nr.10 juni 1984 f3,95 Bfrs.78
obby-elektronic
disko-looplicht • zelf printen maken • h o e werkt de transformator • th...
72 downloads
890 Views
78MB 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.10 juni 1984 f3,95 Bfrs.78
obby-elektronic
disko-looplicht • zelf printen maken • h o e werkt de transformator • thyristor, triac en fase-aansnijding • lichtdimmer •, gelijkrichters • auto-laadstroommeter • standaard-voedingen • doka-schakelklok
Y
5 e jaargang nr. 8 augustus 1987 ISSN 0167-7349 Uitgave van: Elektuur B.V., Peter Treckpoelstr. 2r4, Beek (L) Telefoon: 04402-89444, Telex 56617, fax: 04402-70161 Korrespondentie-adres: Postbus 121, 6190 AC Beek ( U Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur Direkteur: J.W. Ridder Bourgognestraat 13, Beek (L) Elex/Elektuur-databank: . 24 uur per dag bereikbaar (behalve op maandagmiddag tussen 12.30 en 16.00 uur) voor informatie en bestellingen via computer, modem en telefoon (Viditel-systeem). Tel.: 04402-71850. Elex verschijnt rond de eerste van elke maand. Auteursrecht: Niets uit deze uitgave mag verveel¬ voudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, foto¬ kopie, mikrofilm of op welke wijze dan ook zonder voorafgaande schrif¬ telijke toestemming van de uitgeefster. De auteursrechtelijke bescherming van Elex strekt zich mede uit tot de illustraties met inbegrip van de printed circuits, evenals tot de ont¬ werpen daarvoor. In verband met artikel 30 Rijksoktrooiwet mogen de in Elex opgeno¬ men schakelingen slechts voor partikuliere of wetenschappelijke doeleinden vervaardigd worden en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van schakelingen ge¬ schiedt buiten de verantwoordelijk¬ heid van de uitgeefster. De uitgeefster is niet verplicht onge¬ vraagd ingezonden bijdragen, die zij niet voor publikatie aanvaardt, 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 gebruikelijke ver¬ goeding. Nadrukrecht: © Uitgeversmaatschappij Elektuur BV.-1987 Printed in the Netherlands
Internationaal hoofdredakteur/ chef ontwerp: K.S.M. Walraven Hoofdredakteur: P.E.L Kersemakers Redaktie: J.F. van Rooij (eindred.), E. de Ruiter, I. Gombos, P.H.M. Baggen, H.D. Lubben Ontwerpafd. /laboratorium: J. Barendrecht, G.H.K. Dam, A.M.J. Rietjens, A.P.A. Sevriens, J.P.M. Steeman, P.I.A. Theunissen, M.J. Wijffels
Vormgeving/graf, prod.: G.B.S., Beek (L) Techn. illustraties: L.M. Martin
elex
formaat 1:
(1/4 x euroformaat), 40 mm x 100 mm f 7,50/Bfrs. 148
formaat 2:
(1/2 x euroformaat), 80 mm x 100 mm f 12,50/Bfrs. 246
formaat 4:
(1/1 x euroformaat), 160 mm x 100 mm f 2 0 , - / B f r s . 394 (zie afbeelding)
Fotografie: J.M.A. Peters Abonnementen: T.H.H. Dewitte Jaarabonnement Nederland België buitenland f 47,50 Bfrs. 980 f 67,50 Studie-abonnement f 3 8 , - (Bfrs. 784) Een abonnement kan op ieder ge¬ wenst tijdstip ingaan en loopt auto¬ matisch door, tenzij het 2 maanden voor de vervaldatum schriftelijk is opgezegd. De snelste en goedkoopste manier om een nieuw abonnement op te geven is die via de antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen nummers op aan¬ vraag leverbaar (tttiidige lossenummerprijs geldt). Elex-abonnees ontvangen auto¬ matisch 2-wekelijks het vakblad Elektronica Aktueel, dè informa¬ tiebron voor de elektronicus en een ieder die op middelbaar of hoger nivo werkzaam of studerende is in het brede vlak van de elektronica. Losse nummerprijs: Nederland f 4,75; België Bfrs. 98 Adreswijzigingen: s.v.p. minstens 3 weken van tevoren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-nummer. Commerciële zaken: H.J. Ulenberg
W.H.J. Peeters
Advertentie-orderbehandeling: Mej. P. Huskens
8-02 -
Elex printen zijn verkrijgbaar in drie formaten:
Dokumentatie: P.J.H.G. Hogenboom
Advertentie-verkoop: F. Kovacs
lid NOTU, Nederlandse Organisatie van Tijdschrift- Uitgevers
Voor het opbouwen van Elex-schakelingen hebben wij speciale standaardprinten ontworpen. Deze standaardprint is zodanig van koper¬ banen en gaatjes voorzien, dat ze zowel voor een eigen ontwerp als voor een ontwerp uit Elex gebruikt kan worden. De gaatjes zijn geboord volgens het genormaliseerde raster 2,54 mm (1/10 inch), zodat alle elektronica-onderdelen (weerstanden, kondensatoren, IC's, enz.) passen.
Redaktiesekretariaat: M. Pardo G.W.P. van Linden
Advertentie-exploitatie: Druk: NDB, Zoeterwoude
»• t
Advertentietarieven, nationaal en in¬ ternationaal, op aanvraag.
Voor een aantal Elex-schakelingen zijn kant en klare printen verkrijg¬ baar. Hieronder volgt daarvan een overzicht:
experimenteersysteem juni 86659 - Basisprint 86660 - 5 V netvoeding juli 86661 - experimenteerprint augustus 86717 - + / - 15-volt-voeding september 86681 - sinusgenerator 86688 - transistor als schakelaar oktober 86723 - complementaire eindtrap 86687 - transistor en relais november 86725 - astabiele multivibrator 86756 - mini-fm-ontvanger december 86724 - bistabiele multivibrator januari '87 86795 - fm eindversterker
f 34,-/Bfrs. 670 f 9,65/Bfrs. 190 f 15,20/Bfrs. 300 f 16,40/Bfrs. 323 f 12,40/Bfrs. 244 f 9,75/Bfrs. 192 f 10,40/Bfrs. 205 f 9,75/Bfrs. 192 f 10,90/Bfrs. 218 f 11,70/Bfrs. 234 f 10,60/Bfrs. 212 f 10,-/Bfrs. 200
kursus digitaal: 83601 - digitrainer (experimenteerprint) meetapparatuur-printen
ƒ 32,50/Bfrs. 644
86765 86766 86767 86768
f f f f
-
LCD display (universeel) ingangsverzwakker gelijkrichter-meetmodule stroommodule
14,35/Bfrs. 287 11,20/Bfrs. 224 13,50/Bfrs. 266 15,80/Bfrs. 311
algemeen: november '86 86756 - mini-FM-ontvanger maart '87 86816-1 - eindtrap ELP-40 (2 stuks benodigd) ." 87640 - IR audiotransmissie 87022 - LED VU meter juli '87 87636 - éénknopstreinbesturing 87653 - fruitmachine
f 11,70/Bfrs. 234 f 12,05/Bfrs. 241 per stuk f 17,45/Bfrs. 349 f 6,95/Bfrs. 139 f 16,95/Bfrs. 334 f 23,75/Bfrs. 468
Verzend- en administratiekosten f 3,50/Bfrs. 69 per bestelling. Elexprinten zijn in de meeste elektronica-zaken verkrijgbaar. Ze zijn ook rechtstreeks bij Elektuur B.V. te bestellen d.m.v, de bestelkaart elders in dit blad, of tegen vooruitbetaling op giro 124.11.00 t.n.v. Elektuur B.V., Beek (L) (België: PCR 000-017-70.26.01) o.v.v. de desbetreffende print. Ook via de "databank" (zie kolofon) kan besteld worden.
2 e jaargang nr. 6 juni 1984 ISSN 0167-7349
Hoofdredakteur: P.V. Holmes Chef redaktie: E.J.A. Krempelsauer Chef ontwerp: K.S.M. Walraven
Uitgave van: Elektuur B V , Peter Treckpoelstr. 2-4, Beek (L) Telefoon: 04402-74200, Telex 56617 Korrespondentie-adres: Post¬ bus 121, 6190 AC Beek (L) Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur Direkteur: J.W. Ridder Bourgognestraat 13a, Beek (U
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.
Na druk recht: Voor Duitsland: Elektor Verlag GmbH, 5133 Gangelt.
Ie)
© Uitgeversmaatschappij Elektuur B.V.-1984 Printed in the Netherlands 0)
1
CN O
(Ó
Drukkerij: N.D.B. Leiden, Zoeterwoude
Redaktie Nederland: P.E.L. Kersemakers (hoofd landgroep), J.F. van Rooij, P.H.M. Baggen, I. Gombos, M.J. Wijffels Redaktie buitenland: A. Schommers, R.Ph. Krings Redaktiesekretariaat: C.H. Smeets-Schiessl, G.W.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: En ploefff . . ., daar valt het linker kanaal uit. Ai ai, waar zit de kink in de kabel? De voorversterker, het cassettedeck, of is het de eindversterker die de geest heeft gegeven? Niet zelden (of: zelden niet) zit de kink letterlijk in de (verbindings)kabel. Met name DIN-kabels met de bekende vijfpolige stekers blijken in praktijk nogal gevoelig te zijn voor storingen. Test ze, in luttele sekonden, met de . . . DIN-kabel-tester blz. 22 De print is al langere tijd hèt middel om een elek¬ tronische schakeling op te bouwen. Hoewel we het onze lezers zo eenvoudig mogelijk proberen te maken door standaardprinten te leveren, is het bij de "elektronica-opvoeding" toch een moeten om het tenminste één keer zelf te doen. Hoe? Dat leest u in: zelf printen maken blz. 30 Het in leven houden van schakelingen gaat hetzelfde als bij mensen: je moet ze voeden. Gelukkig nemen schakelingen genoegen met een eenzijdig menu; deze standaard-netvoeding is geschi kt voor bijna alle soorten gangbare schake¬ lingen. standaard-voeding blz. 44 Weereen typisch stukje "Elextronica". Een testapparaatje voor lampen en zekeringen om te kontroleren of ze niet doorge¬ brand zijn. Dit apparaatje werkt zonder testsnoeren en is voor geen geld te krijgen in de elektronicawinkel, en toch.goedkoop te bouwen. zelatester blz. 51
•-*
elextra
6-04
komponenten
6-53
6-21
trafogegevens: onbekend 6-24 Wat te doen als je een trafo hebt waar helemaal niets over bekend is.
zelf bouwprojek ten 6-16 Las Vegas looplicht Het is geen gok om deze schakeling te bouwen, want het verrassingseffekt is verzekerd. 6-22 DIN-kabeltester DIN-kabels (met de bekende vijf pol ige stekers) heten handig te zijn, maar dat geldt alleen als ze het ook doen. Iets dat hiermee getest kan worden. 6-26 laadstroommeter Een heel eenvoudige schakeling die in de auto akkulaad- en ontlaadstromen van —30 tot +30 A kan meten. 6-36 praktische doka-schakel klok Een schakelklok met logaritmische tijdenschaal voor het schakelen van het vergrotingsapparaat. eenvoudige dimmer Dimt lampen, boormachines, broodroosters . . .
'n tip Of eigenlijk twee, over printen.
6-42
6-44 standaard-voeding Een eenvoudige netvoeding voor 1001 toepassingen. dobbelsteen Mens erger je niet aan elektronica.
6-46
zela-tester
6-50
(N. Conrads)
nieuwe produkten
6-29, 6-41
zelf printen maken Een goede print is het halve werk.
6-30
grondbeginselen hoe zit dat: transformatoren
6-09
fase Een belangrijk begrip bij wisselspanning.
6-15
fase-aansnijding Zo werken moderne dimmers e.d.).
6-20 vermogensregelingen
(licht-
de zondags-thyristor 6-28 Een improvisatie-thyristor, gemaakt met twee transistoren. een pond ijzer en een pond koper De ingrediënten van een transformator.
6-34
Digitaal lessen in enen en nullen deel 10: delen
6-49
vijf gelijkrichters 6-52 Vijf gelijkrichter-varianten waarmee wisselspanning gelijkgericht kan worden.
Een wat? Een zekeringen- en lampentester.
informatie, praktische tips koppeling van stereo-apparatuur Wegwijs in stereo-steker-land.
6-10
bij de voorpagina De fonkelende pracht van dit stukje "Las Vegas looplicht" is enigszins versterkt omdat tussen fototoestel en gloei¬ lampjes een blinkend aluminium koellichaam geplaatst werd. Optisch bedrog, daar wordt ook dankbaar gebruik van gemaakt bij het looplichteffekt. Door een rij gloei¬ lampjes op een gewiekste manier, dat wil zeggen: met de juiste snelheid en in de juiste volgorde', te schakelen lijkt het net of het licht zelf loopt. Maar eigenlijk wordt een loopje genomen met uw ogen.
Jit§§§.
O)
6 w
Over het lezen van Elex, het bou¬ wen van Elex-Schakelingen en over wat Elex nog méér voor de lezer betekenen kan.
Lezersservice — Nog vragen of opmerkingen over de inhoud van Elex? Schrijf gerust als er iets niet duidelijk is. Het antwoord volgt zo snel moge¬ lijk. Er is één voorwaarde: zend een voldoende gefrankeerde retour-enveloppe mee. Zet " T V " (technische vragen) op de brief en stuur deze naar: redaktie Elex, Postbus 121, 6190 AC Beek ( U . — De Elex-redaktie staat altijd open voor meningen, wensen of nieuwtjes van lezers. In de rubriek "Postbus 121" worden interessante kommentaren en aanvullingen op oudere artikelen gepubliceerd. Zet " L P " op de brief. — Elex-printen zijn verkrijgbaar bij de uitgever van Elex en bij de be¬ tere elektronica-onderdelenhandelaar.
Hoeveel ohm en hoeveel farad? Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels: p = (pico ) = 10-' 2 = een mil¬ joenste van een miljoenste n = (nano) = 10~9 = een miljardste H = (micro) = 10~6 = een miljoenste m = (milli) = 10~3 = een duizendste k = (kilo) = 103 = duizend M = (Mega) = 106 = miljoen G = (Giga) = 109 = miljard Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: Weerstanden:
3k9 = 3,9 kQ = 3900 Q 6M8 = 6,8 MS = 6 800 000 Q
0Q33 = 0,33 Q Kondensatoren: 4p7 = 4,7 pF = 0,000 000 000 0047 F 5n6 = 5,6 nF = 0,000 000 0056 F 4fj7 = 4,7 ^F = 0,000 0047 F De voorvoegsels worden overigens óók gebruikt voor de afkorting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeg¬ gen: 10 700 000 Hz, dus 10 700 000 trillingen per sekonde.
Bouwbeschrijvingen Elex-schakelingen zijn klein, ongekompliceerd en betrekkelijk ge¬ makkelijk te begrijpen. Er zijn speciale Elex-printen voor ontwikkeld, in drie formaten:
Schema's Symbolen In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de ge¬ bruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DIN.NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubli¬ ceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " & " , " S 1 " , " 1 " of " = 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen in¬ ternationaal bruikbaar en blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehand¬ haafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer.
Maat 1: 4 cm x 10 cm Maat 2: 8 cm x 10 cm Maat 4: 16 cm x 10 cm (Euro pa-formaat) Bij iedere bouwbeschrijving hoort een plattegrond (komponentenopstelling), aan de hand waarvan de onderdelen op de print worden geplaatst en aansluitingen en eventuele resterende doorverbin¬ dingen worden gerealiseerd. Een plattegrond geeft de opgebouwde schakeling in bovenaanzicht weer. De zich op de onderkant (soldeerzijde) van de print bevindende koperbanen zijn in de plattegrond dun gedrukt. Soms is voor de bouw van een schakeling slechts een gedeelte van een Elex-print nodig. Het niet gebruikte gedeelte kan men met een figuurzaag langs een gatenrij afzagen.
Onderdelen Elex-schakelingen bevatten door¬ gaans uitsluitend standaard¬ onderdelen, die goed verkrijgbaar zijn. En bovendien betrekkelijk goedkoop! Ga daarom niet bezui¬ nigen op de aanschaf door het kopen van grote partijen onderde¬ len (bijvoorbeeld weerstanden per kilo of "anonieme", ongestempelde transistoren). Goedkoop is vaak duurkoop! Tenzij anders aangegeven worden %-watt-weerstanden gebruikt.
Solderen De tien soldeer-geboden. 1. Ideaal is een 15 a 30 watt-soldeerbout met een rechte 2 mm brede "longlife" punt. 2. Gebruik soldeertin, samen¬ gesteld uit 60% tin en 40% lood, bij voorkeur met 1 mm doorsnede en met een kern van vloeimiddel. Gebruik geen soldeermiddelen zoals soldeerwater, -vet of -pasta. 3. Bevestig vóór het solderen alle onderdelen stevig op de print. Verbuig daartoe de uit de bevesti¬ gingsgaten stekende aansluitdraden. Zet de soldeerbout aan en maak de punt schoon met een vochtig doekje of sponsje. 4. Verhit de beide metalen delen die aan elkaar gesoldeerd moe¬ ten worden, bijvoorbeeld een koperbaan en een aansluitdraad, met de soldeerbout. Voeg vervolgens soldeertin toe. Het tin moet vloei¬ en, zich dus verspreiden over het gebied waar de te solderen delen elkaar raken. Haal 1 a 2 sekonden later de bout weg. Tijdens het af¬ koelen van de soldeerverbinding mogen de twee delen niet ten op¬ zichte van elkaar bewegen. An¬ ders opnieuw verhitten. 5. Een goede soldeerlas ziet er uit als een bergje met een rondom holle helling. 6. Kopersporen en onderdelen, met name halfgeleiders, mogen niet te warm worden. Zorg des¬ noods voor extra koeling door de te solderen aansluitdraad met een pincet vast te houden. 7. Knip uit de soldeerlas stekende aansluitdraden af met een scherpe zijkniptang. Pas op voor rondvliegende stukjes draad! 8. Zet de soldeerbout uit na het solderen en tijdens onderbrekin¬ gen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden ver¬ wijderd? Maak dan gebruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwij¬ deren tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op.
10. Oefening baart kunst. Weer¬ standen of stukjes draad zijn zeer geschikt als oefenmateriaal.
Foutzoeken Doet de schakeling het niet met¬ een? Geen paniek! Nagenoeg alle fouten zijn snel op te sporen bij een systematisch onderzoek. Kontroleer allereerst de opgebouwde schakeling: — Zitten de juiste onderdelen op de juiste plaats? Kijk of de onderdelenwaarden en typenummers kloppen. — Zitten de onderdelen niet ver¬ keerd om? Zijn de voedingsspan¬ ningsaansluitingen niet verwisseld? — Zijn de aansluitingen van half¬ geleiders korrekt? Heeft u de onderdelenplattegrond misschien op¬ gevat als het onder-aanzicht van de schakeling, in plaats van het boven-aanzicht? — Is alles goed gesoldeerd? Een goede soldeerverbinding is ook in mechanisch opzicht stevig.
Netspanning Isoleer netspanningsleidingen zo¬ danig dat er bij een gesloten kast geen aanraakgevaar bestaat. Alle van buiten bereikbare metalen de¬ len moeten zijn geaard. * De netkabel moet met een trekontlastingsbeugel of -doorvoer aan de kast zijn bevestigd. * De drie aders van de netkabel moeten mechanisch stevig zijn be¬ vestigd. (Alléén een soldeerverbin¬ ding is onvoldoende!). * De aarddraad moet langer zijn dan de twee andere draden. Bij onverhoopt lostrekken van de net¬ kabel blijft de aardverbinding dan het langst gehandhaafd. * Houd ongeïsoleerde netspanningsvoerende draden of soldeerpunten minstens 3 mm van ande¬ re draden of soldeerpunten verwijderd. * Verwijder de netsteker uit het stopkontakt vóór het verrichten van werkzaamheden aan het ap¬ paraat. Uitschakelen alleen is niet voldoende! * Kontroleer de drie netspanningsaansluitingen op onderbrekingen en onderlinge kortsluitingen. * Bevestig bij het meten aan netspanningsvoerende delen van een schakeling éérst de meetsnoeren met behulp van geïsoleerde meetklemmen; steek daarna pas de steker in het stopkontakt. * Zorg er bij het meten aan het laagspanningsgedeelte van een schakeling voor dat de netspan¬ ningsvoerende delen geïsoleerd zijn.
HWHWÓOttf 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. • Eén 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 IN BLOKLETTERS; EEN LETTER .CIJFER, PUNT, KOMMA OF SPATIE PER HOKJE)
Naam en adres (in blokletters):
Te Koop: scanner f 600,—. KTV/Mon JVC f750,—. Tele¬ tekst conv, f 625,—. Voedingskast 6/12/48/60V f 200,—. Ge¬ vraagd: 120ch. Tel: 023-270708 F. Siebeling Saenredamstr. 77, 2021 ZP HAARLEM. Gevraagd: kleurenbeeldbuis type 510EVB22 (Tosh. 51 cm) uit Rank KTV F20B116. Te Koop: Signaaloppoetser. Tel: 0182030797. P. Hoogeveen, Geraniumstr. 16, 2803 JP GOUDA. Te Koop: Philips buizenscoop GM5666. Mankement aan tijd¬ basis. Met gebr. aanw. en schema f 100,—. incl. in week¬ end. G. Nieuwenburg, Umuidenstr. 46, 2586 VB DEN HAAG. Tel: 070-548481. Gevraagd: schema van digitale multimeter metex (-voltcraft) 3500 of 3510. Vergoeding 5,—. Alleen eerste wordt betaald. A. Pijnacker, Prinsenhof 32, 2641 RP PIJNACKER, Tel. 01736-2463. Gevraagd: schema's + bouwbe¬ schrijvingen (kopieën) van com¬ plete Wersi CX1. Geef f 15,—. Te koop: leuk voor onder¬ delen: Raytheon dir. finder f 1 0 0 — . E. Demeijer, Hendersonstr. 231, 2268 XB RIJS¬ WIJK. Tel: 070-931308. Gevraagd: zender + ontvanger voor bediening garagedeur. Te¬ vens gevraagd antenne-rotor. M. Hartgerink, Kinkelersweg 12, 7482 RG HAAKSBERGEN. Te Koop: 2x ILP Module HY400+2x voeding PSU 180 met ringkerntrafo f 600,—. na 19 uur 05410-21703. M. v.d. Velde, Molenstraat 8a, 7571 CMOLDENZAAL Gevraagd: plug- in elementen voor bird 43 Wattmeter, DAIWA, PWR/SWR meter, aangeb. div. elect. tijdschriften. R. Walbeek, Wilack 229, 5403 VS UDEN. Tel: 04132064900. Te Koop: vocoder + voicedunvoiced detector + voeding + trafo f 500,—. B. Jansen, Europalaan 133, 6871 ZB RENKUM. Tel: 08373-17026. Gevraagd: 8K RAM/EPROM en 16K dyn. RAM kaart. W. Wagelaar, P. Pellastr. 246, HEN¬ GELO. Tel: 074-771807. Te koop: Elektuur analoge nagalm + effectgenerator incl. 2x SAD 1024. Werkt prima Prijs; compl. f 120,—. M. Linssen. Kloosterstraat 1, 6051 JB MAASBRACHT.Tel: 04746-1068.
Gevraagd: tegen redelijke prijs een junior comp. + evt. boeken. Half gebouwd geen bezwaar. T. Hoepel, Dr. v. Stratenweg 306, GORINCHEM. Tel.: 0813022055. Te koop: Atari 2600 met div. cass. Tevens Grundig 3400 wereldontv. f 790,—. Prijs Atari f 390,—. J. Bezuyen, Geleedstr. 3, 3253 BE OUDDORP. Tel.: 01878-3034. Gevraagd: originele voedings elco's (50 + 50 MF) voor P4 2W TV TX400U. H. Rozenberg Oranjelaan 6, 2264 CW LEIDSCHENDAM. Tel.: 070-202445. na 18 uur. Te koop: Handykit hobbyoscilloscoop HKS 130 f250,—. en kapaciteitsmeter uit ELEK¬ TUUR f 100,—. M. Aaldijk, Loenensestraat 84, 2574 RS DEN HAAG, tel.: 070-653894. Te koop: cursus basis electronica Dirksen f 175,—. C. Nabuurs, de Haagbeuk 5, 5831 RR BOXMEER. Tel: 08855-5637. Gevraagd: schema Indesit model 1251, schema o.i.d. van een apparaat om de inpedantie v.e. luidspreker te bepalen. J. v. Veen, H. Bergsonstr. 121, 1064 LS A'DAM. Gevraagd: Electronicabouwdoos van Fisher Technik. J. v.d. Veen, Julianastr. 27, 2282 RL RIJS¬ WIJK. Tel.: 070-901332. Gevraagd: Collins control 60 XEN 6.V.614C2, 614D1, 2of3, A. v.d. Stolpe, Jan Carstensweg 279, 5665 TJ GELDROP. Tel: 040-852498. Gevraagd: 5 buizen 4XEL503 (Philips) 1X873 (Germans) voor buisversterker. Tegen betaling! M. Kemps, Papenbroekstr. 231, 3291 DIEST-WEBBEKOM (B). Tel: 013-312742. Gevraagd: Wie kan mij (tijde¬ lijk) helpen aan de cursus Basis Elektronicus A=BC en TV Technicus A+B van Dirksen. C. Beckers, Tetterode 3, 2151 RC NIEUW VENNEP. Tel: 02526-74669. Te koop: Pylonen-mast 4 delig 13 meter totaal. Incl. beugels + tuidraden. Vr. pr. f 350,—. D. Manshanden, Koggenlaan 1, 1671 KH MEDEMBLIK. Tel: 02274-1229. Gevraagd: Schema zelfbouw looplicht, meerdere kanalen. E. Hilverda, Luth. kerkstraat 35, 9611 JK SAPPERMEER (G),
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 . j j i u u 3 121, i ^ i , 6190 \j i ZJ\J AC f-\\s Beek Dt;tK (L). \ Li. Voor particuliere advertenties bedragen de kosten f 3,75/Bfrs. 74 per regel (± 27 lettertekens). Voor zakelijke „...,., elijke advertenties bedragen de kosten, bij een minimum afname van 5 regels, g , f 11,—/Bfrs. , / B f r s . 217 per regel. Plaatsing tegen vooruitbetaling op gironummer 124.11 00 t.n v. Elektuur B V te Beek ( U , voor België: PCR 000-0177026-01, onder vermelding van "konnektors". r
"Hoe werkt eigenlijk een transformator?" "Een transformator zet een spanning om in een hogere of in een lagere spanning. Je kunt er dus spanningen mee transformeren." "Ja, dat weet ik wel. Op twee aansluitingen zet je een wisselspanning en op twee andere aansluitingen ontstaat dan een andere wisselspanning." "De eerste twee aansluitingen zijn de primaire kant en de twee andere de sekundaire kant van de transformator." "Wat ik niet begrijp is, hoe komt de stroom van de primaire naar de sekundaire kant. Ik heb eens een oude beltransformator doorgemeten, maar er was geen verbinding tussen de primaire en de sekun¬ daire aansluitingen." "Dat moet ook zo. Per slot van rekening is het niet de bedoeling dat er 220 volt op de belknop komt te staan.'[
" N o u , dat niet helemaal. De wikkeling wordt immers op een wisselspanning aangesloten." "Betekent dat dan dat het magnetisch veld steeds van richting verandert?" "Ja, inderdaad. Dat noemt men een wisselveld." "Maar wat heb je nu aan een wisselveld? Er moet toch spanning uit de transformator komen." "Tussen de sekundaire aansluitingen zit nog een spoel en die zet het magnetisme weer om in spanning." "Aha, dan is dat magnetisme eigenlijk een soort doorgeefluik." "Ja, zo kun je het zien. En omdat voor magnetisme geen draad nodig is, bestaat er ook geen verbinding tussen de beide wikkelingen. Kijk, zo wordt in een schema een transformator getekend:"
"Maar op een of andere manier moet de bel toch stroom uit het lichtnet krijgen. En hoe moet dat dan als er geen doorverbinding in de trafo zit?" "Via magnetisme! Tussen de primaire aansluitingen zit namelijk een spoel, de zogenaamde primaire wikkeling. En weet je nog wat er gebeurt als je een stroom door een spoel stuurt?" "Dan wordt ze magnetisch. De stroom magnetiseert als het ware de omgeving. Is een trans¬ formator dan niet meer dan een elektromagneet?"
