoofdgedeelte van het type-nummer weergegeven. Een voorbeeld. De operationele versterker, type 741, komt in de volgende "gedaanten" voor: MA741,LM741,MC741, RM 741, SN 72741, enzovoorts. Elex-omschrijving: 741. Het verdient aanbeveling om IC's in IC-voeten te plaatsen (ze kunnen dan, indien nodig, makkelijk vervangen worden).
Solderen De tien soldeer-geboden. 1. Ideaal is een 15 è 30 wattsoldeerbout met een rechte 2 mm brede "longlife" punt. 2. Gebruik soldeertin, samenge¬ steld uit 60% tin en 40% lood, bij voorkeur met 1 mm doorsnede en met een kern van vloeimiddel. Gebruik geen soldeermiddelen zoals soldeerwater, -vet of -pasta. 3. Bevestig vóór het solderen alle onderdelen stevig op de print. Verbuig daartoe de de uit de bevestigingsgaten stekende aansluitdraden. Zet de soldeerbout aan en maak de punt schoon met een vochtig doekje of sponsje. 4. Verhit de beide metalen delen die aan elkaar gesol¬ deerd moeten worden, bijvoor¬ beeld een koperbaan en een aansluitdraad, met de soldeerbout. Voeg vervolgens soldeer¬ tin toe. Het tin moet vloeien, zich dus verspreiden over het gebied waar de te solderen delen elkaar raken. Haal 1 a2 sekonden later de bout weg. Tijdens het afkoelen van de soldeerverbinding mogen de twee delen niet ten opzichte van elkaar bewegen. Anders opnieuw verhitten. 5. Een goede soldeerlas ziet er uit als een bergje met een rondom holle helling. 6. Kopersporen en onderdelen, met name halfgeleiders, mogen niet te warm worden. Zorg desnoods voor extra koe¬ ling door de te solderen aansluit¬
draad 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 onder¬ brekingen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden verwijderd? Maak dan ge¬ bruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwijderen tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op. 10.Oefening baart kunst. Weer¬ standen of stukjes draad zijn zeergeschikt als oefenmateriaal.
Foutzoeken Doet de schakeling het niet meteen? Geen paniek! Nagenoeg alle fouten zijn snel op te sporen bij een systematisch onderzoek. Kontroleer allereerst de opge¬ bouwde schakeling: — Zitten de juiste onderdelen op de juiste plaats? Kijk of de onderdelenwaarden en typenummers kloppen. — Zitten de onderdelen niet verkeerd om? Zijn de voe¬ dingsspanningsaansluitingen niet verwisseld? — Zijn de aansluitingen van halfgeleiders korrekt? Heeft u de onderdelenplattegrond misschien opgevat als het onder¬ aanzicht van de schakeling, in plaats van het boven-aanzicht? — Is alles goed gesoldeerd? Een goede soldeerverbinding is ook in mechanisch opzicht stevig. Voel eventueel de aan¬ sluitdraden met een pincet aan de tand. Omdat men fouten die men zelf gemaakt heeft nu eenmaal ge¬ makkelijk over het hoofd ziet, verdient het aanbeveling om iemand anders ook eens naar de opgebouwde schakeling te laten kijken. Het is geen gek idee om aan de hand van de opbouw het schema te tekenen en dit schema te vergelijken met het in Elex afgedrukte schema. Meet als volgende stap de voe¬ dingsspanning en — indien opgegeven — de meetpunten. Bedenk dat de spanning van een
bijna lege batterij snel daalt. Indien de fout in deze fase nóg niet is gevonden moet de vak¬ man erbij worden gehaald. De meeste verkopers in elektronicazaken zijn zelf ook aardig thuis in de amateur-elektronica en zullen u als klant zeker willen helpen (als het niet druk is). Bovendien kunt u gebruik maken van de technische vragenservice van Elex. Hoe duidelijker het probleem is omschreven, des te beter uw vraag kan worden beantwoord. Vergeet bijvoor¬ beeld niet om meetresultaten op te geven. Stuur geen schake¬ lingen op. Elex repareert geen printen. Netspanning Isoleer netspanningsleidingen zodanig dat er bij een gesloten kast geen aanraakgevaar bestaat. Alle van buiten bereikbare metalen delen moeten zijn ge¬ aard. * De netkabel moet met een trekontlastingsbeugel of -door¬ voer aan de kast zijn bevestigd. * De drie aders van de netkabel moeten mechanisch stevig zijn bevestigd. (Alléén een soldeer¬ verbinding is onvoldoende!). * De aarddraad moet langer zijn dan de twee andere draden. Bij onverhoopt lostrekken van de netkabel blijft de aardverbinding dan het langst gehandhaafd. * Houd ongeïsoleerde netspanningsvoerende draden of soldeerpunten minstens 3 mm van andere draden of soldeerpunten verwijderd. * Verwijder de netsteker uit het stopkontakt vóór het verrichten van werkzaamheden aan het apparaat. Uitschakelen alleen is niet voldoende! * Kontroleer de drie netspanningsaansluitingen op onderbre¬ kingen en onderlinge kort¬ sluitingen. * Bevestig bij het meten aan netspanningsvoerende delen van een schakeling éérst de meetsnoeren met behulp van geïsoleerde meetklemmen; steek daarna pas de steker in het stopkontakt. * Zorg er bij het meten aan het laagspanningsgedeelte van een schakeling voor dat de netspan¬ ningsvoerende delen geïsoleerd zijn.
memoóotd Gratis adverteren voor Elex-lezers Wanneer u van het Elex-memobord gebruik wil maken, houd dan de volgende regels in acht: Alleen voor partikulier gebruik (niet zakelijk). Volledig adres en/of privé telefoonnummer; geen postbus¬ nummers. Advertenties moeten betrekking hebben op elektronica. Tekst in blokletters. Maximale hoeveelheid tekst: 114 karakters (dus één letter, cijfer, punt, komma of spatie per hokje), exclusief het adres. Wilt u het tijdschrift niet te veel beschadigen, maak van deze pagina dan een kopie en vul daarop uw tekst in. • tén advertentie per lezer per maand. Linksonder in de hoek treft u een "memobord-bon" aan. Knip deze uit en sluit hem in bij uw advertentie-tekst. Zonder originele bon (dus geen kopie!) geen publikatie! ledere bon is geldig tot de aangegeven datum (datum poststempel geldt). • Advertenties voor het Elex-memobord worden, in volgorde van binnenkomst, in de eerstvolgende uitgave geplaatst voor¬ zover er ruimte is. N.B.: de overige inzendingen, alsook onlees¬ bare teksten en inzendingen naar antwoordnummer, worden niet geplaatst noch geretourneerd. • Elektuur B.V. kan niet aansprakelijk worden gesteld voor schade of gevolgen welke uit deze vorm van adverteren kunnen voortvloeien, noch voor onjuistheden in de tekst. • Wij behouden ons het recht voor om, zonder opgaaf van redenen, advertenties te weigeren. Tevens ontdoen wij ons van de verplichting memobord-advertenties te retourneren. Ik wil als partikulier gebruik maken van uw memobord. De daaraan verbonden voorwaarden zijn mij bekend. Ik heb een geldige memo¬ bord-bon ingesloten. Plaats onderstaande advertentie gratis in uw volgende uitgave (indien er voldoende ruimte is). (S.V.P. INVULLEN 1N BLOKLETTERS; EEN LETTER .CIJFER, PUNT, KOMMA OF SPATIE PER HOKJE)
Te koop gevraagd: zwart-wit beeldbuis type A31-290W of gelijk¬ soortig exemplaar. A. de Rade, Steenakker 33, 6691 DM GENDT. Tel: 08812 - 2819.
Te koop: Elektronica ABC jaar¬ gang '78, '79, '80, '81, '82, '83 & andere elektronica tijdschriften. Schrijf voor lijst: E. Maes, Veerledorp 27, B-3988 LAAKDAL.
WAO'er 58 jr. leek, zoekt gevor¬ derde voor eenvoudige info elektronika liefst Rotterdam Zuid. Ook clubverband interessant. WIE? G. v. Vlaanderen, Wolhaertsbocht 199b, 3083 MH ROTTERDAM.
Te koop: ELEKTUUR spelcompu¬ ter + boek + 3 cass. + joystick + doe. in plexiglazen kast. Doelt) 't! pr.n.o.t.k. Tel: 01718 - 23464. H. Ouwehand, Frederiksoordlaan 12, 2231 AK RIJNSBURG.
Gevraagd: Componentenlijsten en/of print lay-outs van philips mengversterker. Serie, geen prin¬ cipe schema's. E. Eliveld, Hoge Gest 5, Den Oever. Tel. 02271 2039. Te koop: Schema's FM buizenzenders 5, 10, 20 en 40W. ƒ 5 , per schema + postzegel. J . Klei¬ man, Orionstr. 19, 7782 RE DE KRIM. Te koop: Mostester f 5 0 , - EF6 nieuw f3,— EL3 Nieuw ƒ 4 , — GP400 Nieuw ƒ 2 0 , - AVO meetzender ƒ50,— 235-buizen ƒ 100, — . M. Drayer, J . Israëlskade 80, 1073 RA AMSTERDAM Tel. 020 - 710882. Te koop: zendtorren BLY90 ƒ 5 0 , - . BLY89A f 4 0 , - . BLY88A ƒ 30, BLY87A f 20, - . Tel: 04242 - 19000. Vraag naar TH. Bos.
Te koop: Akai GX215D tapedeck GX koppen + reverse - met garan¬ tie + video 1700 met nieuwe kop¬ pen. K. van Wijk Tel: 01106 - 2257 na 18 uur. f 450,— p.st. Ridderstr. 12, 4458 BN ARENDSKERKE. Te koop: KTV Beovision 400 (B&O). Klein foutje in beeld en kleur. Kan weggeregeld worden. + 1 2 5 , - . Zelf ophalen. J . v . Surksum, Willemsvaart 13, 8019 AJ ZWOLLE. Tel. 038 - 219954. Gevraagd'. Philips tuner AH180 eventueel defekt. Tel. 04958 2476. E. de Werdt, Berg 15, 6021 RW BUDEL.
Te koop: Atari 2600 video-spel, incl. 3 cassettes en video touch pad. Nog 3 mnd. garantie f 250, — . J . Deneer, Klaverstr. 45, 3572 VB UTRECHT. Tel: 030 - 731141.
Te koop: gokautomaat (mecha¬ nisch) met rijksdaalder en gulden inworp. Prima in orde ƒ400, — . Tel: 04780 - 88515. T. Peters, Harpstr. 28, Venray.
Te koop: Dirksen studieboeken: basis, middelbaar 1 + 2 , elektronicus+micro-processors. Gevraagd of ruilen TV A + B; MR B.E. de Weerd, Zandvoort 31, 9331 JH NORG Tel: 05928 - 3557.
Te koop: HF TX/RX FT1Q1 i.z.g.s.t. ƒ 1500, — . Div. inbraaka¬ larmen, mobilophoon Philips 2m + 1750 hz BEM, Dirksen leerboe¬ ken electr. 2 + 3 R. Blok, Lijsterstr. 18, 1781 WD DEN HEL¬ DER. Tel. 02230 - 17688.
Te koop: videopac G7000 + 9 cass. vr. pr. ƒ 4 0 0 , - . W. Viola, Vijverlaan 1, 2742 ZK WADDINXVEEN. Te koop: Akai tape deck X200D Auto rev. met 20 banden en doe. ƒ 4 5 0 , - . Cass. deck Sony TC 204SD ƒ 2 5 0 , - . T. Zwartjes, Veenhof 15-07, 6604 AW WYCHEN. Tel: 08894 - 15956.
Naam en adres (in blokletters):
Te koop: eindversterker merk technics SE9200 met ingebouwde vu-meter. Vermogen 2 x 90W continu, vr. pr. f 450, — . A. Jan¬ sen, Albatrosstr. 17, 3815 KO AMERSFOORT. Tel: 033 - 722551 na 18.00 uur.
Te koop: mengpaneel Alecto MX-765 i.z.g.s. f 1 5 0 , - of ruilen ZX81 o.i.d. H. Bloemen, Nieuwstr. 40, 7496 AL HENGEVELDE Tel: 05473 - 344.
Te koop aangeboden: stax electret hoofdtelefoon type SR 44 Vr. pr. ƒ 2 2 5 , - (nieuw ƒ 3 8 5 , - ) . R. Gulikers, Beethovenstr. 1, Geleen tel. 04494 - 40458. Te koop: Pick-up Philips 461 + 2 boxen 10W ƒ 1 5 0 , - . L. den Hol¬ lander, Gantelweg 19, 4286 EH ALMKERK Tel: 01834 - 3193 tus¬ sen 18.30 en 19.00 uur. Gevraagd: Schema CB-lineair BV130P 26-30Mhz AM + SSB 200W. L. de Leeuw, laarstr. 37, 5712 RT SOMEREN-EIND.
Heeft u iets te verkopen, of zoekt u een bepaald onderdeel, schema, etc?
Sturen naar: Elex-memobord, Postbus 121, 6190 AC Beek (L). Alle advertenties dienen vergezeld te gaan van een originele, geldige memobord-bon en moeten gepost worden vóór de daarop vermelde datum.
Elke maand kunnen ook zogenaamde rubrieksadvertenties in ELEX opgenomen worden in de rubriek "konnektors". Teksten voor deze rubriek dienen schriftelijk opgegeven te worden aan: Elex, Afd. Adv.. Postbus 121,6190 AC Beek (L). Voor particuliere advertenties bedragen de kosten f 3,75/Bfrs. 74 per regel l± 27 letter¬ tekens). Voor zakelijke advertenties bedragen de kosten, bij een minimum afname van 5 regels, f 11,—/Bfrs. 217 per regel. Plaatsing tegen vooruitbetaling op gironummer 124.1 1 00 t.n v. Elektuur B.V. te Beek (L), voor België: PCR 000-0177026-01, onder vermelding van "konnektors".
O
TRANSISTOREN C128 C151 C187/01 C188/01 D133 D139 D148 3149 D161 162 AF106 F121 F125 F127 F239 F239S F240 F279S F2780 SY26 SZ15 SZ16 SZ17 SZ!S U106 Ü110 U113
1,40 1,60 1,95 1,95 9,85 2,40 4,50 3,60 4,20 2,00 2,10 2,50 7,65 2,70 8.95 3,60 14,65 9,45 13,95 5,95 7,75 7,05 7,75 14,90 10,70 11,60
C107B C108A C108B C108C C109B C109C C140-6 C140-10 C140 16 C140/160 -141-6 C141-10 C141-16 -141/161 C147A C147B C148A -159B C160 C16O-6 C160 10 C160-16 3161-6 C161-10 C161-16 C167 C167B
0.70 0,90 0,70 0,80 0,80 0.B0 1,30 1,30 1,40 5,75 1.45 1,40 1,35 5,90 0,90 0,90 1,05 0,80 1,05 1,30 1,40 1,40 1,40 1.45 1,45 0.60 0,65 0,55 0,65 0,30 0,30
C l 69 C170A C170B C171 C171B C172A C172B C173 C177A C177B C178A C178B C178C C179B C179C C182 C182A C182B C183C C184 C184B C184C C209B C209C C212B C213 C214 C214C C237A C237B C238A C238B C238C C239B C239C C251A C251B C259A C259B C300 C301 C3O2 C303 C304 C307A C307B C308 C3O9 C327A C327B C327C C328 ÏC328 16 C32B-25 C 328-40 C337A C337B C337C 1C338 1C338 40 C413 ÏC413C 1C414 1C415 ÏC415B ÏC416
0,30 0,25 0.30 0,30 0,30 0,80 0,80 0.70 0,75 1,00 0,80 0,90 0,30 0,30 0,25 0,25 0,25 0,25 0,30 0,30 0,30 0,65 0,65 0.25 0,30
o.x
0.30 0,25 0,25 0,20 0,20 0,25 0,25 0,25 0,30 0,30 0,25 0,80 1,90 2,30 2,30 2.30 2.30 0,20 0,25 0,30 0,30 0,» 0,30 0,30 0,30 0,40 0,40 0,40 0,30 0,30 0,30 0,40 0.40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
BC440 BC441 BC460 BC461 BC516 BC517 BC546A BC546B BC547A BC547B BC547B TFK BC547C BC548A BC548B BC548C BC549B BC549C BC550 BC550B BC550B BC550C BC556 BC556A BC556B BC557A BC557B
2,40 2,35 3,10 1.95 0,75 0,70 0,25 0,25 0,20 0,20 0,20 0,20 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,30 0,» 0,30 O.X 0,X 0,25 0,25 0,20 0,20
BD440 BD441 BD442 BDE12 BD522 BD645 BD646 BD647 BD648 BD649 BD650 BD675 BD676 BD677 BD678 BD679 BD680 BD681 BD899 BDX20 BD33C BDX34 BDX62 BDX64 BDX64A BDX64B
BC558B BC558C BC559A BC559B BC559C BC560A BC.56GB BC560C BC635 BC636 BC637 BC 638 BC639 BC640 BC875 BC876 BC877 BC878 BC879 BC880 BCY58 BCY58-8 BCY58-9 BCY58-10 BCY59 BCY78 BCY79 BD115 BD131 BC132 BD13S BD135-6 BD135-W BD135-16 BD136 BD137 BD138 BD139 BD140 BD135/136 BD137/138 BD139 140 BD142 BD157 BD169 BD170 BD175 BD181 BD182 BD183 BD201 BD202 BD203 BD204 BD226 BD227 BD228 BD229 BD232 BD233 BO234 BD235 BD236 BD237 BD238 BD239A BD239B BD239C BD240A BO240B BD240C BD241A BD241B BD241C BD242A BD242B BD242C 8D243A BD243B BD243C BD244A BD244B BD244C BD245A BD245C BD246 BD246C BD249C BD250C BD433 BD434 BD435 BD436 BD437 BD438 BD439
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,40 0,30 0,30 0,55 0.60 0,60 0,70 0,75 0,80 1,65 1,20 1,15 1,25 1,25 1,40 1,35 1.40 1,45 1,45 1.40 1,40 1,50 6,40 2,70 4,35 0,95 1.X 1,30 1,30 0,95 1,00 1,05 1,10 1,10 2,70 3,50 2,65 3,55 2,75 1,60 1,75 1,60 12,75 12,75 7,90 2,05 2,40 2,40 2,45 1,70 1.80 1 75 1,80 3,35 1,20 1,20 1,20 1,30 1,35 1.35 1,75 1.65 2,00 1,60 1,70 1,85 1,90 1,80 1,95 1,80 1,85 2,30 2,20 2,25 2,50 2,30 2,35 2.60 3,25 3,80 3,30 4,00 6,70 7,25 1,50 1,50 1,55 1,55 1,60 1.60 1,65
BDX65 BDX65A BDX65B BDX65C BDX66 BDX66A BDX66B BDX67 BDX67B BF115 BF167 BF173 BF179 BF180 BF181 BF182 BF183 BF184 BF185 BF198 BF199 BF2O0 BF224 BF240 BF241 BF244 BF244A BF244B BF244C BF245 BF245A BF245B BF245C BF246B BF246C BF247 BF254 BF255 BF256A BF256B BF256C BF257 BF258 BF259 BF297 BF298 BF299 BF314 BF324 BF327 BF336 BF337 BF338 BF357 BF357 BF393 BF422 BF423 BF450 BF451 BF457 Bf458 BF459 BF469 BF470 BF471 BF472 BF480 BF494 BF495 BF622 BF623 BF659 BF759 BF762 BF870 BF900 BF907 BF910 BF980 BF981 B Q34 B FS34A B R84 B Ft 90 B H91 B R92 B R93 B R94 B R69 B S22A BFT12 BFT65 BFT66 BFT67 B ~T75
1,70 1.70 1,70 4.15 5,00 2.60 2,65 2,70 2,75 2,80' 2,80 1,80 1,90 1.90 1,95 2,05 1,95 2,20 5,00 8,45
2,95 3,00 7,40 7,00
7,80 10,70 9,85 8,00 8,60 1,96 1,55 1,70 3,45 2,70 2,75 3,70 3 35 1,55
2,25 0,70 0,50 0,50 1,90 1,50 1,50 1,50 1,40 1,55 1,55 1,45 1,70 1,70 1,70 0,40 0,40 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 0,70 0,75 0,75 0,75 0,50 5,00 4,15 2,00 4.» 3,95 3,95 0,90 0,70
1,40 1,35 1,40 1,35 1,40 2,90 0,56 0,55 2,35 2,35 1,85 1,60 1,85 1,40 3,60 4,90 4,70 3,65 2,80
64,05 4,45 3,00 3,15 3,00 2,95 2,50 40,50 4,30 18,60 13,30 5,95 11,40 7,50
BFW10 BFW11 BFW16A BFW17A BFW92 BFW93 BFX55 BFX89 BFY50 BFV51 BFY52 BFY55 BFY56 BFY90 BLW80 BLW81 BLW90 BLW91 BLX15 BLX67 BLX68 BLY87A BLY88A BLY89A BLY90 BLY91A BUZ27 BUZ28 BUZ3O BUZ31 BUZ32 BUZ33 BUZ34 BUZ35 BUZ36 BUZ40 BUZ37 BUZ38 BUZ41 BUZ41A BUZ42 BUZ43 BUZ44 BUZ45B BUZ45 BUZ45A BUZ50 BUZ50B BUZ53 BUZ54 BUZ8O BUZ83 BUZ84 E300 E310 MJ2500 MJ2501 MJ2955 MJ3000 MJ3001 MJ15003 MJ15OO4 MJE340 MJE2955 MJE3055 MPSU03 MPSU56 MRF227 MRF237 MRF238 MRF243 MRF245 MRF450A MRF454A MRF603 MRF475 P8002 SD1127 SD1272 SD1278 SD1414 SD1428 SD1441 TH430 TIP29A TIP29B TIP29C TIP30A TIP30B TIP30C TIP31A TIP31B TIP31C TIP32A TIP32B TIP32C TIP33A TIP33B TIP33C TIP34A TIP34B TIP34C TIP35C TIP36C TIP41A TIP41B TIP41C TIP42A TIP42B TIP42C TIP47 TIP48 TIP49 P50
3,96 19,50 13,50 6,25 7,30 14,90 8,40 23.00 6,65 1.35 1.20 6,00 5,60 2,40 5,00
LH0075 OP07CP-T1 OP07CP-TI TL011CLP TL022CP TL044CN TL061CP TLO62CP TL064CN TL066CP TL071CP TL072CP TL074CP TL08OCP
21,35 9,90 5,75 21,35 19,35 5,40 7,05 5,40 20,90 22,05 8,80 9,90 10.10 11,95 10,65 26,50 10.65 12,35 14,30 6,80 25,30 25.30 8,56 25,30 3,70 2,00 1,90 1,95 4,60
OFW361 TCA365
3,20 5,15 3,50 9,80 17.50 2,40 1,90 13,20 16,75 62,50 16,35 6,65 2,40 16,35
TBA400 TBA400D ZN414T ZN419CE ZN419T TCA420A ZN426N8 ZN427N8
1,85 1,20 1,75 4,95 2,45 2,25
10,00 3,40 3,70
TBA750C TCA750Q TCA750 TBA760 TCA760B TGAA761 TAA761A TAA765 TAA765A TCA770A UA776H UA776N TAA78D TBA780 TCA780 TL780 05CKC TL780-12CKC TL780-15CKC TL783CKC
9,35 2,90 32,80 4,15
TCA530 NE530N NE531N NE532
GELI JKRICHTBRUGGEN
10.25 15,95 16,50 12,95 9,50 6,70 2.65 7,75 3.70 14,10 5,75 4.60 7,40 9,25 11,00 7,10 7,10 7,10 13,06
TL81OCP TBA820 TBA820M TCA83OS TAA861 TAA861A TAA865 TAA865A TCA871 TBA890 TCA900 TCA910 ML920 TBA920 T8A920S ML926 ML927 ML928 ML929 OM931 TBA94O TCA940 TBA950 TCA955 OM961 TCA965 TBA970 TCA98O TBA990 TAA991D TDA1001 TDA1002 TEA1002 TDA1003
68,20 1.10 4,40 9,70 9,45 106,15 8,15 5,50 18.60 6,70 8,40 16,40 11,45 24,45 12,90
u AA 1003 1 UAA1003-3 ICL7106 ICL7107 ICL7116 ICL7135CP1 (CL7136CPL LS7210
59,60 38,40 38,40 37,25 148.36 64,65 29,20
ICM7216A ICM7216B ICM7216C ICM7216D ICM7217A ICM7217J LS7220 1 C M 7226 A ICM7226 1CM7561PD ICM755 ICL766OCPA
177,70 154,90 154,90 119,45 54,75 60,50 19,10 178.60 148,70 8,60 6.65 15,50
TL7702CP TL7705CP TL7709CP TL7712CP T17715CP TDA7770 ICL8038 ICL8073JUIT
9374 TDA9600 TDA95O3 UA9636ACP UA9637ACP L Ml 3600 \ LM13700N MC14411P MC14412VP SN16880N SN16889P SN28654N SN29764N SN29770BN SN29771BN S N 29772 BN SN29791N SN49700N SN49LS703
8,40 19,10 28,70 14,10 31,60 19,95 10,40 12.45 22,35 21,45 18,60 11,20 11,20 7,60 6,10 47,55 46.55 8,30 12.65 8,20
9,45 11,90 11,70
AANBIEDING Z80 Z80-A ZBO-B Z80-PIO Z80A-PIO Z80B-PIO ZBO-CTC Z8QA-CTC Z80B-CTC Z80-SIO Z80A SIO
12,95 11,95 26.55 12,95 11,95 27,45 12,95 U,95 27.25 31,86 32,90
Z80B-SIO Z80-DART Z80ADART Z80B DART Z80-DMA Z80-DMA 65C02 65C21 65C22BeMen i 66C51
c en k dealer
69,30 28,35 29,25 56,25 34,30 39,15 49,50 ïr prijs
DIODES AA112 AA113 AA116 AA117 AA118 AA119 AAZ15 AAZ18 BA127D BA 182 BA216 BA282 BA283 BA244 BA280 BA318 BA379 ,V20 ,V21 ,W62 ,X12 X13 ,X15 X16 .X17
BB105B BB1O6 BB109G BB113 BB204B BB204G BB2O5B BB205G BB212 BB4O5B BB4O5G BY226 B7227PH BY227GI BY184 BY18ÖA BY206 BY223 BY476 BY527 SN74LS671 SN74LS672 SN74LS673 SN74LS674 SN74LS682 SN74LS683 SN74LS684 SN74LS685 SN74LS686 SN74LS687 SN74LS688 SN74LS689 SN74LS690 SN74LS691 SN74LS692 SN74LS693 SN74LS696 SN74LS697 SN74LD698 SN74LS699 BYW55 BYW56 BYX10 BYX38 300 'X38-1200 'X49-300 'X49-1200 X55-350 X72 500 'X96-300 'X96-1200 'X97-300 'X98 3OÜ 'X98 1200 'X99-300 'X99-12O0 IO5 E12O5 KV1310 KV1226 KV1236Z OA90 OA91 OA95 TV18S I N 4001 1N4002 1N4O03 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 1N4148 1N4448 1N5060 I N 5061 1N5401 1N5402 TN5403 1N54O4 1N54O6 1N5407 1N5408
0,35 0,35 0,50 0,35 0,60 0,75 0,46 0,55 0,30 0.20 0,50 0,20 2,55 0,20 1,70 0,20 0,25 0,20 0,20 0,30 0.20 0,75 0,20 0,35 0.40 1,40 1,40 1,25 0.25 1,00 0,70 3,05 20,00 1,50
1,45 6,70 0,80 0,75 1,50 1,45 0.80 2.95 2.00 1.35 4,90 3,35 0,95 12,00 12,00 28.00 31,60 10.45 10,45 10,45 10,45 16,75 16,75 10,45 10,45 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 0,80 0,90 1,25 4,80 6,00
4.90 11,70 17,30 14,35 5,30 7,06 5,85 6.75 4,05 4,05 4.85 19,30 14,85 0,80
11,05 0,20 0.20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,25 0,10 0,15 0.70 0.75 0,50 0.55
verder in ons programma, d-edge- 4161 41617.
