ELEX tijdschrift voor hobby-elektronica 1986-32 issue april

nr. 32 april 1986 f4,50 Bfrs 93

£=>

bobbV-ei

'on» ca

hifi-mixer | 10-kanaals mengpaneel i^i\

«Ü

«Ê

-p

WBÉZ?'

TH

biS>.

looplicht ^Ï , met "gasped

piekmeter koptelefoonversterker

L

U rirf'

ELEX 4 e jaargang nr. april 1986 ISSN 0167-7349 Uitgave van: Elektuur B V , Peter Treckpoelstr. 2-4, Beek (L) Telefoon: 04402-89444, Telex 56617 Korrespondentie-adres: Postbus 121, 6190 AC Beek (L) Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur Direkteur: J.W. Ridder Bourgognestraat 13, Beek (L)

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

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

Nadrukrecht: Voor Duitsland: Elektor Verlag GmbH, 5100 Aken. © Uitgeversmaatschappij Elektuur B.V.-1986 Printed in the Netherlands Druk: NDB, Zoeterwoude

Internationaal hoofdredakteur/ chef ontwerp: K.S.M. Walraven Hoofdredakteur: P.E.L Kersemakers

Redaktie: J.F. van Rooij (eindred.), P.H.M. Baggen, I. Gombos (ass.)

Ontwerpafd. /laboratorium: J. Barendrecht, G.H.K. Dam, K. Diedrich, A.P.A. Sevriens, J.P.M. Steeman, M.J. Wijffels Redaktiesekretariaat: M.J.M. Lacroix G.W.P. Wijnen

lid NOTU, Nederlandse Organisatie van Tijdschrift- Uitgevers 4-02 -

elex

Elex-printen zijn verkrijgbaar in drie f o r m a t e n : formaat 1 (1/4 x euroformaat), 40 m m x 100 m m f 5 , - / B f r s . 99

Dokumentatie: P.J.H.G. Hogenboom Vormgeving/graf. prod.: G.B.S., Beek (L) Techn. illustraties: L.M. Martin Fotografie: J.M.A. Peters Abonnementen: T.H.H. Dewitte jaarabonnement Nederland België buitenland f 45,Bfrs. 930 f 61,50 Studie-abonnement f 3 6 , - (Bfrs. 744) Een abonnement kan op ieder gewenst tijdstip ingaan en loopt automatisch door, tenzij het 2 maanden voor de vervaldatum schriftelijk is opgezegd. De snelste en goedkoopste manier om een nieuw abonnement op te geven is die via de antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen nummers op aanvraag leverbaar (huidige losse nummerprijs geldt). Adreswijzigingen: s.v.p. minstens 3 weken van tevoren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-nummer. Commerciële zaken: H.J. Ulenberg Hoofd adv. -exploitatie E.A. Hengelmolen

vak InoWK

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 2,54 mm (1/10 inch) geboord, zodat alle elektronica-onderdelen (weerstanden, kondensatoren, IC's, enz.) passen Door ervoor te zorgen dat je een paar Elexprinten 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.

Advertenties: W.H.J. Peeters Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aanvraag.

(1/2 x euroformaat), 80 m m x 100 m m / 9,50/Bfrs. 187

(1/1 x euroformaat), 160 m m x 100 m m f 1 8 , - / B f r s . 355

Voor de "kursus DIGI-taal" is een experimenteerprint verkrijgbaar: digi-trainer, bestelnr. 83601 f 32,70/Bfrs. 644 Verzend- en administratiekosten f 3,50/Bfrs. 69 per bestelling. Elex-printen zijn in de meeste elektronica-zaken verkrijgbaar. Ze zijn ook rechtstreeks bij Elektuur BV. 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.

april 1986

DEZE MAAISID

inhoud zelfbouwprojekten piekmeter Een snelle meter, die de pieken in het muzieksignaal opspoort en zo voorkomt dat de tweeters de geest geven of de opname overstuurd raakt.

14 bij het omslag: binnenkort Het mei-nummer van Elex krijgt echt een heel gevarieerde inhoud. Zo wordt er o.a. aandacht besteed aan PCM-afstandsbesturing, het meten en testen van recorders en het opladen van nicadcellen. Maar ook voor de denksporten modeltreinliefhebbers hebben we iets aardigs in petto!