"Daarom kon ik natuurlijk ook geen verbinding tussen de primaire en sekundaire wikkeling meten. Wat betekent die dikke streep tussen de twee spoelen?" "Die stelt de ijzerkern van de transformator voor." "Is dat die zware ijzeren klomp?" "Inderdaard. Beide wikkelingen zijn op dat ijzer gewikkeld. Het fijne van dat ijzer is dat het heel goed magnetisme geleidt, beter dan lucht dat doet. Al het magnetisme zal dus in het ijzer blijven en er gaat niets verloren. Nou ja niets, in ieder geval heel weinig, en dat beetje noemen we het lekveld."
X
I O)
ó (O
"Dat er spanning uit de trafo kan komen, is me nu duidelijk, en dat die lager is dan de netspanning lijkt me logisch, maar soms levert een trafo ook hogere spanningen, hoe kan dat dan?" "Dat ligt er maar aan uit hoeveel windingen de sekundaire wikkeling is opgebouwd. Hoe meer wikkelingen de sekundaire spoel telt, hoe hoger de uitgangsspanning." "De windingen halen dus de spanning uit het magnetisch veld?" " Z o ongeveer wel. Maar bedenk wel dat naarmate de spanning hoger is, de trafo minder stroom kan leveren, vooropgesteld natuurlijk dat de ijzerkern dezelfde is gebleven. Zouden we de sekundaire spoel een eindje afwikkelen, dan levert de trafo een lagere spanning, maar meer stroom. Wel moet
het koperdraad dik genoeg zijn, anders wordt de zaak te warm." "Het lijkt wel een beetje op de versnellingsbak van een auto." "Hoezo?" " N o u , in de eerste versnelling ga je langzaam vooruit, maar trekt de auto flink. Dat kun je vergelijken met een lage spanning, maar een grote stroom. In de vierde versnelling is het precies omgekeerd." "Geen gekke vergelijking: de transformator, een versnellingsbak voor elektronica." "De automaat moeten ze zeker nog uitvinden?!"
koppeling van stereo-apparatuur Met een stereo-installatie is het eigenlijk hetzelfde als met een sleepkabel: hoe goed de kabel ook mag zijn, een slechte bevestiging kan alles weer bederven. Bij stereo-installaties is die zwakke plek niet zelden de dradenspaghetti die geacht wordt de signalen tussen de diverse komponenten door te geven. De schuld ligt echter deels bij de fabrikan¬ ten die, afhankelijk van het werelddeel waar hun wortels liggen, verschillendeaansluitnormen en soorten stekers gebruiken. Met een soldeerbout komen we echter een heel eind. Oost-west problematiek In hoofdzaak zijn er slechts
twee soorten stekers: DIN en cinch, beide getekend in figuur 1. De DIN-stekers (DIN = Deutsche Industrie Norm) zijn ontsproten aan de geest van Westeuropese ingenieurs. Japan en de Verenigde Staten hanteren het cinch-kontaktmateriaal. Beide systemen hebben voor¬ delen, maar met name de laatste jaren wordt het pleit in het voordeel van de cinch-norm beslecht We zetten ze even naast elkaar. De DIN-norm heeft het voordeel dat behalve de vorm van de steker ook de spanningsnivo's en de impedanties vastgelegd zijn. Van¬ daar dat het onderling aan¬ sluiten van DIN-genormeerde apparatuur niet zoveel
problemen zal geven. Boven¬ dien gaat het foutloos en snel omdat met één enkele steker alle noodzakelijke verbindingen gemaakt worden. Vreemd genoeg is die "handige DIN-plug" ook meteen de zwakte van het systeem. De vijf aansluitpennen zitten elkaar behoorlijk in de weg en bij het solderen aan de priegelige draadjes van een DINkabel onstaan maar al te vaak kortsluitingen. Een probleem is ook dat de inen uitgangsnivo's verschil¬ lend zijn, waardoor schakeltechnisch niet alle denkbare verbindingen mogelijk zijn. Bovendien kan er niet "gespeeld" worden (bij¬ voorbeeld de kanalen ver¬
wisselen) zonder meteen de soldeerbout in de aanslag te nemen. De cinch-steker (of tulp¬ steker, in gewoon Neder¬ lands) is een verbinding voor slechts één kanaal. Dat maakt hem wat hand¬ zamer bij het solderen, maar het betekent wel dat bij¬ voorbeeld bij het aansluiten van een cassettedeck vier snoertjes nodig zijn: twee voor weergave (het linker¬ en het rechterkanaal) en twee voor opname. Daar staat tegenover dat de ver¬ binding zelf een stuk bedrijfszekerder is; de extra moeite wordt dus wèl be¬ loond. Bovendien kunnen naar believen kanalen ver¬ wisseld worden (bijvoor-
beeld voor "multiplay" bij bandopnamen).
Van DIN naar DIN Een komplete DIN-kabel bestaat uit vier signaaladers en een afscherming die de massa-verbinding vormt. Bij een standaard-DIN-kabel zijn de stekerpennen met hetzelfde nummer met elkaar doorverbonden (figuur 2). De afscherming komt op pen 2 en eventueel ook op het metalen huis van de steker. De standaard¬ kabel is geschikt voor het aansluiten van band- en cassetterecorders en tuners op de tape-, tuner- en auxaansluitingen van de ver¬ sterker. (Aux staat voor auxiliary, hetgeen "hulp" betekent. Een aux-ingang is dus een hulp-ingang, een reserve-ingang.) Minder eenvoudig is het bij het rechtstreeks koppelen van twee recorders. Hier¬
voor moet gebruik gemaakt worden van een zogenaamde "overspeelkabel", een kabel waarbij het pennenpaar 1-4 kruislings is verbonden met het paar 3-5 (figuur 3). Dat is nodig om de uit¬ gangen van het ene apparaat te verbinden met de in¬ gangen van het andere en andersom. Er loert echter nog een addertje onder het gras, een heel gemeen addertje. Het DIN-uitgangs¬ signaal van een recorder is zo'n 500 . . . 775 mV bij volle uitsturing. Een DINingang neemt met veel minder al genoegen, slechts enkele millivolts zijn vol¬ doende om de meters vol uit te doen slaan. Een te groot ingangssignaal zal de zaak oversturen, en dat is te horen in de vorm van ver¬ vorming. Er moeten dus maatregelen worden ge¬ nomen, maatregelen die be¬ staan uit een simpel serie-
weerstandje van 470 k f i a 1 M£2 per signaalader. Deze weerstandjes zijn in figuur 3 gestippeld getekend. Met wat "gepruts" kunnen ze in de DIN-steker zelf ondergebracht worden. Door die weerstanden wordt het uitgangssignaal afgezwakt, zodat de DINingangen niet overstuurd worden.
Van cinch naar cinch Cinch-aansluitingen vragen wat meer werk, omdat per kanaal een kabeltje nodig is. Of apparaten met cinch-aansluitingen ook elektrisch goed samengaan, hangt af van de technische gegeven. In de praktijk zijn echter zelden pro¬ blemen te verwachten. De signalen liggen (met uit¬ zondering van het signaal van de platenspeler, maar daarover dadelijk meer) allen op "lijn-nivo". Daar-
Figuur 1. Twee stekers, twee normen: figuur la laat een vijfpolige DIN-steker zien, 1b een cinch- of tulpsteker. De pennummering van de DIN-steker staat in werkelijk¬ heid ook op de steker zelf, zodat hierbij geen vergissingen kunnen ontstaan. Figuur 2. Bij een normaal DIN-snoer worden de gelijkgenummerde pennen met elkaar doorverbonden. De vier signaaladers hebben elk een afscherming die aange¬ sloten wordt op de middelste pen (pen 2 ) . Figuur 3. Dit is een overspeel¬ kabel die gebruikt wordt bij het rechtstreeks verbinden van twee recorders met DIN-aansluitingen. De paren pennen met de num¬ mers 1-4 en 3-5 zijn kruislings verbonden. De weerstanden zijn nodig voor de aanpassing van het signaalnivo.
recorder/tuner
versterker
d1
5»"•3
3»-
recorder 2
recorder 1
d1
cf
- • 3 signaal
470k - • 2
2»!
4
S^.
Tl
47Ok
r~-t
Veil\J I
J
470k
I
mee willen we zeggen dat de signaalspanning enkele honderden millivolts be¬ draagt. In de regel ligt het signaal van cinch-uitgangen wat hoger dan de gevoelig¬ heid van de ingangen. Een uitgang levert bijvoor¬ beeld 500 mV of 775 mV (die laatste spanning is een internationaal gestan¬ daardiseerde waarde), ter¬ wijl een recorder-ingang vaak genoeg heeft aan 200. . . 3 0 0 m V . In praktijk betekent dat dat bij opname de regelaars niet helemaal opengedraaid hoeven te worden. Behalve de signaalspanningen moeten in wezen ook de in- en uitgangsimpedanties aangepast zijn. De ingangsimpedantie van een ingang is de mate waarin die ingang een uitgang belast. De uitgangsimpedantie van een uitgang zegt iets over de mate waarin de uitgangs¬ spanning zal dalen onder een bepaalde belasting. Het is de bedoeling dat de uit¬ gangsimpedantie zo laag mogelijk is (kleiner dan 10 k£2), en de ingangsimpe¬ dantie zo hoog mogelijk (groter dan 100 k£2). Een faktor 10 verschil tussen die twee is prima, maar als het wat minder is hoeft u zich geen zorgen te maken. Ons zijn geen gevallen bekend (en we hebben al heel wat aangesloten) waarbij er wat dit betreft problemen ont¬ stonden.
Van DIN naar cinch en omgekeerd Hier wordt het al wat inge¬ wikkelder. We gaan hier even uit van een recorder die op een versterker wordt aangesloten. Voor een tuner of een compact-disc-speler is het verhaal in wezen het¬ zelfde, zij het dat dan na¬ tuurlijk het gedeelte "op¬ name" komt te vervallen. Alleen met recorders nemen we immers op. Laten we eerst de situatie bekijken waarbij de recorder
een DIN-aansluiting heeft en de versterker cinchbussen. Het uitgangssig¬ naal van de recorder (pen¬ nen 3 en 5) kan zonder meer gekoppeld worden met de ingangsbussen op de versterker. In het ergste ge¬ val is de cinch-ingang van de versterker iets te gevoelig voor het in de regel wat hoger liggende DIN-nivo, maar dat kan meestal wel ergens ingesteld worden. Eventueel kan een serieweerstandje (100 k£2 o. Ld) gebruikt worden. Het aan¬ sluiten van de opname-in¬ gangen van de recorder is problematischer, want het cinch-uitgangsnivo van de versterker is veel te hoog voor de Dl N-ingang van de recorder. Daarom ook hier: een serieweerstandje van 470 kn tot 1 MJ2 in de opnameleiding. DeDINcinch-aansluitkabel zoals hierboven beschreven, komt eruit te zien als in figuur 7. Nu andersom: van cinch naar DIN. De cinch-uitgang van de recorder kan wel op de DIN-ingang van de versterker. Hooguit zal het geluid wat zwak klinken, omdat een DIN-ingang soms wat minder gevoelig is dan een cinch-ingang. De moei¬ lijkheden ontstaan pas bij het aansluiten van het opnamesignaal. Dit is in dit geval niet mogelijk, omdat de versterker een ingebouw¬ de verzwakker heeft, waar¬ door het afgegeven signaal veel te zwak is om de op¬ nameversterker van de re¬ corder uit te sturen. Er zijn drie oplossingen. Ten eerste kunnen we de verzwakkings-serie-weer¬ stand in de versterker op zien te sporen en die ver¬ vangen voor een draadbrug. Soms zit deze weerstand achter op het DIN-busje gesoldeerd en anders zal deze met behulp van het schema opgespoord moeten worden. De tweede mogelijkheid is het gebruik van de mikro-
versterker/recorder
cinch
cinch
Figuur 4. Een komplete ver¬ binding met cinch-kabels be¬ staat uit vier snoertjes (weer¬ gave L + R en opname L + R). De aansluitbussen hebben vaak een kleur (rood en wit), waarbij Rood het ffechterkanaal is. Figuur 5. Het solderen van een cinch-steker is relatief eenvou¬ dig, omdat er alle ruimte is. De signaalader maakt kontakt met de middelste pen. Figuur 6. Een adapterkabel om een versterker met DIN-aan¬ sluiting te verbinden met een recorder met cinch-aansluitingen. Het weergave signaal komt uit de cinch-uitgang van de recorder. Het opname-sig¬ naal moet toegevoerd worden aan de mikrofooningangen (via een jack-plug, ook wel telefoonof klinkensteker genoemd); het signaal is namelijk te zwak voor de lijn-ingang.
versterker
recorder jack (opname mie)
recorder
versterker
cinch
Figuur 7. Deze kabel hebben we nodig als we een recorder met DIN-aansluiting op een cinch-georiënteerde versterker willen aansluiten. De weer¬ standen zijn nodig om het lijn-uitgangssignaal dat de versterker voor opname af¬ geeft op het goede nivo te brengen voor de gevoelige DIN-ingang.
8
Figuur 8. In de ruime cinchstekers is ruimte genoeg voor een 1/8 W serieweerstand (zie ook figuur 7). Figuur 9. Een adapterkabel om een platenspeler te kunnen aan¬ sluiten. De massadraad is voor eventuele extra aarding. Wat die aarding betreft is het een kwestie van uitproberen welke oplossing de minste brom geeft.
fooningangen van de recor¬ der (figuur 6). Deze hebben een veel grotere gevoeligheid. Trouwens, bij de meeste recorders meteen DIN-in¬ gang wordt het opnamesignaal eerst door de mikrofoon-voorversterker ver¬ sterkt. De derde en tevens meest omslachtige oplossing is de bouw van een extra voorversterkertje. Daar gaan we hier niet verder op in, om¬ dat dat buiten het bestek van dit verhaal valt. Heel vaak is een apparaat voorzien van zowel DINals cinch-aansluitingen. Als men kan kiezen verdient het de voorkeur de cinch-bussen te gebruiken. Het kontaktmateriaal is bedrijfszekerder en als een kabeltje het af laat weten, is die fout een¬ voudiger te vinden. Boven¬ dien kunnen kanalen naar wens verwisseld worden. En niet in de laatste plaats merkenwe opdat designaalruisverhouding bij recorders vaak beter is als de cinchingang in plaats van de DINingang gebruikt wordt. Het DIN-uitgangssignaal is im¬ mers in de versterker eerst door een serieweerstand verzwakt, waardoor het in de recorder door de mikrofoonversterker extra ver¬ sterkt moet worden, en dat levert extra ruis op.
Platenspeler
cinch
platenspefer/versterker
platenspeler/versterker
Een platenspeler heeft meestal een aangesoldeerd snoer en moet altijd aange¬ sloten worden op de platen¬ speleringang (PU of phono). Deze ingang is niet alleen gevoeliger dan de recorderof tuneringang, maar is ook nog eens gekoppeld met een frekwentiekorrektie-circuit. Om technische redenen zijn op een plaat de lage tonen minder sterk opgenomen dan de hoge tonen. Als het signaal recht-toe-recht-aan versterkt zou worden, zou het heel sissend en met weinig lage tonen klinken. De MD-voorversterker
(voorversterker voor magneto-dynamisch ele¬ ment) trekt dat weer recht door de lage tonen meer te versterken dan de hoge tonen (dat heet " RIAAkorrektie). Soms zie je ook nog wel platenspelers met een "ouderwets" kristal-ele¬ ment In de regel kunnen die aangesloten worden op de rekorder-, tuner- of even¬ tueel de aux-ingang. Het signaal dat een kristal¬ element afgeeft is namelijk vele malen hoger als dat van een MD-element (iets in de geest van enkele honderden millivolts) en de frekwentiekompensatie is in het element "inge¬ bouwd". Anders is het bij zogenaam¬ de MC- (= moving coil, be¬ wegende spoel)elementen. Deze meestal kwalitatief uitstekende elementen geven maar een heel zwak signaaltje af. De afgegeven spanning moet eerst met een extra voorversterkertje of een stepup-trans¬ formator opgepept worden, waarna het aan de MDingang wordt toegevoerd. Sommige versterkers hebben een aparte MC-ingang, waar een platenspeler met een dergelijk element rechtstreeks op aangesloten kan worden. Als de aansluitsteker van de platenspeler niet past op de aansluitbus, dan kunnen we ons heil zoeken in een zelf te maken verloop¬ snoertje. Dat snoertje loopt van DIN naar cinch of omgekeerd. In figuur 9 is te zien hoe de soldeerverbindingen gemaakt moeten worden. Wat daar¬ bij opvalt is dat bij de DINplug de pennen 1 en 5 zijn doorverbonden. Dat is nodig omdat als gevolg van een erfenis uit het verleden een aantal platenspelers is uitgerust met een driepolige DIN-steker in plaats van een vijf pol ige. Het rechter kanaal is in die gevallen ver¬ bonden met pen 1 en het
linker kanaal met pen 3. Tegenwoordig worden al¬ leen 5-polige stekers en bussen gebruikt, waarbij het rechter kanaal op pen 5 staat. Door heel slinks de doorverbinding te maken tussen pen 1 en 5 gaat het in alle gevallen goed. De massa-aansluiting bij platenspelers is een geval
apart. De afscherming van de signaalader is verbonden met de massa van het ele¬ ment, niet met het metaal van de kast (het chassis). Meestal zit er achter op de platenspeler een aparte schroefaansluiting om even¬ tueel het chassis te aarden. Een zelfde schroefaanslui¬ ting zit op de versterker.
Het is nu een kwestie van uitproberen welke aarding het beste voldoet. Er kan een extra aarddraad tussen platenspeler en versterker gelegd worden. Deze draad is aan beide zijden voorzien van een kabelschoentje dat in de schroefaansluiting ge¬ klemd kan worden. Een andere mogelijkheid is het
solderen van een massa¬ draad met kabelschoen aan de afscherming van de signaaldraad, die ook weer aangesloten wordt op de schroefaansluiting van de versterker of platenspeler. Als de aarding goed is, is de brom minimaal.
BSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS Het solderen aan DINstekers is een echt priegelwerk. Voor de vijf soldeerverbindingen is weinig ruimte en de kunststof van zowel de isolatie als die van de DIN-steker zelf smelt al erg gauw bij het solderen. Zorgvuldig¬ heid is dus vereist, en dat begint al bij het voorbe¬ reiden van de kabel. Eerst wordt de buitenste isolatie over ongeveer 10 mm ver¬ wijderd. Dat doen we met een scherp mes, waarbij niet te diep gesneden mag worden omdat anders de af¬ scherming beschadigd wordt. Een beetje oefenen kan geen kwaad, als het fout gaat korten we de kabel ge¬ woon een stukje in. Nadat de buitenste isolatie er afgetrokken is, worden de dunne blanke draadjes die de afscherming vormen bij elkaar genomen en in elkaar gedraaid. Dit strengetje kan vervolgens vertind worden. Wees zuinig met tin, het moet geen dikke knoest worden. Zorg er¬ voor dat het te vertinnen gedeelte voldoende verhit wordt, zodat het tin goed uitvloeit (eerst de bout ertegen en verhitten, dan pas tin toevoegen), maar werk snel genoeg om ervoor te zorgen dat de isolatie niet smelt. Als het niet meteen goed lukt laten we de boel rustig afkoelen, waarna we het opnieuw proberen. De volgende stap is het
ontbloten van de uiteinden van de signaaladers. Dat doen we slechts over uiterst korte afstand, 1 a 2 mm, omdat straks bij het solderen de isolatie als gevolg van de hitte nog wat op zal kruipen. Ook hier weer worden de vrije draad¬ einden getwist en zuinig vertind. Snel solderen om de isolatie zoveel mogelijk te sparen blijft het devies. De voorbereidingen van de kabel zelf zijn nu klaar. Schuif de behuizing van de DIN-steker over het kabel¬ uiteinde. We waarschuwen er maar even voor dat deze simpele handeling het vaakst vergeten wordt, bij het vervaardigen van aan-
sluitkabels in het algemeen trouwens. Steek de uit¬ einden van de signaaldraadjes in de holle pennen van de DIN-steker. Om te voor¬ komen dat ze er weer uit¬ schieten, kan de trekontlasting (de metalen lip waar¬ mee de kabel vastgeklemd kan worden) alvast een beetje aangeknepen worden. Soldeer nu vlot de signaal¬ aders aan de pennetjes. Niet te veel tin gebruiken en op¬ passen dat er geen sluitingen ontstaan tussen verschil¬ lende draden. Het vastsolderen van de afscherming is iets minder gemakkelijk, omdat deze door de dikte niet in een pennetje past. Daarom moet ze gewoon bp
pen twee gesoldeerd wor¬ den. Specialisten kunnen proberen bij de voorberei¬ ding van de kabel de af¬ scherming met een schaar of kniptang aan het uiteinde zo dun te maken, dat hij na vertinnen wèl in de holte van pen 2 gestoken kan worden. Als de betreffende DINsteker aan een verloop¬ snoertje voor de platen¬ speler zit, kan ook nog naar wens een extra massadraad (gewoon soepel montagesnoer) aan pen 2 gesoldeerd worden. Aan het andere uiteinde van die massa¬ draad solderen we een kabel¬ schoentje. Mocht het nodig zijn, dan kunnen met enig kunst- en vliegwerk de (1/8 watt) aanpassingsweerstandjes (bijvoorbeeld nodig bij een overspeelkabel) in de DINsteker worden onderge¬ bracht. Na de hiervoor beschreven werkzaamheden kan de kabel stevig in de trekontlasting geklemd worden, maar ook weer niet zo stevig dat de isolatie beschadigd raakt. Voor we de kabel in gebruik nemen, kontroleren we met een ohmmeter of de signaaladers en de af¬ scherming goed aangesloten zijn en ook of er tussen twee aders geen kortsluiting zit. Met de elders in dit nummer beschreven DINkabeltester is die laatste kontrole in luttele sekonden uit te voeren.
fase Hoe vermogensregeling door middel van fase-aansnijding in zijn werk gaat, is elders in deze uitgave (zie artikel "fase-aansnijding") uit de doeken gedaan. Het moment waarop de triac iedere periode van de netspanning (de stuurhoek genaamd) in geleiding komt, is bepalend voor het aan de verbruiker geleverde vermogen. Zo'n vast moment binnen een periode noemt men ook wel "fase", ledere periodieke spannings- of stroomgolf kent zo verschillende fasen, bijvoorbeeld de nuldoor¬ gangen en de fasen waarbij de golf haar maximale uitwijking of waarde (de amplitude) bereikt. De fase wordt uitgedrukt in graden. Eén periode van een perio¬ dieke golf loopt van 0 tot 360 graden (zie figuur 1). Bij 360° begint de volgende periode met nul graden. De tweede nuldoorgang van een sinusgolf ligt precies halver¬ wege de periode, dus op 180°. De sinusgolf bereikt haar maximale waarde bij 90° (positief) en bij 270° (negatief). Waarom fasen in graden aangegeven worden en niet in tijd, zal aan de hand van het volgende voorbeeld duidelijk gemaakt worden. Een sinusgolf met een frekwentie van 50 Hz bereikt haar maximale positieve waarde
sekonde na het
begin (zie figuur 2). Een sinusgolf met een frekwentie van 100 Hz heeft op dat tijdstip weer de waarde nul bereikt. Zouden we de fase in tijd uitdrukken, dan geldt voor een golf met een andere frekwentie ook een andere fase. Drukken we echter de fase uit in een be¬ paald aantal graden van de
periode, dan geldt deze voor alle frekwenties. Het begrip fase wordt in de wisselstroomtechniek ook gebruikt wanneer twee gol¬ ven met elkaar vergeleken worden. De beide sinusgolven in figuur 3 hebben dezelfde frekwentie en amplitude. Toch zijn ze niet helemaal aan elkaar gelijk, ze zijn namelijk eikaars spiegelbeeld. Van de on¬ derste golf kan gezegd worden dat deze 180° in fase verschoven is ten op¬ zichte van de bovenste. Zouden we beide golven samenvoegen, dan is het resultaat nul!
Welke van de twee golven uit figuur 3 nu voor- of naijlt op de andere is zonder de oorsprong van de golven te kennen niet vast te stel¬ len. Het zou kunnen zijn dat de onderste golf 180° voorijlt op de bovenste, maar naijlen zou ook kun¬ nen, het is maar hoe je het bekijkt. In figuur 4 is de oorsprong van de beide uitgangsgolven gegeven; dat is namelijk de spanningsgolf op de basis van de transistor. Op het moment dat de spanning op de basis negatief wordt (eerste nega¬ tieve periodehelft), gebeurt dat ook met de spanning op de emitter. De basis- en de emitterspanning zijn düs precies in fase, d.w.z. er is geen sprake van voor- of naijlen (geen faseverschui¬ ving). De wisselspanning op de kollektor wordt op dat¬ zelfde moment echter posi¬ tief. De spanningsgolf op de kollektor is dus de inverse van die op de emitter en basis;de kollektor inverteert het wisselspanningssignaal op de basis. Gelijktijdig met het basissignaal verschijnen dus ook het emitter- en het kollektorsignaal. Van een faseverschuiving tussen de signalen onderling kan dus geen sprake zijn. Toch lijkt het dat het emittersignaal 180° ten opzichte van het kollektorsignaal in fase is verschoven, vandaar dat deze schakeling ook wel fasedraaier genoemd wordt. Van echte faseverschuiving is echter alleen sprake wan¬ neer het ene signaal eerder (ijlt voor) of later (ijlt na) dan het andere een periode doorlopen heeft. Een typisch voorbeeld van een faseverschuivend netwerk is de RC-schakeling uit het Elex-artikel "de naijlende spanning — faseverschui¬ ving", maart'84, blz. 3-16.
Wie kent ze niet, de knippe¬ rende lichtslingers die nach¬ telijke bezoekers duidelijk proberen te maken waar iets te doen is, waar de disco's nachtclubs, gokpaleizen en andere etablissementen zich bevinden. Op een geraffi¬ neerde manier aangebracht heeft het licht de schijn te lopen, en de argeloze voor¬ bijganger naar de ingang te lokken. Wee hem, die zich door de flikkerende pracht waar een bepaalde stad in de Verenigde Staten zo be¬ kend om staat, laat lonken. Want de rijk over de gevel gedrappeerde lichtslangen zijn niet zozeer aangebracht ter vermaak van de bezoe¬ ker, maar dienen tot doel ter persoonlijke verrijking van de eigenaar/beheerder van het betreffende pand. En wie opdraait voor die verrij¬ king laat zich raden. Laten we ons, na deze waarschuwende inleiding, storten op het technische
Principiële werking
voor de lampjes te leveren. Daarom is een extra trap (blok C) met elektronische schakelaars nodig.