R-i-B voorwaarden? geen probleem!
WINKEL VERKOOP - POSTORDERS - WINKELVERKOOP postbus 53197 DEN HAAG MEEK-IT DEN HAAG GORIS ELEKTRONICA MEEK-IT ELEKTRONICA Stille Veerkade 17 tel. 070-600357 Den Haag
TBA810AS TBA810 TCA810
DM8131
P55A IP58A P110 IP111 P112 IP115 P116 P117 IP120 P121
tel. 070-976710 of 600357 BETALING . . . GIRO 4354087 BANK NMB 669561983 verzendkosten 5,— rembours 10,—
ï
LINEAIRE ENDIVESE DIGITALE I.C.'S.
Binnenwatersloot 18A DELFT tel. 015-130489
HANDEL INDUSTRIE INKOOP en VERKOOP BEL 070-976734 TELEX 31382 ROPLA ELEKTRONICS . . . Dekkershoek 27 Den Haag-Holland
"Waarom worden luidsprekers eigenlijk in kasten gemonteerd? Bij oude radio's gebeurde dat toch ook niet."
beweegt. Bij elke voorwaartse beweging ontstaat daardoor een drukgolf." "Logisch. En deze drukgolf is dus het geluid."
"Luidsprekerkasten voorkomen een zogenaamde akoestische kortsluiting." "Wat betekent dat, "een akoestische kortslui¬ ting"?" "Het geluid dat de luidspreker produceert, ontstaat doordat een trechtervormig membraan, de konus genoemd, zeersnel naar voren en naar achteren
"Juist! Aan de achterkant van de luidspreker ontstaat op hetzelfde moment een onderdruk . . ." ". . . omdat het membraan de lucht erachter wegzuigt?" "Precies. De overdruk voor en de onderdruk achter de luidspreker heffen elkaar nagenoeg op." "Je bedoelt dat de lucht zich van voren naar achteren verplaatst." "Ja, en als het membraan naar achteren beweegt is het precies omgekeerd; de overdruk aan de achterkant heft nu de onderdruk aan de voor¬ kant op. Dit noemt men nu akoestische kort¬ sluiting." "Maar hoe is het dan mogelijk dat ik toch nog iets hoor?" "Dat komt omdat slechts een deel van het geluid wordt opgeheven. Het grootste gedeelte van het opgewekte drukverschil wordt aan de voorkant uitgestraald en bereikt jouw oor." "Dan waren die oude luidsprekers toch nog niet zo slecht." "Natuurlijk niet, men heeft immers ook iets tegen de akoestische kortsluiting gedaan." "Wat dan?" "Een kast om de luidsprekers gebouwd!" "En wat doet die kast dan?" "Door die kast wordt de afstand groter die de geluidstrillingen moeten afleggen om de andere kant van de luidsprekers te bereiken. En dan kan het drukverschil niet meer zo vlug opgeheven worden en is de akoestische kortsluiting dus ook veel geringer. Zo'n kast heeft vooral veel effekt op de weergave van de lage tonen. Lage tonen
worden immers langzamer opgebouwd (trillen langzamer) en tijdens de opbouw kan er dus al een akoestische kortsluiting ontstaan zijn; de kast voorkomt dat n u . " "Toch begrijp ik nog steeds niet waarom HiFiboxen helemaal gesloten zijn." "Heel eenvoudig: De gesloten boxen zorgen er voor dat geen enkele golf meer van voren naar achteren kan gaan." "Aha, nu snap ik het. Maar waarom worden er meteen zulke grote boxen gebouwd? Eigenlijk is het toch al voldoende als de achterkant van de luidspreker wordt afgedekt." "Dit heeft ook weer wat met de lage tonen te maken. Je moet namelijk bedenken dat de luid¬ spreker tegen de in de luidsprekerkast opgesloten lucht moet werken. Bij hoge tonen is dat niet zo moeilijk, omdat het membraan wel snel, maar weinig heen en weer trilt. Bij lage tonen heeft
de luidspreker veel meer last van de in de kast aanwezige lucht. Hoe meer lucht zich in de kast bevindt, des te minder moeite kost het om deze samen te drukken. In het algemeen kan men stellen dat de weergave van de lage tonen beter wordt naarmate de luidsprekerkast groter is. Na¬ tuurlijk is de weergave ook afhankelijk van de kwaliteitvan de luidspreker." "De theorie van de akoestische kortsluiting vind ik erg interessant." "Hoezo?" "Ze verklaart meteen waarom sommige mensen vaak niets horen!" "Hoe bedoel je?" "Nou, bijvoorbeeld wanneer een zoon zijn vader om meer zakgeld vraagt, dan treedt er meestal een akoestische kortsluiting o p ! "
zo werkt een luidspreker ledereen weet wel zo onge¬ veer wat een luidspreker voor een ding is. Maar of ook iedereen precies weet hoe zo'n ding nu werkt en hoe hij er van binnen uit¬ ziet, dat is zeer de vraag. Tja, wat is eigenlijk een luidspreker? In feite is het een omzetter: een spanningnaar-geluid-omzetter, om precies te zijn. Hij krijgt elektrische trillingen toegevoerd en zet die om in me¬ chanische trillingen. Hoe doet die luidspreker dat? Er bestaan verschillende syste¬ men, maar het meest voor¬ komende type luidspreker is
Figuur 1. Enkele eiektrodynamische luidsprekerSjj/an groot tot klein.
de elektrodynamische luidspreker. In figuur 1 enkele modellen te zien. De afgebeelde typen worden meestal in luidsprekerboxen aangetroffen. Hoe zo'n
— konus
chassis konusrand aansluitingen centreerring bovenplaat (pool) magneet
onderplaat
spreekspoel
kern (pool)
Figuur 2. Deze dwarsdoorsne¬ de van een luidspreker laat zien hoe hij is opgebouwd. Figuur 3. Nog even apart het magneetgedeelte. Hier is ook aangegeven hoe de magneti¬ sche veldlijnen lopen
83760X-3
luidspreker in elkaar zit valt op te maken uit de dwars¬ doorsnede van figuur 2. Uit die tekening blijkt dat een elektrodynamische luidspreker eigenlijk hele¬ maal niet zo'n gekompliceerd ding is. Onderin zit een krachtige ringvormige magneet, waarbij de noord¬ en zuidpool aan de platte kanten zijn geplaatst. De magneet kan trouwens ook andere vormen hebben, maar dit is bij kwali¬ teitsluidsprekers de meest voorkomende. Aan de boven- en onderkant van de magneet zijn twee ijzeren platen gemonteerd, die voor de magnetische veldlijnen een goede geleiding vor¬ men. In de bovenplaat zit een rond gat, terwijl op de onderplaat een cilindervormige ijzeren verhoging (kern) is bevestigd. Tussen de bovenkant van de kern en de bovenplaat is een
smalle luchtspleet, waarin nu een heel sterk magne¬ tisch veld staat. In figuur 3 is dat voor de duidelijkheid nog eens apart getekend (slechts één helft is hier getekend). In die nauwe luchtspleet be¬ vindt zich een spoel, de zo¬ genaamde spreekspoel, die is vastgelijmd op een papie¬ ren of aluminium bus. Aan die bus zit de konus vast, een kegelvormige toeter van papier of een of andere kunststof. De buitenrand van de konus is aan het chassis (het raamwerk) be¬ vestigd, meestal door mid¬ del van een soepele, half¬ ronde rubber rand. Deze ophanging zorgt er voor dat de konus op en neer kan bewegen en een zekere veerkracht bezit. Bij het smalste gedeelte van de ko¬ nus zit nog een centreerring, een soort ringvormige veer van elastisch materiaal.
Deze dient om de spreekspoel precies op zijn plaats te houden, zodat die niet in aanraking kan komen met de kern of de bovenplaat bij het op en neer bewegen. Verder geeft de centreerring ook nog een zekere "vering" aan de luidspreker. Zo'n centreerring is hard nodig als je bedenkt dat de ruimte tussen de bewegen¬ de spoel en het magneet¬ systeem soms maar 0,1 mm bedraagt! De uiteinden van de spoel zijn naar buiten gevoerd via een paar soepele litzedraden, anders zou het niet mogelijk zijn de spoel te verbinden met de uitgang van de versterker. Als we op de luidspreker¬ aansluitingen nu een span¬ ning zetten, dan zal de konus gaan bewegen. Probeer het maar eens met een ou¬ de, maar nog werkende luidspreker en een 1,5 Vbatterij. Als je de batterij aansluit gaat de konus een stukje naar voren of naar achteren. Verwissel je de batterij-aansluitingen, dan
Figuur 4. Een kompiete box waarin drie luidsprekers met verschillende afmetingen zitten.
slaat de konus uit in de te¬ genovergestelde richting. De beweging van de konus wordt veroorzaakt door de stroom die door de spreekspoel loopt. Hoe meer stroom, des te groter zal de uitwijking zijn. Vandaar dat een versterker aardig wat stroom moet kunnen leveren om een luidspreker te sturen. We hebben al eens beschre¬ ven wat er gebeurt als je een draad beweegt in een magnetisch veld. In die draad ontstaat in dat geval een induktiespanning en ten gevolge van die induktie¬ spanning gaat er een stroom lopen als je die draad bijvoorbeeld op een multimeter aansluit. Bij een luidspreker gebeurt precies het tegenovergestelde. Als we een stroom laten lo¬ pen door een draad die zich in een magnetisch veld be¬ vindt, dan ondervindt die draad een kracht die lood¬ recht op de stroomrichting en loodrecht op het magne¬ tische veid staat. Bij de luidspreker is de draad in
een spoelvorm gewikkeld, zodat een flink aantal win¬ dingen een plaatsje kan krij¬ gen in de smalle luchtspleet. Als een stroom door de draad wordt gestuurd, dan wil deze naar boven of naar beneden bewegen, afhanke¬ lijk van de stroomrichting. Die beweging wordt tegen¬ gewerkt door de vering van de konus, zodat de uitslag wordt beperkt. Op die ma¬ nier wordt bereikt dat de uitslag van de konus be¬ paald wordt door de grootte van de stroom door de spoel. Zo wordt de lucht in trilling gebracht door de ko¬ nus van de luidspreker, in het ritme van de elektrische signalen die de versterker levert. Bij luidsprekerboxen zitten bijna altijd luidsprekers met verschillende afmetingen in één kast. Dat wordt gedaan om zowel de hoge als de la¬ ge frekwenties goed weer te geven. Een grote luidspreker heeft een grotere en dus ook zwaardere konus dan een kleine luidspreker. Hoe lichter de konus, hoe beter
de luidspreker snelle bewe¬ gingen (dus hoge frekwen¬ ties) kan uitvoeren. Voor de lage tonen is een grote ko¬ nus nodig omdat in dat ge¬ bied een flinke geluidsdruk moet kunnen worden gepro¬ duceerd. Vergelijk dat maar eens met een grote trom en een dwarsfluit. De grote luidspreker kan heel goed het geluid van de trom "na¬ bootsen", terwijl de kleine luidspreker veel beter ge¬ schikt is voor de fluittonen. Er bestaan zoals gezegd nog andere soorten luidsprekers dan het hier beschreven type. Even een paar namen: elektrostaten, bandluidspre¬ kers, piëzo-elektrische luid¬ sprekers en ionenluidspre¬ kers. De elektrodynamische luidspreker is echter de be¬ kendste en wordt dan ook het meest toegepast in radio's en boxen.
Wat een multimeter is we¬ ten de meesten wel. Regel¬ matige Elex-lezers in elk ge¬ val wel sinds het "onder de loep"-artikel over multimeters in het novembernummer. In dat artikel wor¬ den multimeters van diverse fabrikanten besproken, waarbij ook de te meten grootheden worden opge¬ noemd. Meestal zijn dat er vier: gelijkspanning, ge¬ lijkstroom, wisselspanning en weerstand. Sommige multimeters kunnen ook wisselstroom meten. Multimeters, ook wel universeelmeters genoemd, dan¬ ken hun naam aan het feit dat met één instrument ver¬ schillende dingen gemeten kunnen worden. Dure multi¬ meters kunnen vaak nog meer grootheden meten dan de hierboven genoemde vijf, bijvoorbeeld de frekwentie van een aangesloten wis¬ selspanning. Omdat de be-
multimetervoorzet voor frekwentiemeting zitters van een relatief goed¬ kope multimeter ook wel eens frekwentie zouden wil¬ len meten, presenteren we hier een soort verlengstuk van de multimeter. De truuk is dat de te meten frekwen¬ tie door dit apparaatje wordt omgezet in een gelijkspan¬ ning. De aangesloten multi¬ meter wordt dus op het gelijkspanningsbereik gescha¬ keld. De schakeling is ge¬ schikt voor frekwenties tot 20 kHz (audiogebied).
De schakeling Om ervoor te zorgen dat de wijzeruitslag van de multi¬ meter een maat is voor de meetfrekwentie, moet het ingangssignaal omgevormd worden. Daarbij moet er ook rekening mee worden gehouden dat zowel de am¬
plitude als de vorm van de ingangswisselspanning kan variëren; het kan een span¬ ning zijn van enkele milivolts tot tientallen volts en de vorm hoeft niet altijd een sinus te zijn. Vandaar de vol¬ gende eisen die we aan de voorzetschakeling stellen: — begrenzing danwei ver¬ sterking van de signaalamplitude; — omzetting van het meetsignaal in een voor de multimeter geschikte spanning. De schakeling van figuur 2 neemt dat voor haar reke¬ ning. Het meetsignaal gaat via Cl, R1 en C2 naar ICï (kondensatoren laten wis¬ selspanning door). IC1 is een operationele versterker; hij zorgt ervoor dat het in¬ gangssignaal wordt omgezet
in een rechthoeksignaal. De amplitude van het recht¬ hoeksignaal is konstant en de frekwentie is gelijk aan die van het ingangssignaal. Aan de eerste eis is nu voldaan. De tweede taak, het signaal omzetten is een voor de multimeter geschikte span¬ ning, is voorbestemd voor IC2. IC2 is een 555 timer-IC, een IC dat we al vaker in Elex-schakelingen toegepast hebben. Hier is het timer-IC als monostabiele multivibrator geschakeld. Bij het triggeren (starten) ontstaat aan de uitgang (pen 3) een puls met een vaste lengte. Het triggeren wordt gedaan door het rechthoeksignaal. Als de frekwentie van het recht¬ hoeksignaal hoger is (dus ook de frekwentie van het
frekwentiemeetvoorzet uit
f~)
aan
2 kHz 200 Hz
20 kHz
Figuur 1. Frontplaatvoorstel voor de frekwentiemeetvoorzet. De aansluitbussen voor de multimeter worden duidelijk met + en — gemarkeerd.
Figuur 2. De schakeling. De frekwentie van het ingangssig¬ naal wordt omgezet in een ge¬ lijkspanning. Die spanning, af¬ hankelijk van de frekwentie, kan met de multimeter geme¬ ten worden.
9 V
Figuur 3. Het eerste deel van de frekwentie-spanningomzetter. Dit is een komparatorschakeling die van het in¬ gangssignaal een rechthoeksignaal maakt met konstante amplitude. Figuur 4. Het tweede deel: een monostabiele multivibrator. De duur van de uitgangspuls van deze MMV wordt bepaald door Ra en C a .
ingangssignaal) ontstaan er meer pulsen aan de uitgang en zal de aangesloten multi¬ meter meer aanwijzen. Tot zover de beschrijving van de werking in het kort, we ver¬ volgen met een iets nauw¬ keurigere verklaring van de werking van de afzonderlijke delen van de schakeling.
De komparator De komparatorschakeling (spanningsvergelijker) is rond IC1, een operationele ver¬ sterker, opgebouwd (fi¬ guur 3). Een komparator vergelijkt twee ingangssigna¬ len, één aan de plus-ingang en één aan de min-ingang. Dit zijn de aansluitpennen 3 en 2 van IC1. Met de span¬ ningsdeler R3/R4 wordt de mih-ingang op de halve voe¬ dingsspanning gelegd. Ook
200 Hz 2 kHz 20 kHz
de plus-ingang komt via R2 op nagenoeg de halve voe¬ dingsspanning te liggen. Deze voorinstelling zorgt er¬ voor dat de spanning op de ingangen niet negatief kan worden als gevolg van de ingangs(wissel)spanning. Dat zou beschadiging van het IC kunnen betekenen. Nu sluiten we een ingangs¬ signaal aan op de schake¬ ling. Dit signaal (een wisselspanning waarvan de fre¬ kwentie bepaald moet wor¬ den) zal ervoor zorgen dat de spanning op de plus¬ ingang afwisselend positief en negatief zal worden ten opzichte van de spanning op de min-ingang. De uit¬ gang van IC1 (pen 6) zal hierdoor in het ritme van de frekwentie van het ingangs¬ signaal omschakelen. Om¬
schakelen wil zeggen dat de uitgangsspanning omklapt van praktisch nul volt naar de voedingsspanning of an¬ dersom. Het uitgangssignaal is dus een rechthoekspan¬ ning (zie figuur 5). C3 zorgt ervoor dat het omschakelen steeds heel snel gebeurt. De minimale amplitude van de ingangsspanning die no¬ dig is om het rechthoeksignaal te doen ontstaan is zo'n 20 mV. Omdat alle IC's die een fabriek aflevert bij lange na niet hetzelfde zijn (ook al staat er hetzelfde ty¬ penummer op), kan het beste op zeker gespeeld worden en de minimaal be¬ nodigde ingangsspanning gesteld worden op 50 mV. De maximale ingangsspan¬ ning die de schakeling zon¬ der schade kan weerstaan
hangt af van de doorslag¬ spanning van C1.De meeste kondensatoren kunnen in elk geval een gelijkspanning van 100 V weerstaan. De maxi¬ male waarde van een (sinusvormige) wisselspanning mag dan 60 V zijn. Dat is lager dan die gelijkspanning, want met 60 V bedoelen we de effektieve waarde, de topwaarde van de spanning is hoger. Hogere wisselspanningen dan 60 V komen bij audio zelden voor. Alleen hele zware eindversterkers, en dan nog vol uitgestuurd, kunnen dergelijke spannin¬ gen leveren. Anders is het bij de netspanning, maar we geven de zeer dringende raad die niet rechtstreeks op de schakeling aan te sluiten. Bovendien weten we toch al dat die 50 Hz is.
spanning op pen 2 nul volt wordt gemaakt. Belangrijk is het dat het triggersignaal voldoende kort is. Anders kan het gebeuren dat de monoflop-tijd voorbij is, ter¬ wijl de trigger-ingang nog steeds nul volt is. Het IC wordt dan direkt wéér ge¬ triggerd en er ontstaat aan de uitgang een tweede im¬ puls die er uiteindelijk voor zorgt dat een te hoge fre¬ kwentie wordt aangegeven. Vandaar dat de triggerimpulsen kort gehouden worden door C4 en R5. De¬ ze zetten het rechthoeksig¬ naal (figuur 5b) om in een reeks smalle triggerpulsen (figuur 5c). De lengte van de monofloppulsen bepalen de hoogste frekwentie die nog gemeten kan worden. Bij toenemende frekwentie komen die pulsen namelijk steeds dichter op elkaar te liggen. De schake¬ ling is zo gedimensioneerd dat het zover niet zal ko¬ men. Daarvoor hebben we Ca (figuur 4) in de uiteinde¬ lijke schakeling, die al in fi¬ guur 2 gegeven was, in drie aparte kondensatoren opge¬ deeld: C6, C7 en C8. Weer¬ stand Ra is in figuur 2 terug
tie. Het meten van die span¬ De ingangskondensator C1 ning is dus weinig zinvol, ze mag dan een ingangsspan¬ is geen maat voor de fre¬ ning van 60 V kunnen kwentie die we willen meweerstaan, dat geldt niet voor IC1. Dioden D1 en D2 j ten. Vandaar dat het signaal nog een verdere bewerking hebben daarom de taak alle moet ondergaan. Een be¬ spanningen hoger dan hun werking die de monostabiele doorlaatspanning te begren¬ multivibrator (MMV) voor zen. Het overschot aan in¬ zijn rekening neemt. Het gangsspanning wordt via D1 triggeren (= starten) van de en D2 afgeleid naar aarde. MMV wordt gedaan door Op die manier zal de opera¬ het rechthoeksignaal. Na tionele versterker nooit stuk elke triggerimpuls wekt de gaan als gevolg van een te MMV aan de uitgang één hoge ingangsspanning. impuls op, die telkens even lang duurt. Bij een hogere De monostabiele frekwentie van het ingangs¬ multivibrator signaal zullen er meer pul¬ Het door de komparator af¬ sen per tijdseenheid worden gegeven rechthoeksignaal opgewekt, en is de gemid¬ zouden we rechtstreeks op delde uitgangsspanning de multimeter aan kunnen hoger. sluiten. Als de multimeter in De schakeling van de MMV het gelijkspanningsbereik ge¬ (figuur 4) is opgebouwd schakeld is, zal deze de ge¬ rond het timer-IC 555. middelde waarde aangeven. "Elexperts" kennen dit IC Dat ie een gemiddelde aan¬ al, de werking is al twee geeft is te danken aan de keer eerder uitgelegd. Des¬ traagheid van het draaiondanks zullen we de wer¬ spoelinstrument. king nog even kort ver¬ Als we kijken naar figuur 5b klaren: dan zien we dat het gemid¬ De lengte van de puls delde van het rechthoeksig¬ (eigenlijk is dat een puls¬ naal overeen komt met de duur) hangt af van de waar¬ halve voedingsspanning, on¬ de van Ra en Ca. Het IC afhankelijk van de frekwenwordt getriggerd als de
5
Figuur 5. Een zogenaamd tijd¬ volgordediagram van de ver¬ schillende signalen. a. Ingangssignaal, frekwentie en amplitude onbekend. b. Rechthoeksignaal aan de uitgang van de komparator. Gemiddelde waarde is gelijk aan '/z Ub. c. Het triggersignaal (ingangs¬ signaal) voor de MMV. Per pe¬ riode van het ingangssignaal is er één triggerpuls. d. Het uitgangssignaal van de MMV: pulsen met een vaste tijdsduur. De gemiddelde waarde is afhankelijk van de frekwentie.