Een fraaie, kleurige omslagplaat deze maand, dat is zeker. Maar of de afgebeelde schakeling ook goed werkt...?

4 elextra 10 hifi-mixer — tienkanaalsmengpaneel 14 piekmeter — muziekpieken nu ook zichtbaar 18 komponententest met oscilloskoop 24 mamba — looplicht met "gaspedaal" 29 stroboskoop — lichtflitsen aan de lopende band 32 dummy-load — oftewel "kunstantenne" 34 koptelefoonversterker 32, walmkluis — een ludiek apparaat / f met een serieus tintje 40 diefstalbeveiliging

dB

hifi-mixer

3 \m< i# 0

Ruisarm mengpaneel, waarbij de bouwer zelf kan bepalen hoeveel kanalen hij wenst. Eenvoudig te bouwen en heel goedkoop.

informatie, praktische tips

1

I ^BP 3

10

•6 i |fe & 12 ft '24

mamba Dit nieuwe, swingende looplicht is uitgerust met een "gaspedaal" om de loopsnelheid van de lampjes te regelen.

24 uitslag fotowedstrijd De jurering van de meer dan 400 inzendingen voor de "Fototronicawedstrijd" was bepaald geen sinecure. In dit nummer de (langverwachte) uitslag.

13 marktinfo 17 kaleidoskoop 20 minischakeling — Darlingtonschakeling met 0,7 V drempelspanning 21 brom — hoe kom je er van af 27 gelijkrichter-kaskade — een hoogspanningsexperiment 31 marktinfo 33 marktinfo 43 netfilter — tegen schakelgeluiden op de radio 44 kaleidoskoop 47 'n tip 48 komponenten

grondbeginselen hoe zit dat? — over watervallen en spanningsverdubbelaars 45 kursus ontwerpen deel 18

elex - 4-03

iamrPA\ Lezersservice

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

p = (pico ) 10 miljoenste 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 MQ = 6800000 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 4M7 = 4,7 MF = 0,000 0047 F De voorvoegsels worden overigens óók gebruikt voor de afkorting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeggen: 10 700 000 Hz, dus 10 700 000 trillingen per sekonde.

Bouwbeschrijvingen

Schema's Symbolen In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de gebruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DIN.NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens "Er", " > 1 " , " 1 " of " = 1" genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar en blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer. 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: 4-04 — elex

Elex-schakelingen zijn klein, ongekompliceerd en betrekkelijk gemakkelijk te begrijpen. Er zijn speciale Elex-printen voor ontwikkeld, in drie formaten: Maat 1 4 cm x 10 cm Maat 2 8 cm x 10 cm Maat 4 16 cm x 10 cm (Europa-formaat) Bij iedere bouwbeschrijving hoort een plattegrond (komponentenopstelling), aan de hand waarvan de onderdelen op de print worden geplaatst en aansluitingen en eventuele resterende doorverbindingen worden gerealiseerd. Een plattegrond geeft de opgebouwde schakeling in bovenaanzicht weer. De zich op de onderkant (soldeerzijde) van de print bevindende koperbanen zijn in de plattegrond dun gedrukt. Soms is voor de bouw van een schakeling slechts een gedeelte van een Elex-print nodig. Het niet gebruikte gedeelte kan men met een figuurzaag langs een gatenrij afzagen. Onderdelen Elex-schakelingen bevatten doorgaans uitsluitend standaard-onderdelen, die goed