In figuur 2 zien we een ver¬ eenvoudigd blokschema van de schakeling. Blok A is een pulsgenerator (pulsopwekker), waarvan de frekwentie (het aantal pulsen per sekonde) met de potmeter in¬ gesteld kan worden. De pul¬ sen van de pulsgenerator gaan naar een teller, blok B in figuur 2. Deze heeft de taak de pulsen over maxi¬ maal tien (een zelf te kiezen aantal) uitgangen te verde¬ len. Eén van die uitgangen zal steeds gedurende de tijd van één periode de volle voedingsspanning afgeven. De andere uitgangen geven 0 V af, de erop aangesloten lampjes zullen gedoofd zijn. Bij de volgende puls van de pulsgenerator wordt de vol¬ gende uitgang "hoog" en gaat het volgende lampje branden. De telleruitgangen zijn niet in staat de stroom
De schakeling van het looplicht staat in figuur 1. De pulsgenerator is opgebouwd met het timer-lC 555. Dit IC hebben we al vaak gebruikt in Elex-schakelingen. De precieze werking is al een paar keer uitgelegd, vandaar dat we daar hier niet al te diep op in zullen gaan. Be¬ langrijk is het om te weten dat C2 herhaald wordt op¬ geladen en ontladen. Laten we het vergelijken met een WC-stortbak die we, steeds nadat hij vol is gelopen, weer leeg laten lopen. De laadtijd van C2 wordt be¬ paald door de stand van P1, net zoals de tijd nodig voor het vullen van de stortbak afhangt van hoever de kraan is opengedraaid. Met P1 kan die laadtijd ingesteld worden tussen 10 ms (een hon-
gingsrichting ingesteld worden. gedeelte van deze zoge¬ naamde looplichten. De eenvoudigste vorm van iets dergelijks kan gerealiseerd worden door een ketting van lampjes te nemen die afwisselend aan- en uitgaan. Dat kan eenvoudig gedaan worden met een astabiele multivibrator die de lampjes om en om aanstuurt. Alleen is bij deze methode nog geen bewegingsrichting te herkennen. Om echt de in¬ druk op te wekken dat de lampjes een kant op lopen, moeten minstens twee lampjes achter elkaar uit zijn, iedere keer gevolgd door een brandend lampje. Hoe meer lampjes uit zijn tussen de brandende exem¬ plaren, des te duidelijker is het loopeffekt. Bij het Elex Las Vegas looplicht kan de loopsnelheid, de afstand tussen de bran¬ dende lampjes en de bewe¬
De schakeling
Figuur 1. Het schakelschema. Er kan een groot aantal lamp¬ jes op de schakeling worden aangesloten. In dit geval zijn de lampjes om de zeven met elkaar doorverbonden. Figuur 2. Een blokschema van de schakeling. Buiten de lamp¬ jes zijn er vier afzonderlijke gedeelten. Met de potmeter wordt de loopsnelheid ingesteld.
derdste sekonde) en 200 ms , e e n v i j f d e s e k o n d e ) .D e ontlaadtijd (5 ms) wordt bepaald door de weerstandswaarde van R10, net zoals de leeglooptijdvan de stortbak wordt bepaald door de dikte van de pijp. H e t h e r h a a l do p - e n o n t l a d e n v a n C 2 v e r t a a l th e t l C i n e e n r e c h t h o e k s i g n a a la n de uitgang(pen3). Dit sign a a ls t u u r t d e k l o k i n g a n g r C L K ) v a n h e t t e l l e r - l C4 0 1 7 . ledere keer als het rechth o e k s i g n a avl a n " 0 " n a a r "1" gaat (van 0 V naar de v o e d i n g s s p a n n i nvga n 5,6 V), wordt de volgende t e l l e r u i t g a n ga k t i e f . I n f i g u u r 3 w a a r i nd e i n - e n u i t g a n g s p u l s e no n d e r e l k a a r zijn getekend, wordt dat d u i d e l i j kg e m a a k t .A l s d e reset-uitgang"hoog" wordt g e m a a k t ,b e g i n t d e t e l l e r weer van voren af aan, uitgang O0 wordt dan "1". Door één van de uitgahgen met de reset-ingangdoor te verbinden kan vrij gekozen
worden tot hoever de teller zal tellen. Bij ons prototype hebben we uitgang 07 (dat is de achtste uitgang, want er wordt vanaf 0 geteld) met de reset-ingangdoorverbonden. Zodra Q7 "hoog" wordt, wordt de teller ge-reseten zal direkt erop volgend O0 "hoog" worden. De lampjesketting wordt nu opgedeeld in moten met elk zeven lampjes. Het eerste lampje van elke moot wordt straks aangestuurd vanuit O0, het tweede lampje vanuit 01 enzovoorts. Op de zeven lampjes zal er steeds één branden. Hebt u liever dat elk vierde lampje brandt, verb i n d d a n e e n v o u d i gu i t g a n g o'4 met de reset-ingang.In dat geval zijn er ook maar vier schakeltrappennodig. D e t e l l e r u i t g a n g e kn u n n e n niet veel stroom leveren, slechts enkele honderden prAs. Met deze kleine stroom is het niet mogelijk
e e n lampje te doen brano en. n laat staan een hele rits. Vandaar dat elke gebruikte uitgang is uitgerust met een schakeltrapjedat bestaat uit een transistoren een triac. De transistorenT1 . . . T7 ( w e g e b r u i k e n7 u i t g a n g e n ) zijn geschakeldals emittervolgers. Wat spanning betreft versterkenze niet (is ook niet nodig in dit geval), maar ze zorgen ervoor oat er voldoende stroom geleverd wordt om de triacs te ontsteken. De weerstanden Rl...RTzorgenervoor dat de ontsteekstroom(de gate-stroom van de triac) wordt begrensd op 10 mA. De werking van de triacs Tril . . . TriT zullen we niet hier beschrijven,elders in dit nummerwordt daar namelijk uitgebreidaandacht aan besteed. Ze kunnen opgevat worden als wisDe selstroomschakelaars.
hier gebruikte types zijn tn staat een stroom van 4 A te schakelen.Daardoor is het mogelijk met één schakertrap 80 lampjes van 6 V aan te sturen. Bij zeven uitgangen is het dus mogelijk een ketting van in totaal 560 (l) lampjes te maken. Als we inderdaad80 lampjes per uitgang willen sturen, moet natuurlijkook de nettraÍo de n o d i g e4 A k u n n e n l e v e r e n . Bovendien moeten bij dergelijkestromen, de gemeenschappelijketoevoerdraden van de lampjes voldoende dik oekozenworden
. e nt e t t . l . r , s m m 2 )E dunne draad kan namelijk te heetworden. De lampjes worden rechtstreeksgevoed vanuit de sekundairewikkeling van de trafo. Daarom moet de s e k u n d a i r es p a n n i n gv a n d e trafo overeenstemmenmet de voedingsspanningvan de lampjes. Eventueelkunnen
x I 6,
\
v
3
F i g u u r3 . l n d i t s c h e m a i s t e zien wat het teller-lC doet. Bij elke overgang van de klokpuls van laag naar hoog wordt de volgende uitgang hoog. Na e e n r e s e t - p u l sb e g i n t d e t e l l e r weer van voren aÍ aan,
I
trafo en lamples met een hogere spanning gekozen worden. Voordeel daarbij is dat bij gelijke lichtopbrengst de stroom, en dus ook de draaddikte,kleiner kan zijn. Met Dl wordt de tÍaÍosoanning enkelzijdiggelijkgericht. C1 vlakt de gelijkgerichte spanning af. Voor de voeding van lC1 en lC2 wordt de afgevlaktespanning nog gestabiliseerd,en wel door R8 en zenerdiodeD2 op 5,6 V. Dit gedeelte van de schakeling, D1, D2, R8 en C1, vormt een gestabiliseerde voeding in de meest eenvoudige vorm, maar doeltreffend genoeg voor deze toepassing. Als de sekundaire trafospanninghoger is, moet de waarde van R8 aangepast worden. -'t,2kQ bii 12v - 2,2 kA bij 18 V
- 3,3ka (0,5w) bij 24 v x I @
(o
Let er in deze gevallenop dat ook voor elko Cl een type gekozenwordt dat tegen de hogere spanning bestand is.
Bouwen Het bouwen van deze schakeling hoeft geen kunst te zijn. Eerst moet het aantal aan te sluiten lampjes bepaald worden. Zoals we al eerder zagen kunnen er heel wat aangeslotenworden. Met het aantal lampjes staat vast hoe groot de trafo moet worden. Bedenk daarbij echter dat de lampjes niet allemaaltegelijk branden. Als er (net als bij ons prototype zeven urtgangen gebruikt worden, zal ook maar één op de zeven lampjes branden. Bij de bepaling hoeveel stroom de trafo moet kunnen leverenkan daar rekening mee gehouden worden. Zoals te zien is in het bouwp l a n ( Í i g u u r4 ) i s e e n E l e x print formaat 2 nodig (of twee printen van formaat 1). Op het ene gedeelte bevindt zich het netvoedingsgedeelte en de lC's die voor de pulsopwekkingzorgen. Het tweede gedeelte is het "vermogensgedeelte",bestaande uit de in ons geval) zeven schakeltraooenmet triacs.
D e a a n s t u r i n gv a n d e s c h a keltrappengaat via zeven draadverbindingenen sordeerpennen met klemkontakten. Daardoor is het mogelijk achteraf de looprichting te wijzigen. De uitgangen van lC2 worden dan gewoon kruislingsmet de i n g a n g e nv a n d e s c h a k e r trappen verbonden. Uiteraardgelden ook hier weer de algemene regels voor het oobouwen van een elektronische s c h a k e l i n g l:e t goed op de polariteitvan elko's en dioden en dat de lC's juist in de voetjes geplaatst worden. Na de soldeerwerkzaamhedenwordt de schakelingnog eens grondig gekontroleerden vergelekenmet figuur 4.
Testen en foutzoeken W e i n i g b e m o e d i g e n dd ,e kop boven dit stukje, maar h o p e l i j kd o e t d e s c h a k e l i n g het meteen helemaalgoed e n h o e f t e r h e l e m a a ln i e t naar fouten gezocht te worden. Sluit de print aan op de tra-
fo. De draadverbindingen tussen de uitgangen van lC2 en de schakeltrappen worden pas later gelegd. We gaan eerst het stuurgedeelte testen. Na het inschakelenvan de trafo meten we met een multimeter d e s p a n n i n go p m e e t p u n t 1 ( a a n g e g e v e na l s M P 1 i n f i g u u r 1 ) . D e z es p a n n i n g moet 5 à 5,6 V zijn ten opz i c h t ev a n d e n u l v a n d e schakeling.Een tweede m e e t p u n t i s d e u i t g a n gv a n d e p u l s g e n e r a t o(rp e n 3 v a n l C 1 ) . B i j d e l a a g s ti n g e s t e l d e frekwentie (loper van de potmeter in de richting van R9 gedraaid)meten we hier ongeveer 4,8 V (de meter staat op het gelijkspanningsbereik). Eventueelkun je de wijzer van de meter een beetje heen en weer zien trillen oo het ritme van de oulsfrekwentie.Als we de oulsfrekwentieveranderen d o o r a a n P 1 t e d r a a i e n ,d a n z i e n w e d e s p a n n i n gd a l e n als gevolg van de veranderde puls/pauze-verhouding t o t m i n i m a a l3 V . O o k o p d e u i t g a n g e nv a n
de teller kan met de multimeter gemeten worden. Stel de pulsgenerator weer in op de laagste frekwentie. Eén voor één kunnen we nu de uitgangen nalopen. De af¬ zonderlijke pulsen zullen zichtbaar zijn als een regel¬ matig heen en weer bewe¬ gen van de wijzer. Als alles tot nu toe goed werkt, kunnen we overgaan tot het testen van de schakeltrappen. Het aantippen met de vinger van de basis
van de transistor in een schakeltrap is waarschijnlijk al voldoende om het lampje te doen branden. Zoniet, dan kan het nog eens ge¬ probeerd worden door de ingang van de schakeltrap met een draadje te verbin¬ den met MP1. Alles goed? Dan sluiten we de schakeltrappen definitief aan op de telleruitgangen. Wel even met S1 de schakeling uit¬ schakelen voor een per on¬ geluk veroorzaakte kortslui¬ ting een voortijdig einde aan
C1
10^
R1 . . . R7 = 470 Q* R8 = 560 Q* R9, R10 = 47 kS
't
C1
%00-M-O
1000/JF/16
Lichtslang Het is mogelijk om de lamp¬
K',
Onderdelenlijst
=
het Las Vegas feest \/ maakt. Er kunnen verschillende loopeffekten gemaakt wor¬ den door de telleruitgangen en schakeltrap-ingangen ver¬ schillend met elkaar te ver¬ binden. Gewoon een beetje uitproberen.
V*
C2 = 100 nF T l . . . T7 = BC 547B* D1 = 1N4001 D2 = 5,6 V/400 mW (zenerdiodel IC1 = 555 IC2 = 4017 PI = 2,2 MQ logaritmisch triac 1 . . . 7 = TIC206M
Dl
«
6 El QLa4
jesketting in een slang te stoppen, dan krijgen we een zogenaamde lichtslang. Ge¬ bruik bijvoorbeeld doorzich¬ tige slang die ook in labora¬ toria gebruikt wordt. Eerst worden de lampjes tot een snoer samengevoegd. De draadjes kunnen recht¬ streeks op de vatting gesol¬ deerd worden. Ook kunnen lampjes van een verschillen¬ de kleur gebruikt worden, voor een feestelijk effekt. Nadat de lampjesslinger ge¬ reed is kan deze in zijn ge¬ heel in de slang worden ge¬ trokken. De slang heeft het voordeel dat het zaakje ge¬ makkelijk te hanteren is en dat de kans op draadbreuk kleiner wordt. Het is niet per se nodig om de lampjes op een rij te zetten. Ook kruis- of stervormig ge¬ plaatst, of in een spiraal zijn heel aardige effekten te ma¬ ken. Bij het experimenteren zal al snel de veelzijdigheid van deze schakeling naar voren komen.
Verder nodig: standaard print, formaat 2 (80 x 100 mm} nettrafo, 6 V* zekering (50 mA traag) + houder lampjes 6 V/50 mA* dubbelpolige netschakelaar * zie tekst
Figuur 4. Bouwplan van het looplicht. Het stuurgedeelte en het gedeelte met de schakeltrappen zijn gescheiden opgebouwd.
x I O)
fase - aansnijding
o CM
Fase-aansnijding is in de moderne elektronica een veelvuldig toegepaste me¬ thode wanneer het gaat om het regelen van grote ver¬ mogens. De door het lichtnet gevoede verbruiker (bijvoorbeeld een gloei¬ lamp) krijgt daarbij geen hele, maar gedeelten van de spanningsperioden toegevoerd. Daar zorgt een elek¬ tronische schakelaar voor, bijvoorbeeld een triac, die ' tussen het lichtnet en de verbruiker wordt geplaatst. Dat is in figuur 1 schema¬ tisch weergegeven. Zonder sturing spert de triac en over de verbruiker zal geen span¬ ning staan. Op een bepaald moment binnen een halve periode van de netspanning ontvangt de stuurelektrode (ook wel gate genoemd) een stuurstroom, waardoor de triac in geleiding komt en dat blijft tot het einde van die periodehelft. Tijdens iedere overgang tussen de periodehelften wordt de stroom even nul, waardoor de triac automatisch weer spert en op de volgende sturing (triggering) wacht. Op foto 3a zijn de met een oscilloskoop gemeten span¬ ningen over de triac (boven) en de verbruiker (onder) te zien. Het moment waarop de triac binnen een periode¬ helft getriggerd wordt, noemen we de stuurhoek. De stuurhoek wordt uitge¬ drukt in een aantal graden van de halve periode, dus van nul tot 180 graden. De foto is gemaakt bij een stuurhoek van ongeveer 120 graden. Het periodege¬ deelte waarover de triac geleidt, noemen we de geleidingshoek. In het ge¬ geven geval bedraagt deze dus 1 8 0 ° - 120° = 60°. Door de stuurhoek te wij¬ zigen, kunnen we het aan
voor het regelen van grote vermogens
Figuur 1 . Bij fase-aansnijd ing worden slechts gedeelten van de periodehelften van de netspanning doorgelaten. In ge¬ leiding komt de triac wanneer hij via de stuurelektrode (gate) door middel van een stroompje getriggerd wordt. Sperren doet hij automatisch wanneer de door het net geleverde stroom de nuldoorgang bereikt. Figuur 2. Deze schakeling wordt in de bekende lichtdimmers toegepast. Door middel van een RC-netwerkje en een diac worden uit de triac-spanning triggerpulsen opgewekt. De stuurhoek, en daarmee het aan de verbruiker geleverde vermogen, kan door wijziging van de weerstandswaarde (R) aangepast worden. Figuur 3. Een tweetal met een oscilloskoop in beeld gebrachte spanningen in een fase-aansnijregeling. a) Boven staat de spanning over de triac en onder die over de verbruiker. Beide spanningskurven te zamen leveren de volledige netspanningskurve op. Wanneer de triac nog spert, valt er de netspanning over. Geleidt de triac, dan valt de netspanning over de verbruiker. b) Dat het RC-netwerk een faseverschuiving veroorzaakt, is duidelijk aan de nuldoor¬ gangen te zien. De nuldoor¬ gangen van de kondensatorspanning (onder) zijn onge¬ veer 6 0 graden in fase ver¬ schoven ten opzichte van die van de triac-spanning (boven). De diac zorgt er voor dat de triac pas getriggerd wordt bij een kondensatorspanning van ongeveer 3 0 volt. Dat is bij dit oscilloskoopplaatje het geval geweest bij een stuurhoek van ca. 135 .
d e v e r b r ui k e r t o e g e v o e r d e . e r m o g e nr e g e l e n ;n a a r ' n a t ed e s t u u r h o e kg r o t e r . v o r d t ,n e e m t h e t v e r m o g e n : f H e t g r o t e v o o r d e e lv a n J e z ev e r m o g e n s r e gienlg i s d a t d e r e g e l a a rd, e t r i a c d u s , z e l f v r i j w e l g e e ne n e r g i e .erkwist:is de triac in geeidingd , an valter geen s p a n n i n go v e r , e n s p e r td e : r i a c ,d a n l o o p t e r g e e n :troom. Bij dit soort regen g e ns p r e e k tm e n d a n ook van vermogensloze ' e g eIi n g . In Íiguur 1 ontbreektnog e e n s c h a k e l i n dg i e d e
s p a n n i n gv a n z o ' n 3 0 V t r i a c i e d e r eh a l v e P e r i o d e b e r e i k t ,d a n k o m t d e d i a c v a n e e n s t u u r P u l sv o o r z l e t . i n g e l e i d i n gD. e k o n d e n s a In f iguur2 iseen netwerkje tor ontlaadtzich nu over g e t e k e n dd a t u i t d e s P a n d e d i a c e n v o o r z i e tz o d e ningoverde triac de stuurt r i a cv a n e e ns t u u r P u l s . p u l s e no p w e k t . D e w e e r De triac komt hierdoorook k o n d e n s a t o r e n d e stand , a a r d o o rd e i n g e l e i d i n gw vormeneenfaseverschuis p a n n i n go p h e t R C - n e t w e r k vend netwerk:de sPanning w e g v a l te n d e k o n d e n s a t o r o v e r d e k o n d e n s a t o ri j l t n a z i c h k a n o n t l a d e n .H e t R C o o d i e o v e rd e t r i a c ( z i e n e t w e r k s t a a tn u w e e r k l a a r v o o r h e t b e g r i Pf a s e v e r '84, v o o r h e t o P b o u w e nv a n e e n s c h u i v i n g :E l e x m a a r t s t u u r p u l sv o o r d e v o l g e n d e b l z . 3 - 1 6 ) . D e s P a n n i n go v e r p e r i o d e h e l f t .H e t n a i j l e n d e d e k o n d e n s a t o rb e r e i k t d a a r d o o rl a t e re e n b e P a a l d e e f Í e k t v a n h e t R C - n e t w e r k , e n d a a r d o o ro o k d e s t u u r w a a r d ed a n d i e o v e r d e h o e k .k a n d o o r w i j z i g l n g triac. ls een kondensator-
E r z i j n w e i n i gd i n g e nd i e n i e t m e e r v e r e e n v o u d i g do f verbeterd ku nnen worden. Zo blijkt dat de montage v a n d e k o m P o n e n t e no P E l e x - p r i n t e nn o g g e m a k k e l i j k e re n m e t m i n d e r k a n s op fouten kan. Maak van de in het blad gePubliceerde k o m p o n e n t e n o P s t eI iln g e e n k o p i e( d a t m a gn a t u u r l i j k a l l e e nv o o r p r i v é - d o e l e i n d e n ) e n D l a a t sd e z e l e e s b a aor P d e o n d e r d e l e n z i j d e( k o m p o n e n t e n k a n t )v a n e e n E l e x - p r i n t .L e t e r d a a r b i i w e l e v e no p d a t d e u i t g e s p a a r d er u i m t e , I i n k s b o v e n in de komponentenafdruk in het blad,bovenhet oP de p r i n t g e d r u k t ew o o r d j e E l e x k o m t t e l i g g e n ,w a n t a n d e r si s d e k o m P o n e n t e n o p s t e l l i n g1 8 0 g r a d e n v e r dr a a i d . D e u i t g e k n i p t ek o m P o n e n t e n o p s t e l l i n gk a n o P d e h o e k e n m e t p l a k b a n dv a s t g e z e tw o r d e n . V e r v o l g e n s k u n n e n d e o n d e r d e l e no P d e a a n g e g e v e pn l a a t s e nd o o r h e t p a P i e rg e s t o k e nw o r c l e n ; ze zitten dan automatisch o p d e i u i s t e P l a a t s .N a d a t d e o n d e r d e l e na a n d e a n d e r e kant van de print gesoldeerd
v a n d e w a a r d ev a n R a a n g e p a s tw o r d e n . N e e m t m e n voor R eenpotentiometer, d a n k a n h e t a a nd e v e r b r u i k e r t o e g e v o e r d ev e r m o g e n e e n v o u d i gg e r e g e l dw o r d e n .
z i j n e n d e h e l ez a a k n o g e e n sg r o n d i gg e k o n t r o l e e r d i s , k a n h e t p a P i e re r t u s s e n u i t g e s c h e u r dw o r d e n . H e t p a p i e rk a n o o k b l i j v e n z i t t e n ; h e t g e l e i d ti m m e r s n let. D e k o m p o n e n t e n o p s t eI Il n g m o e t w e l g e k o P i e e r dw o r d e n m e t e e n m a c h i n ed i e k o p i e ë n o p s c h a a l1 : 1 l e v e r t ,a n d e r sz u l l e n d e s o l d e e r p u n t e no P d e k o P i e n i e t exakt met die oP de Print o v e r e e n k o m e nh, e t g e e n vooralbij de groteformaten E l e x - p r i n t e nP r o b l e m e no P levert. En dan nog eentiP. Wie E l e x - p r i n t e nv o o r e t g e no n t w e r p e n g e b r u i k t ,z a l s o m s hier en daareenkoPerbaan w i l l e n o n d e r b r e k e n .H e t g a a td a t m e t eenvoudigste e e n s t a a l b o o r t j ev a n 3 m m . Met de handwordt het boortje in het desbetreff e n d e g a a t j et w e e - ,d r i e m a a l k r a c h t i gh e e n -e n w e e r g e ' d r a a i d .O p d i e w i j z e o n t s t a a nt w e e v a n e l k a a r g e s c h e i d e nk o p e r b a n e n . P a so p d a t g e e ns l u i t l n g d o o r a c h t e r b il j v e n d ek o p e r s p a n e nk a n o n t s t a a n .
@ o x
I
Eenfout in een DIN-kabel v a n e e n a u d i o - i n s t a l l a t i ies n i e t a l t i l d z o e e n v o u d i go p t e s p o r e n .E e n k a b e l k a n e e n k o r t s l u i t in g t u s s e n twee adershebben, maar h e t i s o o k m o g e l i j kd a t een of meerdereaders o n d e r b r o k e nz i j n . M e t d e D I N - k a b e l t e s t ekr a n e l k e D I N - k a b e ls n e lw o r d e n g e test. Door middel van e n k e l e L E D ' s g e e f td e s c h a k e l i n ga a n o Í d e k a b e l goed is of een bepaald soort fout bevat. De afs c h e r m i n gv a n d e k a b e l ,d i e meestalals massaleiding dient, wordt hierbijook
getestdoor ze te beschouwen alseengewoneader.
x g o
I N N
ó
i s e e n k o n s t a n tb l i j v e n d e s p a n n i n gw a a r m e ed e t e meten ingangsspanning De schakeling wordt vergeleken.De refer e n t i e s p a n n i nw g ordt hier De kern van de schakeling afgeleid uit de voedingsspanwordt gevormd door twee ning met behulpvan de operationele versterkers w e e r s t a n d e nR 1 , R 2 e n R 3 . ( o p a m p s ) .l C 1 e n l C 2 . Z e l i g t o n g e v e e ro P d e h e l f t D e z ew o r d e n h i e r a l s van de voedi ngsspanning. " komparator" gebruikt. D o o r d e a a n w e z i g h e i dv a n I n g o e d N e d e r l a n d sh e e t R2 is de referentiespanning D e v e r g e l i j k e r . e e n dat spanningop de inverterende voor lC1 een pietsje lager dan die voor lC2. Anders ingang (pen 2, met een gezegd: de referentiespan"-" aangegevenwordt verg e l e k e nm e t d e s p a n n i n go p ningvoor lC1 is ietslager dan de halve voedingsspande niet-inverterendeingang ( p e n 3 . m e t " * " a a n g e d u i d ) . ning en de referentiesPann i n g v o o r l C 2 i e t s h o g e rd a n A l s d e s p a n n i n go p p e n 2 groter is dan die oP Pen 3, d e h a l v ev o e d i n g s s p a n n i n g . Nu komt het tweede gestaat aan de uitgang een s p a n n i n gv a n 0 V ( v o o r o p deelte van de test-opzet: gestelddat de negatieve t w e e D I N - b u s s e nm e t e l k ng van het voedingsaansluiti twee weerstandjes(zie l C , p e n 4 , a a n m a s s al i g t ) . o o k d e b o u w b e s c h rj iv i n g ) . van deze De aansluitingen A l s d e s p a n n i n go p p e n 3 groter is dan die op pen 2, twee bussenworden door middel van de te testen dan staat aan de uitgang van de opamp een posik a b e l m e t e l k a a rv e r b o n d e n . A l s d e k a b e l h e l e m a a li n t i e v e s p a n n i n gd i e P r a k orde is, zijn de vier weertisch even groot is als de ng. positieve voedingssPanni s t a n d j e sa l l e m a a li n s e r i e geschakeld.Samen met D e s c h a k e l i n gv a n d e k a b e l instelpotmeter P1 vormt tester werkt met twee kom' parators. Op pen 2 van de het kwartet weerstandjes een spanningsdelerwaartwee lC's wordt een "refevan het knooppunt is verrentiespanning" gezet. Dat
'%,
bonden met de twee opampi n g a n g e nP . 1 is zo ingesteld (zieook het Puntje afregeling)dat op punt B p r e c i e sd e h a l v ev o e d i n g s ' s p a n n i n gs t a a t .A a n d e u i t g a n g e nv a n d e o p a m p s h e b b e nw e d a n d e v o l g e n d e s i t u a t i e .D e u i t g a n gv a n l C 1 l e v e r tp r a k t i s c hd e p o s i t i e v ev o e d i n g s s p a ni n g ( d e s p a n n i n go P P e n 3 i s h o g e rd a n d e s p a n n i n go P p e n 2 ) e n d e u i t g a n gv a n lC2 geeftnul volt (de s p a n n i n go p p e n 2 i s h o g e r d a n d e s p a n n i n go p p e n 3 ) . D e t u s s e nd e u i t g a n g e n o p g e n o m e nL E D D 2 b r a n d t d a n e n g e e f t a a n : a l l e si n oroe. Als echter een van de aders een onderbreking heeft, kan geen stroom door de weerstandjeslopen. Via P1 l i g E e nd e b e i d e i n g a n g e n . e uitgang dan aan massaD van lC1 is nu 0 V (evenals die van lC2), wat tot gevolg heeftdat LED Dl oplicht ( i n d i k a t i e :a d e r o n d e r b r o k e n) . B i j e e n k o r t s l u i t i n gt u s s e n twee adersworden een of meer weerstandjes(van R 7 . . . R 1 0 )o v e r b r u g d ' In dat geval is de spanning
a a n d e i n g a n g e n( p e n 3 ) hoger dan de twee refer e n t i e s p a n n i n g e(np e n 2 ) . De uitgangen van de twee o p a m p sl e v e r e nb e i d e e e n p o s i t i e v es p a n n i n ge n L E D D 3 g a a tb r a n d e n( i n d i k a t i e : k o r t s l ui t i n g ) . D e s c h a k e l i n gk a n h e t b e s t e uit een 9 V-batterijtje word e n g e v o e d .E r w o r d t a l l e e n maar stroom getrokken tijdens het testen, zolang S1 wordt ingedrukt. Zodra deze toets wordt losgelaten i s d e s t r o o m o p n a m en u l komma nul. Bij het testen l o o p t e r o n g e v e e r1 5 m A (bij 9 V). Het is ook mogel i j k o m e e n 1 2 V - v o e d i n gt e gebruiken, wat dat betreÍt i s d e s c h a k e l i n gn i e t k r i t i s c h .