ü
\j
r
\
/
\j
Bouwbeschrijving De schakeling opbouwen doen we, zoals gewoonlijk, op een Elex-standaardprint.
f \r \
ui
/\
te vinden als de seriescha¬ keling van R6 en P1. Met de keuzeschakelaar S1 wordt één van de kondensatoren ingeschakeld; de keuze is bepalend voor het meetbereik. Voor ingangsfrekwenties tot maximaal 200 Hz dient C6, tot maximaal 2 kHz C7 en tot maximaal 20 kHz C8. Wie iets gede¬ tailleerder geïnformeerd wil worden over de RC-funktie in samenhang met het timer-IC, kan het artikel over de tijdschakelaar voor elektrovliegtuigen in het Elexfebruarinummer er nog eens op naslaan. De door de MMV afgegeven pulsen worden door de mul¬ timeter gemeten. We heb¬ ben al gezegd dat die de gemiddelde waarde aan zal geven, een gevolg van de traagheid van de wijzer. Een hogere ingangsfrekwentie betekent: meer monofloppulsen per tijdseenheid, dus een hogere gemiddelde waarde, dus een grotere wijzeruitslag.
\
\j
!
Ub
b VMb
U
c u
d r
r
c
n
n
r
n
n
n
—-1
In figuur 6 zien we de "plat¬ tegrond" die aangeeft hoe en waar de onderdelen ge¬ plaatst moeten worden. Be¬ gin met het solderen van de draadbruggen (11 in totaal), gevolgd door de weerstan¬ den en de dioden. Daarna krijgen de kondensatoren een plaatsje en als laatste de IC's. Voor die IC's kun¬ nen het beste voetjes ge¬ bruikt worden; dat maakt la¬ ter uitwisselen, als er onver¬ hoopt iets stuk mocht gaan, erg eenvoudig. Een ander voordeel van een voetje is dat het IC zelf nooit over¬ verhit kan raken bij het sol¬ deren. Let goed op de rich¬ ting van de IC; de marke¬ ring in het kunststof huisje (halfronde inkeping) van alle twee de IC's wijst richting P1. Let overigens ook goed op de polariteit van de dio¬ den en C9. De aansluitdraden voor het ingangssignaal, de voe¬ dingsspanning en de verbin¬ dingen met S1 en de multimeter kunnen in principe rechtstreeks op de print ge¬ soldeerd worden. Gebruik van soldeerpennetjes is ech¬ ter technisch gezien iets fraaier. Tien stuks zijn er no¬
dig. Als aan de aansluitdra¬ den bovendien de speciaal daarvoor bedoelde aansluitklemmetjes gesoldeerd wor¬ den, is de service-vriendelijkheid nauwelijks te over¬ treffen; de draadjes kunnen indien gewenst eenvoudig weer losgemaakt worden. De schakeling wordt gevoed door een 9 V batterij. De draden van de batterijclip worden aangesloten op de print. Plaats in de plus¬ draad een aan/uit-schakelaar. Voor we de eerste elektroni¬ sche test gaan uitvoeren, inspekteren we beide zijden van de print grondig. Zit al¬ les op de juiste plaats en niet verkeerdom gepoold, geen draadbruggen vergeten en zitten er geen onver¬ hoopte kortsluitingen aan de koperzijde? Als al die punten in orde bevonden zijn, dan kan de batterij aangesloten worden. Kontroleer of de spanning van de aangeslo¬ ten batterij goed is door te meten op de punten + en 0 op de print. Het zou niet de eerste keer zijn dat een schakeling niet wil werken, alleen omdat de batterij leeg is. In orde? Dan gaan we verder met de . . .
Onderdelenlijst (figuur R1.R5 = 10 kQ R2 = 10 MQ R3.R4 = 2,2 kQ R6 = 1,2 kQ P1 = 1 kQ, instelpotmete C1 = 220 nF C2 = 22 nF C3 = 3,3 pF C4,C5 = 10 nF C6 = 820 nF C7 = 82 n F evt. 1 % C8 = 8,2 nF C9
=
10/JF/16V
D1,D2,D3 = 1N4148 IC1 = LF 356 (operationel versterker met FET-ingangen) IC2 = 555 (timer-IC) en verder: S1 = keuzeldraailschakelaar, 3 standen enkelpolige aan/uit-schakelaar 4 aansluitbussen (4 mm banaan), 2 rood, 2 zwart 9 V batterij batterijclip evt. 10 soldeerpennen Elex-print, formaat 1
Onderdelenlijst voo afregelhulp (figuur R1 = 15 kQ R2 = 1 kQ (bel)trafo, spanning sek. 3 . . . 12 V 4 dioden, bijv. 1N4001, of bruggelijkrichter
Figuur 6. De komponentenopstelling van de schakeling op een Elex-print (formaat 1). Let goed op dat de IC's, de dioden en C9 niet verkeerdom geplaatst worden. De punten A, B, C en M worden met SI verbonden (zie ook figuur 2). Figuur 7. De opgebouwde print.
. . . afregeling Sluit de multimeter aan op de uitgang van de schake¬ ling. De plus (rode draad) komt aan het punt met het uitgangspijltje, naast IC2, en de min (zwarte draad) aan het punt 1 . De multimeter wordt op het gelijkspanningsbereik geschakeld: 3 V of de dichtst daarbij liggen¬ de waarde. Om de afregeling uit te kun¬ nen voeren, moeten we be¬ schikken over een ingangs¬ signaal met een bekende frekwentie. Voor bezitters van een zogenaamde toongenerator is dat geen pro¬ bleem. Maar niet iedereen heeft zoiets op de plank staan, dus wat nu? Geen probleem, figuur 8 geeft het antwoord. Voor dit doel bouwen we zelf even een supersimpel toongeneratortje. Daarvoor hebben we al¬ leen een willekeurige trafo, een bruggelijkrichter en twee weerstanden nodig. Elke trafo die een spanning afgeeft tussen 3 en 12 V is geschikt. Een beltrafo bij¬ voorbeeld, maar ook treintrafo's zijn bruikbaar. Let daarbij even op: Marklintrafo's geven wisselspanning af, trafo's van andere mer¬ ken en ook trafo's voor autoracebanen hebben een ingebouwde gelijkrichter. Bij die laatste hoeven dioden D1 . . . D4 dus niet meer tussengeschakeld te worden. De spanningsdeler bestaan¬ de uit R1 en R2 zorgt ervoor dat de meter niet teveel in¬ gangssignaal krijgt. De fre<wentie van het dubbelzijdig gelijkgerichte signaal is 100 Hz (twee maal de net: rekwentie). De afregeling zelf is nu erg eenvoudig: - Sluit het 100 Hz signaal aan op de ingang. - Zet S1 in de stand A meetbereik 200 Hz). - Verdraai instelpotmeter P1 zodanig dat de wijzer half uitslaat. In het 3 V beeik geeft de meter dan ,5 V aan.
• )
Figuur 8. Een eenvoudige toongenerator die een signaal afgeeft van 100 Hz. Dit signaal wordt bij de afregeling gebruikt.
En dat is alles. Voor de an¬ dere meetbereiken (2 kHz en 20 kHz) is de zaak vanzelf ook goed afgeregeld. Even¬ tuele afwijkingen kunnen het gevolg zijn van toleran¬ ties in de kapaciteitswaarde van C6, C7 en C8. Eventu¬ eel kunnen voor deze drie kondensatoren 1% exempla¬ ren gekozen worden, kon¬ densatoren waarbij de wer¬ kelijke kapaciteit hooguit 1% afwijkt van de opgegeven capaciteit (die zijn wel duurder).
Een puntje waar we het nog niet over gehad hebben is de inbouw in een kastje. Elektronici hebben vaak de eigenschap de schakeling zelf heel netjes te bouwen en volgens de regels der kunst af te regelen, om haar vervolgens in een sigarenkistje te f rotten. Nergens voor nodig, want zij die niet zo begaafd zijn met zaag en vijl kunnen in de winkel keu¬ rige kant-en-klaar kastjes ko¬ pen. De foto laat een voor¬ beeld zien. Alle bedienings¬
elementen zijn in de boven¬ zijde gemonteerd. Voor het aansluiten van de multi¬ meter en het ingangssignaal (meetpennen) wordt gebruik gemaakt van 4 mm banaanaansluitbussen.
Natuurlijk heeft de elektro¬ nica zich ook een plaats veroverd in de donkere kamer, het domein van ama¬ teur- en beroepsfotografen. De schakeling die we hier beschrijven is geen hypergekompliceerde doka-com¬ puter, maar een praktisch zaklampje dat zowel in de zwart/wit- als in de kleurendoka gebruikt kan worden. Een gewone zaklamp is in een donkere kamer natuur¬ lijk niet bruikbaar. Zodra die ontstoken wordt zal het lichtgevoelige papier bedor¬ ven worden. Vandaar dat de doka-zaklamp gebruik maakt van LED's (licht¬ gevende dioden) als licht¬ bron. Fotopapier is namelijk ongevoelig voor het licht dat deze LED's uitstralen. Als extra heeft deze donke¬ re-kamer-zaklamp nog het voordeel dat ze automatisch uitgeschakeld wordt zodra de normale verlichting weer aan gaat.
Licht, (LED-)kleuren en fotopapier Wie het over fotografie heeft, heeft het over licht. Vandaar dat we eerst even
zullen proberen uit te leggen wat licht eigenlijk is. Licht is een vorm van stra¬ ling, net zoals je bijvoor¬ beeld radiostraling hebt. Licht heeft daarom, net als radiostraling, een frekwentie en daarmee samenhangend een golflengte (de lengte van een periode, uitgedrukt in nm = nanometer = mil¬ jardste meter). De golflengte bepaalt de kleur van het licht en loopt van 380 nm (violet) tot 780 nm (rood). De golflengte van het licht is dus erg klein in verge¬ lijking met die van radio¬ golven. Fotopapier is gevoelig voor licht, maar voor bepaalde kleuren wel en voor andere weer niet. In figuur 2 ziet u de zogenaamde gevoel igheidskurven van drie soor¬ ten zwart/wit-fotopapier met daarnaast de spektraalkurven van een rode, een gele en een groene LED. Zoals u ziet is het papier gevoelig voor andere kleuren (golflengten) dan die door de LED's uitgezonden worden. Om ervoor te zorgen dat het papier zo min mogelijk beïn¬ vloed wordt door het licht van een LED, moet de spektraalkurve van die LED
licht mtansïtait
CQV-55
V
CQV-53
CQV-51
\'
Figuur 1. Het licht dat door deze drie LED's wordt ver¬ spreid, is voldoende om notities te lezen en om de noodzakelijke werkzaamheden bij te lichten. 700 nm
BROVIRA-SPEED ILFO SPEED ILFO SPEED MULTIGRADE
golflenau
CQV51 - rood CQV53 = geel CQV55 = groen
Figuur 2. Het spektrum (de kleuren van het licht) dat door rode, gele en groene LED's wordt uitgezonden, met daar¬ naast de gevoeligheidskurven van drie soorten zwart/witpapier.
zover mogelijk van de gevoeligheidskurve van het papier liggen. We zien dat gewoon papier zonder nadelige gevolgen beschenen kan worden met de drie kleuren LED's. Alleen met groene LED's moet een beetje opgepast worden, want sommige soorten papier zijn hier al wat gevoelig voor. Dat geldt dan met name voor het zoge¬ naamde multigrade-papier. Dat papier is namelijk opgebouwd uit verschillende lagen, de één gevoelig voor blauw en de ander voor groen licht. Het kontrast dat met dit papier verkregen wordt kan gevarieerd wor¬ den door een groen of een blauw filter in de vergroter te stoppen. Omdat dit papier dus ook voor groen licht gevoelig is, mogen in dit geval in de doka-zaklamp alleen gele of (beter) alleen rode LED's gebruikt wor¬ den. Papier om kleur mee af te drukken is zodanig opge¬ bouwd dat alleen gele LED's in aanmerking komen. En vanwege de hoge gevoelig¬ heid is het niet aan te raden er met de doka-zaklamp rechtstreeks op te schijnen. Kleuren-omkeer-papier, papier dat gebruikt wordt om dia's af te drukken, is gevoelig voor alle kleuren en moet daarom in het volkomen donker verwerkt worden. Orthochromatisch materiaal, bijvoorbeeld dokumentenfilm, verdraagt alleen het licht van rode LED's. Om helemaal zeker te zijn kan de onschadelijkheid van de gekozen lichtkleur getest worden door proefstrookjes te maken met het te gebruiken papier.
De schakeling In figuur 3 zien we wat er behalve LED's nog meer in de doka-zaklamp zit. MetS1 wordt de zaklamp ingescha¬ keld. De basis van T2 krijgt
fabrikant
type
max. zichthoek stroom lp
lichtsterkte in mCd* bij I F
spektraal maximum (rood) (geel) (groen) n
Siemens Siemens Siemens Philips Philips Philips Philips Philips Philips
CQV 51 H CQV 53H CQV55H CQX 24-1 CQX 24-2 CQW24-2 CQX 64 CQX 74 CQX 54
24° 24° 24° 24° 24° 60° 24° 24° 24°
60 60 60 60 60 60 30 30 30
mA mA mA mA mA mA mA mA mA
25 . . . 50 20 mA 25 . . . 50 20 mA 25 . . . 50 20 mA >40 10 mA >60 10 mA >15 10 mA >15 10 mA >15 10 mA >15 10 mA
638 nm 592 nm 561 nm 650 nm 650 nm 650 nm 560 nm 590 nm 630 nm
mCd = millicandela = 1/1000 candela; eenheid van lichtsterkte (spreek uit: kandéla) Tabel 1 . De gegevens van diverse LED's die voor de doka-zaklamp in aanmerking komen. Het is aan te bevelen om LED's met een hoge lichtopbrengst (high efficiency) te nemen. Figuur 3. De schakeling. Ze zorgt ervoor dat de lichtop¬ brengst konstant blijft, ook als de batterij al wat leger raakt, en voor het automatisch uit¬ schakelen als het grote licht aangaat.
•;
* zis tekst
83781X-1
dan via R4 en C1 een puls, waardoor deze gaat gelei¬ den. De kollektor-emitterovergang heeft nu weinig weerstand, waardoor de basis van T1 via R3 naar massa wordt getrokken. T1 komt hierdoor óók in gelei¬ ding en zal er voor zorgen dat er een stroom door de LED's D3, D4 en D5 gaat lopen. Deze toestand houdt zichzelf in stand omdat T1 er ook voor zorgt dat T2 zijn basisstroom blijft houden, nu via P1 en R5. Omdat T1 als stroombron geschakeld is zal de stroom door de LED's konstant blijven (20 mA); de licht¬ sterkte zal bij het leegraken van de batterij niet terug¬ lopen. Dat geldt tenminste als de batterij nog niet al te
leeg is. Uitschakelen van de zak¬ lamp kan op twee manieren. Allereerst metS1; met het omzetten van deze schake¬ laar krijgt de basis van T2 een negatieve impuls en gaat uitgeleiding. T1 zal daar¬ door sperren en de schake¬ ling is weer in de uitgangs¬ situatie. De zaklamp gaat echter ook uit als het "grote licht" weer aan gaat. Dat licht valt namel ijk op de lichtgevoelige weerstand (LDR), waardoor zijn weer¬ stand af zal nemen. De LDR snoept nu als het ware de basisstroom van T2 af. Voor de rest is het verhaal het¬ zelfde: T2 en meteen daar¬ op volgend T1 gaan uit geleiding en de zaklamp gaat uit. De drempel, de hoeveel-
heid omgevingslicht waarbij dit gebeurt, kan met instelpotmeter P1 ingesteld worden. Het voordeel van deze auto¬ matische uitschakeling is dat de doka-zaklamp nooit per ongeluk onnodig blijft branden, en dat is natuur¬ lijk gunstig voor het batterijverbruik.
Bouwen. . . . . . van deze schakeling hoeft geen problemen op te leveren. In figuur 4 zie je hoe het geheel op het kleinste formaat Elex-print opgebouwd kan worden. De schakeling zelf komt op de bovenste helft van de print, zodat op de onderste
Onderdelenlijst
R1 = 33 O. R2 = 100 k f i R3,R5 = 10 k a R4 = 1 k « R6= LDR05 P1 = 250 kI2 instelpotmeter C1 = 100 nF T1 =BC559C T2 = BC 547 B D1,D2,D6 = 1N4148 D3,D4,D5 = LED, zie tekst
Verder benodigd: S1 = enkelpolige schakelaar met wissel kontakt 9 V batterij + aansluitclip evt. 3 LED-reflektoren standaard print formaat 1 kastje
helft de batterij bevestigd kan worden. Uiteraard moet goed gelet worden op de polariteit van de dioden en de plaatsing van de transistoren. De komponentenpagina's (achter in dit num¬ mer) verschaffen de nodige aansluitgegevens. Nadat het printje gebouwd is kan de zaak onderge¬ bracht worden in een kastje (figuur 5). In het kastje moeten gaten geboord wor¬ den voor de drie LED's, de aan/uit-schakelaar en de LDR. Zorg er wel voor dat de LDR door het omge¬ vingslicht beschenen kan worden, anders schakelt de zaklamp niet automatisch uit. Eventueel kan de licht¬ opbrengst verhoogd worden door achter de LED's spe¬ ciaal daarvoor verkrijgbare reflektortjes te plaatsen. De instelling van P1 moet experimenteel bepaald worden. Zet de lamp in het donker aan met S1 en ver¬ draai nu P1 zodanig dat bij het inschakelen van de nor¬ male verlichting in het ver¬ trek de doka-zaklamp weer uit gaat. Om de zaklamp daarna weer in te schakelen moet S1 eerst weer even op uit en daarna weer op aan gezet worden.
f tussen \ LhcrakjesJ thermometer Bij het bouwprojekt "thermometer" uit het januari-nummer van Elex is er iets misgegaan met de nummering van de aansluitpennen van IC1 in het schema op pagina 1-23. De nummers " 1 " en " 2 " zijn namelijk verwisseld. De juiste nummering is dus als volgt:
IC1 78L05
Bouwers van de thermo¬ meter hoeven zich hierover beslist niet ongerust te maken. Als men zich houdt aan de komponentenopstelling van figuur 5 werkt alles perfekt.
wis-intervai-schakelaar
Figuur 4. Komponentenopstelling voor de schakeling uit figuur 3. De LED's, schakelaar en LDR moeten in het kastje worden gemonteerd, waarna ze aangesloten worden met draadjes. Figuur 5. Een mooi klein kastje ter grootte van een grote lucifersdoos.
Het schema en de onder¬ delenlijst van de wis-interval-schakelaar uit het maartnummer zijn niet helemaal met elkaar in overeen¬ stemming. Kondensator C1 in het schema is duidelijk een elko van 10(U/35 V, terwijl C2 een gewone kondensator van 10 n is. In de onderdelenlijst zijn de waarden van C1 en C2 verwisseld. Oplettende lezers hadden dat natuur¬ lijk al lang gezien aan de gebruikte tekensymbolen voor C1 en C2 in het schema en de komponentenopstelling.
"Klopt het eigenlijk dat er nog steeds stereo¬ installaties met buizen gemaakt worden?"
spanningen kunnen getransformeerd worden. Daar hebben we het al eens over gehad."
"Ja, dat heb ik ook gehoord. Meestal zijn dat dan erg exotische versterkers."
"Inderdaad . . . maar wacht even. Waarom trans¬ formeren we de kleine "muziekspanning" die een platenspeler of een cassetterekorder afgeeft niet meteen omhoog. We kunnen de luidsprekers dan meteen op de transformator aansluiten. Dat is toch veel eenvoudiger dan een ingewikkelde en dure versterker."
"Maar waarom deze prehistorische techniek? Het is toch toe te juichen dat eindelijk die ouderwetse buizen eens afgeschaft konden worden." " Z o slecht zijn buizen eigenlijk niet." " K o m nou gauw zeg! Als ik alleen al aan de warmte denk die zo'n "stoomradio" ontwikkelt. Dat is toch je reinste energieverspilling!" "Klopt, maar er zijn genoeg mensen die dat nadeel op de koop toenemen." "En zou jij graag een versterker kopen waarbij je urenlang moet wachten eer de buizen opgewarmd zijn?" " " I k niet. Maar zoals ik al zei zijn er liefhebbers genoeg die er niets op tegen hebben om even te moeten wachten, en die overtuigd zijn van de kwaliteiten van een buizenversterker. Jij draagt toch ook liever een gele spijkerbroek dan een blauwe. Trouwens, dat wachten hoeft niet langer te duren dan een minuutje."
"Dat zou mooi zijn, maar die vlieger gaat niet op. Want de platenspeler levert niet alleen veel te weinig spanning voor een luidspreker, maar ook veel te weinig stroom. En door het omhoogtransformeren van de spanning wordt de stroom nog veel kleiner. Bij een transformator wordt er name¬ lijk geen energie toegevoegd. Een versterker daar¬ entegen haalt voor het aansturen van de luid¬ sprekers extra energie uit het lichtnet." "En die wordt bij de muziekspanning gevoegd? Dat klopt toch hè." "Nou ja, zo eenvoudig is dat niet. In een versterker wordt de wisselspanning van het lichtnet eerst ge¬ transformeerd en in een gelijkspanning omgezet." "Een netvoeding dus . . . "
"Niet zonder meer. Het probleem met buizenversterkers is dat er een transformator in moet."