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

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

Solderen De tien soldeer-geboden. 1. Ideaal is een 15 a 30 watt-soldeerbout met een rechte 2 mm brede "longlife" punt. 2. Gebruik soldeertin, samengesteld uit 60% tin en 40% lood, bij voorkeur met 1 mm doorsnede en met een kern van vloeimiddel. Gebruik geen soldeermiddelen zoals soldeerwater, -vet of -pasta. 3. Bevestig vóór het solderen alle onderdelen stevig op de print. Verbuig daartoe de uit de bevestigingsgaten stekende aansluitdraden. Zet de soldeerbout aan en maak de punt schoon met een vochtig doekje of sponsje. 4. Verhit de beide metalen delen die aan elkaar gesoldeerd moeten worden, bijvoorbeeld een koperbaan en een aansluitdraad, met de soldeerbout. Voeg vervolgens soldeertin toe. Het tin moet vloeien, zich dus verspreiden over het gebied waar de te solderen delen elkaar raken. Haal 1 a 2 sekonden later de bout weg. Tijdens het afkoelen van de soldeerverbinding mogen de twee delen niet ten opzichte van elkaar bewegen. Anders opnieuw verhitten. 5. Een goede soldeerlas ziet er uit als een bergje met een rondom holle helling. 6. Kopersporen en onderdelen, met name halfgeleiders, mogen niet te warm worden. Zorg desnoods voor extra koeling door de te solderen aansluitdraad met een pincet vast te houden. 7. Knip uit de soldeerlas stekende aansluitdraden af met een scherpe zijkniptang. Pas op voor rondvliegende stukjes draad! 8. Zet de soldeerbout uit na het solderen en tijdens onderbrekingen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden verwijderd? Maak dan gebruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwijderen tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op. 10. Oefening baart kunst. Weerstanden of stukjes draad zijn

zeer geschikt als oefenmateriaal.

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

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

li:ZITDAT? Hoewel trouwe Elex-lezers intussen aardig thuis zullen zijn in het elektronica-vakjargon, zullen ze zo nu en dan onvermijdelijk op kreten stuiten die ze nog nooit eerder gehoord hebben. Een "kaskade" of "kaskadeschakeling" is er daar een van. Vooral in beschrijvingen van TV's kom je die uitdrukking nogal eens tegen. Volgens het woordenboek is een kaskade een soort waterval — wat heeft dat met elektronica van doen? Wel, verder lezend in het woordenboek zien we dat een kaskade geen gewone waterval is, maar eentje waarbij het water trapsgewijze van rots tot rots valt. En juist dat woord "trapsgewijze" vormt de link met de elektronica, want in ons vak wordt met een kaskade een schakeling bedoeld welke bestaat uit meerdere trapsgewijze achter elkaar geschakelde stukjes. Al die stukjes samen vormen dan een spanningsverveelvoudiger, waarmee in een TV bijvoorbeeld een hoogspanning van 25.000 volt wordt opgewekt. Spanningen optransformeren zonder transformator — kan dat? Ja hoor! We hebben het er trouwens al eens eerder over gehad hoe je — ook zonder transformator — gelijkspanningen kunt opkrikken tot een hogere waarde: namelijk door die gelijkspanning met behulp van een multivibrator om te vormen tot een hoge wisselspanning en die vervolgens weer gelijk te richten. In een kaskade wordt weer een heel andere truuk toegepast. In wezen is een kaskade namelijk een gelijkrichterschakeling, met dien verstande dat deze zodanig is opgezet dat de gelijkspanning aan de uitgang hoger is dan de wisselspanning aan de ingang. Het aardige is dat de voor deze truuk benodigde schakeling ook nog ontzettend simpel is:

We zullen even snel de werking doornemen. Bij een negatieve halve golf (minpool boven en pluspool onder) wordt Cl net als bij een gewone gelijkrichter, via Dl opgeladen tot de topwaarde van de wisselspanning. Tot zover niets bijzonders. Wanneer bij de volgende halve periode echter de polariteit van de ingangsspanning wisselt, dan zal Dl gaan sperren. Over deze diode staat dan de kondensatorspanning van Cl plus de nieuwe ingangsspanning — bij elkaar geteld dus de dubbele spanning! Vervolgens gaat diode D2 geleiden, zodat nu kon-

densator C2 wordt opgeladen tot diezelfde dubbele spanning. De truuk zit hem dus in dit "tweetraps-systeem": eerst wordt Cl geladen en daarna zorgen Cl en de ingangsspanning samen voor het laden van C2. Wil men de spanning verder verhogen, dan kan men de schakeling simpelweg uitbreiden met nog een trap:

Nu hebben we een spanningsverdrievoudiger. Tot en met C2 werkt de schakeling hetzelfde als de verdubbelaar van daarnet. Bij de volgende halve periode (weer een negatieve) zal D2 sperren en zullen D3 en Dl geleiden. Daarmee komt C3 parallel aan C2 te liggen, zodat C3 wordt opgeladen tot een spanning ter grootte van die over C2 plus de ingangsspanning. De verveelvoudiger kan naar believen worden uitgebreid. Elke keer komt er een diode en een kondensator bij:

Hoewel. . .dat "naar believen" moet ook weer niet al te letterlijk worden genomen. Theoretisch klopt dat natuurlijk wel, maar in de praktijk ligt bij een faktor acht zo'n beetje de grens. Hoe verder we namelijk gaan verveelvoudigen, des te minder stroom levert de kaskade en des te hogere kapaciteiten er moeten worden gebruikt. Op een gegeven moment wordt zo'n kaskade dus nog omvangrijker dan een flinke hoogspanningstrafo! In een TV maakt men voor de hoogspanningsopwekking meestal gebruik van een kombinatie van een trafo en een kaskadeschakeling. Omdat het rechtstreeks optransformeren van de netspanning tot 25kV nogal wat problemen met zich meebrengt, gaat men met de trafo met verder dan 8 kV, waarna deze spanning met een kaskadeschakeling wordt verdrievoudigd. elex -

4-09

tienkanaals-mengpaneel van hifi-kwaliteit Wat dacht u van een mengpaneel waarop u werkelijk alles kunt aansluiten wat u aan hifi in huis hebt? En wat zou u zeggen als bovendien de ruis wat minder is dan bij de mengpanelen die voor rond de 100 gulden verkocht worden? En als dan ook de prijs nog iets gunstiger ligt? Ja? Maak dan de soldeerbout maar vast warm! In onze reeks a u d i o a p p a raten voor d e zelfbouwer onderscheidt dit mengpaneel zich door zijn flexibele opzet. De bouwer kan namelijk zelf bepalen hoeveel kanalen hij wenst. Of het nu gaat om vijf, tien of misschien wel vijftien kanalen — de uitbreidingsmogelijkheden zijn vrijwel onbeperkt. Bovendien vereist een uitgebreide versie nauwelijks meer elektronic a d a n de eenvoudigste uitvoering met twee kanalen: per kanaal komen er gewoon een potentiometer en een weerstand bij; dat is alles. En on- • danks de eenvoudige a a n p a k hoeft men zich over d e kwaliteit geen zorgen te maken, want ook met standaardonderdelen kan een ruisarme mengschakeling worden gerealiseerd die zonder meer geschikt is voor hifitoepassingen. Dat resultaat wordt bereikt dankzij het uitgekiende principe.

Principe Een mengpaneel moet in staat zijn meerdere LFsignalen te mengen, in een verhouding die met behulp van potentiometers kan worden ingesteld. In de elektronica kunnen signalen worden g e m e n g d door ze bij elkaar o p te tellen. Daarom bestaat het eenvoudigste mengpaneel (voor twee kanalen) uit twee potentiometers 4-10 -

elex

waarvan de loper-signalen worden toegevoerd a a n een optelschakeling. Maar d a n moeten we natuurlijk ook weten hoe die optelschakeling er uit ziet. Het is bijvoorbeeld niet voldoende d e spanningen o p d e lopers van de potentiometers met behulp van weerstanden samen te voegen en vervolgens te versterken. In dat geval zal namelijk de stand van d e ene potentiometer de

grootte van de spanning o p d e loper van de andere potentiometer beïnvloeden (en omgekeerd). Als men wil voorkomen dat te mengen signaalspanningen elkaar onderling beïnvloeden, moet een tegengekoppelde, inverterende versterker worden toegepast (figuur 1). De versterker A, die met behulp van R3 wordt tegengekoppeld, zal voortdurend trachten de span-

ning op zijn ingang konstant te houden. Dat werkt als volgt: Stel dat o p de loper van P1 een positieve spanning aanwezig is. We zouden nu verwachten dat deze via R1 o p de ingang van A belandt. Zodra A echter "merkt" dat d e spanning op zijn ingang enigszins wil stijgen, zal zijn uitgangsspanning snel g a a n dalen, en wel zoveel, dat de spanning o p het knooppunt van R1 en R3 (tevens de ingang van A) zijn oorspronkelijke waard e behoudt. Dit principe werkt natuurlijk ook als de spanning o p d e loper van P1 negatief wordt; het enige verschil is, dat d a n d e uitgangsspanning van A met een overeenkomstige waarde zal stijgen. Deze eigenschap heeft tot gevolg dat d e ingangsspanning van de versterker vrijwel niet verandert, ongeacht de stand van de potentiometers. De ing a n g van A gedraagt zich voor de signalen als een kortsluiting naar massa. Door R1 en R2 vloeien daarom stromen waarvan de grootte overeenkomt met de signaalspanning op d e desbetreffende potentiometer. Deze stromen vloeien echter niet van R1 naar R2 of omgekeerd: door d e nivellerende werking van d e spanningsveranderingen a a n de uitg a n g van A, vloeien de stromen gezamenlijk door