Opbouw en afregeling D e s c h a k e l i n gk a n e e n v o u dig worden opgebouwd oP een Elexprintje van formaat 1. De weerstanden R7. . . R10 kan men het b e s t ed i r e k t a a n d e D I N b u s s e ns o l d e r e n . Als men het printje en de twee bussen in een kunststof kastje bouM (zie foto) ontstaat een handig en handzaam testertje. De afregelingis een werkje
2
Figuur 1. Het schema van de DIN-kabeltester. Het hart van de schakeling b€staat uit de t^ree komparators lcl en
tcz. Figuur2. Zo worden de komponenten vooí dê testor gemonteerd op een printje van for maat 1, Figuur 3. De aansluitgegevens voor de twee D lN-bussen. Links is een verbindingskabel vooÍ twee recorders getekend, in het midden een gertone opname/weergavekabelen rechts een monokabel,
Í-
o3
rt
Onderdelenlijst R 1 ,R 3 = 4 , 7k s } R2 = 224 sl R 4 ,R 5 . . . R 1 0= 3 9 Oo 2,5 kS) Pl = instelpotmeter D 1, D 2 , D 3 = L E D D4, D5 = 1N4148 lCl ,lC2 = 741 S1 = druktoets met maak kontakt D iversen:
ï
O+.
2 vijfpolige DIN-bussen I V-batterij a a n s l u i t - c l i pv o o r 9 V batterii 1 standaard-print, formaat I
oa
van twee minuten. steek e e n g o e d ev i j f a d e r i g eD I N kabel in de twee bussen e n v e r d r a a iv e r v o l g e n s P 1 z o d a n i gd a t a l l e e n D 2 o p l i c h t . S l u i t d a a r n ae e n van de weerstandenaan de bussenkort; D3 moet d a n g a a nb r a n d e n .T e n slotte trekken we één s t e k e ru i t d e b u s e n k i j k e n o f L E D D 1 g a a tb r a n d e n ten teken dat er nu een o n d e r b r e k i n gi s . Tot slot nog een opmerking o v e r d e k a b e l sd i e m e t d e s c h a k e l i n gk u n n e n w o r d e n getest.Als de bussenworden bedraad volgensteke-
n i n g a o f b u i t f i g u u r3 i s d e t e s t e rg e s c h i k tv o o r vijf-adrige opname/weerg a v e k a b e l (sb ) e n o v e r speelkabelsvoor recorders w a a r b i jd e o p n a m e -e n w e e r g a v ea a n s l u i t i n g e ni n één van de twee stekers z i j n v e r w i s s e l d( a ) . Voor het testen van de o u d e r ed r i e - a d e r i g ek a b e l s ( s t e k e r sm e t d r i e p e n n e n ) m o e t e n d e b u s s e nw o r d e n b e d r a a dv o l g e n sf i g u u r 3 c . Natuurlilk kan men volgens h e t h i e r b e s c h r e v e np r i n c i p e o o k a a n s l u i t i n g e nm a k e n voor andere soorten kabets en stekers.
q x I o N q)
" lk heb hier eentrafo waaro p a l l e e nm a a re e n o f a n d e r t y p e n u m m e rs t a a t ;B V 1 5 3 7 C F - 0 9 .K u n t u m i j m i s s c h i e n v e r t e l l e nw e lk e s p a n n i n g e n e n s t r o m e n g e l e v e r dk u n n e n worden en hoe ik het ding moet aansluitenT". . . Zulke v r a g e nk r i j g e nw e r e g e l m a t i g o p d e r e d a k t i e ,m a a r e e n p a s k l a a ra n t w o o r d k a n t o c h nietgegeven w o r d e n .M e e s t a l
x o o sf N
d
k e n t a l l e e nd e f a b r i k a n td e bij zo'n nummer behorende t r a f o g e g e v e n sE. n v a a k w e e t m e n n i e t e e n sw i e d e f a b r r kant is.En wat doe je dan? Het istoch zondeom zo'n m o o i et r a f o i n d e v u i l n i s b a k te gooren. Met enigmetenen nadenken kan men vrij nauwkeur i g a l l e b e n o d i g d eg e g e v e n s a c h t e r h a l e n .E e r s t m o e t e n we weten of de bewuste trafo wel een nettrafo (voor 220 V dus) is.Een uitgangstrafo van eenbuizenversterk e r l i j k t b i l v o o r b e e l dh e e l veel op een nettrafo. Een b e t r o u w b a r em a n i e r h i e r v o o r k e n n e nw e n i e t . M e n k a n h e t b e s t ep r o b e r e ne r a c h t e rt e k o m e n w a a r d e t r a f o i n h e e f t g e z e t e n .E e n d i n g i s z e k e r :a l sd e k e r n e e n l u c h t s p l e e th e e f t , i s h e t i n i e d e rg e v a lg é é n n e t t r a f o ( w a a r s c hj n i lijk eengrote s p o e )l . H e t v e r m o g e nd a t d e t r a f o ( m i s s c h i e nk u n n e n w e h e m w e l U T O n o e m e n :u n i d e n t i f i e d t r a n s f o r m i n go b j e c t ? ) k a n l e v e r e n ,k a n w o r d e n g e s c h a ta a n d e h a n d v a n d e a f m e t i n g e nv a n h e t b l i k pakket (de kern). Hoe meer m a g n e t i s c h ee n e r g i ed o o r het blikpakket kan worden verwerkt, hoe groter het vermogenisdat kan worden o v e r g e b r a c hvt a n d e p r i m a i r e n a a rd e s e k u n d a i r e kant. H e t v e r m o g e nv a n d e t r a f o wordt niet kontinu uit het n e t o p g e n o m e n .D a t h a n g t
w i k k e li n g e ne n d u s e e n h o g e af van de stroom die we uit e i k k e li n g ( e n ) s p a n n i n gO d e s e k u n d a i rw . p d e z ew i j z e k a n h a l e n .H e t t r a f o v e r m o g e n m e n m e e s t a lv r i j e e n v o u d i g i s g e w o o n h e t g r o o t s t ev e r b e p a l e nw e l k e w i k k e l i n gd e mogen dat de trafo kan 2 2 0 V - w i k k e l i n gi s . l e v e r e n( a l sw e h e l e m a a ' Het kan ook zijn dat we een korrekt willen zijn moeten w i k k e li n g v i n d e nm e t m e e r w e z e g g e n :n e t v e r m o g e n d a n t w e e n a a rb u i t e n u i t g e dat de trafo uit het net kan v o e r d ea a n s l u i t i n g e nD.a t opnemenw , a n t e e nk l e i n i s d a n e e nw i k k e l i n g m e t g e d e e l t ev a n d a t v e r m o g e n m e e r d e r ea f t a k k i n g e n ,b i j g a a t v e r l o r e ni n d e v o r m v a n v o o r b e e l d0 - 1i O - 2 2 OY o Í warmte).Aan de hand van o-6-12.24 V. tabel 1 en 3 kan men bil D e v o l g e n d es t a p z o u b e n a d e r i n gu i t d e a f m e t i n l o g i s c h e r w i j z eh e t a a n s l u i g e n v a n d e t r a fo h e t v e r m o t e n v a n d e w i k k e l i n gm e t d e g e n a f l e i d e n .V o o r t r a f o ' s hoogste weerstand op 220 V m e t a f w ij k e n d e a f m e t i n g e n z i j n . T o c h i s d a t n i e t a a nt e zoekt men in de tabel een b e v e l e n ,w a n t h e t i s n o g n i e t maatdie het dichtst in de h e l e m a a lz e k e r d a t d i t d a a d buurt ligt. w e r k e l i j kd e p r i m a i r ew i k V e r v o l g e n sh e t t w e e d e k e l i n gv o o r 2 2 0 V i s . B e t e r g e d e e l t ev a n d e t r a f o - i d e n is het om op eenvan de t i f i k a t i e .M e t d e o h m m e t e r l a a g o h m i g ew i k k e l i n g e ne e n g a a nw e k i j k e n w e l k e a a n l a g ew i s s e l s p a n n i ntge z e t t e n , s l u i t i n g e nm e t w e l k e w i k k e bijvoorbeeld3Vvaneen l i n g e nz i j n v e r b o n d e n . b e l t r a f o ,e n d a n d e s p a n n i n D a a r b i jw o r d t d e k o p e r g e n o v e rd e a n d e r ew i k k e l i n w e e r s t a n dv a n d e w i k k e l gen met de multimeterte d r a a d g e m e t e n .A l s d e meten.De beltrafo-spanning w e e r s t a n dh o o g i s , d a n i s z o l a a gd a t d e t r a f o z e k e r b e t e k e n td a t e e n l a n g ee n níet stuk kan gaan. d u n n e d r a a d ,d u s o o k v e e l A l s m e n n u t o e v a l l i od e 3 V Tabel1. lmm
M42 M55 M65 Ml4 M85 M102a M102b
42 55 65 74 85 102 102
Dmm
15 20 27 32 32 35 JZ
vermogen
4 16 34 62 82 143 198
5 20 44 80 107 180 271
aanta I windingen per volt Wdq 20,6 .17,6 10,2 .8,7 4,7 2,8 3,0 2,1
4,0 2,3 2,5 1,7
F i g u u r1 . G r o t e e n k l e i n e trafo's. De aÍmetingen zijn een goede maatstaÍ voor het vermo. gon dat een traníormator kan leveren. Links vier trafo's met een M-kern (een daarvan is ingegoten) en rechts een ringkerntraÍo. Tabel 1. De vermogensgegevens Van traÍo's met een M-kern, Bil trafo's mgt andere soorton kernen kan men deze gegevens als richtwaarden gebruiken. De laatste kolom goeft het aantal windingendie nodig zijn voor het opwekken van één volt.
Tabel 2.
belasting in A
0,011 0,024 0,053 0,094 0,147 0,212 0,289 0,377 0,588 0,849 1,16 1,51 1,91 2,36 3,39 5,30 6,81 9,42 14,73 21,20 28,86 37,71
draaddoorsnede (met lak) in mm
0,10 0,138 0,200 0,259 0,316 0,374 0,430 0,487 0,595 0,70 0,81 0,92 1,03 1,13 1,34 1,64 1,86 2,18 2,80 3,35 3,90 4,45
wisselspanning op een 3 Vwikkeling heeft aangesloten, dan zijn de gemeten span¬ ningen de werkelijke trafospanningen. Men herkent dat aan het feit dat één wikkeling circa 220 V levert (de aansluitingen niet aanraken!). In de meeste gevallen zal men de meet¬ resultaten echter moeten omrekenen. Daarbij gaan we er van uit dat de spannings¬ verhoudingen onafhankelijk zijn van de aangelegde span¬ ning. Een voorbeeld (zie ook figuur 2): De UTO heeft twee wikkelingen. Bij een spanning van 3 V op de laagohmige wikkeling meten we ongeveer 55 V tussen de aansluitingen van de andere wikkeling. De spanningsver¬ houding is dus 55 : 3. Waar¬ schijnlijk hebben we hier te maken met een 12 V-trafo, want 220 : 12 geeft het¬ zelfde resultaat als 55 : 3. In de praktijk is deze methode niet zo eenvoudig, doordat de gemeten span¬ ningsverhoudingen bij het omrekenen geen mooie ronde waarden geven en doordat de meeste trafo's meer dan twee wikkelingen hebben. Maar met logisch nadenken en goed interpre-
Tabel 2. De toelaatbare stroomsterkte van koperlakdraad (CuL). Als men de diameter van de koperdraad opmeet met een schuif maat, dan kan aan de hand van deze tabel de maxi¬ maal toegestane stroomsterkte worden bepaald. De waarden zijn berekend voor een stroomdichtheid van 3 A / m m 2 . Tabel 3. De afmetingen en bij¬ behorende vermogens van gang¬ bare ringkerntrafo's.
Tabel 3.
D mm
d mm
vermogen
VA 63 70 80 90 90 110 110 110 140 140
36 30 38 33 40 40 45 55 60 70
15 30 50 80 120 160 225 300 500 625
84634X 1b
Figuur 2 . Voor het meten en berekenen van de trafospanningen wordt een kleine wisselspanning op een van de laagohmige wikkelingen van de (onbekende) trafo aange¬ sloten. De verhouding van de zo gemeten spanningen is gelijk aan de verhouding van de werkelijke trafospanningen.
teren van de meetwaarden lukt het meestal wel. Nettrafo's voor buizenschakelingen bezitten in de regel een 6,3 V wikkeling voor de gloeidraden en een of twee hoogspanningswikkelingen die 150 . . . 350 V leveren. Die laatste mogen beslist niet worden verwisseld met de primaire 220 V-wikkeling. Bij deze trafo's gaat men ook weer uit van de "laagste" wikkeling van 6,3 V of 0-6,3-12,6 V. Als meerde¬ re wikkelingen in aanmer¬ kingkomen als 220 Vwikkeling moet men als pri¬ maire wikkeling altijd de¬ gene kiezen die de dikste koperdraad heeft. Als de meetwaarden leiden tot allerlei vreemde waarden, dan is de onbekende trafo stuk of het is helemaal geen nettrafo. Nu moeten we nog de stroom weten die de wikkelingen kunnen leveren. Bij trafo's met twee wikke¬ lingen kan de stroom worden berekend aan de hand van de sekundaire spanning en het vermogen van de trafo. Deel daartoe de geschatte VA-waarde (uit tabel 1 of 3) door de spanning. Ver¬ onderstel eens dat de af¬ metingen van een 12 V-trafo
ongeveer overeenkomen met die van het type M55. Aan¬ gezien dit type minstens 16 VA kan leveren bedraagt de maximale stroom 16 VA
lTv~~1'33A
Dit eenvoudige berekeningetje gaat uit van het feit dat een trafo ongeveer even veel vermogen levert aan sekundaire zijde als hij aan de primaire zijde opneemt uit het net. Zoals (waar¬ schijnlijk) bekend is vermo¬ gen het produkt van span¬ ning (V) en stroom (A): P= U • I In plaats van een aantal watt (W) wordt het vermo¬ gen ook wel uitgedrukt in een aantal VA. Voor ons doel zijn die twee praktisch hetzelfde (we komen daar nog wel eens op terug). De vermogensformule laat duidelijk het verband zien tussen spanning en stroom. Een trafo van 22 V/1 A heeft hetzelfde vermogen, 22 VA (en ook dezelfde kern), als een trafo van 11 V/2 A of eentje van 2,2 V/10 A. De primaire wikkeling is in alle gevallen 220 V/0,1 A. Helemaal klopt dit verhaal niet, want de trafo verbruikt zelf ook
een beetje energie. Bij kleine trafo's kan het verlies wel zo'n 15% zijn. Het primaire vermogen is dus altijd iets groter dan het sekundaire vermogen. Even terug naar de maximale stroom. Een tweede aan¬ knopingspunt voor de grootte van de sekundaire stroom vormt de dikte van de sekundaire koperdraad. Tabel 2 geeft een lijstje met verschillende draad¬ doorsneden en de daarbij behorende toegestane stroomsterkten. De gegeven waarden gelden voor koper¬ draad met laklaag. Met een schuifmaat kan men de stroom zo vrij goed afleiden uit de draaddiameter. Natuurlijk zijn de met be¬ hulp van de beschreven "truuks" gevonden waarden niet 100% betrouwbaar, maar ze zullen in elk geval dicht in de buurt komen van de werkelijke waarden. Men weet dan tenminste of de trafo bruikbaar is voor een bepaalde toepassing. Zolang men een beetje voorzichtig te werk gaat bij het belasten van de trafo kan er niets mis gaan.
I O)
lij UI
Het is weer eens zover, 's Morgens stapt men in de auto om naar het werk te rijden. Sleutel in het kontaktslot, starten en . . . ver¬ geet het maar, de motor start niet. Nog een paar keer proberen, maar het helpt niet. De akku levert niet meer voldoende energie om de startmotor rond te draaien. Vaak ontaardt zo'n voorval in een fikse scheldpartij en eindigt het, nadat vergeefse pogingen gedaan zijn om de auto aan te duwen, in de garage. Akku leeg of mis¬ schien wei aan het einde van zijn Latijn? In dat laatste geval wordt het een dure ge¬ schiedenis, want een nieuwe akku kost op zijn minst
meetkabel gaat direkt van de min-klem van de akku naar de meetschakeling. In de auto gaat een dikke litzekabel van de min-klem van de akku naar het chassis van de auto. Op de plaats waar deze kabel met het chassis is verbonden, wordt nu de tweede meetkabel aangesloten. De laad- en ontlaadstromen van de akku lopen nu niet meer alleen door de dikke massastrip. Een klein ge¬ deelte van de stroom loopt via de extra kabels door het meetinstrument. De uitslag van het meetinstru¬ ment is een vrij nauwkeurige maat voor de stroom die van of naar de akku loopt. Waar de overige onderdelen
laadstroommeter zo'n honderd gulden. Maar met een beetje geluk hoeven we de akku alleen maar op te laden (leeglopen van de akku is vooral 's winters een veel voorkomend verschijn¬ sel). Maar waarom is het laadstroomkontrolelampje in de auto niet gaan bran¬ den? Dan hadden we ten¬ minste tijdig geweten dat er iets niet in orde was. Zo'n kontrolelampje is jammer genoeg niet erg nauwkeurig. Voorde elektronica-hobbyist vormt dat natuurlijk geen probleem: die bouwt zelf wel een meetschakeling voor de laad- en ontlaadstroom. Veel is daarvoor niet nodig, alleen een (mikro-)ampèremeter, een instelpotmeter, een diode en een paar kabeltjes. Waar wordt de stroom nu gemeten? Figuur 2 geeft daarop het antwoord. Een
Figuur 1 . Een eenvoudig metertje met nulpunt in het midden, een instelpotmeter en een diode zijn de drie onderdelen die men nodig heeft voor een laad/ontlaadstroom meter.
84624X
Figuur 2 . Zo ziet het schema van de schakeling er uit. De massa¬ kabel die van de min-aansluiting van de akku naar het chassis loopt wordt hier als meetweerstand gebruikt. Bij de grote stromen die door deze kabel lopen hoeft de weerstand maar héél laag te zijn om toch een voldoende hoge meetspanning te krijgen. '12V
1N4001
zitten is te zien in het schema van figuur 2. Fi¬ guur 1 toont de praktijkopzet. De hele schakeling kan gemakkelijk op een stukje experimenteerprint worden gemonteerd. Als men twee gaatjes in het printje boort, dan kan dit direkt achter op het metertje worden vastgeschroefd. De potmeter en de diode worden op het printje ge¬ soldeerd en zo heeft men een stevig geheel. De konstruktie hangt sterk af van de opbouw van het toege¬ paste metertje. In figuur 1 is bijvoorbeeld een zoge¬ naamde luchtbedrading getekend (inderdaad, alles hangt hier in de lucht). Iets over het meetinstru¬ ment. Natuurlijk kan men een echte mikro-ampèremeter kopen met het nul¬ punt in het midden van de schaal. Er zijn echter ook goedkope nuldoorgangsmetertjes voor FMontvangers die voor dit doel
Onderdelenlijst R1 = 1 kil D1 = 1N4001 Draaispoelmeter met nul¬ punt in het midden van de schaal, ± 50 JJA
Figuur 3. En zo ziet het in de praktijk uit. Op de foto is te zien dat een aftakking is ge¬ maakt op de massakabel, aan¬ gezien deze in dit geval zo lang was dat de meetweerstand te groot werd voor het gebruikte meetinstrumentje.
uitstekend geschikt zijn. De schaalindeling vormt geen probleem; men moet het instrument toch zelf ijken, dus kan men ook een nieuwe schaalverdeling maken. De volle-schaaluitslag komt te liggen bij 30 A, meer wordt door de elektrische installatie meestal niet verbruikt. Voor deze metingen is een instrument met een nulpunt in het midden nodig, omdat we zowel de laad- als de ontlaadstroom willen zien. Nu kunnen we beginnen met de eigenlijke afregeling. Nadat men de meter volgens figuur 2 heeft aangesloten wordt de sleutelschakelaar op kontakt gedraaid. Voor de afregeling kan nu als referentiewaarde bijvoor¬ beeld de stroom worden ge¬ nomen die door de dimlichten wordt gekonsumeerd. Alle andere elektrische ver¬ bruikers in de auto moeten hierbij zijn uitgeschakeld, anders klopt de berekende
stroom natuurlijk niet. Draai de loper van de instelpotmeter eerst naar massa en schakel daarna pas de dimlichten in. In de hand¬ leiding van de auto is ver¬ meld hoeveel vermogen door de beide schijnwerpers wordt opgenomen. Dit vermogen P deelt men door de akkuspanning (U = 12 V) en dat geeft dan de stroomopname in ampè¬ res. Omdat men in de "kontaktstand" niet weet of de onderbreker geopend of gesloten is (en dus ook niet of hier stroom loopt), is het raadzaam een stukje papier tussen de onder¬ brekerkontakten te schui¬ ven. Na de afregeling wordt dat weer verwijderd! Als nu de dimlichten branden en we draaien de potmeter voorzichtig een stukje om¬ hoog, dan zal de meter naar links uitslaan, in het nega¬ tieve bereik. Dat klopt ook, want de akku levert nu stroom aan de verbruiker
en wordt dus ontladen. Het instelpotje wordt zo ver omhoog gedraaid totdat de naald van de meter op de berekende plaats staat. Dat is de hele afregeling. Om te kontroleren of de generator van de auto de akku ook weer oplaadt, starten we vervolgens de motor. De meter moet nu naar rechts uitslaan. De startstroom is erg hoog, veel meer dan de meter kan aangeven. Om te voor¬ komen dat het draaispoelinstrumentje daarvan schade zou ondervinden is diode D1 parallel aan de meter ge¬ schakeld. De kathode van de diode hangt aan de plus van de meter en de anode aan de minkant. Zodra de spanning over de meter meer dan —0,6 V wordt gaat de diode geleiden en begrenst zo de spanning. Zo, vanaf nu kuntu elke dag kontroleren hoe het gaat met uw akku — zowel bij het opladen als het ontladen.
de zondags-fhyristor Tijdens een regenachtige lopig buiten beschouwing zondagmiddag krijgt u een gelaten. In het begin gelei¬ onweerstaanbare drang om den beide transistoren niet; eens een experimenteer¬ ze wachten als het ware op schakeling met een thyristor elkaar. Daar komt verande¬ op te bouwen. Nou wil het ring in zodra de IMPN-trantoeval dat u van alles in huis sistor een basisstroompje hebt, behalve een thyristor. ontvangt Is dat het geval, Wat nu, wachten tot de dan is het hek van de dam: elektronicahandelaar bij u De basisstroom wordt door op de hoek de volgende dag de NPN-transistor tot een de winkeldeur wagenwijd flinke kollektorstroom ver¬ openzet of zoeken naar een sterkt De kollektorstroom alternatief voor de thyristor? loopt door de emitterLees dit artikeltje door en ' basis-overgang van de PNPu weet hoe u van twee transistor, waardoor ook transistoren zelf een thyris¬ deze in geleiding komt en tor kunt maken. een behoorlijke kollektor¬ De belangrijkste hulpmidde¬ stroom in de basis van de len voor dit toverkunstje NPN-transistor stuurt. zijn een NPN- en een PNPDe basisstroom die nodig transistor, bijvoorbeeld een was om het gehele gebeuren BC 547 en een BC 557 op gang te brengen, kan nu (andere vergelijkbare typen wel uitgeschakeld worden, zijn ook geschikt). De want beide transistoren transistoren verbindt u houden elkaar in geleiding. zoals in figuur 1 is aange¬ En hoe! Alleen een onder¬ geven. De schakeling ge¬ breking van de anode- of draagt zich dan vrijwel het¬ de kathodestroom kan de zelfde als de rechts in de zaak weer in de beginstand figuur getekende thyristor. terugzetten. In tegenstelling Op de anode en de kathode tot een echte thyristor kan wordt in gedachte (!) een de zelfbouwthyristor ook spanningsbron aangesloten, uitgeschakeld worden door waarbij de anode met de de basis van de NPN-tran¬ plus- en de kathode met de sistor (de gate-aansluiting) minpool verbonden wordt. met de kathode te verbin¬ De gestippeld getekende den: de kollektorstroom weerstanden worden voor¬ van de PNP-transistor komt
dan niet meer in de basis van de NPN-transistor te¬ recht. Omdat transistoren nooit helemaal sperren, maar altijd nog een beetje ge¬ leiden (lekken), zijn in de praktijk de gestippeld ge¬ tekende weerstanden nodig. Tijdens de rusttoestand (de thyristor spert) zorgen de weerstanden er voor dat de kollektor-lekstroom van de ene transistor niet in de basis van de andere terecht komt; de namaakthyristor zou anders vanzelf in ge¬ leiding komen. De namaakthyristor is, hoe kan het ook anders, in zijn kunnen beperkt; hij kan een maximale stroom van 50 mA schakelen en een maximale spanning van 45 V ver¬ dragen, waarden die veel lager liggen dan die welke voor een echte thyristor gelden. En nu gaan we de namaak¬ thyristor echt op een span¬ ningsbron aansluiten. Dat doen we zoals in figuur 2 is aangegeven. De twee "lek-weerstandjes" van 10 k£2 worden er aan ge¬ soldeerd en tussen de anode (A) en de plus van de 4,5 V batterij plaatsen we een LED (let op de polariteit)
en een stroombegrenzingsweerstand van 120 £2. Het inschakelen (triggeren) van de thyristor doen we letterlijk met een natte vinger! Raak hiermee de anode (A) en de gate (G1) gelijktijdig aan en het LED'je licht op ten teken dat de thyristor geleidt. Verbind gate G1 via een draadje met de kathode en het LED'je dooft. De namaakthyristor kan nog op een tweede manier getriggerd worden. In plaats dat we een stroom in gate G1 sturen, kunnen we ook een stroom uit gate G2 "trekken". Leg de natte vinger tussen G2 en de kathode en ook nu zal de LED aanf loepen; de tech¬ niek staat voor niets! Van deze G2-aansluiting kan men handig gebruik maken. Door op deze aansluiting een bepaalde spanning te zetten kan de thyristor als het ware geprogram¬ meerd worden: hij komt dan vanzelf in geleiding wanneer de anodespanning hoger wordt dan de pro¬ grammeerspanning op G2. Deze thyristor-uitvoering wordt onder de naam PUT (Programmeerbare Uni-junktie Transistor) in
LED
0
Figuur 1 . Dit schakelingetje bootst vrij aardig de werking van een thyristor na: een thyristor voor noodgevallen.
NPN transistor
D 84637X-1
Figuur 2 . In deze experimen¬ teerschakeling laat een LED'je zien of de namaakthyristor ge¬ leidt of spert. Geleidt de thyris¬ tor, dan staat er over de anode en kathode maar weinig span¬ ning (ca. 0,8 volt).
Figuur 3. De namaakthyristor toegepast als spanningsbewaker. De LED licht op wanneer de thyristor spert. Dat is het geval wanneer de 5 V spanning een bepaalde tijd uitgevallen is. Met een druk op toets SI kan de schakeling weer op scherp gezet worden.
.
• : ,
•
•
•
,
.