" . . . ja, met een transformator, een gelijkrichter en een afvlakkondensator. De muziekwisselspanning aan de ingang bepaalt nu hoeveel van de gelijk¬ spanning en -stroom van de netvoeding aan de luidspreker wordt toegevoerd. Bij harde stukken in de muziek wordt er veel energie aan de luid¬ spreker geleverd, bij zachte stukken weinig."
" I k zie dat niet als een probleem. In een transistor¬ versterker zit net zo goed een nettrafo."
"Dan zijn versterkers eigenlijk geen versterkers, maar energiestuurders."
"Ja, dat is waar. Maar bij een buizenversterker heb je behalve de nettrafo ook nog een transformator nodig tussen de schakeling en de luidsprekers."
"Daar zit wel iets in. Maar we hebben het nog niet gehad over de transformator in buizenversterkers. Meestal hebben luidsprekers een nogal lage weer¬ standswaarde, bijvoorbeeld . . ."
"Maar technisch gezien zijn moderne transistor¬ versterkers toch zeker beter?"
"Kan muziek dan getransformeerd worden?" " . . . vier ohm, of acht ohm." "Muziek en spraak komt in een versterker voor als een mengsel van wisselspanningen met de frekwenties van de afzonderlijke tonen. En wissel¬
"Dat betekent dat om ze te laten werken er niet zo'n hoge spanning nodig is, maar wel vrij veel
•
i
stroom. Voor een transistorversterker is dat juist goed, want transistoren kunnen probleemloos grote stromen leveren en hoge spanningen kunnen transistoren toch al niet verdragen." "En buizen?" "Bij buizen is het juist andersom, die werken met erg hoge spanningen, maar kunnen slechts kleine stromen leveren. Daarom wordt de hoge buizenspanning naar een lage spanning getransformeerd, met de uitgangstransformator. Die transformator levert bij die lagere spanning ook vanzelf meer stroom voor de luidsprekers. Technisch gezien is het echter tamelijk moeilijk om een transformator te maken die voor muziekweergave geschikt is." "Waarom worden er dan nog steeds buizenversterkers gemaakt?" "Een goede uitgangstrafo is wel duur, maar geen onmogelijkheid. Er worden ook buizenversterkers gemaakt met veel buizen, die samen wel de nodige uitgangsstroom kunnen leveren. Dan heb je geen
. . . is het postadres in Beek (L) waar we bereikbaar zijn voor suggesties, opmer¬ kingen en kommentaar van lezers. Schroom niet om, als u iets te melden heeft, een briefje te schrijven. Alle respons die we van lezers krijgen is van harte welkom. Uiteraard kunnen we niet op alle reakties ingaan. Verschillende reakties zijn er binnengekomen over de scheepsdiesel, een schake¬ ling uit het februarinummer. Terecht vraagt de heer Chanoine zich af wat er ge¬ beurt als de boot achteruit vaart, en de motorspanning dus omgepoold wordt. Wel.nu, omdat de schakeling alleen op een positieve ingangsspanning werkt zal
het dieselgeluid verstom¬ men. Met natuurgetrouw¬ heid heeft dat natuurlijk weinig van doen, maar met een simpele ingreep kan dat euvel verholpen worden. Door gebruik te maken van
uitgangstransformator meer nodig. En waarom die dure versterkers toch nog verkocht worden? Hifi-fanatiekelingen vinden vaak dat buizenversterkers gewoon beter klinken. Ze klinken iets "warmer", iets minder scherp." "En ze vallen meer o p ! " "Net als gele spijkerbroeken . . ."
een brugschakeling zoals hieronder getekend, zorgen we ervoor dat ongeacht de polariteit van de vaarspanning er altijd een positieve ingangsspanning wordt geleverd.
Een andere (en meer) opmerking(en) ontvingen we van de heer Van der Most. De uitgangskondensator van de scheepsdiesel en de ingangskondensator van de universele luidsprekereenheid hebben dezelfde funktie, na¬ melijk het doorlaten van het signaal en het blokkeren van gelijkspanningen. Omdat de¬ ze kondensatoren gewoon in serie staan, kan zonder enig bezwaar één van die twee weggelaten worden. Op de print komt dan op de plaats van die kondensator een draadbrug.
'1OM
I
f-
ELS-40 Bij een goede versterker hoort een goede luidspreker¬ box, daar is iedereen het over eens. Maar wat is nu een goede box? Eén ding is zeker: goede luidspreker¬ boxen hoeven niet per se duur te zijn en lang niet alle dure boxen bieden voldoen¬ de kwaliteit voor het geld dat ze kosten. Reden ge¬ noeg voor Elex om eens een zelfbouw-box te ontwerpen die voor een heel schappelij¬ ke prijs uitstekende hifiweergave mogelijk maakt. Waarom hebben we eigen¬ lijk een box nodig? Kan de luidspreker niet gewoon direkt aan de uitgang van de versterker worden aangeslo¬ ten? Natuurlijk kan dat, maar het geluid is dan niet om over naar huis te schrij¬ ven. In de rubriek "hoe zit dat?" wordt dat probleem besproken. Het komt hierop neer: Als er geen scheiding wordt aangebracht tussen de voor- en achterkant van een luidspreker, dan treedt er "akoestische kortsluiting" op. De door de voorkant van de konus verplaatste lucht kan dan via een klein omweggetje weer terugstromen naar de achterkant. Op enige afstand van de luidspreker ontstaat dan slechts zo weinig luchtverplaatsing dat de luisteraar de indruk krijgt dat bepaalde frekwenties niet of nauwe¬ lijks weergegeven worden. Dat verandert als de luidspreker op een flinke plank wordt gemonteerd (een zogenaamd "klank¬ bord") — vooral de weerga¬ ve van de lage tonen gaat er dan stukken op vooruit. Hoe groter de plank, des te beter de weergave. Helaas
40 watt hifi-box voor zelfbouw ontbreekt meestal de ruimte om twee van zulke grote planken in de huiskamer neer te zetten. Dat hoeft ook niet. Een gewone geslo¬ ten oftewel "akoestische" box (er zijn ook andere ty¬ pen boxen, maar die laten we voorlopig maar voor wat ze zijn) kan eigenlijk worden beschouwd als een soort opgevouwen klankbord; zo'n box heeft dezelfde eigen¬ schappen als een oneindig groot klankbord en maakt als hij goed wordt bemeten een heel goede geluidskwali¬ teit mogelijk. Wat voor een luidspreker stoppen we nu in de box? Eigenlijk zouden we genoeg hebben aan één enkele luidspreker, mits die ten¬ minste het hele audiobereik van laag tot hoog goed kan
weergeven. En daar zit nou net de knoop. Er zijn wel luidsprekers die dat in hun eentje kunnen, maar voor hifi-weergave is de kwaliteit dan toch weer niet genoeg. Luidsprekers met een vrij grote konus doen het meestal prima in het lagetonen bereik, maar zijn te groot en te zwaar om de snelle trillingen van de hoge tonen te kunnen volgen; dat laatste vereist eigenlijk een heel kleine en lichte konus, maar die heeft dan weer moeite met de lage tonen. Daarom worden in hifiboxen vaak 2-weg of 3-weg systemen toegepast. Wij hebben gekozen voor een 2-weg systeem: een vrij gro¬ te luidspreker (woofer) voor de lage tonen tot 2000 Hz en een speciale kleine hoge-
tonen luidspreker (tweeter) voor het stuk van 2000 . . . 20.000 Hz. We hebben gezocht naar goed verkrijgbare, niet al te dure kwaliteitsluidsprekers en zijn uiteindelijk terecht gekomen bij twee typen van de firma Philips: een ca. 17 cm grote woofer, type AD70650/W8 (of AD70652/W8), en een zogenaamde dome-tweeter (AD01610/T8 of - eventu¬ eel - de AD01630/T8 of AD01631/T8) met een koe¬ pelvormige konus van slechts 25 mm diameter. Beide luidsprekers hebben een impedantie van 8 ohm. De tweeter kost zo'n f 25,— en de prijs van de woofer ligt zo rond de f 55,— in de meeste winkels. We dachten er het beste aan te doen om maar klein
te beginnen. De ELS-40 is daarom een heel kompakte box geworden met een in¬ houd van slechts 7 liter en buitenafmetingen van onge¬ veer 30 x 20 x 16 cm. Ondanks die geringe afme¬ tingen is het een heel fijn boxje geworden: het klinkt prima, het is vrij gemakkelijk zelf te maken en bovendien erg goedkoop. Luidspreker¬ boxen zijn sowieso zelfbouwprojekten waarbij men veel geld kan besparen en deze box is daar geen uit¬ zondering op: De ELS-40 zal aan materiaal niet veel meer kosten dan zo'n f 100,—, maar voor een kant-en-klare fabrieksbox van dezelfde kwaliteit moet al gauw f 250,— of meer worden neergeteld.
2-weg Hoewel het natuurlijk wel heel gemakkelijk zou zijn, kunnen woofer en tweeter helaas niet zonder meer pa¬ rallel worden geschakeld. Als de woofer hogere frekwenties krijgt te verwerken dan waar hij voor bedoeld is, gaat hij vreselijk beroerd klinken omdat hij zoals we daarstraks al zeiden veel te groot en te log is om die
Figuur 1. Zo werkt het schei¬ dingsfilter van de box. Van het signaal dat naar de woofer gaat worden de hoge tonen boven 2000 Hz verzwakt; bij de tweeter worden alle frekwenties ónder 2000 Hz verzwakt.
snelle trillingen nog goed te kunnen volgen. De tweeter kan zelfs kapot gaan als hij lagere frekwenties krijgt aan¬ geboden dan toegestaan. In een 2-weg systeem wor¬ den daarom woofer en tweeter met elkaar verbon¬ den via een "scheidingsfil¬ ter" dat het audio-gebied in twee stukken verdeelt en el¬ ke luidspreker de voor hem geschikte portie toebedeelt. Hoe die verdeling is toont fi¬ guur 1. Daar zien we een grafiek waar op de vertikale as de geluidssterkte (dB = decibel) en op de horizonta¬ le as de frekwentie zijn uit¬ gezet. Vanaf een frekwentie van 2000 Hz wordt door het filter het signaal dat van de eindversterker naar de woofer gaat sterk verzwakt. Voor wat betreft de tweeter is het precies andersom: van het signaal dat naar de tweeter gaat worden juist de frekwenties ónder 2000 Hz verzwakt. Telt men de beide kurven op, dan ontstaat er een min of meer rechte kurve — dus precies als wanneer we zón¬ der filter alle frekwenties onverzwakt aan één enkele luidspreker zouden hebben toegevoerd. De woofer en
tweeter samen gedragen zich dus mét filter als één luidspreker, maar dan wel een erg goede luidspreker!
Filter Hoe maak je nu zo'n filter? Voor een luidsprekerscheidingsfilter maken we gebruik van bepaalde eigen¬ schappen van spoelen en kondensatoren. Populair ge¬ zegd, kunnen die beide on¬ derdelen worden gebruikt als een soort frekwentieafhankelijke weerstanden. Een spoel heeft voor lage frekwenties een lage weerstand (lage tonen kun¬ nen er dus gemakkelijk doorheen), maar naarmate de frekwentie hoger wordt neemt haar weerstand steeds verder toe. Vanaf welke frekwentie dat ge¬ beurt is afhankelijk van de waarde van de spoel: hoe kleiner de spoel, des te ho¬ gere frekwenties laat ze door. Voor een kondensator geldt iets soortgelijks, maar dan precies omgekeerd. Die laat hoge frekwenties juist gemakkelijk door, maar als de frekwentie lager wordt, stijgt zijn weerstand. Dus in principe hebben we al een goed scheidingsfilter
als we in serie met de woofer een spoel schakelen en in serie met de tweeter een kondensator — ten¬ minste als de waarden van die onderdelen zó worden gekozen dat voor de tweeter de verzwakking van de lage tonen en voor de woofer de verzwakking van de hoge tonen op hetzelfde punt beginnen. Het filter van de ELS-40 is toch weer iets anders uitge¬ vallen natuurlijk. Met de door ons uitgekozen luid¬ sprekers bleek de allersimpelste oplossing niet zo goed te voldoen. Voor het in muzikaal opzicht beste re¬ sultaat kwamen we uit op het in figuur 2 getekende scheidingsfilter. Zouden voor de simpelste uitvoering al¬ leen C2 en L1 nodig zijn ge¬ weest, nu zijn L2 en C1 toe¬ gevoegd. Dat maakt het fil¬ ter "steiler". Eigenlijk niet zo moeilijk te begrijpen trou¬ wens. De reeds door C2 verzwakte lage tonen zien in spoel L2 een gemakkelijk "sluipweggetje" en zullen dus deels daar door gaan in plaats van door de tweeter; dat betekent dus nog eens extra verzwakking. C1 doet eigenlijk hetzelfde als L2, maar dan voor de hoge tonen. Zónder L2 en C1 'zouden we een verzwakking krijgen van 6 dB per oktaaf, nu is dat 12 dB per oktaaf (oktaaf = frekwentieverdubbeling). Dat is ook te zien in de grafiek van figuur 1. De weergavekurves van woofer en tweeter snijden elkaar bij precies 2000 Hz - dat is dus de scheidingsfrekwentie. Eén oktaaf verder (bij resp. 1000 Hz en 4000 Hz) liggen beide kurves op —12 dB; weer een oktaaf verder (500 Hz en 8000 Hz) op —24 dB, enz. In het snij¬ punt liggen de kurves allebei op —3 dB: dat komt over¬ een met een faktor 2, het¬ geen betekent dat de som van de twee kurves daar precies op 0 dB uitkomt. Opgeteld resulteren de twee
Onderdelenlijst (voor één box)
De "elektronica": LS1 = woofer = Philips AD70650/W8 (of AD70652/W8) LS2 = tweeter = Philips AD01610/T8 L1 = 1 m H L2 = 0,4 mH C1 = 10 i*F (bipolaire elko of polyester-kondensator) C2 = 8 JJF (bipolaire elko of polyester-kondensator) R1 = 2,2 Q, 5 watt Elex-print formaat 2 aansluitkastje (of 2 banaanstekerbussen) ca. 1,50 meter soepel snoer (1,5 mm 2 dik)
De kast: spaanplaat-wanden 16 mm dik 2 stuks 29,2 x 16,1 cm 2 stuks 21,8 x 16,1 cm 2 stuks 18,6 x 29,2 cm balkjes 2 x 2 cm 4 stuks 14,6 cm lang 4 stuks 29,2 cm lang 20 (zwarte) houtschroeven van 3 a 3,5 mm dik en ca. 15 mm lang (voor luidspre¬ kers en print) 8 a 10 houtschroeven van 4 a 5 mm dik en ca. 30 mm lang (voor achterwand) wat koploze spijkers van 3 cm en 4 cm lang 4 afstandsbusjes voor de print stuk glas- of steenwol, min. 25 mm dik, 15 cm breed en ca. 2 m lang stuk schuimplastic tochtband (ca. 1,50 m) houtlijm siliconenkit (eventueel)
Het doekfront: latjes ca. 1,5 x 1 cm 2 stuks 29,4 cm lang 2 stuks 21,8 cm lang stukje luidsprekerdoek ca. 36 x 25 cm 8 stukjes Velcron klittenband van ca. 4 cm lang 1
kurves dus in één lange rechte lijn — juist wat we wilden hebben. Verder zien we in het filter alleen nog een weerstand (R1). Die zorgt ervoor dat de door de woofer en tweeter geproduceerde geluidsdruk precies met elkaar overeen¬ komen, zodat een uitgeba¬ lanceerd geheel ontstaat. Voor tweeter AD01610/T8 moet R1 2,2 Q zijn, voor de AD01630/T8 of AD01631/T8 wordt dat 3,3 Q.
Wat hebben we nodig? Nu we zo'n beetje weten hoe het een en ander werkt, kunnen we zoetjesaan met het bouwen beginnen. De foto van figuur 3 laat zien wat er voor één box zoal nodig is. Om te beginnen de luidsprekers natuur/ijk. Dan de filteronderdelen, alsmede een Elex-print formaat 2 om het filter op te monteren. Vervolgens een aansluit-
doosje en wat soepel snoer voor de bedrading van de box. Het benodigde hout (spaan¬ plaat en balkjes) kan men de timmerman op maat la¬ ten zagen. Dan hebben we nog een tube houtlijm no¬ dig, een serie spijkers en schroeven, een stukje glasof steenwol voor de dem¬ ping van de kast, een rolle¬ tje tochtband voor een luchtdichte montage van de woofer en de achterwand en tenslotte een stukje luidsprekerdoek. Omdat het zo'n klein luidsprekerboxje is, hebben we van alles maar een beetje nodig en blijven de kosten beperkt.
formaat 2. De layout daar¬ voor staat in figuur 3 afge¬ beeld. Het zijn welgeteld 5 onderdelen, dus een moeilij¬ ke klus is het bepaald niet. Voor de kondensatoren moeten bipolaire eiko's of kunststof kondensatoren (polyester typen bijv.) wor¬ den toegepast; in géén ge¬ val gewone eiko's! L1 en L2 zijn speciale spoelen voor scheidingsfilters. Voor L1 moet een type worden ge¬ bruikt met een draaddikte van 1 mm, voor L2 volstaat 0,75 mm. Mochten er pro¬ blemen zijn met de verkrijg¬ baarheid van de filteronder¬ delen, dan kunnen deze, evenals de luidsprekers trou¬ wens, worden besteld bij de firma Remo in Rotterdam (tel. 010-523933). De spoelen hebben in het midden een gat; met een nylon bout, moer en ring kunnen ze daardoor gemak¬ kelijk op de print worden vastgezet. Met een beetje lijm of wat dubbelzijdig kle-
Het solderen We beginnen de bouw maar met het elektronisch gedeel¬ te — tenslotte is dat ons het meest vertrouwd. De soldeer-arbeid is hier zo ge¬ piept, want die bestaat al¬ leen uit het opzetten van het filter op een Elex-print
~l
/
N.
Figuur 2. Het filter bestaat uit twee spoelen en twee kondensatoren. De weerstand dient om de geluidsnivo's van woofer en tweeter op elkaar af te stemmen.
I
Figuur 3. Print-layout voor het scheidingsfilter.
W
~-^^^^
< »
1 Q
Figuur 4. Kompleet gemonteer¬ de print. De spoelen kunnen met een nylon bout, moer en ring op de print worden vast¬ gezet of, zoals hier, met een druppeltje lijm.
Figuur 5. De kast, kompleet met alle maten. Alles wordt gelijmd en gespijkerd, behalve de achterwand; die wordt geschroefd.
vend plakband gaat het ech¬ ter ook. Figuur 4 toont een foto van een gemonteerde print. Eventueel kan men de spoe¬ len ook zelf wikkelen, maar dat is wel een heel werk. Voor L1 (1 mH) gebruikt men als spoelvorm een stukje rond hout of PVC-pijp met een doorsnede van 25 mm en een breedte van eveneens 25 mm. Om te voorkomen dat de wikkelin¬ gen eraf glijden, maakt men er een soort klosje van door aan de zijkanten een paar ronde stukje triplex of kunststof te lijmen. Vervol¬ gens wikke/t men op deze kern zo'n 8 lagen gelakt ko¬ perdraad van 1 mm doorsne¬ de — in totaal 210 windin¬ gen. Voor L2 (0,4 mH) neemt men een spoelvorm met een diameter van 20 mm en een lengte van 12 mm. Hierop komen ca. 140 windingen gelakte ko¬ perdraad met een doorsnede van 0,7 of 0,75 mm.
Het timmeren In figuur 5 zien we een te¬ kening van de kast met alle maten. Alle wanden worden gelijmd en gespijkerd, behal¬ ve de achterwand; die wordt met schroeven vast¬ gezet, zodat de kast ook weer geopend kan worden indien nodig. De belangrijkste eis waaraan een luidsprekerkast moet voldoen is dat hij stevig is. Hij mag onder geen voor¬ waarde gaan meetrillen. Daarom zijn we bij het kastontwerp uitgegaan van spaanplaat met een dikte van 16 mm. Als bovendien, zoals getekend, langs alle randen verstevigingsbalkjes (ca. 2 x 2 cm) worden aan¬ gebracht en er niet te zuinig wordt omgegaan met lijm, dan moet met wat geduld en vlijt een kast kunnen worden verkregen die zowel stevig als luchtdicht is — en dat laatste is toevallig een tweede zeer belangrijke eis waaraan onze box moet voldoen.
Het gemakkelijkste is om het spaanplaat bij de tim¬ merman op maat te laten zagen. U mag het ook zelf doen, als het maar nauw¬ keurig gebeurt. Daarna wordt begonnen met het lij¬ men van de balkjes tegen de zijkanten en de onder- en bovenkant. Die moeten alle¬ maal precies 16 mm van de rand af komen. Flink wat lijm gebruiken hierbij en een paar spijkers (3 cm lang) om ze op hun plaats te houden. Zitten de balkjes eenmaal stevig vast, dan kunnen de zijkanten en de boven- en onderkant een voor een te¬ gen het frontpaneel worden gemonteerd. Steeds beide te verlijmen zijden royaal in¬ smeren met houtlijm en ver¬ volgens met spijkers vastzet¬ ten. Spijkers die door het spaanplaat heen in de balk¬ jes worden geslagen moeten ca. 3 cm lang zijn; spijkers die in de kopse kant van een spaanplaat-wand wor¬ den getimmerd kunnen be¬ ter wat langer worden geno¬ men (ca. 4 cm). Zitten alle panelen (met uit¬ zondering van de achter¬ wand) netjes tegen elkaar, dan is het het beste om de hele zaak een dag lang ste¬ vig in te klemmen, om te voorkomen dat er kieren ontstaan tijdens h.et drogen van de lijm. Dat kan met behulp van een paar flinke lijmtangen of door de hele kast met een stuk touw flink in te snoeren. Is men er na¬ derhand toch nog niet zeker van of alle verbindingen luchtdicht zijn, dan kunnen de naden eventueel met siliconen-kit worden be¬ werkt. Dan krijgen we nog het uit¬ zagen van de verschillende gaten: eentje van 85 mm diameter voor de tweeter en een van 142 mm voor de woofer. Daarna kunnen de luidsprekers al vast worden bevestigd. Hiervoor kunnen gewone houtschroeven wor¬ den gebruikt van 3 a 3,5 mm dik en ca. 15 mm lang. Een luchtdichte be-
vestiging van de woofer wordt bereikt door rondom het gat eerst een reepje schuimplastic tochtband te plakken.