Rx

R1

o

470k]

SOk

lin 10|i C1 100 n

Hh

R3. De spanningsvorm a a n d e uitgang van A is d e "gemengde" uitgangsspanning. Bovendien is het interessant dat de versterking van A wordt b e p a a l d door de verhouding van d e weerstanden R1 en R3 (respektievelijk R2 en R3). Men kan het aantal kanalen naar wens uitbreiden door de signaalspanning van elk toegevoegd kanaal via een extra potentiometer en een afzonderlijke weerstand toe te voeren a a n de ing a n g van A (het zogeheten "virtuele massapunt").

„17

D.W---WV 1N4001

5...9V C2|

% U B , lie tekst

De praktijk De praktijk is natuurlijk iets ingewikkelder d a n het principe, maar niet echt veel. In figuur 3 vallen de toegevoegde potentiometers en de bijbehorende verzamelweerstanden het meeste op. De versterker is o p g e b o u w d met behulp van diskrete transistoren. Door af te zien van opamps wordt bereikt dat het mengpaneel bijna niet ruist en dat d e ingangssignalen met een zo gering mogelijke vervorming a a n de uitgang verschijnen. De specifikaties van deze vijftransistorschakeling: frekwentiebereik van 20 Hz tot 50 kHz, —1 dB; harmonische vervorming bij Uuit = 800 mV slechts 0,05% en bij 1,1 V slechts 0,1% (belastingsweerstand: 560 Q); sig-

L metaalf ilmweerstand

^®

F/guur 1. Het principeschema van een mengpaneel in zijn eenvoudigste uitvoering. Figuur 2. Deze vereenvoudigde weergave van het schema uit figuur 3 toont hoe de schakeling werkt. Figuur 3. Het volledige schema. Iets gekompliceerder, maar niet veel. elex — 4-11

naai/ruisverhouding beter d a n 80 dB Omdat figuur 3 er misschien wat afschrikwekkend uitziet, kijken we eerst naar het vereenvoud i g d e schema van figuur 2. De vijf transistoren kunnen we opvatten als een enkele transistor: T l Deze werkt in geaarde emitterschakeling (de emitter ligt a a n massa, en is tevens d e signaalmassa). De weerstand R12 zorgt voor de tegenkoppeling en bepaalt samen met d e verzamelweerstanden d e versterking. Bovendien dient R12 samen met R11 en P11 voor d e instelling van het werkpunt. Omdat het versterkte signaal niet m a g "vastlopen" tegen de voedingsspanning of d e massa (wat begrenzing geeft en dus vervorming), moet de koliektor van T1 ongeveer o p de halve voedingsspanning liggen. Bij 12 V moet de kollektorspanning dus rond d e 6 V liggen, en deze wordt ingesteld met behulp van P11. Het signaal wordt overigens niet ongunstig beïnvloed door P11 en R11. R11 ligt immers a a n de basis van T1, welke overeenkomt met de ing a n g van de inverterende versterker A in figuur 1. Zoals reeds gezegd, is op dit punt vrijwel geen signaalspanning aanwezig, zodat een weerstand hier weinig kwaad kan. Hij ligt tussen het virtuele massapunt en de werkelijke massa van d e schakeling. In figuur 3 hebben T2, T4 en T5 tot taak de kollektorstroom van T1 te versterken. T3 vormt samen met D1, D2 en R14 een konstante stroombron waarvan de stroom 2 mA bedraagt. De inwendige weerstand van de stroombron, die in figuur 2 door Rx wordt voorgesteld, is buitengewoon hoog, en dit heeft tot gevolg dat de vervorming van het signaal o p d e koliektor van T1 gering blijft. T4, T5, R15, R16 en D 3 . . . D5 vormen een zogeheten komplementaire eindtrap met klasse-A instelling, en ook deze schakeling staat bekend om zijn goede eigenschappen. Aan de uit4-12 -

elex

g a n g van d e eindtrap vinden we R19; deze zorgt er voor dat de schakeling onder alle omstandigheden kortsluitvast is.