Figuur 4. Op deze wijze kan de spanningsuitval-indikator uit figuur 3 op een restje Elex-print ondergebracht worden.
de handel gebracht. Tegen¬ woordig wordt de PUT (vooral in de hobby-elektronica) nog maar weinig toegepast; een experimentje hiermee hebben we dan ook maar achterwege gelaten. Een thyristorschakeling van praktisch nut toont figuur 3. Het is een spanningsuitvalindikator: het LED'je licht op wanneer de te kontroleren spanning (in dit geval 5 V) weer terugkeert van even weggeweest. De scha¬ keling kan op scherp gezet worden door een druk op
toets S1. De schakeling kan op een stukje Elex-print gemonteerd worden. Fi¬ guur 4 laat zien hoe dat moet Sluit de schakeling maar eens aan op een 5 V spanningsbron (een 4,5 V batterij is ook goed). Het LED'je zal nu oplichten. Een druk op toets S1 en de LED dooft (de thyristor komt immers in geleiding en sluit de LED vrijwel kort). Onderbreek even de verbinding met de voedings¬ bron (de thyristor dooft) en het LED'je licht op:
de voedingsspanning is afwezig geweest. Waar is zo'n schakeling nou goed voor? Bijvoorbeeld om aan te duiden dat de uit het lichtnet verkregen 5 V voeding van een digitale wekker 's nachts door een lichtnetstoring even is uit¬ gevallen. Als je dan 's mor¬ gens op de wekker kijkt weet je dat die achterloopt. Hoeveel weet je niet, maar dat je te laat op school of werk zult verschijnen is haast zeker!
Sleutelschakelaars Miyama heeft een programma sleutelschakelaars voor toe¬ passing in computerapparatuur, beveiligingsinstallaties, besturingen, etc. Nieuw is de "low cost" kunststof uitvoering. Dit type schakelaar wordt geleverd in twee uitvoeringen: a. SS 232: sleutel alleen uitneembaar in "uit"-positie. b. SS 233: sleutel uitneembaar in zowel "aan"- als "uit"positie. Beide zijn geschikt voor ééngats montage (0 17,6 mm). Bevestiging met één moer. De schakelfunktie is enkelpolig wissel en de schakelaar is voorzien van soldeeraansluitingen. Het schakelvermogen is 0,5 A bij 250 V. De levensduur is 15000 cycli. Standaard wordt de schakelaar geleverd met 2 sleutels. Vogel's Import B. V., Hondsruglaan 93c, 5628 DB Eindhoven (X107 M)
]
«» 8 i O)
zelf printen maker
Uit spaarzaamheid of om Uit spaarzaamheid of o m ' eigen printontwerpen te kunnen realiseren, er zijn redenen genoeg om zelf printen te maken. Het prin¬ cipe van het maken van printen is eigenlijk erg een¬ voudig. Een met een koperlaag bedekte plaat van epoxy of pertinax (z.g. "hardpapier") wordt afge¬ dekt met een beschermlaag, en wel alleen op die plaat¬ sen die later als geleider moeten dienen. De afdek¬ king laat dus het patroon van geleidende banen en vlakken zien. In een etsbad wordt het niet afgedekte ge¬ deelte van het koper opge¬ lost. Als daarna de afdek¬ king wordt verwijderd komt het overgebleven koper weer te voorschijn. De gaten voor
i de rie aansluitdraden a a n s i n i t H r a H a n van „ = ^ de ^~
onderdelen kunnen geboord worden en de print is ge¬ reed voor verdere montage. De verschillen bij het maken van printen beperken zich in de regel alleen tot de manier waarop het ontwerp wordt overgebracht in de vorm van een beschermende laag op het koper. We bedienen ons hier van de eenvoudigste, misschien wat primitieve methode. Voor het opdoen van de eerste ervaringen is ze waarschijnlijk iets beter geschikt dan de methode waarbij bijvoorbeeld het ont¬ werp langs fotografische weg op het koper wordt overgebracht.
Printmateriaal Hoewel tegenwoordig vooral
het ikwalitatief i i--»* - - | ; * - t ; ' betere •-•••• ••
epoxy gebruikt wordt als drager¬ materiaal voor "gedrukte be¬ drading", is ook het goedko¬ pere pertinax goed geschikt. Zeker als het gaat om wat experimenten. Het koperop¬ pervlak moet eerst grondig schoongemaakt worden. Daarvoor kan bijvoorbeeld fijne staalwol gebruikt wor¬ den, gevolgd door een ontvettings/schoonmaakkuurtje met alkohol, spiritus of een ander oplosmiddel. Met schuurpoeder (Vim bijvoor¬ beeld) gaat het ook uitste¬ kend. De schoongemaakte print wordt grondig met wa-ter afgespoeld en daarna goed gedroogd. Pas op dat het koperoppervlak niet meer met de vinger wordt aangeraakt, zodat vetafdruk-
ken voorkomen worden. Pal de print alleen nog bij de randen vast.
Ontwerp Terwijl de print droogt is er tijd voor het ontwerp van een sporenplan. Het pro¬ bleem daarbij is dat de ko¬ perbanen elkaar niet kunner kruisen. Als er toch een kruising moet komen, moet men toevlucht zoeken tot een draadbrug. Uiteraard kunnen er wèl printsporen onder bijvoorbeeld weerstanden en kondensatoren door lopen. Dat er goed gelet moet worden op de aansluitgegevens van de ge¬ bruikte onderdelen spreekt vanzelf. Een te nemen hin¬ dernis is echter dat het ont¬ werp in spiegelbeeld ge-
maakt moet worden, omdat het printontwerp de koper¬ zijde, dus de onderkant van de schakeling, betreft. De aansluitgegevens van de on¬ derdelen moeten dus gege¬ ven zijn als onderaanzicht. Het eigenlijke ontwerp ma¬ ken zonder al te veel draad¬ bruggen is een echt puzzelwerk. De eerste keer gaat het misschien wat moei¬ zaam, maar men krijgt de slag snel te pakken. Vaak is het gemakkelijk om van het elektronisch schema uit te gaan, omdat dit ook met zo weinig mogelijk kruisende lij¬ nen is getekend. Het overbrengen van het ontwerp op het printmateriaal kan eventueel met karbonpapier gedaan worden. Daarbij moeten we wel op¬ passen, omdat door de koolstofresten die dat papier op het koper achterlaat, de hechting van het afdekmiddel minder kan worden. Me¬
I
de daarom is de volgende methode bedrijfszekerder. Leg het papieren ontwerp op de print en vouw eventu¬ eel de randen om, waarna het vastgezet wordt met plakband. Op de plaatsen waar de aansluitdraden van de onderdelen komen boren we nu de gaatjes. IMa het boren wordt het papier weer verwijderd. De gaatjes die¬ nen nu als uitgangspunt, de printsporen kunnen er nu met afdeklak tussen getrok¬ ken worden.
Afdekken De eenvoudigste maar toch betrouwbare afdeklak is na¬ gellak. Voor de eerste kleine probeersels is dat goed te doen, maar voor regelmatig gebruik misschien wat aan de dure kant. Kies een don¬ kere kleur, omdat de dun opgebrachte nagellak trans¬ parant en daarom niet zo
goed te zien is. Er zijn meer middelen om het banenpatroon af te dek¬ ken. Behalve de speciale printlak, al dan niet in een zogenaamde printpen die de elektronicahandel levert, kan ook celluloselak gebruikt worden. En ook watervaste stiften (bijvoorbeeld die van het merk "Edding") zijn etsbestendig en bovendien erg gemakkelijk in het gebruik. Vooral bij die stiften moet het gebruik van karbon bij het overbrengen van het sporenpatroon worden afge¬ raden, ons staat nog een klein drama vers in het geheugen. In plaats van vloeibare afdekmiddelen kunnen ook plakfolie of afstrijksymbolen in de strijd geworpen wor¬ den. De plakfolie wordt aan¬ gebracht op het kopervlak. Nu kan met potlood het pa¬ troon worden getekend op de folie (of met karbon wor-
den-overgetrokken). Op plaatsen waar later het k per moet worden weggeëtst, snijden we de fo met een scherp mes weg Wrijfsymbolen zijn een h dig hulpmiddel en volop krijgbaar in de elektronic winkel. Bij het werken er mee is het het handigst met de soldeereilandjes t beginnen. De verbinding ertussen worden daarna aangebracht. Dit kunnen "afstrijkbanen" zijn (pas goed op dat het velletje het afwrijven niet versch dan ontstaan namelijk he fijne haarscheurtjes in de baan en dat zijn later ond brekingen in de printbaan of men kan smalle, min o meer flexibele plakstroken van de rol gebruiken. Vo al deze plak- en wrijfmeth den geldt dat het opge¬ brachte patroon goed aan gedrukt moet worden om voorkomen dat het etsmi
ÜBS
H
ÉÉÉÉ
Figuur 1. Allereerst wordt het koperoppervlak van de print gron¬ dig gereinigd . . . Figuur 2. . . . en afgespoeld. Figuur 3. Op millimeterpapier kan een ontwerp voor het sporenpatroon worden gemaakt. Figuur 4. Het ontwerp wordt overgenomen op het koper.
I
Figuur 5. Daar waar het koper moet blijven zitten, moet het zorgvuldig afgedekt worden met bijvoorbeeld nagellak. Hier is het printje al op maat gezaagd. Figuur 6. Het etsen gebeurt hier in een bad met opgelost ijzer-3-chloride. Het etsmiddel zit in een foto-ontwikkelschaal die voor het verwarmen in heet water staat. Figuur 7. De geëtste print wordt grondig afgespoeld. Voorkom aanraking van het etsmiddel met de huid.
del tussen afdekking en print kan kruipen.
Etsen Etsen betekent zoveel als wegbijten. Helaas doen de daarvoor bedoelde etschemikaliën dat niet alleen met koper, maar ook met huid, kleding, ijzer, aluminium en vele andere materialen. Van¬ daar dat we voorzichtig te werk moeten gaan. Vanwe¬ ge de kans op vergissingen mogen we het etsmiddel niet bewaren in drankflessen. Beter zijn goed afsluit¬ bare kunststof flessen (fotohandel) met een groot en duidelijk etiket met de in¬ houd erop vermeld. Als er • spatten etsmiddel op kle¬ ding of huid komen, moet er direkt met ruim water en zeep gewassen worden. Er zijn twee soorten etsmid¬ del die voor hobbydoelein¬ den veel gebruikt worden: ijzer-3-chloride en ammoniumpersulfaat. Uzer-3chloride is in de vorm van geel poeder of korrels (net borrelnootjes) te krijgen in elke elektronicawinkel, en vaak ook in drogisterijen.
Per liter water is ongeveer 900 gram nodig (opgelost geeft dat 1,5 liter etsmid¬ del). Omdat nog niet opge¬ loste ijzer-3-chloride sterk wateraantrekkend is, moet deze in een goed afsluitbare doos bewaard worden, een koelkastdoos bijvoorbeeld. Zo'n koelkastdoos is meteen geschikt voor het etsen van kleinere printen, er hoeft dan alleen maar water toe¬ gevoegd te worden. Na ge¬ bruik sluiten we de doos goed af en zetten hem recht weg. Het etsen zelf duurt 30 . . . 60 minuten. Door het etsbad te verwarmen tot 40°C en het in beweging houden van de vloeistof kan die tijd aanmerkelijk verkort worden (10 . . . 15 min.). Let er op dat zich daarbij geen gasbelletjes vormen op het vrije koper, want die verdrin¬ gen de etsvloeistof. Uzer-3chloride is onbeperkt houd¬ baar. Ammoniumpersulfaat (for¬ mule: (NH4)2S2O8) is een witte kristallijne stof. Per liter water moet ongeveer 500 gram opgelost worden. Voor het etsen dient de
8
•___
Figuur 8. De afdeklak wordt met een oplosmiddel verwijderd. Figuur 9. Voor het boren van de kleine 1 mm gaatjes kan een normale boormachine in een goede boorstandaard gebruikt worden.
vloeistof op een tempera¬ tuur van 40°C gebracht te worden, terwijl kontinu be¬ wegen noodzakelijk is. Wordt dat niet gedaan, dan bestaat het gevaar dat het spul neerslaat op de print in de vorm van onoplosbare harde kristallen. De etsduur bedraagt ongeveer 10 minu¬ ten. Opgeloste ammonium¬ persulfaat is slechts beperkt houdbaar. Er zijn nog andere recepten voor etsvloeistoffen in om¬ loop, die vaak sneller wer¬ ken, maar ook aanmerkelijk gevaarlijker zijn (bijvoorbeeld mengsels van zoutzuur met waterstofperoxide). Voor de "beginner" raden we deze vloeistoffen daarom af. Als etsbak is behalve de al eerder genoemd koelkast¬ doos ook een kunststof ontwikkelschaal die in de foto¬ grafie gebruikt wordt bij uit¬ stek geschikt. Andere mo¬ gelijkheden zijn een afge¬ dankte stofkap van een pla¬ tenspeler of een uitgeran¬ geerde glazen ovenschaal. Gebruik in geen geval een bak van metaal of keramiek. Voor het verwarmen van het
etsbad plaatsen we de bak in een grotere bak met heet water. Tijdens het etsen wordt de print goed in de gaten gehouden en regelma¬ tig met een kunststof of een houten spatel naar boven gehaald. Zo kunnen we kontroleren of het afdekmiddel wel goed houdt.
Afwerking Na het etsen spoelen we de print grondig af onder stro¬ mend water. De afdeklak wordt verwijderd met een geschikt oplosmiddel, bij¬ voorbeeld nagellak-remover, alkohol of thinner. Tot slot worden de gaten geboord (als dat al niet gebeurd was). Het is niet noodzake¬ lijk om daarvoor een specia¬ le boormachine te kopen, maar wil men wat zuinig zijn op de boortjes, dan is wel een goede, dat wil zeg¬ gen spelingvrije boorstan¬ daard nodig. Voor de meeste aansluitingen kan een boordiameter van 1 mm gebruikt worden, voor potmeters is 1,2 of 1,5 mm no¬ dig. Als de boormachine een regelbaar toerental
10
heeft, moet het hoogste toerental gekozen worden.
Fotografische methoden
Figuur 10. Het patroon van de koperbanen van een Elex-print. Langs fotografische weg kunnen hiermee zelf Elex-printen ge¬ maakt worden.
Frontkomponenten
1/
De voorzijde van een insteekprintkaart, eventueel voorzien van een smal frontpaneeltje, biedt meestal weinig ruimte voor het monteren van komponenten. Met de nieuwe kompakte frontkomponenten van Elma worden de moge¬ lijkheden vergroot, doordat de afzonderlijke bouwstenen op elkaar zijn afgestemd en z^ onnodig plaatsverlies wordt voorkomen. Het programma omvat kodeerschakelaars, LED-houders met rode, groene of gele LED's en 2 mm-testbussen met of zonder schakelfunktie. Ten behoeve van een snelle en exakte montage kunnen de LED-houders en testbussen op strips worden geleverd van maximaal 16 stuks. Deze kwaliteitsprodukten zijn geschikt voor machinaal solderen en reinigen. De aansluitingen zijn vertind. Voor de test¬ bussen zijn 2 mm-stekers en schakelstiften beschikbaar met verguld of vernikkeld kontaktoppen/jlak. De hand¬ greep is uitgevoerd in rode, gele, blauwe óf zwarte kunst¬ stof. Ter kompletering biedt Elma de mogelijkheid om de front¬ plaatjes uit het Elma eurokaartensysieem, ook de profielfrontjes, van de vereiste gaten te voorzien. Van Reijsen Elektronica B. V., Postbus 5005, 2600 GA Delft (X105 M)
Bij omvangrijke printontwerpen en produktie van meer¬ dere exemplaren is het ar¬ beidsintensieve "schilder- of afwrijfwerk" bezwaarlijk. In die gevallen kan eerst op gewoon of transparant pa¬ pier een ontwerp gemaakt worden dat fotografisch op het koper wordt overge¬ bracht. Voor die methoden, waarmee werkelijk uitsteken¬ de printen te maken zijn, verwijzen we naar twee boekjes, hieronder aangege¬ ven. In figuur 10 hebben we de layout afgedrukt van een Elex-print van het formaat 2. De fotograaf kan daar een positieve film (schaal 1 : 1) van maken. Daarmee is het mogelijk om voortaan zelf langs fotografische weg Elex-printen te maken. De
getoonde zijde is de koper¬ zijde, dus als de layout op het koper ligt, klaar voor de belichting, moet de tekst "elex" normaal leesbaar zijn. Bedenk dat het zelf maken van printen zelden de eerste keer voor de volle 100% lukt. Ook hier geldt weer dat de beste leermeester de praktijk is, oefening baart kunst. Veel sukses!
Meer informatie in de boekjes: "zelf gedrukte schakelingen maken" Kontakt Chemie, importeur: Connektor B.V., Helicopterstraat20, 1059 CG Amsterdam "handleiding voor het maken van gedrukte bedrading" Vogels Import B.V., /-fondsrug/aan 93c, 5628 DB Eindhoven.
een pond ijzer en een pond koper Til eens een met een netvoeding uitgerust apparaat op en je voelt precies waar de transformator zit. Trafo's zijn de zwaargewichten on¬ der de elektronicakomponenten en er zijn al verschil¬ lende technische diëten ge-, probeerd om daar wat aan te doen. Dat flinke gewicht wordt veroorzaakt door een groot aantal ijzeren plaatjes die de kern vormen, het blikpakket genoemd. Het blikpakket dient voor het transport van elektrische energie in de vorm van magnetisch veld (zie ook "hoe zit dat?", blz. 6-09). In principe kan dat ook zonder ijzerkern, dus via de lucht, maar het rendement zou dan een stuk lager zijn. Uzer geleidt nu eenmaal het magnetisme veel beter dan lucht dat doet. Het houdt het magne¬ tisme daardoor ook veel be¬ ter binnen de transformator, terwijl er meer magnetisme met minder stroom ontstaat. Bij de konstruktie van de ijzerkern is rekening gehou¬ den met de eigenschappen van het magnetisch wisselveld. De magnetische veldlijnen (dat zijn lijnen waarmee het verloop van het magne¬ tisch veld wordt aangege¬ ven) vormen, net als een elektrische stroom, een gesloten kring. Bij de in fi¬ guur 1 getekende hoefijzermagneet komen ze door de noordpool naar buiten en gaan dan via de lucht weer door de zuidpool naar bin¬ nen. Om het trafo-magnetisme de moeizame weg door de lucht te besparen, is de trafo-kern gesloten.
Trafo-kernen zien er vaak uit zoals in figuur 2 is gete¬ kend. De primaire en de" sekundaire wikkeling zitten op het middelste gedeelte van de kern. Buiten de wikkelin¬ gen heeft het magnetisch veld twee wegen tot zijn be¬ schikking. In het middelste gedeelte komen alle veldlijnen weer bij elkaar. In dat gedeelte wordt het magneti¬ sche veld gevormd door de primaire wikkeling en door de sekundaire wikkeling in spanning omgezet (fi¬ guur 3). Aangezien de pri¬ maire wikkeling met een wisselstroom gevoed wordt, wisselt ook het magnetisch veld met een frekwentie van 50 Hz van richting. En dat is ook de bedoeling, want zonder wisselveld zal er in de sekundaire wikkeling geen spanning opgewekt worden. Dat de trafo-kern niet uit één stuk, maar uit een aan¬ tal losse ijzerplaatjes is op¬ gebouwd, is niet zonder re¬ denen. Niet alleen betekent dat een eenvoudige assem¬ blage van kern en wikkelin¬ gen, maar ook minder zoge¬ naamde wervelstroomverliezen. Wervelstroomverliezen ontstaan doordat het mag¬ netisch veld de kern zo'n beetje voor oneindig veel kleine kortgesloten sekun¬ daire wikkelingen aanziet. Door toepassing van plaat¬ jes in plaats van een kern uit één stuk, worden de kortsluitinkjes voor het grootste deel onderbroken, met als resultaat minder verliezen. Zoals gezegd is één van de taken van de kern het bij el-
Figuur 1. De magnetische veldlijnen vormen, net als een elektrische stroom, een geslo¬ ten circuit. Bij een hoefijzermagneet lopen de veldlijnen door het ijzer en door de lucht. Figuur 2. De kern van een transformator is meestal zo uitgevoerd dat de magnetische veldlijnen in een gesloten kring door het ijzer kunnen lo¬ pen. Bij de in deze figuur gete¬ kende kern zijn er zelfs twee gesloten kringen. In het ge¬ meenschappelijke deel van de kern wordt door de primaire spoel een magnetisch veld op¬ gewekt dat door de sekundai¬ re spoel omgezet wordt in spanning. Figuur 3. Bij de meeste trafo's is de sekundaire spoel op de primaire gewikkeld. Kunststof¬ folie tussen beide spoelen zorgt er voor dat er geen slui¬ ting kan ontstaan.
In deze formule staat de let¬ ter N voor het aantal windingen. Een voorbeeld uit de prak¬ tijk: Een trafo met een kern van het type M55 heeft een primaire 220 V-wikkeling van 2200 windingen. Wanneer de trafo in onbelaste toestand een sekundaire spanning levert van 12 volt, uit hoeveel windingen bestaat de sekundaire wik¬ keling dan? Het antwoord vinden we door de gege¬ vens in bovenstaande for¬ mule in te vullen. Dat ziet er dan zo uit: kaar houden van het mag¬ netisch veld. Magnetisch veld dat buiten de trafo ge¬ raakt, kan niet alleen verlies aan energie veroorzaken, maar ook storing (brom) in de naburige elektronica. Een konstruktie die vrijwel geen van dit zogenaamde lekveld veroorzaakt, is de ringkerntrafo, links in figuur 4. Beide wikkelingen bevinden zich op ringvormige kern. Het door de primaire wikkeling opgewekte veld blijft zo bin¬ nen de wikkelingen. On¬ danks zijn geringe afmetin¬ gen presteert de ringkerntrafo evenveel als de normale uitvoering (rechts op de fo-
Figuur 4. Een ringkerntrafo en een gewone trafo van gelijk vermogen. Opvallend is de veel kleinere hoogte van de ringkerntrafo. Figuur 5. Het wikkelen van een ringkerntrafo is geen sinecure. Eerst wordt de openklapbare wikkeltrommel in de ringkern geplaatst. Nadat het benodig¬ de koperdraad op de trommel is gebracht, kan met het wik¬ kelen van de ringkern begon¬ nen worden.
to). Dat ringkerntrafo's duur¬ der zijn komt hoofdzakelijk door de duurdere fabrikagemethode. In figuur 5 is het wikkelen van een ringkern¬ trafo in tekening gebracht. Eerst wordt een smalle wik¬ keltrommel, die geopend kan worden, in de ringkern geplaatst. Daarna wordt het koperdraad op de wikkel¬ trommel gewikkeld en door een draaiende beweging van deze trommel vervolgens op de ringkern gewikkeld. De primaire en de sekundaire wikkeling bestaan uit ge¬ ëmailleerd koperdraad (CuL). Dat is koperdraad met daar omheen email als isolatie¬
materiaal. De dikte van het koperdraad is afhankelijk van de stroom die de wikkeling moet kunnen verduren. Het aantal windingen waaruit de wikkelingen bestaan, is af¬ hankelijk van de primaire en de sekundaire spanning. Bij benadering kan gesteld wor¬ den dat de verhouding tus¬ sen primaire en sekundaire windingen gelijk is aan de verhouding tussen primaire en sekundaire spanning. In een formule uitgedrukt ziet dat er als volgt uit:
U s e k.
2200 wdqn = 220 V Nsek. 12 V Na wat wiskundig gestoei blijkt dat N s e k = 120 wdgn. In databoeken over trafo's en kernen wordt vaak aan¬ gegeven hoeveel windingen per volt nodig zijn. In ons voorbeeld zijn dat dus 10 wdgn/V. Om sluiting tussen wikkelin¬ gen en kern te voorkomen, wordt het koperdraad niet direkt op de kern, maar op een kunststof spoellichaam gewikkeld. Vaak bestaat dat spoellichaam uit niet meer dan een paar lagen kunststoffolie. Bij zeer veili¬ ge trafo's zijn de primaire en de sekundaire wikkeling op aparte spoellichamen gewik¬ keld. Op die manier is een goede isolatie (galvanische scheiding) tussen de netspanning en de sekundaire spanning verkregen. Kleine trafo's worden vaak ingegoten met kunsthars; dat vormt een kompakt ge¬ heel en vermindert bromgeluiden die door trillende wik¬ kelingen ontstaan. Bij zoge¬ naamde printtrafo's zijn de aansluitingen in de vorm van soldeerpennen uitge¬ voerd, waardoor deze trafo's direkt op de print gemon¬ teerd kunnen worden.
I O)
u
UI
Het praktische van deze schakelklok voor het scha¬ kelen van de vergroter in de donkere kamer is nou niet bepaald het "een¬ voudige" schema. Een blik op figuur 4 leert ons dat deze schakeling naar Elexbegrippen vrij ingewikkeld is. De praktische bijzonder¬ heid van deze schakeling komt tot uitdrukking in tabel 1. De normale indeling van dit soort schakelklokken is bijvoorbeeld: 0,5 s - 1 s - 1,5 s - 2 sen zo verder. Het verschil in ingestelde tijd is tussen twee opeenvolgende standen konstant. Fototechnisch gezien is dat eigenlijk maar een gekke indeling, je hoeft alleen maar even te kijken naar de schaal op de sluitertijden-instelknop op een fototoestel om dat te zien. Bij onze doka-schakelklok heeft de tijdschaal, net als bij een fototoestel, een logaritmisch verloop. Dat wil zeggen dat bij het ver¬ draaien van de instelknop de schakeltijd wordt ver¬ dubbeld of gehalveerd. Bovendien kan met een schakelaar nog worden omgeschakeld naar een andere schaal. Bij de tweede
praklische doka - schakel - klok
schaal zijn de tijden 1,44 ( ^ \ / 2 ) keer zo lang als bij de eerste, dat komt overeer met een halve lichtwaarde (een halve "stop"). In tabel 1 is nog iets bij¬ zonders te zien. Er zijn drie kolommen waarin de schakeltijd wordt aange¬ geven. De eerste kolom is de waarde die op de schaal staat. Over die schaal trouwens straks meer. De tweede kolom bevat de tijden die we volgens be¬ rekening zouden moeten krijgen, dat zijn de "theo¬ retische waarden". Als alle gebruikte onderdelen "ideaal" zouden zijn, dat wil zeggen dat ze geen toleranties (mogelijke af¬ wijkingen) hebben, dan zouden dat de schakeltijden zijn. In de kolom "gemeten waarde" staan de wérkelijke schakeltijden die gemeten werden aan de hand van het door ons gebouwde prototype (het apparaat op de foto). Aan de drie cijfers achter de komma is te zien dat die tijden met een erg nauwkeurige meter gemeten zijn. Om even terug te komen op de schaal waarop de tijden aangegeven staan, dezelfde schaal die op de foto te zien is staat verderop bij dit artikel afgedrukt. Deze schaal kan overgetekend of eventueel gekopieerd wor-
Tabel 1 (alle tijden in s).
stand 1
S2 stand S4 1 2 3 4 5 6 7 8
aangegeven waarde 0,5 1 2 4 8 16 32 64
(schaal 1) gemeten waarde
theoretische waarde 0,493 0,986 1,972 3,943 7,887 15,775 31,551 63,101
0,471 0,952 1,907 3,816 7,639 15,277 30,563 61,120
stand 2 (schaal 2) aangegeven theoretische gemeten waarde waarde waarde 0,697 0,668 0,7 1,4 1,394 1,342 2,788 2,677 2,8 5,6 5,577 5,367 11,155 10,744 11 22 22,310 21,486 44,619 42,972 45 89,239 89,953 90 S2
Figuur 1. Een foto van het door ons opgebouwde prototype. Tabel 1. Met een 8-standen draaischakelaar en een wisselschakelaar kunnen 16 verschil¬ lende tijden gekozen worden. Figuur 2. Het blokschema ter verduidelijking van de werking van de doka-schakelklok. Figuur 3. Een blik in het inwen¬ dige.
den. Als we de schaal daar¬ na opplakken op plexiglas of een andere doorzichtige kunststof, is het mogelijke om de ingestelde tijd van achteren te verlichten, waardoor deze ook in het donker goed af te lezen is. Voor die verlichting hebben we bewust gekozen voor rode LED's. Bijna alle soorten fotopapier zijn namelijk ongevoelig voor het licht dat deze LED's uitzenden (zie ook het artikel "doka-zaklamp" in het aprilnummer van Elex).