De laatste loodjes Dan zijn we ondertussen be¬ land bij figuur 6. In de achterwand kan men, voor de aansluiting van het luidsprekersnoer, banaanstekerbussen aanbrengen of een tegenwoordig speciaal voor dit doel verkrijgbaar aansluitkastje met klemverbindingen. Voor dit laatste moet een rond gat worden uitgezaagd met een diame¬ ter van 5 cm; het kastje wordt met 4 houtschroefjes vastgezet. Daarna kan met behulp van 4 schroeven en evenzovele afstandsbussen de filterprint tegen de ach¬ terwand (of op de bodem) worden vastgeschroefd en kan de print al vast bedraad worden. Let hierbij goed op de polariteit! Het is verstan¬ dig om voor de plus-aansluitingen steeds rode kabel te nemen en voor de nul zwar¬ te — dat voorkomt verwar¬ ring. De plus-aansluiting is op de luidspreker aange¬ geven door middel van een rood merkteken. Nu krijgen we nog het
hoofdstuk "demping". Dat is nodig om te voorkomen dat er storende reflekties ont¬ staan in het interieur van de box, als gevolg waarvan een "hol" geluid ontstaat. Het dempen kan bij onze box op verschillende manieren. Men kan de box met "losse" steen- of glaswol of uitelkaar geplozen verpakkings¬ watten luchtig opvullen tot hij vol is. Het is ook moge¬ lijk om platen glas- of steenwol te gebruiken en daar op maat nette stukjes van te snijden en er alle wanden mee beplakken (bisonkit of tweezijdig klevend plak¬ band). Om te voorkomen dat dempingsmateriaal in de woofer terecht komt, kan men deze met nylonkous afdekken. Wanneer het dempingsma¬ teriaal is aangebracht en de bedrading nog eens is gekontroleerd, kan de achter¬ wand worden vastge¬ schroefd. De balkjes waar het achterpaneel tegenaan komt te liggen, wordt tevo¬ ren netjes aaneensluitend beplakt met schuimplastic tochtband. Dan weten we zeker dat de zaak luchtdicht afsluit. Daarna wordt de achterwand met 8 a 10 houtschroeven van ca. 3 cm
lengte op zijn plaats ge¬ schroefd (eerst in de achter¬ wand de gaten vóórboren). Dan nog het luidsprekerdoek. Dat is in verschillende soorten en dessins in de onderdelenhandel te koop. Be¬ halve het officiële luidsprekerdoek, zijn in stoffenzaken ook wel andere stoffen te vinden die voor dit doel ge¬ schikt zijn — niet te dik en te zwaar en goed "open" geweven, daar gaat het om. Het stof kan het beste, zoals in figuur 6, op een apart raamwerk worden gespan¬ nen, dat vervolgens met een paar stukjes Velcron klitteband (vastlijmen of nieten) tegen het frontpaneel kan worden bevestigd. Voor het raamwerk volstaan dunne vurenhouten latjes (ca. 1,5 x 1 cm). In de prototy¬ pen hebben we hiervoor halfronde latjes gebruikt — dat zag er erg aardig uit. Zijn de luidsprekers storend zichtbaar door het doek, dan kan het frontpaneel met matzwarte verf (schoolbordenverf) worden bewerkt: dan vallen ze minder op. Hoe men de kast verder af wil werken is louter een kwestie van smaak. Men kan hem schuren en lakken of beitsen; beplakken met kunststoffolie of kurktegels is ook een mogelijkheid; sommigen betimmeren hem met schrootjes en hij kan ook nog gewoon worden gefineerd.
van de kamer plaatst. De frekwentiekarakteristiek loopt ongeveer recht van 80 Hz tot 20.000 Hz. Wij hebben de box hier uitge¬ breid getest, beluisterd en vergeleken met allerlei ande¬ re boxen (zie ook figuur 7) en het moet gezegd dat on¬ ze "hifi-lilliputter" verras¬ send goed presteerde. Het mooie "open" geluid van de box bekoorde ons in hoge mate, maar misschien waren wij niet helemaal objektief — wie weet . . . Bij een versterkervermogen van 1 watt, levert de box op een afstand van 1 meter een geluidsdruk van 90 dB. Dat betekent dat het rendement vrij hoog is en dat de box al met een vrij kleine versterker tevreden is. Aan te bevelen zijn versterkers van ca. 10 . . . 50 watt. Rest ons nog u veel sukses toe te wensen bij de bouw en daarna veel luisterplezier.
En dan nu Ja, en dan is nu het span¬ nende moment aangebroken waarop de box op de ver¬ sterker kan worden aan¬ gesloten en kan worden ge¬ test. Als alle bouwinstrukties goed zijn opgevolgd, dan zal het resultaat van de luistertest zeker niet tegevallen. De ELS-40 produceert een mooi evenwichtig geluidsbeeld — fris in het hoog en met een voor de geringe afmetingen zeer akseptabele bas, die nog wat beter tot zijn recht komt als men de box in een hoek
Figuur 6. Hier is te zien hoe het filter wordt gemonteerd en hoe de stofbespanning wordt aangebracht. Figuur 7. Er is heel wat geme¬ ten en geluisterd voordat we tevreden waren. Hoewel de vergelijking hier niet helemaal eerlijk was, want zowel kwa afmetingen als kwa prijs zat er meer dan een faktor 20 ver¬ schil tussen deze twee boxen.
Een leuk spelletje dat het op elk feestje goed doet. Waar¬ schijnlijk zullen de meeste gasten staan te dringen om er hun reaktiesnelheid mee te kunnen testen. Eigenlijk zou de reaktie-tester zelfs een vast onderdeel van elke fuif moeten vormen, want de test geeft namelijk naast de nodige hilariteit ook nog een prima beeld van het alkoholgebruik op zo'n avond. Het meten van de rëaktietijd gebeurt hier op een heel eenvoudige manier. Een stok met een metalen uiteinde en een lengte van ongeveer 0,6 meter hangt aan een elektromagneet. Het "slacht¬ offer" houdt zijn hand in de in figuur 1 afgebeelde posi¬ tie en drukt met zijn andere hand op de startknop. Na een willekeurige tijd, ergens tussen de twee en tien sekonden, wordt plotseling de stroomtoevoer naar de elek¬ tromagneet onderbroken en valt de stok naar beneden.
Figuur 1. Iemand met een goed reaktievermogan vangt de plotseling naar beneden vallende stok al na enkele cen¬ timeters op.
ëaktie-tester De speler vangt de stok op en kan nu bij zijn duim zijn reaktiesnelheid in centi¬ meters aflezen. Omdat de stroomtoevoer slechts één sekonde wordt onderbroken, kan de stok meteen weer aan de elektro¬ magneet worden gehangen. Het spel kan dus meteen weer opnieuw beginnen.
De schakeling De "wachttijd" van de tester wordt bepaald door de rond N1 opgebouwde oscillator. Een IC van het ty¬ pe 4093 bevat vier NANDschmitt-triggers (N1 . . . N4) met elk twee ingangen (fi¬ guur 2). Een schmitt-trigger heeft een speciale manier van omschakelen. Evenals het timer-IC 555 heeft ook de schmitt-trigger twee
spanningsnivo's waarbij hij omschakelt. Het laagste spanningsnivo noemen we U| (onderste omschakelspanning) en het hoogste U|| (bovenste omschakelspanning). Is de ingangsspanning van N1 hoger dan U||, dan staat op de uitgang een spanning van 0 V. Wanneer de span¬ ning lager dan U| is, staat de voedingsspanning U^ op de uitgang. Het verschil tus¬ sen U| en U|| wordt hysteresis-spanning ge¬ noemd, afgekort als U n (fi¬ guur 3). Hoe funktioneert nu de oscillator? Op het ogenblik dat de schakeling wordt geaktiveerd, is C1 ontladen en werkt N1 als inverter met een schmitt-trigger-funktie. Vanwege de lege kondensator is de spanning op de in¬
gang 0 V, waardoor op de uitgang de voedingsspan¬ ning U D staat. CV wordt nu via R2 zolang opgeladen, totdat de spanning de bo¬ venste drempel (U||) heeft bereikt. De uitgang van N1 springt dan op 0 en de kondensator wordt via D1 en R1 ontladen. Zodra de onderste drempel (U|) wordt bereikt, zal opnieuw de voedings¬ spanning op de uitgang komen te staan. De oplaadtijd wordt door C1 en R2 bepaald, de ontlaadtijd door C1 en R1. De diode maakt dat het ontladen via de (kleinere) weerstand R1 ge¬ beurt. Daardoor is de ont¬ laadtijd van C1 (ongeveer 0,5 sekonde) aanmerkelijk korter dan de oplaadtijd (ongeveer 10 sekonden). Het op- en ontladen gebeurt alleen met het verschil van
Figuur 2. De schakeling bestaat uit weinig meer dan een IC en twee transistoren en is heel eenvoudig na te bouwen. Figuur 3. Een schmitt-trigger heeft twee omschakelspanningen. Het verschil hiertussen noemen we de hysteresis. Figuur 4. Dit puls-diagram geeft een overzicht van het verloop van de spanning op verschillende punten in de schakeling.
4
U| en U||, namelijk met de spanning U n . De oplaadtijd is dus niet alleen afhankelijk van de (condensator en de weerstand, maar ook van U n . U n kan niet worden veranderd. Wanneer na het bouwen van de schakeling blijkt dat het opladen langer dan 10 sekonden duurt, moet C1 door een kleinere kondensator worden vervan¬ gen. Verschillen in tijd kun¬ nen ontstaan omdat U n per IC-fabrikaat kan variëren. De verschillen liggen tussen de 0,5 V en 5 V. Het door ons gebruikte Motorola-IC 4093 heeft bij een voedingsspan¬ ning van 15 V een hysteresis van 0,5 V. De U2-kurve in figuur 4 laat het op- en ontladen van C1 zien. U3 is de door N1 gele¬ verde puls die op de ingang van de rond N2 en N3 op¬ gebouwde flipflop staat. De¬ ze flipflop vormt eigenlijk een soort "poort" die voor U3-pulsen dicht blijft. Met startknop S1 wordt die poort door de U1-puls ge¬ opend. Nu wordt één U3puls doorgelaten die ook meteen de poort weer ach¬ ter zich sluit. Elke tien sekonden verschijnt er een nieuwe U3-puls op de ingang van de flipflop. Het drukken van de start-
knop is op elk willekeurig moment mogelijk. De tijd tussen het bedienen van S1 en het verschijnen van de U3-puls is dus volkomen toevallig en ligt ergens tus¬ sen de 0 en 10 sekonden. Wanneer de flipflop is gereset, valt de stok naar bene¬ den. Dat gaat als volgt in zijn werk: Is de flipflop niet geset, dan staat op de uit¬ gang van N1 de voedings¬ spanning U D (vergelijk fi¬ guur 4). Kondensator C3 is opgeladen. Op de ingang van N4 (inverter) staat 0 V en op de uitgang staat de voedingsspanning (U5). De beide transistoren geleiden en de elektromagneet is aktief. Is de speler klaar om de stok op te vangen, dan drukt hij de startknop. U1 zorgt er dan voor dat de flipflop wordt geset en de uitgang (U4) springt van Ub op 0 V. C3 laat deze nega¬ tieve spanningsbron door, maar op N4 heeft die geen invloed, want op de ingang daarvan staat namelijk al 0 V. Na een willekeurige tijd wordt de flipflop door de volgende U3-puls gereset. Op de uitgang (U4) komt nu U D te staan. Deze positieve spanningssprong wordt eveneens door C3 doorgela-
Onderdelenlijs R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = C1 = C2 = C3 = T1 T2 = Dl = D2 = IC1 = S1 =
15 kQ 4,7 MQ 22 kQ 100 kQ 1 MQ 15/iF/16 V (zie tekst) 10 nF 470 nF TIP 3055 BC 547B 1N4148 1N4001 4093 drukknop
Figuur 5. De hele schakeling is vrij gemakkelijk op een Elexprintje formaat 1 onder te brengen. Figuur 6. De elektromagneet bestaat uit een ijzeren bout en 100 meter gelakte koperdraad. Figuur 7. Het eindresultaat. De elektromagneet is bevestigd aan een galgvormige stan¬ daard welke is gemaakt van koperen buis. De stok is aan het uiteinde voorzien van een schroef die door de elektro¬ magneet wordt aangetrokken.
diversen: 1 standaardprint, formaat 1 100 m gelakte koperdraad 0,2 mm 1 M8-bolkop-schroefbout van 100 x 8 mm met moertje en onderleg ringetje 1 houten stok 10 x 10 x 600 mm montagemateriaal voor de standaard (hout of koperen buis), behuizing (aansluitdraden, geïsoleerd soepel draad) netvoeding: 1 transformator 220 V/8 V 1 A (beltrafo) 1 bruggelijkrichter B 40C 1500 1 afvlak elko 2200 ^F 1 schakelaar 1 zekeringhouder 1 zekering 0,1 A
Figuur 8. De schakeling stelt geen bijzondere eisen aan de netvoeding. De voeding hoeft dus niet gestabiliseerd te worden.
ten. Op de ingang van N4 komt nu heel even de voe¬ dingsspanning te staan, waardoor de spanning op de uitgang 0 V wordt. T1 en T2 sperren, de stroomtoevoer naar de elektromagneet wordt onderbroken en de stok valt naar beneden. Daarna gaat er nog enige tijd overheen voordat de speler reageert en de stok opvangt. Intussn wordt C3 weer opgeladen, m.a.w. de spanning over R5 en de in¬ gang van N4 neemt lang¬ zaam af. Dit duurt ongeveer één sekonde. Daarna staat op de uitgang van N4 weer U D , de transistoren geleiden en de elektromagneet is dus aktief. De speler hangt de stok op zijn plaats en het spel kan opnieuw beginnen.
De bouw Wie zich aan de hier afge¬ beelde komponentenopstelling (figuur 5) houdt, zal met de bouw van de scha¬ keling weinig of geen pro¬ blemen hebben. De elektro¬ magneet kan men ook zelf maken. De kern daarvan bestaat uit een bolkopschroefbout van 8 mm doorsnede en 10 cm lengte. Een moer met een passend onderlegringetje worden on¬ geveer 15 mm op de bout gedraaid. Om de ruimte tus¬ sen de kop van de bout en het moertje wordt gelijkma¬ tig 100 m gelakte koper¬ draad met een doorsnede van 0,2 mm gewikkeld. Die klus gaat een stuk vlugger als de bout in een boorma¬ chine wordt geklemd en de draad van de rol om de ronddraaiende bout wordt gewikkeld. De eerste tien Q On \2>
1
Si | 1
220 V~
S1
i 1
windingen gebeuren met de hand, zodat er een stevig begin ontstaat. Wanneer de schakeling in een kastje wordt gebouwd, kan de elektromagneet aan een met het kastje verbon¬ den standaard worden ge¬ monteerd. De standaard kan van hout of ander nietmagnetisch materiaal wor¬ den gemaakt. In figuur 7 is het door ons gebouwde proefmodel te zien. Voor de standaard is hier een kope¬ ren buis toegepast. De afmetingen van de hou¬ ten stok zijn 1 x 1 x 60 cm. De centimeterverdeling kan met behulp van een duim¬ stok worden gemaakt. In één uiteinde van de stok wordt een houtschroef ge¬ draaid, waarmee hij aan de elektro-magneet wordt gehangen. Door de elektromagneet loopt een stroom van onge¬ veer 0,3 A. T1 wordt daar¬ door niet zwaar belast en hoeft dus niet van een koellichaam te worden voorzien. Wordt de schakeling in een kastje gebouwd, dan is het verstandig ook meteen een netvoeding in de kast te monteren. Omdat de scha¬ keling geen bijzondere eisen aan de stroomvoorziening stelt, is een eenvoudige net¬ voeding, bestaande uit transformator, bruggelijkrich¬ ter en afvlak-elko, voldoen¬ de. De bruggelijkrichter wordt direkt aan de sekundaire aansluitingen van de trafo gesoldeerd. Voor de afvlakkondensator is nog genoeg plaats op de print. In figuur 8 is voor alle zeker¬ heid nog eens een dergelijke simpele netvoeding ge¬ tekend. Dl . . .D4 = B40C1500
l,
1f
beltraio 8 V
Dl
^
\ ^
D2
-f-© ^
4
c
1 ^2200M 25 V
- >o/ 1 ^\
83783X4
1
4 Een stereo-installatie moet een lust voor oor en oog zijn. Dat laatste geldt vooral voor huiskamerapparatuur. Het is wel jammer wanneer bij het opstellen van de ap¬ paratuur en de boxen meer rekening met het oog dan met het oor wordt gehou-' den. Het is slechts weinig mensen bekend dat vooral de opstelling van de boxen grote invloed op de geluids¬ weergave heeft. Het beste is dus de luidsprekers zo op te stellen dat ze niet alleen goed in het geheel van de huiskamer passen, maar ook goed klinken. Al bestaat hiervoor geen algemene oplossing, we kunnen wel enkele praktische aanwijzin¬ gen geven.
Boxen en ruimte Jammergenoeg is het prak¬ tisch onmogelijk dat het ori¬ ginele geluid volkomen na¬ tuurgetrouw wordt weerge¬ geven. Dit geldt vooral voor de ruimtelijke indruk. Ook al kunnen we aan de afmetin¬ gen van de kamer niets ver¬ anderen, er zijn nog genoeg
L
R
gelijkzijdige driehoek
Figuur 1. Boxen en luisterplaats vormen min of meer een gelijkzijdige driehoek.
andere mogelijkheden om het geluid te beïnvloeden. De plaats van de boxen, de plaats van waaruit bij voor¬ keur naar muziek wordt ge¬ luisterd en de bekleding van de muren spelen een belangrijke rol. Ook de fabrikant geeft meestal nuttige aanwijzin¬ gen voor het opstellen van de boxen. Zo moeten boe¬ kenplankboxen, die door¬ gaans op een hoogte van minstens een halve meter geplaatst dienen te worden, niet op de vloer worden ge¬ zet (tenzij de fabrikant an¬ ders vermeldt). Als luidsprekerboxen in een wandrek worden onderge¬ bracht, moeten we erop let¬ ten dat er zich onder, boven of naast de boxen geen open kasten bevinden. Dit om verkleuring te voorko¬ men van de hogere bastonen tot in het onderste middentoonbereik toe. Open kasten kunnen namelijk als 'klankkast" gaan fungeren en dan de geluidsweergave nadelig beïnvloeden. Wan¬ neer zich naast de boxen een gesloten ruimte bevindt (bijvoorbeeld een gesloten kastje of een "boordevolle"
boekenplank), is de geluids¬ weergave een stuk beter. De afstanden tussen de luidsprekerkasten en de plaats van waaruit bij voor¬ keur naar de muziek wordt geluisterd, moeten een denkbeeldige gelijkzijdige driehoek vormen (figuur 1). Het opstellen van de boxen tegen eenzelfde wand en in de buurt van de hoeken re¬ sulteert in een duidelijke ver¬ sterking van de basweergave. Dit kan een voordeel zijn voor boxen met een zwakke weergave van de lage tonen (miniboxen). Luidsprekers met voldoende basweergave (middelgrote boekenplankboxen) kunnen het beste tegen een wand — op voldoende afstand van de hoeken — worden bevestigd. Om een onna¬ tuurlijke, overdreven weer¬ gave van de lage tonen te vermijden moeten grote luidsprekerkasten bovendien nog iets van de muur staan. In het algemeen klinken luidsprekers in de buurt van absorberende wanden (gor¬ dijnen en boekenplanken) beter dan in de buurt van gladde, reflekterende opper¬ vlakken. Voor de symmetrie van het klankbeeld is het in ieder geval ideaal als de akoestiek voor beide boxen gelijk is. Een schuine wand of een kleinere afstand tot de wand van één van de boxen, en het klankbeeld verschuift. Is het onmogelijk voor beide boxen een iden¬ tieke akoestiek te kreëren, dan kan alleen het instellen van de "balance" op de ver¬ sterker en, indien aanwezig, een voor rechts en links af¬ zonderlijke toonregeling of equalizer nog uitkomst bieden. Ondanks een verbetering met behulp van dome- of band-tweeters is de uitstra-
ling voor hoge frekwenties nogal beperkt. Daarom is de geluidsweergave het beste als de luidsprekers gericht zijn op de luisterplaats. Voor voldoende stereo-indruk en een goed klankbeeld richten we de boxen zoveel mogelijk op één punt, dat 1 a 1,5 meter voor de luisterplaats ligt. Bij de keuze van een luisterplaats moet ook rekening worden gehouden met de invloed van wanden, vloer en plafond. Omdat het door deze oppervlakken gereflekteerde geluid een langere weg dan de direkte geluids¬ golven moet afleggen voor¬ dat het de luisteraar bereikt, kan een gedeelte verloren gaan. Bepaalde frekwenties zijn dan op bepaalde plaat¬ sen in de kamer niet of nau¬ welijks te horen. Dat is het geval wanneer frekwenties van het direkte en het indirekte (gereflekteerde) geluid precies in tegenfase op de luisterplaats aankomen, waardoor ze elkaar ophef¬ fen. Dit effekt is vooral merkbaar bij lage tonen (la¬ ger dan 200 Hz) en is met
een geschikt testsignaal (ruis met een verhoogd basaandeel) goed te horen door telkens naar een andere plaats in de kamer te lopen. Zoek nu de plek waar zo weinig mogelijk van het ge¬ luid verloren gaat en de luisterplaats is gevonden! Vertrouw hierbij alleen op
A
A y'.
het gehoor en vergeet alle aanwijzingen wanneer een totaal andere opstelling van de luidsprekers veel beter blijkt te zijn.
Testsignalen Ook voor het opstellen van de boxen geldt: "praktijk gaat boven theorie". Als testsignaal kan het beste een langspeelplaat met een breed akoestisch spektrum worden gebruikt. Bijvoor¬ beeld muziek gespeeld op instrumenten waarvan men de originele klank goed kent. Ook een HiFidemonstratieplaat kan nog van nut zijn. Alvorens de luidsprekers in de woonruim¬ te te beoordelen, zetten we de toon- en de balansrege¬ ling in de neutrale stand. De geluidssterkte moet zoveel mogelijk het nivo waarmee de muziek is opgenomen benaderen. De kwaliteit van de basweergave kunnen we beoordelen aan de hand van de stem van een mannelijke
Figuur 2. Deze opstelling leidt tot een asymmetrische stereoweergave. De box rechts staat korter op de zijwand dan de box links. Het signaal rechts wordt hierdoor sterker gereflekteerd, waardoor de luister¬ plaats naar de andere kant verschuift. Figuur 3. Wanneer de boxen op de luisterplaats worden ge¬ richt, moet het "snijpunt" in de regel iets vóór de luisteraar liggen, waardoor de stereoindruk wordt verbeterd.
I en
SS
Figuur 4. Elk oppervlak in een woonruimte reflekteert geluid. Hierdoor kunnen bepaalde frekwenties worden versterkt, maar ook onderdrukt worden.
'//////'SSSSSS/, spreker. Voor het opsporen van plaatsen in de woon¬ ruimte waar bepaalde frekwenties verloren gaan kan een ruissignaal op een de¬ monstratieplaat, een ruisge¬ nerator of een FM-tuner (die op de ruis tussen de zen¬ ders is ingesteld) worden gebruikt.
de luidsprekers en platen¬ speler te klein is, kan er een akoestische terugkoppeling ontstaan. Ook wanneer nog net geen "rondzingen" ont¬ staat, wordt de kwaliteit van het geluid nadelig beïn¬ vloed. Een lichte platen¬ speler zonder subchassis is hiervoor zeer gevoelig.
Afstand houden
Het aansluiten
Wanneer de afstand tussen
Feitelijk moet met de lengte
van de kabel ook de dikte toenemen. Daardoor wordt de weerstand van de kabel zo klein mogelijk gehouden. Een kabel met een doorsne¬ de van zo'n 2,5 mm2 is rela¬ tief goedkoop en een goede investering.
gedefinieerd is en een zwak lage-tonen-aandeel heeft. Mocht dit het geval zijn, dan is een eenvoudige fasetest aan te raden. Voor meer hierover zie de tip "fasetest" in dit nummer.