Bouw en afregeling Omdat een mengpaneel meestal gebruikt wordt in kombinatie met stereoapparatuur, ligt het voor de hand dat men de schakeling in een dubbele uitvoering bouwt. Naar keuze kan men 2 standaardprinten van het formaat 2 toepassen, of een enkele print van het formaat 4. Men dient van tevoren te overwegen hoeveel kanalen men nod i g denkt te hebben. Als men bijvoorbeeld wil volstaan met vijf kanalen, monteert men R1. .. R5, maar R6. . .R10 kunnen worden weggelaten. Na d e montage brengt men de print(en) onder in een kast die bij voorkeur van metaal moet zijn en voorzien is van een schuin bedieningspaneel. De netvoeding moet een spanning leveren die tussen 10 en 18 V ligt, bij een stroom van minimaal 50 mA. Hoewel het in principe mogelijk is ook de voeding in d e kast onder te brengen, voldoet een

Onderdelenlijst R 1 . . . R 1 0 = 470 k ö , metaalfilm* R11 = 220 k ö , metaalfilm* R12 = 1 MQ, metaalfilm* R13 = 27 kQ R14 = 8,2 kQ R15,R16 = 18 Q R17 = 47 Q R18 = 330 Q R19 = 560 Q P 1 . . . P 1 0 = 50 k ö , schuifpotentiometer, lineair, desgewenst stereo P11 = 5 0 0 k S , instelpotentiometer C1 = 100 nF C2 = 1 0 ^ F / 1 6 V C3 = 1000 ^F/25 V D 1 . . . D 5 = 1N4148 D6 = 1N4001 T1 = BF494B T2,T5 = BC560C T3 = BF451 T4 = BC550C Diversen: Knoppen voor schuifpotentiometers Schuine kast, metaal Netvoeding, 10. . .18 V / 50 mA Chassisdelen voor in- en uitgangen 1 standaardprint formaat 2 * Kosten: (10 stereo-kanalen, zonder "diversen")

ca.

f75,-

* zie tekst

kant en klare stekervoeding beter. (Een type van 9 V is desnoods ook nog bruikbaar, maar in dat geval moet men wel een extra bufferelko toevoegen van 1000 ^ / 1 6 V.) Gebruik een 3,5 mm mini-jack voor de verbinding tussen voeding en schakeling. Verder heeft men per kanaal een stereo-schuifpotentiometer nodig. Nadat het bedieningspaneel voorzien is van een overeenkomstig aantal passende sleuven, monteert men de potmeters tegen de onderzijde van het paneel. De foto van ons g e o p e n d e proefmodel geeft een globale indruk van de potentiometer-bedrading. Nadat men d e potentiometers heeft vastgeschroefd, legt men een blanke d r a a d langs de onderste aansluitingen (deze bevinden zich a a n de zijde die overeenkomt met de nulstand van de regelaars). Nadat deze d r a a d op alle punten is vastgesoldeerd, wordt hij verbonden met de massaaansluiting van één van beide prints. De middelste aansluitingen van de potentiometers worden verbonden met d e aansluitingen van de overeenkomstige verzamelweerstanden (R1.. .R10). Let er o p dat men hiervoor bij elke stereo-potentiometer twee draden nodig heeft: d e ene voert naar de print voor het linkerkanaal, en de andere naar het rechterkanaal. De bovenste aansluitingen van de potentiometers worden rechtstreeks verbonden met de ingangs-chassisdelen. Of chassisdelen van het DIN-type worden gebruikt, of een andere soort, hangt af van d e overige apparatuur. De massa-aansluitingen van alle in- en uitgangschassisdelen worden met elkaar verbonden en vervolgens aangesloten o p de massa-aansluiting van één van beide prints. Als men gebruik maakt van een externe netvoeding is het niet beslist noodzakelijk dat men voor de bedrading in d e kast afgeschermde kabel toepast.

Het verdient overigens aanbeveling eerst het artikel "Brom" (elders in dit nummer) te lezen; daar vindt u een een aantal nuttige tips over d e juiste techniek van het bedraden.