Bediening Voor we tot de schake¬ ling zelf overgaan be¬ spreken we de bediening, zodat men een duidelijk beeld heeft van wat deze schakelklok eigenlijk doet. Nadat het vergrotings¬ apparaat is aangesloten, kan de voeding van de doka-timer worden inge¬ schakeld. Achter de schaal licht nu één van de LED's op. Als S2 verzet wordt, gaat de andere LED branden, achter de tweede schaal. Met S2 kan dus de gewenste schaal geselekteerd worden. Vervolgens kan met S4 de gewenste belichtingstijd worden ingesteld. Met het verdraaien van S4 ver¬ draait tevens de hele schaal, waardoor de rode LED
steeds achter de ingestelde belichtingstijd zal branden. Als de schakeling net is ingeschakeld en de lamp in de vergroter floept aan, dan moeten we even op S1, de stoptoets, drukken om de schakeling te resetten. Nadat de belichtingstijd is ingesteld kan met S5 de zaak gestart worden. Ge¬ durende de ingestelde tijd zal de lamp in de vergroter branden, daarna gaat ze automatisch uit. Als er tijdens het belichten iets fout gaat waarbij het wense¬ lijk is dat de vergroter direkt wordt uitgeschakeld, dan kan dat met S1 gedaan worden. We hebben de funktie van één schakelaar nog niet besproken, namelijk die van S3. MetS3 kan de lamp in de vergroter gewoon met de hand in- en uitgeschakeld worden. Over die mogelijk¬ heid dienen we te beschik¬ ken om bij het afdrukken de vergrotingsfaktor en de beelduitsnede te bepalen, en om scherp te kunnen stel¬ len.
Blokschema Omdat het schema niet zo erg eenvoudig is, bekijken we eerst de werking aan de hand van een blokschema (figuur 2). Een pulsgenera¬ tor levert (kontinu) pulsen aan een teller. Met een
•O S3\
handbediening
ichakeltrap met re la
m
teller (deler)
dubbele omschakelaar kan gekozen worden tussen twee pulsfrekwenties (pulsritmes). Het tweede kontakt van die schakelaar wordt gebruikt om de LED's van de schaalverlichting om te schakelen. Als de schakeling door op S5 te drukken gestart wordt, dan geeft de start/ stop-logica de teller vrij en wordt bovendien via een schakeltrap een relais bekrachtigd. De teller telt het aantal impulsen die hij van de pulsgenera¬ tor ontvangt. Na een be¬ paald aantal pulsen (een aantal dat met S4 inge¬ steld kan worden) geeft de teller een stopteken aan de start/stop-logica. Deze zorgt ervoor dat de schakeltrap het relais, en daarmee de lamp in de vergroter, uitschakelt en dat de teller weer geblok¬ keerd wordt. Eventueel kan met een tweede druktoets dat stopsignaal ook met de hand gegeven worden. Schakelaar S3 zorgt recht¬ streeks voor het in- en uit¬ schakelen van het relais, zodat de vergroter op elk gewenst moment (voor scherpstellen bijvoorl geschakeld kan word
Schakeling In het schakelscherric
(figuur 4) zijn de bestand¬ delen van het blokschema weer terug te vinden. De pulsgenerator wordt ge¬ vormd door het reeds be¬ kende timer-IC 555. Met de weerstanden R1 en R2, kondensatoren C1 . . . C3 en schakelaar S2 is (af¬ hankelijk van de stand van S2) de pulsfrekwentie vast¬ gelegd. Het tweede kontakt van S2 verbindt de anode van één van beide schaalverlichtings-LED's met de plus van de voeding. De kathoden van de beide LED's zijn met een stroombegrenzingsweerstand (R7) met massa verbonden. Een tip voor de nabouwer: als de LED's wat donker uit¬ vallen, mag R7 tot 680 £2 verkleind worden. Het tweede blok van het blokschema is in de eigen¬ lijke schakeling ook maar één enkel IC, een CMOS-IC van het type 4020. Dit IC is een zogenaamde binaire teller, de werking wordt elders in dit artikel uitge¬ legd in een apart kader. De start/stop-logica bestaat uit de twee NOR-poorten N1 en N2, de druktoetsen S1 en S5 en de weerstanden R3en R4. N1 en N2 vor^ men samen een flipflop, akelelement t in de kursus DIGI-taal deel 7
(in het maartnummer) uitvoerig is besproken. De schakeltrap voor het relais Re1 bestaat uit T 1 , D2, R5 en R6. Bovendien is nog een schakelaar toege¬ voegd (S3), waarmee het relais met de hand ge¬ schakeld kan worden.
De werking Hoe de principiële werking is hebben we al met behulp van het blokschema uitge¬ legd. Hier volgen de schakeltechnische details. Na het inschakelen van de voedingsspanning gaat de pulsgenerator (IC1) vanzelf lopen en levert hij zijn opge¬ wekte pulsen aan de klokingang (CLK) van het tellerIC. Voordat we kunnen zeg¬ gen wat dat teller-IC ermee doet, moeten we weten wat er gebeurt met N1 en N2. De spanning op pen 1 van N1 wordt door R3 naar 0 V getrokken, hetzelfde doet R4 met de spanning op pen 6 van N2. Op de uit¬ gangen van deze NORpoorten (OR-poorten met een inverterende uitgang) zou een " 0 " of een " 1 " kunnen staan. Stel dat één van de beide uitgangen
logisch 1 (= +12 V) is. Die logische 1 komt tevens te staan op één van de in¬ gangen van de andere poort, de uitgangen zijn immers kruislings terug¬ gekoppeld, zoals in fi¬ guur 4 te zien is. Omdat die logische 1 op de in¬ gang komt te staan, zal de uitgang van de be¬ treffende poort vanzelf " 0 " worden. Een " 0 " die ook weer terugge¬ koppeld is, nu naar de eerste poort die op de andere ingang ook een " 0 " heeft staan. De uit¬ gang van deze eerste poort zal " 1 " zijn, iets waar we in het begin ook van uit¬ gegaan zijn. De zaak is dus rond, we hebben een sta¬ biele toestand. Welke van de ingangen bij het in¬ schakelen nu logisch 1 en welke logisch 0 zal worden, hangt er maar net van af welke toevallig het eerste omklapt. Als nu schakelaar S1 wordt ingedrukt, wordt pen 1 van N1 logisch 1. In rust wordt deze ingang, zoals we al zagen, door R3 op logisch 0 gehouden. De uitgang van N1 wordt door het indruk-
Figuur 4. De schakeling. Onderdelenlijst
R1,R3,R4= 10 k a R2 = 6,8 k « R5 = 8,2 k a R6 = 3,3 k a R7 = 1 k a C1 = 470 nF > met kleine C2 = 680 nF ) tolerantie C3,C4= 100 n F D1.D2 = 1N4148 D3,D4= LED, rood T1 = BC557B IC1 = 555 IC2 = 4020 IC3 = 4001 Verder: S1,S5 = druktoetsen met maakkontakt 52 = schakelaar, dubbelpolig met wisselkontakt 53 = enkelpolige schakelaar 54 = draaischakelaar met minimaal 8 standen en één moederkontakt, hoekverdraaiing per stap: 30° Re = relais met 12 V bekrachtigingsspoel, schakelkapaciteit minimaal 220 V AC, 1 A 1 inbouw-kontaktdoos kunststof kastje netsnoer of een inbouweurosteker draaiknop voor S4 Plexiglas voor de schaal 2 LED-reflektors
Figuur 5. Al is de schakeling uitgebreider dan de meeste andere Elex-schakelingen, de kleinste standaardprint biedt nog voldoende ruimte.
è
Figuur 6. Als de draaischakelaar wordt gekombineerd rnet een meedraaiende schaal en twee erachter brandende rode LED's, dan is een gemakkelijke be¬ diening in het donker verzekerd.
ken van S1 logisch 0 (als hij het al niet was), en daarop volgend de uitgang van N2 logisch 1. Nu be¬ vindt zich de schakeling in elk geval in de stoptoestand. De uitgang van N2 is namelijk met de resetingang van het teller-IC verbonden, en daarom wordt de teller geblok¬ keerd zolang deze uitgang logisch 1 is. De logische 1 (een spanning van 12 V) ligt bovendien aan één kant van de span¬ ningsdeler R5/R6. De andere kant van deze span¬ ningsdeler is ook met +12 V verbonden. Het spanningsverschil is 0 V, en daarom zal de spanning op de basis van T1 gelijk zijn aan de spanning op de emitter. T1 zal sperren, er loopt geen kollektorstroom en het relais zal niet aan¬ trekken. Nu drukken we op de toets "start". De flipflop (N1, N2) klapt om (het is net een wip), de uitgang van N2 wordt logisch 0 en die van N1 logisch 1. Allereerst wordt hierdoor de teller vrijgegeven, de reset-ingang wordt immers 0 V.
Tevens wordt de spannings¬ deler R5/R6 aan één kant naar massa getrokken. De spanning op de basis van T1 zal daarom dalen, ter¬ wijl de emitter op +12 V blijft liggen. Door de basis-emitterspanning zal T1 in geleiding komen, en loopt er een stroom door de relaisspoel, waardoor het relais aan zal trekken. Na verloop van de met S4 ingestelde belichtingstijd, verschijnt er aan de bij die tijd behorende uitgang Q6 . . . Q13een logische 1. Via S4 en D1 komt deze " 1 " op pen 1 van N1 te staan. Het resultaat is het¬ zelfde als wanneer we op S1 gedrukt zouden hebben: de flipflop klap om en de schakeling komt in de stop-toestand terecht. De bekrachtiging van het re¬ lais houdt op, de lamp in de vergroter gaat uit en de belichting is beëindigd. De funktie van S3 kwam al aan de orde. Met deze schakelaar is het mogelijk om T1 te overbruggen. Zo kan de vergroter met de hand worden in- en uitge¬ schakeld, zodat we in alle rust de beeldkompo-
sitie kunnen bepalen en kunnen scherpstellen. Nog enkele details: diode D1 moet voorkomen dat bij het indrukken van S1 de +12 V voedingsspanning op de uitgang van IC2 zou komen te staan, daar kan het IC niet tegen. De tweede diode in het schema, D2, is een zogenaamde vrijloopdiode. Deze zorgt ervoor dat de spanningspieken die kunnen ontstaan bij het uitschakelen van de stroom in de relaisspoel onder¬ drukt worden. Kondensator C4 tenslotte is een ontkoppelkondensator. Door het schakelen van de binaire teller kunnen er stoorsignalen ontstaan op de voedingslijnen, waar¬ door de voeding "gekke dingen" gaat doen. C4 onderdrukt deze stoor¬ signalen.
De bouw Om het apparaat ook in de duisternis van de doka zonder omhaal te kunnen gebruiken, dient er de nodige zorg aan de op- en inbouw besteed te worden. Het open en bloot laten van deze schakeling is
niet alleen vanwege het gebruikersongemak af te raden, maar nog gevaar¬ lijk bovendien. In het donker zou men immers in de netvoeding kunnen grijpen, met alle gevaren van dien, want bedenk ook dat een doka een "nat laboratorium" is. Vandaar dat we pleiten voor in¬ bouw in een stevige kunst¬ stof kast. In diezelfde kast kan de netvoeding, die straks nog ter sprake zal komen, ondergebracht worden. Het merendeel van de onderdelen kan op een Elex-standaardprint worden gemonteerd. De plattegrond is te vinden in figuur 5. Het opbouwen van de print zal weinig problemen opleveren, als maar nauwkeurig volgens plan gewerkt wordt. Voor de montage van de IC's kunnen het beste IC-voetjes gebruikt worden. Nemen we vervolgens het kunststof kastje ter hand. In de bovenkant van het kastje komen behalve de kontaktdoos voor het aan¬ sluiten van de vergroter ook nog de schakelaars S2 en S3 en de druktoetsen S1
X
I O)
Figuur 7. Schakeling van een eenvoudige netvoeding. Het IC hoeft niet gekoeld te worden.
Tr.-15V/0,1A
Figuur 8. De penaansluitingen van de gebruikte IC's.
8 555 (IC1)
4020 (IC2)
4001 (IC3)
alles bovenaanzicht I
en S5. Daarnaast kan ook alvast een netschakelaar worden ingebouwd voor de nog te bespreken netvoeding. Wat betreft de montage van draaischakelaar S4 en de LED's D3 en D4 hebben we iets aardigs bedacht, waarmee we deze dokaschakelklok een professio¬ neel aanzien kunnen geven. Eerst zagen we met een figuurzaag een plexiglazen schijf uit met een diameter van 82 mm. Dat gaat overi¬ gens het mooiste als we in de zaagbeugel een metaal¬ zaagje, of in elk geval een zaagje met een fijne vertanding klemmen. De rand van de plexigJazen schijf maken we met fijn schuurpapier of een zoetvijltje glad. De volgende stap is het boren van een gat, zo precies mogelijk in het midden van de schijf. De diameter van het gat kiezen we iets groter dan de asdiameter van S4. In de regel betekent dat, dat we een boor van 6,5 mm moe¬ ten gebruiken (de meeste assen zijn 6 of 6,3 mm). Vervolgens moeten we de schaal, afgedrukt bij dit artikel, overnemen. Dat overnemen kan gebeuren door middel van een kopieer¬ apparaat, maar ook is het mogelijk de schaal over te trekken op kalkpapier (transparant papier). Het is in elk geval de bedoeling dat het papier min of meer doorschijnend is. De schaal
wordt uitgeknipt en moet aan de achterzijde van de plexiglazen schijf geplakt worden. Dat kan heel goed gebeuren door het papier met een plak-stift gelijk¬ matig in te smeren (let op: aan de bedrukte zijde). Nadat papier en plexiglas uitgericht en tegen elkaar geplaatst zijn, drukken we het zaakje goed aan. Een stompe achterkant van een potlood of een nagel leent zich goed om alle lucht tussen het papier en de plexiglazen schijf uit te wrijven. Nu plakken we de draaiknop voor de schakelaar precies in het midden op het plexiglas. Zogenaamde hart-lijm, en dan bij voor¬ keur nog de vloeibare va¬ riant in een plastic flakon, is daarvoor goed bruikbaar, Dergelijke lijm is in model¬ bouwzaken te verkrijgen. Overigens houdt de lijm beter op het plexiglas als het lijmvlak eerst met een mesje of wat schuurpapier opgeruwd wordt. Die hartlijm kan trouwens óók voor het vastlijmen van de schaal gebruikt worden, maar pas daarbij wel op voor vlekken van de tekst. Het oplosmid¬ del in die lijm is nogal hard¬ nekkig. In figuur 6 is duide¬ lijk te zien hoe een en ander in elkaar gezet moet wor¬ den. In het kastje komen nu nog twee gaten voor de LED's. De lichtopbrengst van de LED's kan verhoogd worden
door reflektors toe te passen (verkrijgbaar in de elektronicazaak). De gaten in de behuizing moeten hierop bemeten zijn (12 mm is de meest gangbare maat). De draaischakelaar wordt gemonteerd op een klein plaatje aluminium o.i.d., dat op zijn beurt wordt vastgezet aan de bovenkant van het kastje met twee boutjes met verzonken kop en afstandsbusjes. Als ervoor gezorgd wordt dat de boutjes achter de schaal vallen, zijn ze van buitenaf niet te zien.
Netvoeding Om de schakeling goed te laten werken is een ge¬ stabiliseerde gelijkspanning van 12 V nodig. De stroomopname bedraagt bij aange¬ trokken relais 60 mA, als het relais niet is aangetrok¬ ken is het nog maar 16 mA. Een kleine standaardnetvoeding volgens het schema van figuur 7 is daarom ruim voldoende. De voeding is opgebouwd rond een vastespanningsregelaar 78L12 (de " L " staat voor "low power"). Het IC zit in dezelfde behuizing als een kleine transistor en hoeft niet gekoeld te worden. Omdat het kastje toch al gebonden is aan bepaalde afmetingen, vanwege de grootte van de schaal, zal het weinig moeite kosten ook voor de net¬ voeding nog een plaatsje te vinden.
=
Het tijdvolgordediagram geeft een duidelijke indruk van de werking van het teller-IC 4020.
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Q14
= ll> II'
juuuuuuian/uuuiruuinjiruiruuuir
De werking van dit teller-IC kan het beste met be¬ hulp van een tijdvolgordediagram worden uitgelegd. In zo'n tijdvolgordediagram zijn de signalen op diverse in- en uitgangen onder elkaar gezet, zodat gemakkelijk het onderlinge verband bekeken kan worden. Bij de eerste neergaande flank (een overgang van logisch 1 naar logisch 0) van het kloksignaal (CLK) wordt uitgang Q1 (de uitgang van de eerste delertrap) logisch 1. Even later wordt het kloksignaal weer " 1 " (opgaande flank), maar dat heeft geen invloed. Zodra echter die tweede klokpuls voorbij is, dus bij de tweede neergaande flank, wordt uitgang Q1 weer logisch 0. Anders gezegd: het logisch nivo op uit¬ gang Q1 verandert bij elke neergaande flank van het kloksignaal. Het signaal op uitgang Q1 ziet er eigenlijk precies het¬ zelfde uit als het kloksignaal. Alleen de tijdsduur van de pulsen en van de pauzes tussen de pulsen is twee keer zo lang. Het signaal is als het ware met een faktor 2 opgerekt. Dit signaal kunnen we nu be¬ schouwen als kloksignaal voor de volgende trap, met uitgang Q2. De puls- en pulspauzeduur van het signaal op uitgang Q2 is, in vergelijking met het kloksignaal, al verviervoudigd. En op dezelfde manier
gaat het verder met Q3 en de volgende trappen. In totaal heeft het IC 4020 veertien delertrappen. Na elke trap is de puls- en de pauzeduur verdubbeld. Ook is het mogelijk de teller te stoppen en weer op nul te zetten. Als de reset-ingang logisch 1 wordt, worden alle uitgangen " 0 " , en dat blijven ze zolang die reset-ingang " 1 " is. Als de reset-ingang weer logisch 0 wordt, begint de teller weer van voren af aan. Overigens zijn bij dit IC de uitgangen Q2 en Q3 niet naar buiten uitgevoerd. 2 4 8 16 32 64 128 256 512
1024 2048 4096 8192 16384 De deelfaktoren van het teller-IC . Z e lopen van 2 tot 16384. = =
ll>
Het teller-IC 4020
Programmeerbare pocket-scanner
>y
Tandy Corporation Nederland heeft een nieuwe draagbare scanner geïntroduceerd. De PRO-30 is een PLL-gestuurde zak-scanner die voor vele verschillende banden kan worden gebruikt en binnen die banderi vrij instelbaar is. De banden waar deze pocket-scanner geschikt voor is, zijn in de VHF band 3 0 . . . 5 4 , 108 . . . 136, en 138 . . . 174 MHz. In de UHF-band kan de PRO-30 werken in de band van 380 . . . . 512 MHz. Deze scanner, die zowel AM- als FM-modulatie kan ontvangen, herkent automatisch de uitzend-mode van een opgevangen station. Er kunnen in de scanner tot 16 kanalen worden geprogrammeerd. Eén kanaal kan worden geselekteerd als prioriteitskanaal. Men kan zowel met de hand als automatisch scannen, waarbij men kan kiezen uit twee snelheden. In de vrije scan-mode kan men de PRO-30 ook zelf naar zendstations laten zoeken. Een extra batterij zorgt er voor dat de geprogrammeerde frekwenties bewaard blijven, ook als de hoofdbatterijen leeg raken. De PRO-30 is niet groter dan een zakradio. De frekwentie wordt uitgelezen op een LCD-scherm en de bediening geschiedt via een toetsenbord met 25 alfanumerieke toet¬ sen. De antenne is van het soepele "helical" type en is op een BNC-plug gemonteerd. Deze BNC-plug doet tevens dienst als ingang voor een externe antenne. De PRO-30 is in alle Tandy-winkels in Nederland te koop en kost f 998,— (inklusief B.T.W.). (X106 M)
X
I m
Een dimmer kan men heel goed zelf maken. Het is wel zo dat de prijs van de be¬ nodigde komponenten praktisch gelijk is aan die van een kant-en-klare dim¬ mer, maar het plezier van het bouwen en de extra mogelijkheden van de zelfbouwdimmer zullen in dit geval hoogstwaarschijnlijk de balans doen doorslaan in het voordeel van de losse-komponenten-opzet. De hier beschreven dimmer kan bijvoorbeeld ook als boormachineregelaar wor¬ den gebruikt (voor boor¬ machines zonder inge¬ bouwde elektronica). Bovendien bevat de schake¬ ling een beveiligingsnetwerk voor de triac dat in een fabrieksdimmertje niet altijd aanwezig is. Een ontstoorspoel is eveneens in de schakeling opgenomen.
De schakeling
I CM
De twee belangrijkste onder¬ delen in de schakeling (fi¬ guur 1) zijn de triac en de diac. Deze zijn in het artikel "fase-aansnijding" (elders in deze Elex) aan de orde geweest. Het RC-gedeelte uit figuur 2 van het artikel "fase-aan¬ snijding" is hier iets uitge¬ breider van opzet. Dit bestaat uit R1, P1, R3, P2 enC1. R1 voorkomt dat de kondensator te snel wordt geladen als P1 op nul ohm is gedraaid. Samen met de drempelspanning van de diac wordt zo vermeden dat de triac te vroeg wordt ont¬ stoken. R1 beschermt de potmeter verder nog tegen te grote stromen (als P1 is
envqudige dimmer
ingesteld op een lage weer¬ standswaarde). De stand van P1 bepaalt hoe snel de kondensator wordt geladen (ook dat is beschre¬ ven bij "fase-aansnijding"). Door de toleranties van de gebruikte onderdelen kan het gebeuren dat het hele regelbereik van de faseaansnijding niet overeen¬ komt met de hele slag van de potmeter. Zo kan het dan voorkomen dat de lamp nog steeds uit is terwijl de potmeter al een stuk ver¬ draaid is. Voor het oplossen van dit probleem zijn R3 en P2 aanwezig. Ze zijn parallel ge¬ schakeld aan P1 en R1. De afregel ing van P2 volgt later in dit verhaal. Het uit R2 en C2 bestaande netwerkje over de triac heeft meerdere funkties. De belangrijkste is het onder¬ drukken van te snelle spanningsveranderingen die de triac anders in geleiding zouden brengen. Ook grote spanningspieken over de triac worden door deze twee
komponenten onderdrukt. Het RC-netwerkje heeft samen met de ontstoorspoel L1 nog een andere funktie. Elke dimmerscha¬ keling produceert storingen die weer terug in het net worden gestuurd. Andere elektrische apparaten, zoals een radio of een versterker, kunnen hierdoor gestoord worden. De spoel met de weerstand en de konden¬ sator zorgen er voor dat deze storingen zoveel moge¬ lijk worden tegengehouden en dus niet in het net terecht kunnen komen. Eventuele stoorresten wor¬ den door de andere appa¬ raten wel weggefilterd. Voor een optimale storingsonder¬ drukking moeten R2 en C2 wel goed gedimensioneerd zijn.
De dimensionering De schakeling is in het Elexlab getest als dimmer met de in figuur 1 vermelde onder-
delenwaarden. Voor het sturen van een boormachine zal men waarschijnlijk R2 moeten verlagen of C2 moeten vergroten. Dat hangt af van het type boor¬ machine. Het beste kan men de proefondervindelijk vast¬ stellen. Zoek op een middengolfradio een vrij zwakke zender. Sluit dan de boor¬ machine op de regeling aan. Schakel de boormachine in en draai aan de potmeter. Luister of er storingen op de radio te horen zijn. Is dat het geval, probeer dan eerst eens hoe het klinkt als C2 wordt vergroot tot 220 nF en R2 verlaagd tot 100 £2. Helpt dat niet, dan kan men het nog eens proberen met 68 ft, 150 ü., 150nFen 330 nF. Altijd de steker uit het stopkontakt trekken voordat er iets aan de scha¬ keling wordt veranderd! Er is altijd wel een kombinatie te vinden die een goed resul¬ taat geeft, dat wil zeggen Tabel 1 .
**R3: 1 IVU2/2,2MfJ
TIC206D TIC206M TIC206N TIC226D TIC226M TIC226N TIC236D TIC236M TIC236N TIC246M
100 n 1000V 40MH/5A
84622 1
4 A/400 V 4 A/600 V 4 A/800 V 8 A/400 V 8 A/600 V 8 A/800 V 12 A/400 V 12 A/600 V 12 A/800 V 16 A/600 V
750 W 750 W 750 W 1500 W 1500 W 1500 W 2200 W 2200 W 2200 W 3000 W
Tabel 1. Deze typen triacs kunnen in de schakeling worden toegepast. De aansluitgegevens zijn bij alle triacs zoals aan¬ gegeven in figuur 1. Figuur 1 . Het schema van de simpele dimmer.
zwart blauw groen/geel
steentje
•J Onderde lenlijst
R1 =2,2 ka R2 = 220n* R3= 1 MJ2 (of 2,2 Ma*) P1 = 470 kü, lineair, met 6 mm kunststof as! P2= 1 MS2 instelpotmeter in kunststof huisje C1 = 100 nF, 100 V C2= 100 nF, 1000 V* Di = ER 900 of BR 100 TrM =TIC226D (zie ook tabel 1*) L1 = ontstoorspoel A Diversen: plaatje pertinax met 2 x 1 0 soldeerlipjes, 50 x 100 m m netsteker kontraststeker netkabel * zie tekst
Figuur 2. Bij de komponentenopstelling is uitgegaan van een stukje pertinax met aan beide zijden een rij soldeerlipjes. Figuur 3. Zo wordt het hele zaakje aangesloten. Men heeft dan een degelijke en veilige dimmer.
nauwelijk of geen storingen meer hoorbaar op de radio. Nog een aanwijzing: hoe groter het vermogen van de boormachine, hoe groter C2 moet worden gekozen. In tabel 1 staan verschil¬ lende triac-typen die in de schakeling kunnen worden toegepast. Bij de aangegeven vermogenswaarden is reke¬ ning gehouden met een zo¬ genaamde zekerheidsfaktor. Dat wil zeggen dat deze waarde ook werkelijk door de triac kan worden gescha¬ keld onder alle omstandig¬ heden. Denk er wel aan dat de triac moet worden ge¬ koeld bij belastingen van meer dan 200 W.
Opbouw Het meest geschikt voor deze schakeling is een plaatje pertinax met twee rijen soldeerlipjes. Als dat niet verkrijgbaar is in de onderdelenzaak kan men ook een experimenteer¬ printje gebruiken waarvan de koperbanen op een ruime afstand van elkaar liggen. Een Elex-print is voor dit doel onbruikbaar, daar de kopervlakjes hier te dicht naast elkaar liggen. Figuur 2 laat zien hoe de komponenten op het perti¬ nax plaatje worden gemon¬ teerd. Let op: voor P1 moet een potmeter worden genomen met een kunststof as!