Tot slot Vooral na het aansluiten van nieuwe kabels kan het ge¬ beuren dat de weergave on-
elektronische ratten- en muizenverjager Door ratten en muizen on¬ dervindt de maatschappij jaarlijks enorme schade die in de miljarden loopt. Mil¬ joenen tonnen levensmidde¬ len, hout, kunststoffen, pa¬ pier, stroomkabels enz. gaan verloren. Zeer schadelijk zijn ook verontreinigingen ont¬ staan door uitwerpselen, uri¬ ne, haren en bakteriën welke een gevaar vormen voor de gezondheid. De verschillende ratten- en muizensoorten bereiken een gemiddelde leeftijd van 4 . . . 7 jaar en hebben een beangstigend vermenigvuldi¬ gingsvermogen. Een jonge rat kan in één seizoen 3 tot 6 keer steeds 6 . . . 15 jon¬ gen baren, terwijl deze op hun beurt reeds na 3 maan¬ den zelf weer jongen kun¬
nen werpen. Dat betekent dat uit één paar in de loop van één jaar 7000 tot 10.000 nakomelingen kunnen voort¬ komen. De hoeveelheid voedsel die een rat per dag nodig heeft, bedraagt onge¬ veer een kwart van zijn li¬ chaamsgewicht. Openingen niet groter dan de kop van het dier zijn voldoende om in een ruimte binnen te dringen. De gewone manier om on¬ gedierte te bestrijden kosten veel werk en geld. Boven¬ dien levert het strooien van gif en het zetten van vallen lang niet het gewenste re¬ sultaat. Na het sterven van de eerste dieren wordt het uitgestrooide gif door de an¬ deren gemeden en ontwik¬ kelt zich na korte tijd een
zekere ongevoeligheid (im¬ muniteit), zodat het gif ver¬ der praktisch geen uitwer¬ king heeft. Een val kan eerst weer diensten bewijzen na¬ dat men deze heeft geleegd. Bovendien prenten de dieren zich de plaatsen van de val¬ len in het geheugen, want zodra de eerste slachtoffers vallen, gaan hun soortgeno¬ ten deze plekken angstvallig uit de weg. Sinds enige tijd is voor bestrijding van deze schade¬ lijke dieren door de firma Clock Electronics uit Nijme¬ gen een elektronische ratten- en muizenverjager in
ü de handel gebracht. Dit ap¬ paraat zendt een voor het menselijk gehoor niet waar¬ neembare intensieve alarmtoon uit met een tussen 27 tot 35 kHz variërende frekwentie en een geluidsdruk van ca. 105 dBA. Door de kombinatie van geluidsdruk en frekwentievariatie wordt bereikt dat de dieren, zelfs op de lange duur, niet aan de alarmtoon gewend raken. Ratten en muizen hebben in
*
wezen een gevoeliger ge¬ hoor dan mensen of huis¬ dieren. Bij het horen van de alarmtoon verlaten ze in al¬ lerijl de ruimte en keren niet meer terug. Wanneer geen vluchtmogelijkheid meer openstaat, sterven ze aan de gevolgen van stress. De enorme resultaten die met de ratten- en muizenbestrijding door middel van ultrasone golven werden be¬ reikt, zijn in diverse universiteitslaboratoria getest en be¬ vestigd. Het bereik van deze ratten- en muizenverjager gaat tot ca. 250 m2. Het ap¬ paraat is voorzien van twee extra luidsprekeruitgangen, zodat er later eventueel twee aanvullende ultrasoonboxen op kunnen worden aangesloten. Hierdoor wordt een bereik mogelijk gemaakt van ca. 700 tot 800 m2, waardoor bijvoorbeeld drie aparte ruimten kunnen wor¬ den beveiligd. Door aanslui¬ ting van meerdere ultrasoonboxen op een centrale een¬ heid kunnen ook grotere ruimten optimaal door de geluidsgolven bestreken worden. Ratten en muizen die na verdrijving door het elektro¬ nische afweerapparaat geen nieuwe schuilplaats in be¬ woonde gebouwen meer vinden, "verwilderen" na enige tijd en worden bloot¬ gesteld aan de gevaren die verbonden zijn aan een le¬ ven in een natuurlijke omge¬ ving, dit veroorzaakt een af¬ name van het aantal dieren, enerzijds vanwege de vele natuurlijke vijanden, ander¬ zijds dient de benodigde le¬ vensruimte eerst veroverd en daarna voortdurend verde¬ digd te worden. Zo is uit een studie gebleken dat konkurrerende koloniën zich nooit verenigen. Om dat te bewijzen werd een kolonie geplaatst tussen een andere kolonie en een voedingsbron. De kolonie die zich het dichtst bij de
voedingsbron bevond, ver¬ dedigde deze voortdurend en er werd waargenomen dat in de verder verwijderde kolonie de agressiviteit on¬ der de soortgenoten voort¬ durend toenam, waarbij een aanmerkelijk hoger sterftecij¬ fer te konstateren viel. Te¬ vens bleven de dieren in de verder verwijderde kolonie in groei en vruchtbaarheid aan¬ zienlijk achter. Deze onderzoeken leiden tot de konklusie dat knaagdie¬ ren, eenmaal uit hun veilige omgeving verdreven, ge¬ dwongen worden een nieuw onderkomen te zoeken dat nog niet bezet is door ande¬ re soortgenoten. Lukt ze dit niet, dan moeten ze in hun natuurlijke rol van in het wild levende dieren terugke¬ ren, met als gevolg dat het bestand op natuurlijke wijze aanzienlijk terugloopt, ver¬ oorzaakt door angst, ge¬ vechten, honger of de vele vijanden. Daarbij kan ervan worden uitgegaan dat de beesten, wanneer men het elektronische afweerapparaat in werking stelt, niet alleen het gebouw zullen verlaten, maar er ook daadwerkelijk door worden vernietigd. Een indrukwekkend bewijs van de invloed van ultrasone geluidstrillingen op ratten en muizen, leverde een proef met 17 laboratoriumratten, waarbij moest worden vast¬ gesteld of door gebruik van het elektronische afweerap¬ paraat de dieren ervan weer¬ houden zouden worden een bewaakte ruimte binnen te gaan. Voor dit doel werden de 17 ratten geplaatst in twee ruimten die door mid¬ del van een tunnel met el¬ kaar in verbinding stonden. In de eerste drie dagen kon¬ den de ratten zich in beide ruimten vrij bewegen. In één van de beide ruimten bevond zich voedsel en wa¬ ter voor de dieren. De test met het elektronische af¬ weerapparaat werd in die
ruimte 72 opeenvolgende uren uitgevoerd. Met behulp van een fotocel werd gere¬ gistreerd hoeveel dieren in de ruimte binnengingen waarin zich het voer bevond en hoelang ze zich daarin ophielden. De resultaten zijn in tabel 1 weergegeven. De uitkomst bewijst dat in de 72 uur waarin het apparaat was ingeschakeld, de ratten die toch de bewaakte ruimte binnengingen, zich niet lan¬ ger dan één minuut daarin ophielden! Tegen het einde van de test¬ periode kwam geen van de proefdieren meer in de be¬ waakte ruimte. Daaruit kun¬ nen we afleiden dat de knaagdieren eerder de voor¬ keur geven aan honger en dorst, dan zich bloot te stel¬ len aan het ultrasone geluid. In een volgende test werd een voormalig pakhuis als proefgebied gebruikt. Daar de dieren normaal overdag niet te zien zijn, werden er op verschillende plaatsen vooraf gewogen hoeveelhe¬ den voer uitgelegd. De daaropvolgende dag werd het voer opnieuw gewogen en vernieuwd. Uit tabel 2 is op te maken dat in de eerste 6 dagen waarin het voer werd uitgelegd, de hoeveelheid van het opge¬ vreten voer steeds toenam. Op grond van het gekonsumeerde voer werd geschat dat zich ongeveer 100 ratten in het gebouw bevonden. Na de tiende dag werd de proefruimte in het gebouw met een elektronisch verjaagapparaat beveiligd. Reeds na vijf dagen kon geen ver¬ der voedselverbruik worden vastgesteld, zodat na 16 da¬ gen ervan kon worden uit¬ gegaan dat alle dieren het gebouw hadden verlaten. Literatuur: Dr. James Nicholson, University of Man/land — Poultry and Farm management. Dr. Robert Calhoun — A study in behaviour rat societies, 4-3-1 con¬ flict and territory.
Tabel 1 testduur (uren)
0
hoeveel¬ heid uit¬ testduur gelegd hoeveelheid (dagen) gekonsumeerd voer (gram) voer (gram) 1 403 3,136 2 314 3,136 3 556 3,136 4 1.299 3,136 5 1.678 3,136 6 3,136 2.848 7 3,136 2.318 8 3,136 2.135 9 3,136 2.222 10 3,136 2.289 inzet afweer¬ apparaat 11 3,136 1.158 624 12 3,136 13 3,136 336 14 3,136 69 3,136 15 8 16 3,136 0 17 3,136 0 3,136 18 0 3,136 19 0 20 3,136 0 21 3,136 0 22 3,136 0 3,136 23 0 24 3,136 0 25 3,136 26 3,136 2 7 . . . 6 0 3,136 0
Tabel 2
transistoren monteren Elektronica als hobby is leuk, maar schema's lezen en begrijpen, weten waarom een bepaalde weerstand een bepaalde waarde heeft, wel¬ ke funkties transistoren in een schakeling hebben, enz. is meestal minder leuk. Het wordt echter pas interessant als een schakeling is ge¬ bouwd en ook nog werkt. Wanneer we bij het bouwen van een elektronische scha¬ keling op enkele belangrijke punten letten, zal sukses verzekerd zijn. Daarom wordt in Elex de bouw van een schakeling uitvoerig en zo eenvoudig mogelijk be¬ schreven, want het is juist de beginneling die het van aanwijzingen en tips hebben moet. Hij dient bijvoorbeeld te weten hoe en waar de komponenten op de print moeten worden gemon¬ teerd, hoe belangrijk de polariteit bij eiko's en dioden is, naar welke kant de pen 1-markering van een IC moet wijzen, waar de basis-, de emitter- en de kollektoraansluiting van een transis¬ tor moet komen te zitten. Dank zij zulke aanwijzingen en een komponentenopstelling is het bouwen van een elektronische schakeling vrij simpel. Toch wil dit niet zeggen dat daarmee alle problemen verholpen zijn. Bij de montage van een transistor op een koelvlak dienen zich weer andere problemen aan die, bijvoor¬ beeld afhankelijk van de er¬ varing van de hobbyist, al dan niet juist aangepakt worden.
De temperatuur . . . . . . van een transistor mag niet boven een bepaalde waarde stijgen. Daarom
moeten we ervoor zorgen dat de transistor niet in de buurt wordt geplaatst van een komponent die warmte uitstraalt, want door de ho¬ gere omgevingstemperatuur kan de werking van de transistor nadelig worden beïnvloed. Elke transistor die zoals bekend uit halfgelei¬ dermateriaal is opgebouwd, is namelijk gevoelig voor warmte. Wanneer de tempe¬ ratuur nu tot boven de maximaal toelaatbare waar¬ de stijgt, lopen we het risiko dat de transistor kapot gaat. Ook bij het solderen moet erop worden gelet dat de transistor niet door overver¬ hitting kapot gaat. Halfgelei¬ ders mogen niet te heet worden. In het volgende schema wordt een overzicht gegeven van de temperatu¬ ren tijdens het solderen en de maximale soldeertijd.
Wie het zekere voor het on¬ zekere wil nemen, kan tij¬ dens het solderen de aansluitdraden met een pincet koelen. Met een beetje erva¬ ring is de kans echter klein dat een transistor tijdens het solderen te heet wordt. Daarom hoeft een transistor niet per se van een monta¬ gevoetje voorzien te zijn. In de regel wordt de transistor direkt op de print gesol¬ deerd. Voor elk type transis¬ tor bestaat er echter een voetje. Wie het dus toch wil gebruiken, kan dat natuurlijk doen. In figuur 2 zijn enkele voetjes afgebeeld. Een voetje is gemaakt van elektrisch niet-geleidend ma¬ teriaal waarin de aansluitpennen in de vorm van een halve cirkel zijn opgesteld. Kontaktveren zorgen ervoor
dat de transistor stevig in het voetje zit.
Monteren van koellichamen ledere transistor heeft een maximaal toelaatbare dissipatie (omzetting van elektri¬ sche energie in warmte). De temperatuur van de transis¬ tor is natuurlijk erg afhanke¬ lijk van de dissipatie. Hoe O
Tabel
behuizing transistor
temperatuur soldeerpunt
metaal
kunststof
max. 250°C max. 250°C 250.. 350°C
afstand tussen soldeerpunt en behuizing 1,5.. .5 mm meer dan 5 mm meer dan 5 mm
maximale soldeertijd 5s 10 s 5s
max. 250°C max. 250°C
2 . . . 5 mm meer dan 5 mm
3s 5s
Figuur 1. De transistor met een kunststof TO92-behuizing is één van de kleinste kompo¬ nenten. Figuur 2. Allerlei transistor¬ voetjes.
meer elektrische energie in warmte wordt omgezet, des te hoger de temperatuur. En, zoals we al weten, mag de temperatuur niet boven de maximaal toelaatbare waarde stijgen. Het is dus duidelijk dat er maatregelen nodig zijn die ervoor zorgen dat de temperatuur van de transistor zo laag mogelijk blijft. Het koelen van transistoren met een metalen TO-behuizing is vrij eenvou¬ dig. Op de transistor hoeft alleen maar een koelsterretje te worden geklemd (fi¬ guur 3). Dit koelsterretje maakt direkt kontakt met de transistor, waardoor er een vergroting van het oppervlak van de behuizing ontstaat. De warmte kan zich nu veel beter verdelen. Bij transistoren met een kunststof SOT32- en TO220-behuizing is het mon¬ teren van een koellichaam minder vlug gebeurd. De transistor moet namelijk op het koellichaam worden ge¬ schroefd. In figuur 4 zijn twee verschillende koellichamen (U-profiel) met transis¬ toren getekend. Deze tran¬ sistoren hebben aan een
kant van hun kunststof be¬ huizing een metalen opper¬ vlak. Dit oppervlak moet di¬ rekt tegen het koellichaam worden gemonteerd. Wordt de transistor horizontaal ge¬ monteerd, dan moeten de aansluitingen 90° worden omgebogen (figuur 4). Hij kan natuurlijk ook vertikaal worden bevestigd. Het metalen oppervlak of de behuizing van de transistor (afhankelijk van het type) is met de kollektoraansluiting verbonden. Wanneer de transistor op het koellichaam wordt geschroefd, mag het koellichaam niet met andere onderdelen van de schake¬ ling in verbinding staan. Hierdoor kan namelijk een kortsluiting ontstaan, waar¬ door de transistor stuk kan raken. Hetzelfde geldt overi¬ gens ook voor de kleine transistoren met metalen be¬ huizing waarop een koelster¬ retje wordt geklemd. Wanneer het gevaar voor kortsluiting toch blijft bestaan, moeten transistor en koellichaam van elkaar worden geïsoleerd, zonder echter de warmte-overdracht te belemmeren. Daarom ge¬
beurt het isoleren met be¬ hulp van een dun isolatie¬ plaatje (van bijvoorbeeld mika) dat tussen transistor en koellichaam wordt geplaatst. Bovendien stoppen we in het gaatje van het koel¬ lichaam een isolatiebusje, zodat ook het schroefje niet meer met het koellichaam in verbinding staat. In figuur 5
Figuur 3. Enkele koelsterretjes. Figuur 4. Koellichamen (met profiel) voor een TO220- en een SOT32-behuizing. Tussen het metalen koelvlak en het koelli¬ chaam wordt een isolatieplaat¬ je geplaatst. Figuur 5. Verschillende koel¬ lichamen (U-profiel) met isola¬ tieplaatjes en -busjes.
I
k
8 T03
zijn enkele isolatiebusjes en koellichamen (o.a. met U-profiel) te zien. Een vermogenstransistor met een TO3-behuizing (bij¬ voorbeeld de 2N3055 in figuur 6) moet eveneens worden gekoeld. Bij een relatief kleine dissipatie tot ongeveer 20 W is een koelvin voldoende (figuur 7). Ze kan, zoals in figuur 7 is te zien, direkt op de print wor¬ den geschroefd. Er mag nu geen direkt kontakt tussen koellichaam en andere on¬ derdelen van de schakeling bestaan. Anders moet ook hier de transistor van het koellichaam worden geïso¬ leerd. Bij een grotere dissi¬ patie is een koelvin niet meer voldoende. In figuur 8 worden meerdere koellicha¬ men van verschillend profiel geïllustreerd. Op die koel-
Figuur 6. De TO3-behuizing van de bekende vermogens¬ transistor 2N3055. Figuur 7. Voor vermogenstransistoren zijn koelvinnen of grotere koellichamen noodza¬ kelijk. Ook het isolatiemateri¬ aal en de warmte-geleidende pasta mogen niet worden vergeten. Figuur 8. Niet alle koellicha¬ men hebben groeven voor een kunststof of aluminium plaatje dat over de transistor kan wor¬ den geschoven.
lichamen kunnen we één of twee vermogenstransistoren (van bijvoorbeeld LF-versterkers) monteren. Voorname¬ lijk bij eindversterkers wor¬ den de koellichamen vaak aan massa gelegd. In dat geval is het dus noodzakelijk de vermogenstransistoren geïsoleerd te monteren. De metalen behuizing van de transistor is namelijk verbon¬ den met de kollektoraansluiting. In een koellichaam zitten meestal'nog geen gaatjes. We zullen dus eerst gaatjes voor de schroefjes, de basisen de emitteraansluiting moeten maken. In figuur 6 worden hiervoor de maten aangegeven. Na het boren van de gaatjes begint het eigenlijke monteren. Uit figuur 9 blijkt duidelijk hoe een en ander moet worden gemonteerd. De onderdelen (van boven naar beneden): schroefje (M3), transistor, isolatieplaatje, koellichaam, isolatiebusje, tussenringetje, veerringetje, moertje (M3), aansluitlipje van de
kollektor en nog een moer¬ tje. Voor de kollektor is slechts één aansluitlipje no¬ dig. Wie een TO3-transistorvoetje gebruikt, moet de transistor monteren zoals in figuur 10 wordt geïllustreerd. Wanneer het koellichaam vertikaal wordt gemonteerd is de werking vanwege het schoorsteen-effekt (hete lucht stijgt op) optimaal. Als het koellichaam zich in de behuizing bevindt, moeten de bodem en achterwand van de behuizing van luchtgaatjes worden voorzien. Bij de koellichamen in figuur 8 is nog een kunst¬ stof plaatje getekend dat in het koellichaam wordt ge¬ schoven en de vermogens¬ transistor beschermt. Vaak zijn die kunststof plaatjes niet te krijgen. Het kan ech¬ ter ook met aluminium plaatjes, die bovendien het voordeel hebben dat ze be¬ ter koelen. Voor weinig geld zijn er echter ook isolatie¬ kapjes te koop (figuur 11) die gewoon over de transis¬ tor worden geplaatst.
1 1
Figuur 9. Isolatieringetjes wor¬ den gebruikt om het schroefje van het isolatieplaatje te isoleren. Figuur 10. Een speciaal transis¬ torvoetje zorgt ervoor dat transistoren makkelijk uit te wisselen zijn. Figuur 11. Isolatiekapjes voor de TO3-behuizing.
Aanwijzingen voor het mon¬ teren van de transistor: Eerst het isolatieplaatje met warmte geleidende pasta in¬ smeren, zodat een beter mechanisch kontakt verkre¬ gen wordt waardoor de vrij¬ komende warmte beter wordt afgevoerd. Over de basis- en emitteraansluiting een isolatiekousje schuiven (ongeveer 1 cm lang); dit om een kortsluiting te voor¬ komen. Voor de kollektoraansluiting niet te dunne soldeerlipjes gebruiken. De isolatie tussen kollektor en koellichaam (massa) met een ohmmeter kontroleren!
De koolmikrofoon wordt ongetwijfeld tot de oudste, goedkoopste en meest ge¬ bouwde mikrofonen gere¬ kend. De eerste mikrofonen die gebouwd werden, waren allemaal van het koolstof¬ type. Koolstof gebruikt men te¬ genwoordig nog voor de produktie van weerstanden. In de elektronica komen we meestal koolweerstanden te¬ gen. Ze zijn voorzien van een dunne laag koolstof die slechts enkele JJFTI dik is. Daarmee vergeleken is de koolmikrofoon een komplete kolenbunker. In een koolmi¬ krofoon zitten namelijk meerdere duizenden kool¬ stofkorrels. Elk korreltje, dat niet groter dan 1 mm is, heeft een bepaalde weer¬ stand. Omdat de korrels zich in een geïsoleerd kastje bevinden en losjes tegen el¬ kaar liggen, hebben ze alle¬ maal samen ook een be¬ paalde weerstand. Die weerstand kunnen we me¬ ten door twee elektroden in het kastje te monteren. Wanneer de koolstofkorrels samengedrukt worden, zal het raakoppervlak tussen de korrels onderling groter wor¬ den. De overgangsweer¬ stand van korrel naar korrel
ningsveranderingen over weerstand R (figuur 2a). De spanningsvariatie die over de weerstand ontstaat, is het door de koolmikrofoon opgewekte signaal. Kondensator C blokkeert de gelijkspanning (figuur 2b), zodat op de uitgang alleen een wisselspanning kan staan. Volledigheidshalve wijzen we u er nog op dat de weerstand door een trafo kan worden vervangen (fi¬ guur 2c); aan de uitgang daarvan ontstaat alleen maar wisselspanning.
De bouw Voor de bouw van een koolmikrofoon worden hier twee mogelijkheden beschreven.
Mogelijkheid 1: Op de eerste plaats hebben we een klein kastje van hout of kunststof (100 x 50 x 20 mm) nodig. De afmetingen hoeven niet precies te kloppen. Ze geven alleen een idee van de grootte van de mikrofoon. Verder moeten we zorgen voor twee stroken
maak een koolmikrofoon wordt daardoor kleiner. Dit heeft tot gevolg dat de to¬ tale weerstand ook af¬ neemt. Zodra de druk ech¬ ter verdwenen is, liggen de korrels weer losjes tegen el¬ kaar en de totale weer¬ standswaarde is net zo hoog als voorheen. We kunnen dus vaststellen dat door een drukverandering de weerstand van de kool¬ stofkorrels verandert. Geluidsgolven zijn eigenlijk luchtdrukveranderingen met een bepaalde frekwentie (fi¬ guur 1). Voordat de koolstof in staat is de luchtdrukver¬ anderingen in allerlei
weerstandswaarden te ver¬ talen, moeten de geluids¬ golven eerst in mechanische bewegingen worden omge¬ zet. Hiervoor zorgt een dun vlies (membraan) dat op het ritme van de geluidsgolven trilt. We spannen het mem¬ braan zo over het kastje dat de beweging ervan de koolstofkorrels meer of min¬ der samendrukt. De geluids¬ golven (luchtdrukveranderin¬ gen) zorgen er nu dus voor dat de weerstandswaarde varieert. We kunnen een onder¬ scheid maken tussen mikro¬ fonen die door de beweging
van het membraan direkt een spanning opwekken en mikrofonen die eerst op een spanningsbron moeten wor¬ den aangesloten. Dit laatste geldt o.a. voor de kool¬ mikrofoon. In figuur 2 worden twee manieren geïllustreerd om een koolmikrofoon op een spanningsbron aan te sluiten. Doordat de weerstand van de koolmikrofoon varieert, loopt door weerstand R een stroom die voortdurend ver¬ andert. De stroom zorgt op zijn beurt weer voor span-
koper- of aluminiumfolie, een blad papier, een zacht potlood, plaksel, plakband en enkele meters geïsoleerd soepel draad. We kunnen nu aan de slag! De beide stroken koperfolie worden op het open kastje geplakt (figuur 3). Daarna worden de aansluitdraden aan het koperfolie gesol¬ deerd. Het blad papier dient als membraan en wordt met het zachte potlood zwart gekleurd (figuur 4). Door de omtrek van het kastje op het papier na te trekken weten we precies de vorm en afmetingen van het vlak
verandering weerstand
Figuur 1. De koolmikrofoon zorgt voor het omzetten van geluidsgolven in weerstands¬ waarden. Een signaal wordt pas opgewekt, nadat de kool¬ mikrofoon op een spannings¬ bron is aangesloten. Figuur 2. Een spanningsbron kan op twee manieren worden aangesloten. Figuur 3. Twee stroken koper¬ folie worden over de langste zijkanten van het kastje geplakt. Figuur 4. Met een zacht pot¬ lood wordt een dunne grafietlaag op het membraan aangebracht.
dat zwart moet worden ge¬ maakt. Bij het uitknippen van het membraan moeten we erop letten dat aan elke kant ongeveer 1 cm speling overblijft. De 1 cm brede strook wordt omgevouwen en met plakband zo aan de zijkanten van het kastje vastgeplakt dat het mem¬ braan enigszins gespannen is (figuur 5). De grafietlaag van het membraan (= zwarte potloodlaag) veroorzaakt een bepaalde weerstand tussen de beide stroken koperfolie. Wanneer het membraan be¬ weegt, varieert de mechani¬
sche spanning en daarmee ook de elektrische weer¬ stand. De weerstandsveran¬ dering wordt in een signaal omgezet. Hiervoor moet de mikrofoon (zoals in figuur 5) op een 4,5 V batterij wor¬ den aangesloten. Weerstand R is afhankelijk van de hoeveelheid grafiet. Zijn waarde ligt tussen de 100 kQ en 1 MQ en wordt experimenteel bepaald; de beste waarde is die waarbij de mikrofoon het beste funktioneert. Voor kondensator C nemen we een kapaciteit van 100 nF. Voor de test gebruiken we bijvoor-
koolstof¬ korreltjes elektroden
4.5V
1+1
Figuur 5. Door beweging van het membraan varieert de (mechanische) spanning waar¬ door ook de weerstand tussen de beide stroken koperfolie voortdurend verandert. Figuur 6 laat zien hoe deze mikrofoon, die erg veel op een originele mikrofoon lijkt, moet worden gebouwd.
X
beeld de "universele luidsprekereenheid" (Elexnummer van januari 1984). Weerstand R1 van deze iuidsprekereenheid moet overbrugd worden om een noodzakelijke versterking van 200-maal te krijgen. Mogelijkheid 2: Daarvoor hebben we een kleiner kastje nodig (bijvoor¬ beeld een plastic speldendoosje), een lege 4,5 V bat¬ terij, een volle 4,5 V batte¬ rij, twee schroefboutjes met cilinderkop M3 x 5 mm, vier moertjes, twee soldeerlipjes, plakband en geïsoleerd soe¬ pel draad. Figuur 6 laat zien hoe deze mikrofoon, die erg veel op een originele mikro¬ foon lijkt, moet worden gebouwd. We openen de lege 4,5 V batterij en halen voorzichtig de koolstaafjes uit de drie cellen. Daarna worden de koolstaafjes fijngestampt, zodat er kleine korreltjes overblijven. Nadat de schroefboutjes en moertjes (zoals in figuur 6 is geïllu¬ streerd) bevestigd zijn, kan het kastje met de kool¬ stofkorrels worden gevuld. Voordat we het membraan (hiervoor kan het beste aluminiumfolie worden ge¬
bruikt) met plakband vastplakken, moeten we kontroleren of het kastje ook wel helemaal met koolstofkorrels is gevuld. Wanneer het membraan is bevestigd, mogen geen korreltjes meer heen en weer schuiven. Ze mogen echter ook niet te zeer op elkaar worden ge¬ drukt. De aansluitdraden worden aan de soldeerlipjes gesoldeerd en de soldeerlip¬ jes met de twee overige moertjes op de aansluitin¬ gen geschroefd. De mikro¬ foon werkt met behulp van een volle 4,5 V batterij en een kleine luidspreker van 8 Q; een versterker is niet nodig. Figuur 6 laat zien hoe een en ander in elkaar zit.
metronoom Een metronoom is een ap¬ paraatje dat een instelbaar aantal tikken per minuut kan produceren. Het wordt door aankomende musici voorna¬ melijk pianisten en slagwer¬ kers, als hulpmiddel gebruikt om het ritme en tempo vast te houden. Nog altijd wordt een metro¬ noom door een mechanisch
uurwerk aangedreven. Tikgeluiden kunnen natuurlijk ook elektronisch worden op¬ gewekt. Een elektronische metronoom is erg nauwkeu¬ rig en heel gemakkelijk na te bouwen. Vanwege het ge¬ ringe aantal komponenten leent de schakeling zich bij uitstek voor musicerende elektronica-hobbyisten die het met een wat krapper budget moeten doen.
De schakeling Om de opzet van de metro¬ noom zo eenvoudig mogelijk te houden en toch een goe¬ de frekwentiestabiliteit te krijgen, werd de schakeling rond het timer-IC 555 opge¬ bouwd. Voor een natuurge¬ trouw metronoomgeluid die¬ nen er korte naaldimpulsen in een regelmatig tempo aan een luidspreker te worden geleverd. Het resultaat hier¬ van is dat er telkens een droge "tak" of "knak" uit de luidspreker komt. Door kondensator C3 langzaam (instelbaar met PD op te la¬ den en zeer snel te ontladen via de laagohmige weer¬ stand R2 (figuur 1), ont¬
staan zaagtandimpulsen op pen 2 en 6 van IC1. De in het IC aanwezige flipflop zorgt ervoor dat gedurende het ontladen de voedings¬ spanning Uk (op de uitgang van IC1) even wordt vervan¬ gen door een spanning van 0 V. Wanneer T1 omscha¬ kelt, wordt telkens een fraktie van een sekonde de voe¬ dingsspanning op de luid¬ spreker gezet. Dat resulteert in de typische metronoomtik. Het aantal tikken per sekonde kan met P1 worden ingesteld. D5 beschermt de transistor tegen de induktiespanning die door de naaldimpulsen in de luidspreker wordt ver¬ oorzaakt. De diode sluit die induktiespanning namelijk kort. Tegelijk met het akoestische signaal wordt door een met de uitgang van het IC verbonden LED (D4) ook een optisch signaal geproduceerd. Wanneer de metronoom vaak wordt gebruikt, is het aan te bevelen de batterij door een netvoeding te ver¬ vangen. Zoals te zien in fi¬ guur 1 hoeft die voeding slechts te bestaan uit een
Tabel 1 largo larghetto adiago andante moderato allegro presto prestissimo
40-60 60-66 66-76 76 - 108 108 120 168 200 -
120 168 200 208
f—I T IC1
555
ÏÏTT Tabel 1. Een overzicht van het aantal tikken per minuut en de daarbij behorende Italiaanse benamingen. Figuur 1. De schakeling bestaat uit slechts één IC en enkele externe komponenten en is vrij gemakkelijk te bouwen.
1111
9V
|9V
is \ jjt
Ub-9V
o—o
kleine printtrafo (2 x 6 V) en twee dioden. De schakeling heeft maximaal (bij de hoogste frekwentie) een stroomverbruik van 5 mA. Omdat de luidspreker en het timer-IC op hetzelfde mo¬ ment (tijdens de puls) hun maximale stroom trekken, hebben we voor twee aparte voedingslijnen gekozen met elk hun eigen elko (C1 en C2). Dit om onderlinge beïn¬ vloeding te vermijden. Als bij het nabouwen van de schakeling blijkt dat het bereik van 40 tot 208 tikken per minuut (tabel 1) niet he¬ lemaal gehaald wordt, kan eventueel de waarde van C3 worden aangepast (bijvoor¬ beeld door het parallel scha¬ kelen van een kleine kondensator).
Timer-IC 555 Voor degene die de 555 nog niet kent, is hier nog eens het principeschema van dit veelzijdige IC (figuur 2). Drie identieke weerstanden R verdelen de voedingsspan¬ ning in V3 Ub en 2A U D . Komparator 1 (= spanningsvergelijker) vergelijkt % Ub met de spanning op de in¬ gang (pen 6). Wordt S1 gesloten, dan zal C3 zich via R1, P1 en R2 opladen. Wanneer de spanning over
de kondensator groter wordt dan de bovenste schakel¬ drempel (= % UD), aktiveert komparator 1 de flipflop. Dit heeft een spanningsverande¬ ring op de uitgang van de flipflop tot gevolg en tran¬ sistor T|C zal daardoor gaan geleiden. DoorT|c wordt de kondensator nu via R2 ont¬ laden (figuur 3). Zodra de spanning over de kondensa¬ tor kleiner wordt dan V3 Ub (onderste schakeldrempel), zal de uitgang van de flip¬ flop weer 0 V worden; T|Q spert, C3 laadt zich op tot de bovenste schakeldrempel en het hele proces begint opnieuw. De belangrijkste gegevens van het timer-IC zijn: — voedingsspanning 5 V tot 15 V, — uitgangsvermogen 600 mW, — maximale frekwentie minstens 500 kHz, — pulsbreedte instelbaar van mikrosekonden tot uren, — temperatuurstabiliteit 0,005% per °C.
De bouw Met behulp van de komponentenopstelling van fi¬ guur 4 zal het niet moeilijk zijn de onderdelen op de juiste plaats op de print te
solderen. Wie de voorkeur aan een netvoeding geeft, dient daarna alleen nog de drie trafo-aansluitingen met de print te verbinden; in dit ge¬ val vervalt de batterij¬ aansluiting. Gebruikt men uitsluitend batterijvoeding, dan kunnen natuurlijk de trafo-aansluitingen en de di¬ oden D1 en D2 vervallen. Het tik-geluid kan harder of zachter worden gemaakt door R6 aan te passen. De geluidsterkte is het grootst als R6 helemaal wordt kort¬ gesloten: d.w.z. als hij op de print wordt vervangen door een draadbrug.
Figuur 2. Een schematische weergave van timer-IC 555 en de laadstroom van C3. Figuur 3. Zodra transistor T|C gaat geleiden, zal kondensator C3 zich via R2 en T|C ontladen. Figuur 4. Op de print is vol¬ doende plaats voor alle komponenten. Wie zich aan deze komponentenopstelling houdt, zal met het bouwen van de metronoom geen problemen hebben.
Onderdelenlijst: R1 = 220 kQ R2 = 470 Q R3 = 47 Q R4 = 100 kS R5 = 1 kQ R6 = 6,8 Q C1 = 470 fiF C2 = 220 (iF C3 = 2,2 JJF (zie tekst) T1 = BC 160-16 D1,D2 ,D3 = 1N4001 D4 = LED (rood! D5 = 1N4148 IC1 = NE 555 diversen: S1 = schakelaar 1 luidspreker 8 Q, 1 W 1 trafo 2 x 6 V, 100 mA 1 schuifpotentiometer 1 MQ log 1 standaardprint, formaat 1
meer en de hoge tonen minder versterkt (de zoge¬ naamde RIAA-korrektie), en dat heeft weer te maken met de manier waarop het signaal op de plaat is vastgelegd. Maar terug nu naar onze mikrofoonversterker. Behalve het "voor'-versterken doet dit apparaatje nóg iets. Het is namelijk een voorversterker met dynamiekkompressie. Dat is een moeilijk woord om aan te duiden dat de mate van versterking automatisch wordt aange¬ past aan de grootte van het ingangssignaal. Zachte tonen worden veel ver-
mikrofoonversterker met dynamiekkompressie Mikrofoons zijn energieomzetters: ze vormen luchttrillingen (geluid) om in elektrische trillingen. De spanning die een mikrofoon levert is echter erg afhanke¬ lijk van het type mikrofoon. Die spanning ligt meestal in orde van grootte van enkele millivolts (duizendste volts). Alleen de "goeie" ouwe koolmikrofoon, die we nog steeds in de meeste tele¬ foontoestellen tegenkomen, levert een grotere uit¬ gangsspanning. Maar een koolmikrofoon heeft nadelen (ruisen bijvoorbeeld), waar¬ door hij, ook in de kommunikatietechniek, steeds meer verdrongen wordt door an¬ dere typen. Mikrofoons die we het vaakst tegenkomen zijn dy¬ namische mikrofoons en elektret-kondensatormikrofoons. Een dynami¬ sche mikrofoon werkt met een spoeltje dat zich in een magnetisch veld bevindt en gekoppeld is met een mem¬ braan. Het membraan brengt de luchttrillingen
(geluid) over op het spoeltje dat daardoor een wisselspanninkje opwekt. Een elektret-mikrofoon werkt met twee elektroden waar¬ van de onderlinge afstand door luchttrillingen (het ge¬ luid dus) varieert. Die elek¬ troden kunnen worden op¬ gevat als een variabele kondensator. Omdat op één van die elektroden een vaste lading "ingebakken" zit, geeft de mikrofoon, door de variërende kapaciteit, een wisselspanninkje af. Elektret-mikrofoons zijn te herkennen aan het batte¬ rijtje dat erin moet, nodig voor de voeding van een klein elektronisch aanpas¬ singstrapje. Dynamische en elektretmikrofoons zijn wat eigen¬ schappen betreft "beter" dan koolmikrofoons. Maar om ze aan te kunnen slui¬ ten op een "ongevoelige" versterkeringang, bijvoor¬ beeld die van de universele luidsprekereenheid uit de januari-Elex, is een voorversterker nodig. Bij pla-
tenspelers met MD-element wordt ook een voorversterker gebruikt, maar deze is niet geschikt om mikrofoonsignalen te versterken. Dat komt omdat zó'n MD-voorversterker de lage tonen
Figuur 1. Mikrofoons zijn ver¬ krijgbaar in verschillende soorten en maten.
Figuur 2. De versterkerschake¬ ling versterkt de mikrofoonspanning afhankelijk van haar amplitude tussen 300 en 3200 maal. Figuur 3. Het verband tussen het nivo van de ingangsspan¬ ning en dat van de uitgangs¬ spanning is af te lezen in deze grafiek.
O sterkt, harde minder. Zo komt het dat de sterkte van het uitgangssignaal vrij konstant blijft, onafhankelijk van de luidheid waarmee de spreker spreekt en van de afstand tussen spreker en mikrofoon. Dat komt de verstaanbaarheid ten goede.
tellen we hier zo nadrukke¬ lijk, omdat de ingangsimpe¬ dantie gelijk moet zijn aan de impedantie van de aan¬ gesloten mikrofoon. Dan werkt de mikrofoon namelijk optimaal. De waarde die ge¬ kozen moet worden voor R1 laat zich met de volgende formule berekenen:
De schakeling Zoals te zien in figuur 2 worden drie transistoren ge¬ bruikt met wat grut erom¬ heen om het zwakke mikrofoon-signaal op te krikken. Bij het bespreken van de werking van de schakeling kunnen we de gedachte in het achterhoofd houden dat "grote" kondensatoren het wisselspanningssignaal pro¬ bleemloos doorlaten. "Gro¬ te" wil hier zeggen: alle kondensatoren van 1 ^F en meer (de eiko's). Via C1 (die voor wisselspanning dus doorlatend is) gaat het mikrofoonsignaal naar de basis van de eerste transistor. De ingangsimpedantie (in¬ gangsweerstand) wordt be¬ paald door de parallel¬ schakeling van R1 en de weerstand van de basisemitter-overgang van T1. Die laatste heeft een vaste waarde van ongeveer 10 kQ. Met het kiezen van een be¬ paalde waarde voor R1 krijg je dus een bepaalde ingangsimpedantie. Dat ver¬
R1 =
van de grootte afhankelijk is van het nivo van het uit¬ gangssignaal. Uit dat door emittervolger T3 geleverde uitgangssignaal wordt door D1 en D2 een negatieve ge¬ lijkspanning gemaakt. Hoe hoger het uitgangssignaal zal zijn, des te negatiever
wordt die gelijkspanning. Door deze regelspanning aan de basis van T1 toe te voeren krijgen we het voor elkaar dat de versterking zich automatisch aanpast aan de sterkte van het in¬ gangssignaal. Een zwak in¬ gangssignaal wordt flink
100 10 - Z
(Z = impedantie mikrofoon; R1 en Z in kQ) Stel dat we een mikrofoon willen aansluiten met een impedantie van 600 Q (een heel gangbare waarde), dan geeft de formule voor R1 een waarde van 640 Q. Kies de dichtstbijzijnde stan¬ daardwaarde, in dit geval 680 Q. R1 mag echter nooit groter dan 47 kQ gekozen worden, omdat we dan in problemen met de gelijkstroominstelling komen. De eerste twee transistortrappen doen hetzelfde, ver¬ sterken namelijk, maar er is tussen die twee een klein maar heel belangrijk ver¬ schil. Dat verschil betreft de gelijkstroominstelling. De spanningsdeler R6/R8 zorgt voor een vaste gelijkspan¬ ning op de basis van T2. Dat is anders bij Tl. Die krijgt namelijk via R3 en R1 een (gelijk)spanning waar¬
!
verst rk
:
— - .»-•
/
/ J /
/ j
/
ƒ
I
v
r5
er
3 00
x
ingangssignaal U, (mV)
4-
30
Figuur 4. Zo moet het printje opgebouwd worden. Vergeet de vier draadbruggen niet!
Onderdelenlijst
Figuur 5. Om brommen te voorkomen moet de schake¬ ling afgeschermd worden. Dat wil zeggen: inbouwen in een metalen kastje en afge¬ schermd snoer gebruiken. Het metaal van het kastje wordt verbonden met het massapunt van de ingang.
R1 = 680 Q* R2 = 68 kQ R3 = 27 kQ R4, R5 = 2,2 kQ R6 = 22 kQ R7, R9, R11 = 1 kQ R8 = 10 kQ R10 = 100 kQ C l , C4 = 2,2f*F/6 V C2 = 4,7 jiF/6 V C3 = 22 (iF/6 V C5, C7
=
1 (JF/10 V
C6, C9 = 47 ^F/6 V C8 = 100 iiF/10 V C10, C11 = 120 pF T1, T2 = BC550C T3 = BC 547B D1, D2 = 1N4148
en verder: 1 standaardprint, formaat enkelpolige aan/uit-schakel; 9 V batterij aansluitclip voor batterij * = zie tekst
B7 I-O
versterkt, een sterk ingangs¬ signaal minder. Dat nu heet "dynamiekkompressie". Aan de ingang is veel dynamiek, grote verschillen tussen hard en zacht, terwijl de signaalgrootte aan de uit¬ gang vrij konstant is. De dynamiek aan de uitgang is kleiner, zij is gekomprimeerd. Figuur 3 laat dat nog een zien: het ingangs¬ signaal varieert daar tussen 0,5 mV en 5 mV (een faktor 10), terwijl het versterkte signaal aan de uitgang nog maar varieert tussen 0,3 V en 1,5 V (een faktor 5). Nog een schakeltechnisch detail voor we overgaan naar de praktijk: er zitten twee kleine kondensatoren van elk 120 pF tussen basis en kollektor van T1 en T2. Dit is een voorzorgsmaat¬ regel om te voorkomen dat de mikrofoonvoorversterker als oscillator (een apparaat dat zélf een wisselspanO-(+) ningssignaal opwekt) of zelfs als radio-ontvanger gaat werken. Het signaal op de kollektor is in tegenfase met het signaal op de basis. De wisselstroomweerstand van een kondensator wordt
kleiner naarmate de frekwentie groter is. Deze twee effekten zorgen er voor dat signalen met een frekwentie die ver boven het audio-bereik ligt zoveel worden tegengekoppeld (zichzelf tegenwerken) dat ze geen kwaad meer kunnen. Genoeg theorie nu, over naar het . . .
. . . bouwen Voor deze schakeling is een Elex-print formaat 1 groot genoeg. Figuur 4 maakt duidelijk hoe de onderdelen geplaatst moeten worden. We werken hier met hele kleine signaalspanningen. De hoge gevoeligheid van de voorversterker heeft tot gevolg dat stoorsignalen makkelijk roet in het eten kunnen gooien. Er moet daarom gezorgd worden voor een goede afscher¬ ming. Gebruik voor het aansluiten van in- en uit¬ gang afgeschermde kabel. Ook is het aan te bevelen de versterker in een metalen kastje in te bouwen. Alge¬ mene regel bij dergelijke ge¬
voelige schakelingen is dat het metaal van de afscher¬ ming (in dit geval het meta¬ len kastje) verbonden moet worden met het massapunt bij de ingang van de gevoe¬ ligste trap. In dit geval is dat het massapunt (1 op print) van de mikrofooningang. vbor de stroomvoorziening kan een 9 V batterijtje ge¬ bruikt worden dat-in het¬ zelfde kastje een plaats kan krijgen. De voorversterker verbruikt ongeveer 10 mA. Een "gewone" 9 V batterij (met een kapaciteit van 250 mAh) zal ongeveer 25 uur meegaan, alkalimangaan batterijen (500 mAh) houden het twee maal zo lang vol. Voor nor¬ maal gebruik is dat zo lang dat het nauwelijks de moei¬ te loont een netvoeding te bouwen. Wèl verdient het aanbeveling een aan/uitschakelaartje in te bouwen, anders zal na één dag de pret over zijn, tenzij men steeds de moeite wil nemen om de batterijclip los te trekken.
I
steken in het middelpunt van de kopse kanten zo recht mogelijk een speld: dat is de as van de motor. De rotorwikkeling bestaat uit gelakt koperdraad met een dikte van 0,3 mm. Dit draad moet zo'n 14 keer in de langsrichting om de kurk gewikkeld worden. De uiteinden worden verbonden met twee korte spelden die in één van de kopse kanten van de kurk tussen de rotor¬ wikkeling worden gestoken (zie figuur 2). Solderen is mogelijk. Het beste kan eerst de isolatielak met een scherp mesje eraf gekrabd worden. De korte spelden dienen voor de stroomtoe¬ voer van de rotorwikkeling.
Natuurlijke materialen zoals hout, katoen, jute en derge¬ lijke mogen zich in een toe¬ nemende belangstelling ver¬ heugen. Dus waarom zou de elektrotechniek daar niet aan meedoen? In het Elektuur-lab hebben we de eerste stap gedaan in deze veelbelovende richting. We hebben een elektromotor ontwikkeld waarbij onderde¬ len die normaal gesproken van metaal zijn, vervangen werden door kurk. Omdat we gebruik gemaakt hebben van kurken uit wijnflessen, leveren we ook nog een bij¬ drage aan de tegenwoordig veel besproken recycling: het opnieuw gebruiken van afvalmateriaal. Slechts twee
1
dingen moeten gekocht worden: een 4,5 V batterij en wat gelakt koperdraad. De andere benodigdheden kunnen met wat zoekwerk in elk huishouden wel bij el¬ kaar geschraapt worden: een grondplaatje van karton of hout; 16 spelden (uit de naaimand) en twee kurken.
Alleen de magneten zijn iets moeilijker te vinden. In ons proefmodel hebben we de magneten uit twee kapotte luidsprekertjes gebruikt. Die magneten zitten achter op het metalen chassis. Ze zijn gemakkelijk eruit te slopen als eerst de papieren konus verwijderd wordt. Maar ook
een hoefijzermagneet met zo'n 2,5 cm tussen de uit¬ einden of andere, liefst zo sterk mogelijke magneten kunnen gebruikt worden. Eerst maken we de "rotor" (of het "anker"), het draai¬ ende deel van de motor. Deze bestaat uit een mooie onbeschadigde kurk. We
De plaatsing ervan komt vrij nauwkeurig: precies in lijn met de wikkeling en op ge¬ lijke afstand van de as van de motor (de speld in het midden). Het draaipunt waarin de motoras gelagerd is, bestaat uit twee mootjes kurk met twee elkaar kruisende spel-
Figuur 1. Hij doet het echt! Toch leuk hoe met simpele middelen en een beetje geduld een klein elektromotortje ge¬ maakt kan worden. Figuur 2. Deze tekening laat duidelijk zien hoe de zaak op¬ gebouwd moet worden. De magneetjes zijn afkomstig uit sloopluidsprekertjes. Ook an¬ dere magneten kunnen ge¬ bruikt worden.
O
den erin gestoken. Ook de houdertjes voor de magne¬ ten bestaan uit schijfjes kurk. Met lijm (bijvoorbeeld 5-sekondenlijm) worden grondplaat, kurkschijfjes en mayneten met elkaar ver¬ bonden. Beide magneten moeten zo geplaatst worden dat de ene met zijn noord¬ pool en de andere met zijn zuidpool naar de rotor wijst. Dit kan gekontroleerd wor¬ den door de magneten even tegen elkaar aan te houden: een noord- en een zuidpool trekken elkaar aan. Zodra er een stroom door de rotorwikkeling gaat lo¬ pen, werkt deze als een elektromagneet. De noord¬ pool van de elektromagneet wordt aangetrokken door de
zuidpool van één van de vastgeplakte magneten. Zo ook de zuidpool van de elektromagneet door de vaste noordpool. Hierdoor zal de rotor verdraaien tot de tegengestelde polen tegenover elkaar staan. Als nu op het goede moment de stroomrichting door de rotorwikkeling omgepoold wordt zal, door het even¬ eens ompolen van het mag¬ neetveld, de rotor verder draaien. Het ompolen van de rotorstroom gebeurt na elke hal¬ ve omwenteling. Verant¬ woordelijk daarvoor is de kommutator, ook wel kollektor genoemd (heeft trou¬ wens niets te maken met de kollektor van een transistor).