Als de schakeling alleen
84622 3
maar als dimmer wordt Afregel ing gebruikt (tot zo'n 200 W), Eerst een belangrijke op¬ bijvoorbeeld voor een sche¬ merking: Altijd de steker merlamp, dan kan ze wor¬ uit het stopkontakt trekke den gemonteerd in een voordat u gaat werken aan degelijk plastic kastje. In de schakeling! figuur 3 is getekend hoe alles moet worden aange¬ Voordat we nu de boel sloten. In de tekening zijn inschakelen wordt eerst ee een steker en kontrasteker lamp op de dimmer aange¬ met randaarde gebruikt, sloten. P1 wordt naar de maar als de schakeling alleen kant van aansluiting " 3 " wordt toegepast bij elek¬ gedraaid en P2 naar aan¬ trische apparaten zonder sluiting " 1 " (zie de num¬ randaarde-aansluiting (zoals mers in het schema). Als die bewuste schemerlamp) men nu de steker insteekt, kan men twee gewone ste¬ moet de lamp op volle kers nemen. De groen/gele sterkte branden. Draai P1 ader in de kabel is dan ook terug tot de loper in de niet nodig. middenstand staat. De helderheid van de lamp Bij het regelen van grotere moet duidelijk vermindere vermogens hoeft er welis¬ Draai P1 dan helemaal naa waar niets aan het schema aansluiting " 1 " (maximale te worden veranderd, maar weerstand) en kijk of de men moet dan wel zorgen lamp nog oplicht. De inste voor voldoende ventilatiepotmeter wordt nu zo gaten of -sleuven in het afgeregeld dat de lamp nog kastje. Bovendien moet de juist heel zwakjes brandt. triac voorzien worden van Het kan mogelijk zijn dat een koelplaatje (dat gaat dit niet helemaal lukt met net zoals bij een vermo¬ de voorgeschreven kompogenstransistor, zie Elex nentenwaarden. Vervang R april 1984: Transistoren monteren). Het koelvlak van dan door een 2,2 Mfi-wee stand (steker uittrekken) de triac is intern verbonden en herhaal de hele afregeli met aansluiting A 2 ; ieder nog een keer. koelplaatje dat hier tegen wordt geschroefd staat dus Wil men de schakeling voo onder spanning! Pas op dat een boormachine gebruike het koelplaatje en de triac dan wordt de lamp tijdens niet in aanraking komen de afregeling gewoon ver¬ met de andere delen van de vangen door een boor¬ schakeling. De afmetingen machine. P2 wordt hierbij j van het kastje zullen moeten zo ingesteld dat de motor ! bij de laagste stand van P1 worden aangepast aan de nog juist draait. I grootte van de koelplaat.
In de tot nu toe verschenen Elex-en zijn al heel wat netvoedingen gepubliceerd, in alle soorten en maten. De meeste daarvan waren voor¬ zien van een geïntegreerde spanningsstabilisator. Om niet steeds in herhaling te hoeven vallen hebben we nu een standaard-voeding ont¬ worpen die bij alle schake¬ lingen kan worden toegepast. In feite zijn het 18 verschil¬ lende voedingen, maar het verschil zit alleen in het type spanningsstabilisator. De basis-opzet is steeds dezelfde. In tabel 1 staat een overzichtvanalle mogelijkheden. Aan de hand van de beno¬ digde spanning een stroom kan men in deze tabel af¬ lezen welke spanningsstabi¬ lisator nodig is en hoe groot de afvlak-elko moet zijn. Ook de gegevens voor de trafo zijn vermeld.
De schakeling In figuur 1 zijn twee sche¬ ma's gegeven. Schema a is voor positieve uitgangsspan¬ ningen en schema b voor negatieve uitgangsspannin¬ gen. Dat is voldoende voor 18 verschillende netvoedingen. Veel verschillen de twee schema's niet. Het een is eigenlijk een spiegelbeeld van het ander. De spanningsregelaar voor positieve uitgangsspannin¬
gen kan men herkennen aan de cijfers 78 in het type¬ nummer. Bij regelaars voor negatieve spanningen begint het typenummer met 79. Daarna volgen nog twee cijfers die de uitgangsspan¬ ning aangeven. Een 7805 bijvoorbeeld is een stabili¬ sator voor +5 V en een 7908 is een stabilisator voor —8 V. Daarmee weet men dan exakt wat het IC doet. De principiële opzet van de beide schema's uit figuur 1 is gelijk. Door een trafo wordt de 220 V-netspanning omlaag getransformeerd tot de benodigde laagspanning. Deze wordt vervolgens door een bruggel ijkrichter dubbelzijdig gelijkgericht en afgevlakt door kondensator C1. De kapaciteit van de elko wordt, afhankelijk van de stroom die geleverd moet kunnen worden, zodanig gekozen dat aan de ingang van de spanningsregelaar een gelijkspanning met een ge¬ ringe rimpel staat. Het IC maakt hieruit een gestabili¬ seerde spanning van de gewenste waarde. Aan de uitgang van de stabilisator zit nog een kleine elko (C2) die kleine belastingsverande¬ ringen opvangt. Tenslotte sluit C3 hoogfrekwente storingen kort en voorkomt dat het IC oscilleerneigingen gaat vertonen. Hoe een en ander in zijn werk gaat is
vroeger allemaal al uitvoerig besproken. Daarom gaan we nu gelijk verder met de. . .
De foto toont enkele spannings¬ regelaars met vaste uitgangs¬ spanningen.
Bouw
Figuur la. Het standaardschema voor een gestabiliseerde voeding met een vaste positieve uitgangs¬ spanning. . .
In figuur 2a staat de komponentenopstelling voor een voeding met positieve uit¬ gangsspanning, in figuur 2b is de opstelling getekend voor een voeding met nega¬ tieve uitgangsspanning. Beide passen op een Elexprint van formaat 1. Als de voeding een stroom van 1 A moet leveren, moet het IC worden voorzien van een koelplaat, bijvoorbeeld
1a
Figuur 1b. . . . en eentje met een negatieve uitgangsspanning.
u t t g an g 9 s p a nn rn g
(v) *5 +5 +5 +8 +8 +8
5 I 8 I 12
u I tgang I
tc
e tK o C,I (pF)
7805 7805 7805 7808 7808 7808 7412 1812 7412
470 1000 22U) 470 1000 22W 470 1000 2200
9 I I 12 12 18 18 18
0 ,1 4 0,7 1,4 0,14 0,7 1.4 0,14 0,7 1.4
7905 7905 7908 7908 7908 7912 1912 7912
1000 2200 410 1000 2200 470 1000 2200
9 I 12 12 12 18 18 18
o,7 1,4 0 ,1 4 0,7 1,4 0,14 0,7 1 4
stab i I isator
st room
0,1 0,5
,]
0,1 1 0,1 0,5 1 0,1 0,5
,]
0,1 0,5 1 0,'r 0,5 I
^ettype SK 13.Bij een1A, o e d i n gk a n m e n v o o r C 1 : o k t w e e p a r a l l e lg e s c h a * e l d ee l k o ' sv a n 1 0 0 0 t r r F ^ e m e na l s e e n e l k o v a n 2200 ttF te groot van afme: n g e no f n i e t v e r k r i j g b a a r
traÍo
(v)
1 )
(A)
o p e e n t r a f o a ! l e e nd e s e k u n d a i r es p a n n i n ge n h e t v e r m o g e n( z o v e e lV A ) z i i n v e r m e l d .D e s t r o o m k a n m e n d a n g e m a k k e l i j ku i t r e k e n e nd o o r h e t v e r m o g e n t e d e l e nd o o r d e s e k u n d a i r e S s p a nn rn g . f e trafo wordt niet op de N o g e e n o p m e r k i n go v e r d e , a a rd e c r in t g e m o n t e e r d d elko's:let goedop de polaE i e x - p r i n t e nn i e t g e s c h i k t riteit. Bij een positieve z i j n v o o r h o g es p a n n i n g e n v o e d i n gm o e t d e p l u s - a a n z o a l s2 2 O V . O p d e z e p l a a t s s l u i t i n gv a n d e e l k o a a n d e p o s i t i e v ev o e d i n g si lj n w o r . v i j z e nw e n o g e v e no p d e ' e g e l sv o o r o e o m g a n gm e r d e n g e l e g d ,b i j e e n n e g a t i e v e . r e t s p a n n i n gd,i e g e g e v e n v o e d i n gk o m t d e p l u s z i j n o p d e " e l e x t r a " - p a g i n a ' s a a n s l u i t i n ga a n d e m a s s a lijn! d i e i n e lk e E l e x t e v i n d e n z i j n .O v e r d e t r a f o n o g h e t r o l g e n d eA. l s h e t i n d e t a b e l G e w o o n l i j k .. . r i n d e l a a t s t et w e e k o l o m . . . g a a nw e o p d e z e p l a a t s v e r d e rm e t h e t i n b o u w e n m e n ) a a n g e g e v etny p e n i e t v a n d e s c h a k e l i n gi n e e n v e r k r i j g b a a irs , m a g o o k e e n k a s t j e .D a t h e e f t h i e r e c h t e r r r a f o w o r d e n g e n o m e nm e t n i e t z o v e e lz i n , o m d a t d e e e ns e k u n d a i r se p a n n i n gd i e ; e t sh o g e r i s , m a x i m a a l2 0 % . v o e d i n gm e e s t a lz a l w o r d e n i n g e b o u w db i j e e n a n d e r e D e s p a n n i n gm a g e c h t e r n i e t s c h a k eiln g . D a a r o m g e e n i a g e rz i j n ! I n p l a a t sv a n e e n k a s t j e s v e r h a ah li e r , m a a r w e l 9 V-trafo kan men dus best n o g e n k e l e p r a k t i s c h et i p s . een 10 V-trafo gebruiken. D e p r i m a i r ek a n t v a n d e Voor de stroomdie de trafo moet levereng , eldt ongeveer trafo moet via eendubbelpol ige schakelaar(22O Yl h e t z e l f d ev e r h a a l .A l l e e n e n e e n z e k e r i n g( 1 6 0 m A ) l i g t d e b o v e n g r e n sh i e r i e t s worden aangesloteo np de a n d e r s ;i n p r i n c i p e m a g d e n e t s p a n n i n gP . a r a l l ea l ande t r a f o v e e lm e e rd a n 1 A p r i m a i r ew i k k e l i n gk a n m e n l e v e r e nA . lleen heeftdat n o g e e n n e o n l a m p j e( m e t w e i n i gn u t , w a n t d e g e ingebouwde voorschakelb r u i k t e s p a n n i n g s s t ai lbi s a weerstand) plaatsenals t o r s k u n n e n m a x i m a a l1 A a a n / u i t - i n d i k a t o rP . a so p l e v e r e n .E e n 1 , 5 A t r a Í o i s dat de puntendie netspandushet maximum. n i n gv o e r e n n i e t m e t a n d e r e Het kan ook voorkomendat
Figuur 2. Ook de komponenteno p s t e l l i n gi s i n t w e e v o u d . O p s t e l l i n ga i s v o o r e e n v o e d i n g m e t e e n p o s i t i e v eu i t g a n g s s p a n n i n g e n o p s t e l l i n gb v o o r e e n voeding met een negatieve uitg a n g s s p a n n i n gD. e t r a f o i s h e t e n i g eo n d e r d e e ld a t n i e t o p d e print komt. T a b e l 1 . A l l e g e g e v e n sv a n d e kom ponenten die aangepast moeten woÍden aan de gewenste v o e d in g s s p a n nni g .
d e l ' e nv a n d e s c h a k e l i n gi n a a n r a k i n gk u n n e n k o m e n ( o o k n i e t m e t m e t a l e nd e r e n v a nd e b e h u i z i n g ) . T o t s l o t n o g e e n p a a rw o o r d e n o v e rd e s t a b i l i s a t o r - l C ' s . A f h a n k e l i j kv a n d e o p g e n o men stroom zal zo'n lC m e e ro f m i n d e rw a r m w o r d e n , o o k a l se r e e n k o e l p l a a t o p z i t . D a t i s h e e l n o r m a a l. T e h e e tk u n n e nl C ' si n e l k g e v a ln i e t w o r d e n , a a n g e z i e n z e v a n e e n i n t e r n eb e v e i l i g i n g s s c h a k e l i nzgij n v o o r z i e n ;a l s d e t e m p e r a t u u rt e h o o g w o r d t . b e g r e n s th e t l C d e u i t g a n g s s t r o o mz, o d a t d e t e m p e r a t u u rw e e r k a n d a le n . D a a r b i ld a a l t e c h t e ro o k d e u i t g a n g s s p a n n i nw g ,a t b e t e k e n td a t d e s t a b i li s a t o r op zo'n moment geen "bru i kbare" voedingsspann i n g l e v e r t .I n d a t g e v a l g e w o o nw a c h t e n t o t h e t l c v o l d o e n d ei s a f g e k o e l d .
Onderdelenlijst C 2 = 1 0p F i1 6 V e l k o C 3 = 1 0 0n F M K H B1 = 840C1000 C 1, l C 1 , T r z: i et a b e l1 D iversen : E l e x - p r i nf to r m a a t1 z e k e r i n1 g 6 0m A M T , met zekeringhouder d u b b e l p o li g e n e t s c h a k e l a a r e v e n t u e e lk o e l p l a a t j ev o o r
rcl
o x I 6)
! or
S e d e r te t t e li j k e d u i z e n d e n j a r e n i s h e t d o b b e l s p e lo n t e g e n z e g l i j ke e n v a n d e m e e s tg e l i e f d e( e n s o m s o o k w e l m e e s tg e h a t e )k a n s s p e l e nt e r w e r e l d . O m d a t d i t v o o r l o p i go o k w e l z o z a l b l i j v e n ,v o n d e n w e h e t h e l e m a a lg e e ng e k i d e e o m het "kubusje met de kont r a s t e r e n d ev l e k j e s " ( z o a l s d e " d i k k e " v a n D a l ee e n d o b b e l s t e e no m s c hr ij f t ) d o o r e e n e l e k t r o n i s c h ev e r s i e t e v e r v a n g e nP . erslot v a n r e k e n i n gl e v e nw e i n het tijdperk vande elekt r o n i c a , n i e t w a a r ?H e t h o o g s t ea a n t a l" o g e n " d a t m e t e e n d o b b e l s t e e nk a n w o r d e n g e g o o i di s , z o a l s i e d e r e e nw e e t , z e s .W a a r o m d a n , z o a l su i t d e f o t o b l i j k t , z e v e nL E D ' s ?W e l ,d e z e v e n d eL E D w o r d t g e bruikt bij het "gooien" van e e n v i j f , d r i e o f e e n .W e h e b b e nb i j e e n e l e k t r o n i s c h e d o b b e l s t e e ni m m e r s m a a r één"vlak" tot onze bes c h i k k i n g ,z o d a t e e n z e v e n d e L E D n o o d z a k ei lj k i s w a n n e e rw e d e o p s t e l l i n g v a n d e " o g e n " p r e c i e sh e t z e l f d ew i l l e n h e b b e na l sb i i e e n g e w o n eh o u t e n o f k u n s t s t o fd o b b e l s t e e n . Vandaar.
Blokschemaen werkingsprincipe Om de zaakwat aans c h o u w e l i j k e rt e m a k e n h e b b e nw á d e s c h a k e l i n ái n de vorm van eenbloks c h e m a( f i g u u r 1 ) g e t e k e n o . H i e r i nz i j n d e b e l a n g r i j k s t e g e d e e l t e nv a n d e d o b b e l s t e e ni n d r i e b l o k k e nv e r d e e l d . B l o k A b e s t a a tu i T e e n p u l s g e n e r a t odr i e e e n blokgolf met eenpulsduur van ongeveer0,3 ps produceert (1 ps = één miljoenste s e k o n d e ) .I n b l o k B b e v i n d t z i c h e e n t e l l e rd i e d e z e p u l s j e so p e e n v ogl e n d o v e r z e su i t g a n g e nv e r d e e l t . D e e e r s t ep u l s a k t i v e e r to e x eersteuitgang, de tweede oe o t w e e d eu i t g a n g ,d e d e r d e I d e d e r d e e n z o v o o r t s .D e (o z e v e n d ep u l s s t u u r t echter s? a0 w e e r d e e e r s t eu i t g a n ga a n ,
w a a r d o o rd e h e l e t e l c y c l u s w e e r o p n i e u w b e g i n t .O p e l k e u i t g a n gs t a a t o p e e n v o l g e n do n g e v e e r0 , 3 m i k r o s e k o n d e nl a n g d e v o e d i n g s s p a n n u n g( U 6 ) . W o r d t s c h a k e l a aS r 1 g e o p e n d ,d a n b l i j f t d e t e l l e r s t a a n .O p w e l k e u i t g a n gn u U b s t a a t , r sv a n w e g ed e s n e l h e i d w a a r m e eh e t w i s s e l e ng e beurt, natuurlijk niet voors p e l b a a rZ. o l a n gd u s S 1 o p e n b l i j Í t , s t a a te r o p e e n d o o r h e t t o e v a lb e p a a l d e u ' t g a ng , d e v o e d i n g s s p a n -
n i n g . V a l s s p e l e ni s d u s u i t g e s l o t e n !B l o k C t e n s l o r t e , z o r g t e r v o o rd a t d e L E D ( ' s ) d i e b i j e e n b e p a a l d eu i t g a n g h o r e n o v e r e e n k o m s t i gm e t h e t u i t g a n g s n i v ov a n d e t e l l e r ,g a a nb r a n d e n .E e n v o o r b e e l d: S t e l u i t g a n g n u m m e r3 v a n d e t e l l e r r s hoog. Het aansturingsgedeeltein blok C reageert d a a r o pd o o r d i è d r i e L E D ' s a a n t e s t u r e n ,d i e d e z e l f o e o p s t e l l i n gh e b b e n a l s d e "drie" bij een"echte" dobbelsteen.
De dobbelsteenin detail D e p u l s g e n e r a t oirs m e t e n r o n d e e n C M O S - I Cv a n n e r t y p e 4 0 9 3 o p g e b o u w d .D i t "zwarïe blokle" bevat 4 N A N D - s c hm i t t - t r i g g e r schakelingen met elk twee i n g a n g e(nN 1 . . . N 4 ) . Voor onzedobbelsteen hebben we echter maar één van de vier poortjes ( N 1 ) n o d i S ,z o d a t d e o v e n q e d r i e i n " r e s e r v e "k u n n e n w o r d e n g e h o u d e n( w e m o e s t e nd i t w e l z o d o e n
Figuur1. De drie belangrijkste gedeelten van de dobbelsteen in de vorm van een blokschema Figuur 2. Hart van de schakeling is een teller-lCvan het type 4O17. In Íeite wordt door dit lC het aantal ogen "gegooid". Figuur 3. I n deze tijdvolgordediagramis heelduidelijk te zien wannêer de diverse uitgangen door de klokpuls"l" worden gemaakt,
tcl =N1 =4093 Tl T4 = BC5478 Dl D ' 1 2= 1 N 4 l 4 O
1
omdat er gewoon geen l C ' s b e s t a a nd i e s l e c h t sé é n e nk e l e s c h mi t t - t r i g g e rb e v a t t e n ) .V a n w e g ed e z e e r h o g e i n g a n g s w e e r s t a nvda n e e n C M O S - l C ,m o g e n d e o v e r g e b l e v e inn g a n g e ne c h ter niet "zwevend" (= niet a a n g e solt e n) g e la t e nw o r d e n , o m d a t a n d e r sh e t " w e r k e n d e " p o o r t j e b e i n v l o e dz o u kunnenworden door de nret g e b r u i k t ep o o r t e n . D e i n g a n g e nv a n d e d r i e " r e s e r v e poorten" moeten dan ook, zoals in tiguur 2 te zien is, a a n m a s s aw o r d e n g e l e g d . Het poortje N1 wordt in d e z es c h a k e l i n go p t w e e m a n i e r e ng e b r u i k t :a l s s c h m i t t - t r i g g e er n a l s i n v e r t e r .B i j h e t i n s c h a k e l e n i s k o n d e n s a t o rC i u i t e r a a r d n o g h e l e m a a lo n t l a d e n . H e t u i t g a n g s n i v ov a n h e t p o o r t j e isnu dus "1" (Ub),waardoor C1 via R1 geladen wordt Zodra de spanning o v e r d e k o n d e n s a t o rd e b o v e n s t es c h a k e l dr e m p e l van de schmitt-trigger heeft
uitgang
O2
o4
O5
A5
o7 OB
o
x
{t
Figuur 4. Om het helemaal "af' te maken, kan deze print het beste in een passende be hu izing worden ingebouwd Zorg er wel voor dat er nog plaats is voor het g V-batterijtje.
0
@-l @oo
O nderdelenlijst R1=10ko R 2 = 1 0 0k f 2 R3=330f2 R4, R5, R6 = 220 a Cl=1nF C 2 = 1 0p F T 1 , T 2 , T 3 , T 4 = B C5 4 7 8 D1 D 1 2 =t N 4 1 4 8 D 1 3 .. . D í 6 = L E D = lC1 zlo93 tC2 = 4017 Sl = drukknop standaardprint formaat2
H H H
o--o
x o o I co st .D
b e r e i k t ,w o r d t d e u i t g a n g v a n N 1 l a a ge n C 1 b e g i n t z i c hv i a R 1 t e o n t l a d e n , t o t d a t d e o n d e r s t es c h a k e l drempelis bereikt.De uitgangvan het poortje wordt weer hoog en de heleges c h i e d e n i sb e g i n t w e e r v a n v o o r a f a a n . H o e s n e ld a t i n z i j n w e r k g a a t ,w o r d t b e p a a l dd o o r d e w a a r d e n vanC1 en R1. Bij de opg e g e v e nd i m e n s i o n e r i n gi s de frekwentie ongeveer 330 kHz, wat dus overeen k o m t m e t e e n p u l s d u u rv a n 0,3 ps. Zoals gezegd,gaan deze p u l s e nn a a r d e k l o k - i n g a n g v a n h e t t e l l e r - l C4 0 1 7 ( l C 2 ) .D i t l C h e e f t 1 0 u i t g a n g e nw , a a r v a nh e t s p a n n i n g s v e r l o o pi n f i g u u r 3 n o g e e n sw o r d t v e r d u i delijkt. Alle uitgangen (O0...09) wordendoor de klokpuls opeenvolgend " 1 " g e m a a k t .V o o r o n z e d o b b e l s t e e nh e b b e nw e e c h t e r m a a r z e sv a n d e t i e n u i t g a n g e nn o d i g , zodat we ervoor moesten z o r g e nd a t d e t e l l e r n i e t
e r g e n st u s s e nz e s e n n e g e n z o u b l i j v e n" s t e k e n " w a n neerS1 wordt losgelaten ( d e t e l l e rt e l t n a m e l i j k altijd van 0 tot 9). Er zou d a n i m m e r s g e e ne n k e l e L E D b r a n d e n ,w a t n a t u u r l i j k n i e t d e b e d o e li n g i s Gelukkigheeft de fabrikant van het lC eenvooruitzrend e b l i k g e h a dd o o r h e t l C z o t e m a k e n ,d a t d e g e b r u i k e r z e l f k a n b e p a l e nt o t h o e v e r d e t e l l e rm o e t t e l l e n . W a n n e e re r n a m e li j k o p d e reset-ingang kortstond i g een s p a n n i n g( U 6 ) w o r d t g e z e t , begintde teller van voor af a a n t e t e l l e n .O m n u e r v o o r t e z o r g e nd a t d e t e l l e r m a a r t o t z e st e l t , i s d e z e v e n d e u i t g a n gm e t d e r e s e t - i n g a n g v e r b o n d e n( r e s p e k t i e v ei j lk p e n 5 e n 1 5 v a n l C 2 ) .Z o o r a d e z e u i t g a n g" l " w o r d t krijgt het lC een reset-komm a n d o , w a a r d o o rd e t e l l e r d u s n i e t m e e r v e r d e rd a n z e sk a n t e l l e n . E e n v o u d r u m a a rd o e l t r e f f e n d . D e t e l l e rs t a r t m e t t e l l e n z o d r ad e e n a b l e - i n g a n g (pen13, lC2) met behutp
v a nd r u k k n o pS 1 a a nm a s s a , us "0" wordt gelegdd w o r d t g e m a a k t( v r i j v e r t a a l db e t e k e n te n a b l e " v r i j g e v e n " ) .W o r d t S 1 w e e r l o s g e l a t e nd, a n s t o p t h e t l C o n m i d d e l l i j km e t t e l l e nw a a r d o o r é é n v a n d e u i t g a n g e n( w e lk e d a t i s , k a n natuurlijk niet worden voors p e l d )" 1 " i s : D e b i j d i e u i t g a n gb e h o r e n d eL E D ' s ( o Í L E D ) l i c h t e nn u o p . W a t e r p r e c i e sg e b e u r tw a n neeréén van de uitgangen hoogwordt, kunnenwe het b e s t ea a n d e h a n d v a n e e n v o o r b e e l du i t l e g g e n: S t e r de teller heefteen5 "gegooid". Op de bijbehorende u i t g a n g( 0 4 ) s t a a tn u o r r g e v e e rd e v o e d i n g s s p a n n i n g U 6 . V i a d e d i o d e nD 7 , D 8 en D9 vloeit er eenbasiss t r o o m n a a rd e t r a n s i s t o r e n f 1. ï 2 e n T 3 w a a r d o o r d e z e g a a ng e l e i d e ne n d e L E D ' sD 1 3 , D 1 4 ( a e n b ) en D15 (aen b) oplichten.
De opbouw D e d o b b e l s t e e nk a n o p e e n s t a n d a a r d p r i n ft o r m a a t 2
w o r d e n o p g e b o u w d .Z o a l s b i j v r i j w e la l l e s c h a k e l i n g e n h e t g e v a li s , m o e t ook hier goedin de gaten w o r d e n g e h o u d e nh o e d e p o l a r i t e i t s g e v o iegl e o n d e r d e l e no p d e p r i n t w o r d e n g e z e t( f i g u u r 4 ) . U i t e r a a r di s d e d o b b e l s t e e n p a s " e c h t " a f w a n n e e ro e p r i n t i n e e n p a s s e n d eb e h u i z i n gw o r d t i n g e b o u w d ( b i j v o o r b e e l de e n k a s t j e i n d e v o r m v a n e e nd o b o e r s t e e n. . . ) . D e L E D ' s k u n n e n d a n o p g e s t e l dw o r d e n z o a l so p d e t e k e n i n g ( f i guur2l te zien is.Nu noq e e n a a n l ui t - s c h a k e l ara a a n b r e n g e ne n h e t s p e l kanbeginnen. Tot slot nog eentip voor d e g e n e nd i e h e t a l l e m a a lt o r op de bodem willen uitzoeken:Door voor C1 een C'tje van 22O 1tFte nemen, wordt de klokfrekwentie z o l a a g ,d a t d e w e r k i n g v a n d e t e l l e rl e t t e r l i j ks t a pv o o r stapkan worden gevolgo, h e t g e e nb e s t w e l i n t e r e s s a n t k a nz i i n !
DIGI-taa
lessen in enen en nullen
deel 1O: delen De logische gang van zaken in een flipflop, zoals vorige maand uitgebreid beschreven, is nogal gekompliceerd. Geen nood! Neem kant en klare flipflops in IC-vorm. De interne stofwisseling is dan niet zo vreselijk belangrijk om te weten, wèl wat er uitkomt, afhankelijk van wat je erin stopt. Ten behoeve van experimenten op de Digitrainer-print is ge¬ kozen voor het TTL-IC type 74LS76. Twee zulke IC's kosten u 2 a 3 gulden. Het normale type SN 7476, mag ook. Elk IC bevat twee flipflops met PRESET- en CLEAR-ingang. Er staan u dus vier universele flipflops ter beschikking.
en J/K verandert van 1/0 in 0/1, dan onthoudt de flipflop: J/K = 0/1. Nu leggen we S aan "0". Gevolg: CLK gaat weer naar "0". De eerder, tijdens CLK = 1 "geproefde" J en K worden nu "ingeslikt", dus Q/Q" = 0/1. Samengevat: Tijdens CLK = 1 neemt de flipflop data op, die tijdens de 1 /0-overgang van het kloksignaal op de uit¬ gangen Q en Q verschijnt. De flipflop reageert niet op ingangsdata J èn K " 0 " ; alles blijft bij het oude. Als J en K beide " 1 " zijn, veranderen de uitgangen Q en "O" na elke klokpuls. Het nul maken van in¬ gang PRESET heeft Q/Q~ = 1/0 tot gevolg, onafhankelijk van de klok, J of K. Maak CLEAR " 0 " en Q/Q" wordt on¬ voorwaardelijk 0/1. Nog even de situatie J/K = 1/1. Beide ingangen zijn dan open. Zorg voor een reeks klokpulsen. Wat gebeurt er op Q en TT?