Onze kommutator bestaat uit de al eerder genoemde korte spelden waaraan de uiteinden van het draad van de rotorwikkeling zijn be¬ vestigd. De door de batterij geleverde stroom wordt via zogenaamde borstels toegevoerd: in ons geval zijn dat de uiteengerafelde uiteinden van de toevoerdraden. Die uiteinden moeten op de plaats worden gehouden door de twee overgebleven spelden. Bij elke halve om¬ wenteling zorgen kommuta¬ tor en borstels ervoor dat de stroom door de rotorwikke¬ ling de andere kant uit loopt. Het aan de gang brengen van de kurkmotor is een geduldskarweitje. De borstels
moeten zo gebogen zijn dat ze kontakt maken met de kommutator, zonder dat ze de rotor teveel afremmen. Optimaal afgeregeld is het mogelijk de motor ongeveer 200 omwentelingen per mi¬ nuut te laten maken. De draairichting van de mo¬ tor (links- of rechtsom) is af¬ hankelijk van de poling van de rotor (dus hoe de plus en de min van de batterij zijn aangesloten) en van de opstelling van de magneten (noord/zuid-positie). Leg de rotor met de wikkeling zo als getekend in figuur 2 in de steunpunten. De rotor zal dan links- of rechtsom draaien. Probeer nu ook de rotor in die richting aan het draaien te krijgen.
Kleine fouten hebben vaak onverwacht grote gevolgen. Dat is bijvoorbeeld het geval wanneer de rechter en de linker luidsprekerbox van een stereo-installatie niet op dezelfde manier zijn aan¬ gesloten, maar, zoals de elektronicus dat noemt, in tegenfase (aansluitdraden verwisseld). Hierdoor bewe¬ gen de luidsprekers van de beide kanalen in tegen¬ gestelde richting; de luidspreker(s) van de rechter box komt naar voren op het moment dat de linker naar achteren beweegt en omge¬ keerd. Het gevolg is dan dat het stereo-effekt verloren gaat en de weergave van de lage tonen erg zwak is. Dat verwisselen van de aanslui¬ tingen gebeurt nogal eens bij versterkers met aansluitklemmen. Om dit snel te kunnen testen wordt een op de ver¬ sterker aangesloten tuner tussen twee zenders af¬ gestemd (indien mogelijk de tuner voor alle zekerheid op mono zetten en de eventu¬ eel aanwezige squelch-
schakelaar op "uit" zetten), waardoor alleen ruis te ho¬ ren zal zijn. Met de balans¬ regelaar van de versterker in de neutrale stand gaan we nu tussen de luidspreker¬ boxen staan en beoordelen we de ruis. Vraag iemand om assistentie en laat hem van één box de aansluitdra¬ den (op de versterker) ver¬ wisselen, terwijl u de ruis
die u nu te horen krijgt ver¬ gelijkt met die van daarnet. De luidsprekerboxen zijn juist (dus in fase) aangeslo¬ ten wanneer de ruis het "zwaarste" klinkt (dus met veel bas). Vindt u dat allemaal te moeilijk, dan kunt u de zaak met een 1,5 V batterijtje testen. Wel moeten de boxen voorzien zijn van een
afneembaar front; u moet namelijk de luidsprekermem¬ branen kunnen zien (bij meerwegsystemen het mem¬ braan van de grote basluidspreker). Haal de aansluit¬ draden op de versterker los. Houd tussen de twee dra¬ den van een luidsprekersnoer het batterijtje (zie fo¬ to) en kijk of het luidsprekermembraan van de betreffende box naar voren komt. Zo niet, draai dan de batterij om. Zo ja, markeer dan de met de plus verbon¬ den draad met een stukje plakband of met een knoop; we noemen dat de plus¬ draad. Doe dat ook zo met het snoer van de andere box. Meestal zijn aansluitklemmen op de versterker ver¬ schillend van kleur (rood en zwart) of voorzien van een plus- en een minteken. Sluit nu de plus-draden van de boxen op de plus-klemmen (of rode klemmen) aan en de overblijvende min-draden op de min-klemmen (of zwarte klemmen). De boxen zijn nu juist aangesloten.
DIGI-taa lessen in enen en nullen deel 8 nogmaals: de flipflop We beginnen dit digitale feuilleton met een korte inhoud van het voorafgaande. Vandaar nu eerst de RS-flipflop met twee NEN-poorten van de vorige maand: Tabel 1
K13
-TTV K 1 1 Q A
-LL/°
indikatie
K12
L9
-_jf &T V l j° L10
5B
indikatie
s
R
0 0 1
0 1 0
1
1
Q ü 1 1 1 0 0 1 0 «• 1 of 1 «• 0
en een dronkemansverloop hebben. Bij dit spel kan een NEN-flipflop nuttige diensten verrichten als jury en scheids¬ rechter, door namelijk een elektrisch kontakt tussen oog en draad te signaleren. De draad wordt op de " 0 " (massa) van de Digitrainer aangesloten, het oog doorverbonden met de zet-ingang (pen K13). Vlak voor een spelrqnde zet je eerst de flipflop terug, door de terugzet-ingang R (pen L10) even met " 0 " te verbinden. Het spel kan beginnen. Zodra de speler met zijn oog (we hebben het over dat oog op een steeltje, van de foto) de draad aanraakt, licht indikatie-LED A op (en dooft LED B); de flipflop is gereset. Zoals al eerder opgemerkt: met een flipflop kun je één bit vasthouden, opslaan: een " 1 " of een "0". Daarbij is Q ge¬ lijk aan het onthouden bit en heeft Q het tegenovergestelde logische nivo. De (micro)computer krijgt te maken met gro¬ te hoeveelheden informatie (= data), die bestaat uit een aantal zogenaamde "bytes" van elk 4, 8, 16 of 32, maar meestal 8 bits (enen of nullen). In een beetje geheugen, bij¬ voorbeeld het geheugen-IC type 6116 (zogenaamde "stati¬ sche RAM") zitten ruim 16000 flipflops, voor het "onthou¬ den" van ruim 2000 bytes. (Zestienduizend flipflops bete¬ kent uiteraard niet dat het IC een zestienduizendpoot is; de flipflops worden intern geselekteerd, meestal 8 flipflops tegelijk.) Flipflops binnen zo'n geheugen-IC zitten wel wat gekompliceerder in elkaar dan de bekende typen met twee poorten. Er zit een logische schakelaar vóór de eigenlijke flipflop, die het mogelijk maakt om het te onthouden bit op een be¬ paald moment aan die flipflop door te geven. De nu vol¬ gende NEN-flipflop is van zo'n logische schakelaar voorzien:
De flipflop wordt gezet (Q_ = 1) door S even nul te maken; doen we dat met ingang R, dan wordt de flipflop terugge¬ zet (Q = 0). Bij de NOF-flipflop, die we ook hebben leren kennen, zijn de logische rollen juist omgekeerd: zetten door S even één te maken, en terugzetten door R even één te maken. Dit type flipflop mag dan supersimpel zijn, je kunt er in de praktijk hele nuttige dingen mee doen. Wat bijvoorbeeld te denken van het op de belendende foto geïllustreerde behendigheidsspel, het zogenaamde bibber-spel!?
indikatie
indikatie
Twee NEN-poorten, met gemeenschappelijke ingang C, zit¬ ten tussen de ingangen D en S, en tussen E en R. Bij de drie ingangen C, D en E horen acht verschillende kombinaties: Tabel 2
D 0 0 1 1 0 0 1 1
Het spelprincipe is niets nieuws: een metalen oog moet als het effe kan zo snel mogelijk langs een metalen draad wor¬ den gevoerd zonder dat er elektrisch kontakt ontstaat tus¬ sen de draad en het oog. De draad moet ongeïsoleerd zijn
E 0 1 0 1 0 1 0 1
c
s
0
1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 0 1 1 1 1
R 1 1 1 1 1 0 1 0
Q
s
1 *• 0 of 0 ** 1 0 1 1
1 0
te teruggezet g<
1
De flipflop kan alleen maar worden gezet als: 1. hij niet tevens (tegelijkertijd) teruggezet wordt; 2. NEN-poortuitgang M6 tijdelijk " 0 " is. De flipflop kan alleen maar worden teruggezet als: 1. hij niet tevens (tegelijkertijd) wordt gezet; 2. NEN-poortuitgang N3 tijdelijk " 0 " is. Aangezien een NEN-poort alleen maar " 0 " op z'n uitgang geeft als alle (= beide) ingangen " 1 " zijn, en aangezien
1
verder C ingang is van beide schakelende NEN-poorten, geldt: flipflop gezet **E = 0 èn D = 1 èn C = 1; flipflop teruggezet **E = 1 èn D = 0 èn C = 1. Om de stand, dus de geheugeninhoud van de flipflop, te kunnen beïnvloeden is het noodzakelijk dat de ingangen D en E een onderling tegengesteld logisch nivo bezitten, in¬ gang E kan dus komen te vervallen en ingang N1 wordt via een inverter op D aangesloten:
gebruikelijk om D gedurende het " 1 " zijn van C van nivo te laten veranderen. De C-pulsen, dus C eventjes " 1 " , moeten namelijk zo kort mogelijk duren, zodat er snel achter elkaar (wisselende) databits kunnen worden onthouden. Overigens: Er kan in de schakeling van figuur 4 een poort worden uitgespaard. Wijzig een paar verbindingen, en je krijgt precies dezelfde flipflop:
indikatie Do-
indikatie
co-
indikatie Co-
indikatie
We hebben nu nog maar één data-ingang, te weten D. Dat is logisch omdat een flipflop maar één bit kan opslaan. Het nivo op de stuuringang C bepaalt wanneer dat bit, dat dus samenhangt met het nivo van D, wordt opgeslagen. Tabel 3.
D 1 0 1
0
11 « 0
0
0
o **
c
1 1
Q 1 0
En waaróm is dat zo? De waarheidstabel van deze schake¬ ling is gelijk aan die volgens tabel 3. Allemaal theorie na¬ tuurlijk. De praktijk van de Digitrainer is nog veel leuker om als bewijs te dienen. Wat in figuur 4 met vier NEN-poorten en een inverter is ge¬ realiseerd, gaat ook met vier NOF-poorten en een inverter: indikatie
Do-
Q 0 1
co-
of
indikatie
1 Ook nu is er weer een poort uit te sparen:
n
n
indikatie
1 Q
indikatie
Co-
o
é
83807X '•
—»• toekomst
Zodra de stuuringang C van het rustnivo " 0 " naar het aktieve nivo " 1 " springt, wordt het logische nivo van D door¬ gegeven naar Q. Er geldt dus: Q = D. Zolang C " 1 " is worden veranderingen in het logische nivo van D trouw doorgegeven aan Q, en geïnverteerd doorgegeven aan Q. Pas direkt na het weer tot rust komen van C begint de flip¬ flop aan zijn eigenlijke geheugentaak. Het nivo van D ten tijde van de overgang van C van " 1 " naar " 0 " bepaalt wat er door de flipflop wordt onthouden. Een en ander is geïllustreerd in een "tijdsplaatje" waarin al¬ lerlei kombinaties van D en C, afhankelijk van de meest re¬ cente voorgeschiedenis, hun invloed uitoefenen op de toestand van de flipflop. Bedenk daarbij dat de tijd "van links naar rechts gaat". Het is overigens in de praktijk niet
Probeer nu eens zélf achter de waarheidstabel van figuur 7 (of figuur 8!) te komen en vervolgens een "tijdsplaatje" in de geest van figuur 5 te maken. Een paar tips. Voor het zetten van een NOF-flipflop moet S even " 1 " zijn, en voor het terugzetten moet R even " 1 " zijn. En verder weet u na¬ tuurlijk dat de uitgang van een NOF-poort alleen dan " 1 " is als alle (= beide) poortingangen " 0 " zijn. Nóg een aanwijzing._Er staan streepjes boven de C en de D van de ingan¬ gen C en "D. Bent u eruit of niet? Inverteer deze Elex, dus zet hem op z'n kop, en u vindt de waarheid in tabelvorm. Tabel 4 Q = O
l8Z8
^ 6
UBA 6UBBJ8AO-[./O
ap UBA apfji uai o = Q
L 0 0 L 0
L 0 0 L 0 L 0 0 0 L 0
(°
L«•0/ (o 0 L l S 0 H s 3 a
Weerstanden worden met R aangegeven. Door middel van gekleurde ringen is de waarde erop gedrukt. De kleurkode is ais volgt. 1
1
][E
\
\ Ie
2e er cijfer
kleur zwart bruin rood oranje geel groen blauw
2
\ aantal nullen
0
-
1
(l
2
00
—1 \
tolerantie ± 1% in% ±2%
3
3
000
-
4
4
0000
-
5
5
00000
6
6
000000
7
7
±0.5% -
violet grijs
8
wit
9
goud zilver zonder
-
-
xO.01
1 10%
-
-
-
± 20%
-
-
8
-
-
9
-
-
xO.1
-
±5%
Voorbeelden: bruin-rood-bruin-zilver: 120 Ï2 10% geel-violet-oranje-zilver: 47.000 = 47 k f i 10% (in Elexschrijfwijze: 47 kj bruin-groen-groen-goud: 1.500.000= 1,5 M a 5% (in Elexschrijfwijze: 1M5) In Elex-schakelingen worden uitsluitend weerstanden gebruikt uit de zogeheten E12-reeks met een tolerantie van 10% lof 5%1. Tenzij anders aangegeven worden 'A-watt-weer¬ standen gebruikt. Ze kosten ongeveer een dubbeltje.
Hoeveel ohm en hoeveel farad? Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de voigende voorvoegsels: p n M m k M G
= (pico) * (nano) = (micro! = (milli) = (kilo! = (Megaf =
Diverse tekensymbolen ingang uitgang
= 1 0 - = een miljoenste van een miljoenste = 1CT* = een miljardste 1 0 • een miljoenste = i o : 3 « een duizendste = duizend = 10 1 O « - miljoen = 10 9 = miljard
massa
= 1
chassis aan nul
" Ï
lichtnet aarde
Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alteen een aantal nullen vóór of achter de komma, maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: * 3k9 = 3,9 k n = 3900 Si Afil = 4,7MF =0 000 0047 F
draad (geleider) verbindingen
kruising zonder verbinding
Kondensatoren zijn kleine lading reservoirs. Ze worden met C aangeduid. Aangezien ze wel wisselspanning maar geen gelijkspanning doorlaten, worden ze daarnaast ook gebruikt voor het transporteren van wisseispanning. De hoeveelheid lading die ze kunnen bevatten, oftewel de kapaciteit, wordt in farad (F) gemeten. De waarden van gewone konden¬ satoren (keramische en foiie-kondensatoren) liggen tussen
afgeschermde kabel
schakelaar (open)
1
1 pF en 1jiF,dustussenF en•1.000.000.000.000 ' *"'i.ooaooo F " De waarde is op de kondensator vaak in de Elex-schrijfwijze aangegeven. Voorbeelden: 1n5=1,5nF;0,03MF = 30nF;100p(of n 100 of n1)-100pF. De werkspanning van gewone kondensatoren moet minstens 20% hoger zijn dan de voedingsspanning van de schakeling. De prijs is afhankelijk van de kapaciteit en van het materiaal waaruit de kondensator is opgebouwd, f 0,40 tot f 1,50.
drukknop (open) aansluiting (vast) aansluiting (losneembaar} meetpunt gel ijk spanningsbron (batterij, akku) lichtgevoelige weerstand
tem peratu u rgevoel ige weerstand
Elektrolytische kondensatoren Po tentio meters oftewel potmeters worden met P aangegeven. Het zijn speciale weerstanden met een verstelbaar sleepkontakt. Met dat sleepkontakt wordt een deel van de spanning die over de hele potmeter-weerstand staat, afgetakt. Met een schroevedraaier instelbare, zogenaamde instelpots, kosten ongeveer twee kwartjes; echte potmeters (met een as) zijn te koop van af ongeveer f 1,50.
I []
koptelefoon
(elkp'si hebben een heel hoge kapaciteit (ruwweg tussen 1 iiF en 10.000 jiF). Ze zijn echter wel gepolariseerd, d.w.z. ze hebben een plus- en een min-aansluiting, die niet verwtssefd mogen worden. Bij tantaal-etko's (een heel klein type elko) is de plus altijd de langste van de twee aansluitdraden. De werkspanning van elektrolytische kondensatoren {eiko's) is in het schema en in de onderdetenlijst opgegeven. De prijs van eiko's hangt samen met de waarde en de span¬ ning. Eentje van 10 MF/35 V kost zo rond f 0,40.
luidspreker
spoel spoel met kern
transformator
relais (kontakt in ruststand)
Variabele kondensatoren Evenals bij weerstanden bestaan ook bij kondensatoren speciale instelbare uitvoeringen. Met een schroevedraaïer instelbare "trimmers" kosten ca. f 1,—; variabele konden¬ satoren met een as zijn te koop vanaf ongeveer f 2,50.
draaispoelinstrument
gloeilampje
neon lamp je
zekering
Meetwaarden
variabele kondertsator
Sorns zijn in het schema of in de tekst meetwaarden aange¬ geven. Die meetwaarden dient men als richtwaarden op te vatten: de feitelijk gemeten spanningen en stromen mogen maximaal 10% van de richtwaarden afwijken. De metingen zijn verricht met een veel voorkomend type universeelmeter met een inwendige weerstand van 20 ktt/V.
1
Dioden
—M—
aangeduid met D, zijn de eenvoudigste halfgeleiders en kunnen het beste worden vergeleken met elektronische éénrichtings-wegen of fietsventielen. Ze geleiden de stfoom slechts in één richting. Draai je ze om, dan sperren ze. In doorfaatrichting ontstaat er over de aansluitingen van een siiicumdiode een spanning van ca. 0,6 V (drempelspanning). De aansluitingen heten katode (streepje in symbool) en ano¬ de. De katode is meestal op het huisje van de diode aangege¬ ven door middel van een gekleurde ring, een punt of een inkeping. Zijn de aansluitingen onbekend, dan kan de diode m.b.v. een lampje en een batterij worden getest. Het lampje brandt alteen als de diode is aangesloten in de getekende richting.
Transistors zijn net ats dioden en LED's halfgeleiders. Ze hebben drie aansluitingen: basis, emitter en kollektor. Er zijn NPN- en PN P-transistors. Bij NPN-transistors tigt de emitter altijd aan een negatievere spanning dan de kollektor, bij PNPtypen is dat precies andersom.
NPN-transistor
De belangrijkste technische gegevens van een diode zijn de sperspanning en de maximale stroom in doorlaatrichting. In Elex worden hoofdzakelijk twee typen gebruikt: 1N4148 {sperspanning 75 V, doorlaatstroom 200 mA), prijs ca. f 0,15. 1 N4001 (sperspanning 50 V, doorlaatstroom 1 A), prijs ca- f 0,25.
LED's (light emitting diodes) zijn in een doorzichtige behuizing ondergebrachte dioden, die oplichten als er stroom door loopt. De spanning over deze dioden bedraagt geen 0,6 V, maar ligt afhankelijk van het type tussen 1,6 V en 2,4 V. De benodigde stroom bedraagt 15 a 25 mA. De katode (streepje in symbool) herkent men aan het korte pootje. De goedkoopste LED's kosten zo ongeveer een kwartje.
meestal afgekort tot "IC's", bestaan tegenwoordig in zo¬ veel varianten, dat er nauwelijks iets in het algemeen over te zeggen valt. De meeste IC's zijn ondergebracht ïn een Dl L-behuizing (dual-in-line): de bekende zwarte "kevertjes" met twee rijen pootjes. Vaak staan die pootjes trouwens tets te ver uit elkaar en moeten ze (voorzichtig!) wat worden bijgebogen, wil het IC in het voetje passen. Om vergissingen te voorkomen is pen 1 op het IC altijd gemerkt met een punt of een inkeping o.i.d.
PNP transistor
Een kleine stroom die van basis naar emitter loopt, veroor¬ zaakt een (veel) grotere stroom tussen kollektor en emitter. Daarom zeggen we dat de transistor de basisstroom "ver¬ sterkt" (stroomversterking). Transistors zijn vandaag de dag de belangrijkste basiselementen in versterkerschakelingen.
Zenerdiode is een diode die in sperrichting boven een bepaalde spanning (de zenerspanning) niet meer spert. Deze diode slaat dus door zonder daarbij defekt te raken. De spanning die over de diode staat, blijft vrij konstant. Ze zijn verkrijgbaar voor verschillende spanningen (en vermogens). Prijs: vanaf f 0,25.
Geïntegreerde schakelingen
Indien een voorgeschreven type halfgeleider niet voor¬ handen is kan heet vaak gebruik worden gemaakt van een gelijkwaardig (ekwivalent) type. Geïntegreerde schakelingen (IC's) zijn vaak door verschillende fabrikanten van een in details afwijkend type-nummer voorzien. In schema's en onderdelenlijsten wordt uitsluitend het gemeenschappelijke hoofdgedeelte van het type-nummer weergegeven. Een voorbeeld. De operationele versterker, type 741, komt in de volgende "gedaanten" voor: juA 741, LM 741, MC 741, RM 741, SN 72741, enzovoorts. E (ex-omschrijving: 741. Het verdient aanbeveling om tCs in IC-voeten te plaatsen (ze kunnen dan, indien nodig, makkelijk vervangen worden}.
Symbolen In onze schakelingen worden de typen BC 547 (NPN) en BC 557 (PNP) het vaakst gebruikt. Deze twee hebben dezelfde aansluitingen. In de meeste schakelingen kan men in plaats van de BC 547 en BC 557 ook andere typen nebruiken met ongeveer de¬ zelfde eigenschappen: NPN: BC 548, BC 549, BC107 (108, 109), BC 237 (238, 239) PNP: BC558, BC559, BC 177 (178, 179», BC251 (252. 253). De prijs van al deze typen ligt ronu f 0,40.
In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de gebruikte 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 Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " & " , "> 1 " . " 1 " of "= 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen interna¬ tionaal bruikbaar én blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmetoden ge¬ handhaafd. Elex
NEN
Speciale transistoren zijn bijvoorbeeld de fototransistor en de FËT. De foto¬ transistor kan opgevat worden als een fotodiode met versterker. De FET is een transistor die met een spanning (dus geen stroom) in geleiding gebracht kan worden. Zo als er bij transistor NPN- en PNP-typen zijn, zo kennen we bij FET's N- en P-kan aal-typen.
AND-poort (EN-poort)
fototransistor (NPN) met en zonder basisaansluiting
Fotodiode is eigenlijk een omgekeerde LED; in plaats van licht te geven ontvangt deze diode iicht (infrarood) en levert een lichtafhankelijk stroom. Prijs: vanaf ca. f 2,50.
N-kanaal J-FET
--ét
NAMO-poorf (NEN-poort)
P kanaal J FET
Andere aktieve (componenten zijn o.a. de thyristor, de diac en de triac. De thyristor is een diode die met een stuurstroom (gate-stroom) in gelei¬ ding gebracht kan worden. De triac werkt als een thyristor, maar dan voor wisselstroom. De diac spert in beide richtin¬ gen, maar komt boven een bepaalde spanning volledig in geleiding. Kapaciteitsdiode is een diode die, in sperrichting aangesloten, zich als een kondensator gedraagt. De kapaciteit van de kondensator is afhankelijk van de spanning over de diode: een spanningsafhankelijke kondensator dus. Prijs: vanaf ca- f 1,—.
•i i/p thyristor
OR-poort (OF-poortl
NOR-poon (NOF-poott)
:£>-
EXOR-poort (EX-OF-poort)
EXNOR-poort (EX-NOF-poort)
Ir