,J
1
We zien dat het aantal nivo-veranderingen van Q en Q de helft is van het aantal nivo-veranderingen op de klokingang: de frekwentie van de signalen Q en "Q" is de helft van de klokfrekwentie. De klokfrekwentie is dus door twee gedeeld. Er zijn nog drie andere flipflops, er kan nog verder gedeeld worden:
7476
83815X-1 Om de logische eigenschappen aan de weet te komen wordt de klokingang CLK van de eerste flipflop gestuurd uit een RS-NEN-flipflop. Leg afwisselend de ingangen S en R aan " 0 " en je krijgt ondubbelzinnige, kontaktdendervrije klokpulsen 0-1-0-1-0 . . . , die via indikatie-LED C zichtbaar zijn.
G
CO
FF1 CLK
cTS
c
4,
FF2 CLK
Ü
indikatie
indikatie
indikatie
indikatie
indikatie
T FF3
c
1
FF4
c
1
2-1
CLK
cUn
CLR
FF1.FF2 = IC6 FF3,FF4 = IC7
In de s c h a k e l i n g (FF2), 2 x 2 x 2 LED C licht d u s zo vaak als LED keer zo vaak als
(Vergeet niet om de IC-aansluitingen " + " (pen 5) en "mas¬ sa" (pen 13) van de flipflop-IC's, op het zwarte gedeelte van de Digitrainer-print, door te verbinden met e, resp ©.) De ingangen J en K verbindt men om de beurt met "0". De niet doorverbonden ingang is " 1 " . LED H laat zien hoe de flipflop J en K verwerkt. Zolang CLK " 0 " is, gebeurt er niets, want de ingangen zijn dan geïsoleerd. Pas als CLK " 1 " is, neemt de flipflop de informatie op J en K op. Veran¬ deren J en K van nivo terwijl CLK " 1 " is, dan registreert de flipflop de nieuwe J/K-kombinatie. Dus indien Q/Q 1/0 is
w o r d t g e d e e l d d o o r : 2 (FF1), 2 x 2 = 4 = 8 (FF3) en 2 x 2 x 2 x 2 = 16 (FF4). t w e e keer zo vaak o p als LED H, vier keer G, a c h t keer zo vaak als LED F en zestien LED E.
Na het inschakelen van de voedingsspanning van de Digitrainer kunnen de vier LED's gegarandeerd uitgezet worden door de CLEAR-ingangen even aan " 0 " te leggen. (Alle¬ maal "aan" kan ook; leg PRESÉT aan "0".) Prachtig natuurlijk dat u door 2, 22, 23 of, als u'er zin in heeft, door 2139 kunt delen. Is het ook mogelijk om door een ander getal dan een macht van twee te delen? Door tien bijvoorbeeld? Jazeker. Voeg een poortschakeling toe die na de tiende klokpuls alle vier flipflops via een CLEAR in de uitgangspositie terugzet:
tester LED E licht één keer per tien ingangspulsen op. De vier poorten vormen samen een zogenaamde dekoder. Direkt na de tiende klokpuls zijn FF1 en FF3 teruggezet. FF2 en FF4 zijn héél eventjes maar gezet. Waarom zo kort? Omdat de kombinatie: FF1 en FF3 teruggezet èn FF2 en FF4 gszet, aanleiding geeft tot een CLEAR, waardoor FF2 en FF4 als¬ nog óók teruggezet worden. Een duidelijk schoonheidsfoutje van figuur 6: een "asymme¬ trische puls/pauze-verhouding" volgens het vakjargon. Alle¬ maal geen probleem. Maak een tiendeler uit een vijfdeler, gevolgd door een tweedeler:
FF1,FF2 = IC6 FF3.FF4 = IC7
Ook nu wordt er weer door tien gedeeld. Nu ontstaat een CLEAR voor de flipflops na elke vijf klokpulsen. LED E licht gedurende vijf klokperioden op en bij de volgende vijf klokperioden is 'ie uit. Hij is dus nu inderdaad even lang aan als uit. Volgende maand iets heel anders en toch hetzelfde: niet de¬ len, maar tellen.
Wat een zelatester is? Wel, heel simpel: een zekeringen¬ en lampentester! Voorde hand liggend nietwaar? Men kan zich nu natuurlijk gaan afvragen of het wel de moeite loont om een meter te bouwen waarmee "alleen maar" lampen en zekeringen kunnen worden getest. Per slot van rekening zie je toch meteen wanneer een lamp stuk is. Klopt, maar als een lamp niet brandt, wil dat nog lang niet zeggen dat het gloeidraadje doorgebrand is: De schakelaar kan defekt zijn, er kan een aansluitdraadje in de fitting losge¬ schoten zijn en ga zo maar door. Bovendien is het bij kleine lampjes bijna niet te zien of het draadje nou wel of niet stuk is, zodat onze tester al met al best wel nuttige diensten kan ver¬ vullen. In het andere geval, dus bij zekeringen, kan het smeltdraadje meestal ook wel visueel worden gekontroleerd, maar wat te doen bij zekeringen die met bluszand zijn gevuld? Wan¬ neer een dergelijke zekering niet door een "echte" kort¬ sluiting is gesneuveld (want dat zou aan het zwartge¬ blakerde buisje te zien zijn), maar door een konstante kleine overbelasting, dan kan het al of niet stuk zijn van de zekering alleen maar met behulp van een ohm¬ meter worden vastgesteld. Waarom dan deze tester als het met een ohmmeter ook gaat? Wel, om twee redenen:
MKÊÈ N. Conrads
bij het doormeten van een zekering die niet uit de schakeling is verwijderd, kan het zijn dat er ergens nog een geladen elko zit, die dan de kans krijgt om zich via de ohmmeter te ontladen. En daar kan een ohmmeter nou nèt niet tegen. . . Je bent dus bijna verplicht om de zekering uit zijn houder te nemen en op tafel door te meten. En juist dit "op tafel doormeten", is de tweede reden waarom wij deze tester hebben ontworpen: Ooit eens geprobeerd om met de (meestal spitse) meetpennen van een ohm¬ meter een losliggende zekering door te meten? Je kunt het heel goed vergelij¬ ken met doperwten aan een vork prikken. . . Onze zelatester heeft dan ook een heel speciale "meetpen", waarmee die ellende voor¬ goed tot het verleden be¬ hoort: de handen!
Funktiebeschrijving We gebruiken dus het gelei¬ dingsvermogen van het menselijk lichaam, om een lamp of zekering door te meten. Toegegeven, een wat ongebruikelijke meet¬ methode, maar het kontroleren van een lamp of zekering is op deze manier een fluitje van een cent: Men neemt het ene uiteinde van bijvoorbeeld de zekering in de linker- of rechterhand, houdt het kastje in de andere hand en drukt het overgebleven uiteinde van
97))
JÉL
84608X-2
Figuur 1. Het schema van de zelatester (een benaming die we overigens zelf hebben bedacht en dus "officieel" ook niet bestaat). De gestippelde "weer¬ stand" (Rv) kan niet worden vastgesoldeerd, omdat deze bestaat uit de weerstand van het menselijk lichaam en de weer¬ stand van de smelt- of gloeidraad. Figuur 2. De schakeling bestaat uit zo weinig komponenten, dat slechts een klein hoekje van de print wordt gebruikt. De punten A en B geven aan waar de twee sensors moeten worden aangesloten. Figuur 3. De kant-en-klare zela¬ tester. Let erop dat de LED niet verkeerd om wordt aangesloten!
Onderdelenlijst R1 = 2 7 k n R2 = 470 k n R3 = 2,2 k i i R4 = 330 n T1.T2 = BC 547 D1 = LED (rood)
mammÊ
Diversen:
•S
S1 = aan/uitschakelaar standaard print formaat 1 (40 x 100 mm)
de zekering tegen een meta¬ len plaatje op de behuizing, waarna een LED'je de toe¬ stand van de zekering (of lamp) aangeeft. Handig, nietwaar? We hebben dus twee kontaktplaatjes nodig, die in figuur 1 met " A " en " B " zijn aangeduid. Zoals op de foto links is te zien, moet één sensor door een vinger worden aangeraakt, terwijl op de andere sensor het te meten objekt wordt ge¬ plaatst. In feite vormt dus het testobjekt (uiteraard wanneer het nog heel is) samen met de overgangsweerstanden van de huid, de basisspanningsdeler-weerstand Rv. De stroom die door deze "weerstand" vloeit, be¬ draagt slechts enkele mil¬ joensten van een ampère, zodat meten met het appa¬ raat echt geen "schokkende" aangelegenheid is. Deze zeer kleine stroom wordt door de transistoren T1 en T2 zodanig versterkt, dat LED D1 zelfs stuk zou gaan wanneer de stroom niet door R4 op ongeveer 20 mA
zou worden begrensd! In ieder geval licht, mits de zekering of lamp niet defekt is, de LED nu op. Is het gloei- of smeltdraadje onder¬ broken, dan kan er natuur¬ lijk ook geen basisstroom vloeien en de LED blijft uit.
Zoals. . . . . . we in figuur 2 kunnen zien, is er op een standaardprint plaats in overvloed om de schakeling op te bouwen. De voedingsspanning wordt door een 9 V-batterijtje geleverd en kan met behulp van schakelaar S1 in- of uit¬ geschakeld worden. Als behuizing kan elk willekeu¬ rige kunststof kastje worden gebruikt, waarin twee gaten voor de sensors zijn ge¬ boord. Het beste kan men één gat in de zijkant van het kastje maken, zodat de daar aangebrachte sensor "auto¬ matisch" wordt aangeraakt, wanneer men het kastje in de hand houdt. De sensors bestaan uit twee op maat gezaagde stukjes printplaat, waarvan een kant helemaal met koper moet zijn bedekt.
Uiteraard moeten deze plaatjes nog met behulp van twee draadjes op de schake¬ ling worden aangesloten. Dat kan bijvoorbeeld wor¬ den gedaan door een klein gaatje in de plaatjes te maken, waarna het blanke (niet getwiste) uiteinde van de draad door het gat wordt gestoken en op de koper¬ zijde van de sensor vastge¬ soldeerd (draaduiteinde ombuigen en weinig tin ge¬ bruiken). De twee plaatjes kunnen dan aan de binnen¬ zijde van de behuizing over de gaten worden geplakt. Natuurlijk kunnen, zoals figuur 3 laat zien, de sensors ook met schroefjes worden bevestigd, maar dat moet ieder voor zich uitmaken. Wie het helemaal "luxe" wil hebben, kan bijvoorbeeld een frontplaat uit alumi¬ nium maken, zodat de hele bovenkant van het kastje als sensor kan worden gebruikt. Af te regelen valt er in deze schakeling niets, zodat er ook niets meer te vertellen valt. Veel plezier met uw nieuwe aanwinst!
x I O in
vijf gelijkrichters Bij een transformator hoort in de elektronica meestal ook een gelijkrichter, want trafo's worden in de moderne elektro¬ nica hoofdzakelijk alleen nog maar in netvoedingen gebruikt en gelijkrichters zorgen daarbij voor het omzetten van wisselspanningen in gelijkspanningen. Wisselspanning kan op verschillende manieren gelijkgericht worden. Een aantal veel gebruikte varianten op het thema gelijkrichter passeren hier de revue. De enkelzijdige gelijkrichter is wel de eenvoudigste gelijkrichter. Hij laat alleen de positieve periodehelften door. De uitgangsspanning is sterk(pulserend, vanwege de ont¬ brekende periodehelften. Dit type gelijkrichter is alleen ge¬ schikt wanneer geen hoge eisen gesteld worden. Keert men de diode om, dan wisselt ook de uitgangsspanning van po¬ lariteit (plus onder, min boven).
A A
De dubbele middelpuntschakeling lijkt op een kombinatie van een bruggelijkrichter en een middelpuntschakeling. Voor het inzicht kan ze beter gezien worden als twee middelpuntschakelingen, waarvan één een positieve en de ander een negatieve uitgangsspanning levert. De dioden D1 en D2 leveren een positieve spanning ten opzichte van het trafo-middelpunt. Voor een negatieve spanning ten opzichte van het middelpunt zorgen de dioden D3 en D4. Deze schakeling wordt vaak in voedingen voor operationele ver¬ sterkers (opamps) gebruikt; deze geïntegreerde versterkers werken met een zogenaamde symmetrische voedingsspan¬ ning (een plus- en een min-spanning).
-0
AAA
De middelpuntschakeling bestaat uit twee enkelzijdige gelijkrichters: één voor de positieve en één voor de negatie¬ ve periodehelften. Er is een trafo met middelpuntaftakking nodig (of twee gelijke sekundaire wikkelingen). Omdat de sekundaire stroom over de beide wikkelingshelften verdeeld wordt, kan met dunner koperdraad volstaan worden. Vroe¬ ger werd dit type vooral in de buizentechniek toegepast voor het leveren van anodespanningen.
De Greinacherschakeling bestaat uit twee enkelzijdige ge¬ lijkrichters die om beurten een kondensator opladen. De di¬ ode D1 levert over kondensator C1 een positieve en diode D2 over kondensator C2 een negatieve spanning. Over bei¬ de kondensatoren staat de totale uitgangsspanning. Deze gelijkrichter levert een twee maal grotere spanning dan an¬ dere typen, vandaar dat de Greinacherschakeling ook wel spanningsverdubbelingsschakeling genoemd wordt. -©•
De bruggelijkrichter, ook wel Graetz-schakeling genoemd, is een tweezijdige gelijkrichter: niet alleen de positieve, maar ook de negatieve periodehelften verschijnen aan de uitgang. Tijdens de positieve periodehelften geleiden de di¬ oden D1 en D4 en tijdens de negatieve de dioden D2 en D3. De bruggelijkrichter wordt zeer veel toegepast, aange¬ zien maar een enkele sekundaire wikkeling nodig is, terwijl toch alle periodehelften benut worden.
LT
Weerstanden
Hoeveel ohm en hoeveel farad?
worden met R aangegeven. Door middel van gekleurde ringen is de waarde erop gedrukt. De kieurkode is als volgt:
Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels:
1
i
kleur
= = = k M C *
p
4 IB )
V
Ie cyi er 2e
zwart bruin rood oranje geel groen blauw
-
violet grijs
\
\ nullen
cijfer 0 1
tolerantie in%
-
-
0
± 1%
(pico) fnanoi (micro! (millil (kilo) (Mega) (Giga)
= * = « = -
10 12 10-9 10-6 10-3 103 106 109
= = = = = =
Diverse tekensymbolen
(M)
±2%
Kondensatoren
3
000
-
4
4
0000
-
5
5
00000
6
6
000 000
7
7
zijn kleine ladingreservoirs. Ze worden met C aangeduid. Aangezien ze we! wisselspanning maar geen gelijkspan¬ ning doorlaten, worden ze daarnaast ook gebruikt voor het transporteren van wisselspanning. De hoeveelheid la¬ ding die ze kunnen bevatten, oftewel de kapaciteit, wordt in farad (F) gemeten. De waarden van gewone kondensa¬ toren (keramische en folie-kondensatoren) liggen tussen 1 pF en 1 pF, dus tussen
8
8
-
-
-
wit
9
9
goud zilver zonder
-
-
xO.1
-
-
xO.01
-
-
± 5% ± 10% ± 20%
Voorbeelden: bruin-rood-bruin-zilver: 120 Q 10% geel-violet-oranje-zilver: 47.000 Q = 47 kQ 10% (in Elexschema's: 47 k) bruin-groen-groen-goud: 1.500.000 Q = 1,5 M£2 5% (in Elex-schema's: 1M5) In Elex-schakelingen worden uitsluitend weerstanden ge¬ bruikt uit de zogeheten E12-reeks met een tolerantie van 10% (of 5%). Tenzij anders aangegeven worden 'A-watt¬ weerstanden gebruikt. Ze kosten ongeveer een dubbeltje.
massa chassis aan nul lïchtnet aarde draad (getetder) verbindingen
2
3
-
uitgang
Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma, maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: 3k9 = 3,9 kQ = 3900 Q 4M7= 4,7MF - 0.000 0047 F
2
±0,5 %
ingang
een miljoenste van een miljoenste een miljardste een miljoenste een duizendste duizend miljoen miljard
kruising zonder verbinding
afgeschermde kabel
1
t .0C op de kondensator vaak in de Elex-schrijfwijze aangegeven. Voorbeelden: 1n5 - 1,5 nF; ^03 = 0,03^F - 30 nF; 100 p (of n100 of nD = 100 pF. De werkspanning van gewone kondensatoren moet minstens 20% hoger zijn dan de voedingsspanning van de schakeling. De prijs is afhankelijk van de kapaciteit en van het materiaal waaruit de kondensator is opgebouwd: f 0,40 tot f 1,50.
schakeiaar (open) drukknop {open} aansluiting (vast) aansluiting (losneembaar! meetpunt gelijkspanningsbron (batterij, akku) lichtgevoelige weerstand
temperatuurgevoelige weerstand
Elektrolytische kondensatoren
Potenti o 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 ïnstelbare, zogenaamde instelpots, kosten ongeveer twee kwartjes; echte potmeters (met een as) zijn te koop vanaf ongeveer f 1,50.
~|[r
(elko'sf hebben een heel hoge kapaciteit (ruwweg tussen 1fiF en lO.OOOfjF). Ze zijn echter wel gepolariseerd d.w.z. ze hebben een plus- en een min-aansluitïng, die niet ver¬ wisseld mogen worden. Bij tantaal-elko's (een heel klein type elko} is de plus altijd de langste van de twee aansluitdraden. De werkspanning van elektrolytische konden¬ satoren (eiko's} is in het schema en in de onderdelenlijst opgegeven. De prijs van eiko's hangt samen met de waarde en de spanning. Eentje van 10(iF/35 V kost zo rond f 0,40.
koptelefoon luidspreker spoel spoel met kern
transformator
wm Variabele kondensatoren
±
potentiometer (potmeter)
relais (kontakt in ruststandf
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 gloeilamp neonlampje
trimmer
zekering
Meetwaarden variabele kondensator stereo potmeter
Soms zijn in het schema of in de tekst meetwaarden aan¬ gegeven. Die meetwaarden djent 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 kö/V.
Dioden
Transistors
Geïntegreerde schakelingen
aangeduid met D, zijn de eenvoudigste halfgeleiders en kunnen het beste worden vergeleken met elektronische éénrichtings-wegen of fietsventielen. Ze geleiden de stroom slechts in één richting. Draai je ze om, dan sper¬ ren ze. In doorlaatrichting valt er over de aansluitingen van een siliciumdiode een spanning van ca. 0,6 V (drempelspan¬ ning}. De aansluitingen heten kathode (streepje in sym¬ bool) en anode. De kathode is meestal op het huisje van de diode aangegeven door middel van een gekleurde ring, een punt of een inkeping. Zijn de aansluitingen onbekend, dan kan de diode m.b.v. een lampje en een batterij worden getest. Het lampje brandt alleen als de diode is aangesloten in de getekende richting.
zijn net als dioden en LED's halfgeleiders. Ze hebben drie aansluitingen: basis, emitter en kollektor. Er zijn NPN- en ~'NP-transistors. Bij NPN-transistors ligt de emitter altijd aan een negatievere spanning dan de kollektor, bij PNP:ypen is dat precies andersom.
meestal afgekort tot "IC's", bestaan tegenwoordig in zo¬ veel varianten, dat er nauwelijks iets in het algemeen over te zeggen valt. De meeste IC's zijn ondergebracht in een DIL-behuizing (dual-in-line): de bekende zwarte "kevertjes" met twee rijen pootjes. Vaak staan die pootjes trouwens iets te ver uit elkaar en moeten ze (voorzichtig!) wat worden bijgebogen, wil het IC in het voetje passenOm vergissingen te voorkomen is pen 1 op het IC altijd gemerkt met een punt of een inkeping o.i.d.
T
koHaktor
kollektor
1 PNf>
\^/\
fL.
©I
«mittor
PIM P-transistor
NPN-transistor
Een kleine stroom die van basis naar emitter loopt, ver¬ oorzaakt een (veel) grotere stroom tussen kollektor en emitter. Daarom zeggen we dat de transistor de basisstroom "versterkt" (stroomversterking). Transistors zijn vandaag de dag de belangrijkste basiselementen in versterkerschakelingen. De belangrijkste technische gegevens van een diode zijn de sperspanning en de maximale stroom in doorlaat¬ richting. In Elex worden hoofdzakelijk twee typen gebruikt: 1N4148 (sperspanning 75 V, doorlaatstroom 75 mA), prijs ca. f 0,15. 1N4001 (sperspanning 50 V, doorlaatstroom 1 A), prijs ca. ƒ 0,25.
Zenerdiode is een diode die in sperrichtïng boven een bepaalde span¬ ning (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 verkrijg¬ baar voor verschillende spanningen {en vermogens) Prijs: vanaf f 0,25.
LED's {lïght emïttïng 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 ka¬ thode (streepje in symbool) herkent men aan het korte pootje. De goedkoopste LED's kosten zo ongeveer een kwartje.
Indien een voorgeschreven type halfgeleider niet voorhan¬ den is kan heel vaak gebruik worden gemaakt van een gelijkwaardig (ekwivalent) type. Geïntegreerde schakelin¬ gen (IC's) zijn vaak door verschillende fabrikanten van een in details afwijkend type-nummer voorzien. In sche¬ ma's en onderdelenlijsten wordt uitsluitend het gemeen¬ schappelijke hoofdgedeelte van het type-nummer weerge¬ geven. Een voorbeeld. De operationele versterker, type 741, komt in de volgende "gedaanten" voor: ^A 741, LM 741, MC 741, RM 741, SN 72741, enzovoorts. Elexomschrijving: 741. Het verdient aanbeveling om IC's in IC-voeten te plaatsen {ze kunnen dan, indien nodig, mak¬ kelijk vervangen worden).
Symbolen In onze schakelingen worden de typen BC 547 (NPN) en BC 557 (PNP) het vaakst gebruikt. Deze twee hebben de¬ zelfde aansluitingen. In de meeste schakelingen kan men in plaats van de BC 547 en BC 557 ook andere typen gebruiken met on¬ geveer dezelfde eigenschappen: NPN: BC 548, BC 549, BC 107 {108, 109), BC 237 (238, 239! PNP: BC 558, BC 559, BC 177 (178, 173), BC 251 {252, 253). De prijs van al deze typen ligt rond f 0,40.
In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wij¬ ken de gebruikte schema-symbolen af van officiële teken¬ afspraken {DIN, NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NËN en DIN gebruikelijke tekens " & " , " 5 t 1 " , " 1 " of M - 1 " ge* noteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar èn blijft de aansluiting op de in het elektronicaonderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. Elex
NEN
Speciale transistoren operationele versterker (opamp)
zijn bijvoorbeeld de fototransitor en de FET. De fototran¬ sistor kan opgevat worden als een fotodiode met verster¬ ker. De FET is een transistor die met een spanning (dus ' geen stroom) in geleiding gebracht kan worden. Zo als er bij een transistor NPN- en PNP-typen zijn, zo kennen we bij FET's N- en P-kanaal-typen.
-t>AND-poort (EN-poort) fototransïstor (NPN) met en zon¬ der basisaansluiting
Fotodiode
NAND-pOort (NEN-poort}
is eigenlijk een omgekeerde LED; in plaats van licht te geven ontvangt deze diode licht en levert een lichtafhankelijke stroom. Prijs: vanaf ca. f 2,50. N-kanaal J-FET
P-kanaal J-FET
OR-poort (OF-poort)
Andere aktieve komponenten Kapaciteitsdïode is een diode die, in sperrichting aangesloten, zïch als een kondensator gedraagt. De kapaciteit van de kondensator is afhankelijk van de spanning over de diode: een spanningsafhankelijke kondensator dus. Prijs: vanaf ca. f 1,—.
zijn o.a. de thyrïstor, 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 thy¬ ristor, maar dan voor wisselstroom. De diac spert in bei¬ de richtingen maar komt boven een bepaalde spanning volledig in geleiding.
NOR-poort (NOF-poort)
EXOR-poort (EX-OF poort)
EXNOR-poort thyristor
(EX-NOF-poort)
kursus ontwerptechniek halfgeleiderschakelingen Deze kursus is bedoeld voor de elektronica-hobbyist die nu eens niet alleen schakelingen wil nabouwen, maar die ook de wer¬ king begrijpen wil. Het boek geeft de lezer met een minimum aan teorie toch een heleboel in¬ formatie over ontwerpmethoden en halfgeleiderschakelingen. Na een uitgebreide behandeling van de grondstenen van de tegen¬ woordige elektronica, de diode en de transistor, worden de belangrijkste schakelingen en hun dimensionering beschreven. Bij elk hoofdstuk zijn op¬ drachten toegevoegd waarvan de uitwerking aan het einde van het boek wordt gegeven. ISBN 9070 160 102 f 24,50/Bfrs. 473
l<örsu$T~ ontwerptechniek halfgefeicfcrschakeingen
Voor het opbouwen van Elex-schakelingen hebben wij speciale printen ontworpen. We hebben niet gekozen voor een aparte print voor elke schakeling, maar voor een standaardprint. Deze standaardprint is zodanig van koperbanen en gaatjes voorzien dat ze zowel voor een eigen ^ontwerp als voor een uit Elex gebruikt kan worden. De gaatjes zijn volgens het genormaliseerde raster van 2,54 mm (1/10inch) geboord, zodat alle elektronica-onderdelen (weer¬ standen, kondensatoren, IC's, enz.) passen. Door ervoor te zorgen dat je een paar Elex-printen in voorraad hebt, kun je meteen aan de slag als je een bepaalde schakeling wil bouwen. Er hoeven geen speciale, dure printen besteld te worden en je hoeft ook niet aan de gang met bakken etszuur om zelf een print te vervaardigen. Elex-print zijn verkrijgbaar in drie formaten: formaat 1 (1/4 x euroformaat), 40 mm x 100 mm f 5,—/Bfrs. 99 formaat 2 (1/2 x euroformaat), 80 mm x 100 mm f 9,50/Bfrs. 187 formaat 4(1/1 x euroformaat), 160 mm x 100 mm f 18,—/Bfrs. 355 Voor de "kursus DIGI-taal" is een experimenteerprint verkrijgbaar: digi-trainer, bestelnr. 83601 f 32,70/Bfrs. 644 Verzendkosten f 3,50/Bfrs. 69 per bestelling. Elex-printen zijn in de meeste elektronica-zaken verkrijgbaar. Ze zijn ook rechtstreeks bij Elektuur B.V. te bestellen tegen vooruitbetaling op giro 124.11.00 t.n.v. Elektuur B.V., Beek (L) (België: PCR 000-017-70.26.01), o.v.v. de desbe-| treffende print.
digi-boeh In deze tijd van rekenmachines en computers wordt het lang¬ zamerhand een noodzaak om wat af te weten van de digitale techniek waarmee deze "elek¬ tronische rekenwonders" wer¬ ken. Onder het motto "denken, formuleren, schakelen" leert dit boek u de grondbeginselen van de digitale techniek op een zeer begrijpelijke manier. Op de bijgeleverde experimenteerprint kunnen de opgaven uit het boek in de praktijk worden gebracht. ISBN 9070 160 056 f 31,—/Bfrs. 611
hoe • waarmee
meten
Meten is in de elektronica een wetenschap op zich. Niet alleen zijn daarvoor goede meetappa¬ raten nodig, maar men moet ook weten hoe deze te ge¬ bruiken. In dit boek wordt dan ook aandacht besteed aan beide aspekten. Naast de vele duide¬ lijke beschrijvingen van het zelf bouwen van moderne en hoogwaardige meetinstrumenten wordt er uitgebreid aandacht be¬ steed aan het gebruik van meet¬ instrumenten en het meten zelf. Zo kan de hobbyist stapsgewijs zijn eigen elektronica-laboratorium opbouwen. Kosten be¬ sparend en zeer leerzaam! ISBN 9070 160 137 I f 20,50/Bfrs. 404.
watt • hoe • waarmee
^tp»w£"
•
•:,..:.....:,_J:. . .:
.
!
..
Bestellen?
Dat kan door overmaken van het bedrag van het (de) boek(en) van uw keuze, onder vermelding van de boektitel(s) op gironummer 124.11.00 (voor België PCR 00-0177016-01) van Elektuur B.V. te Beek (L). Verzend- en administratiekosten f 3,50/Bfrs. 69.