Aansluiten Alle signaalbronnen met een zogeheten lijnuitgang, bijvoorbeeld recorders, CD-spelers, tuners en dergelijke, kunnen rechtstreeks worden aangesloten. De uitgangssignalen van een draaitafel of een mikrofoon zijn te zwak, en moeten dus eerst met behulp van een (korrektie)-

voorversterker o p lijnnivo worden gebracht. De b e n o d i g d e voorversterking verkrijgt men het gemakkelijkst als men beschikt over een geluidsinstallatie waarin de voorversterker en d e eindtrap als afzonderlijke komponenten zijn uitgevoerd. Voor wie het zonder deze luxe moet stellen, bestaat er gelukkig een uitstekend alternatief, maar in dat geval moet d e versterker wel voorzien zijn van een monitor-schakelaar. Als deze schakelaar wordt ingedrukt, zal de versterker altijd het signaal weergeven dat o p de tape-

%IA!iKT-INFG Digitalisering

in KTV's neemt

toe

ingang wordt aangeboden, ongeacht de stand van de signaalbron-kiezer. Als men dus d e uitgang van het mengpaneel verbindt met d e tape-ingang, zal na het indrukken van d e monitorschakelaar het g e m e n g d e signaal worden weergegeven. Wanneer we nu d e signaalbron-kiezer in de stand "phono" zetten, kunnen we het voorversterkte signaal van d e draaitafel afnemen via d e tape-uitgang, en het samen met de andere te mengen signalen toevoeren a a n het mengpaneel. Bij versterkers zonder monitor-schakelaar

g a a t deze vlieger niet op; het signaal van de draaitafel kan d a n uitsluitend a a n het mengpaneel worden toegevoerd als men gebruik maakt van een afzonderlijke MD-voorversterker. (Een geschikte MDen mikrofoon-voorversterker is te vinden in Elex nr. 21, mei 1985, pp. 14-15.)

In de Siemens kleurentelevisie FST 9177 wordt de digitale techniek nog meer d a n voorheen toegepast. Zo worden nu alle belangrijke groepen komponenten digitaal aangestuurd. Dit zogenaamde busgestuurde koncept kombineert alle voordelen van digitale signaalverwerking. Afgezien van de verbeterd e regeling van beeldkwaliteit, klankweergave en bediening, biedt het toestel meer mogelijkheden om het a a n te passen a a n d e te verwachten telekommunikatiediensten. Door het gebruik van meer IC- en digibridschakelingen, kon het aantal komponenten aanzienlijk worden verminderd. "Digibrids" vormen een kombinatie van o p de vrije markt verkrijgbare IContwerpen en AD-konverters o p hybride schakelingen. Door de "digibrids" wordt de beeldscherpte, beeld- en kleurweergave en de HiR-stereo geluidskwaliteit voortdurend bewaakt. Men heeft een nog beter oplossend vermogen kunnen bereiken door een grotere video-bandbreedte en door scherpere overgangen tussen de kleuren.

— Rechtstreekse kanaalkeuze (99 kanalen) via frekwentiesynthese; — LED-display dat het programma, het kanaal en d e instelling weergeeft van helderheid, kleursterkte, geluidsvolume, balans, hoge en lage tonen; — Nieuwe infrarood-afstandsbediening. De uitvoering dient kanaalkeuze en programmering, beelden geluidsinstelling en teletekst. Extra insteekbussen voor andere telediensten. Kanaal- en programmakeuze via een kalkulatortoetsenbord; — Een toetsenbord met "service-mode" voor het instellen van de belangrijke chassisfunkties, zoals beeldhoogte, beeldpositie, horizontale en vertikale instelling.

Bedieningsapparatuur: — 42 Geheugenplaatsen voor programma's, waarvan drie voor aansluiting o p AV-apparatuur;

Uitbreidingsmogelijkheden voor het chassis: — Secam-konverter (OostEuropa) kan worden ingestoken; — Teletekst-hulpschakeling kan worden ingestoken voor de talen Duits/Italiaans/ Frans (standaard in de VT-toestellen); voor twee pagina's met uitbreiding tot acht pagina's, waarvan twee als hulpmiddel voor de bediener; — Tekstdekoder (CEPT) kan worden ingestoken. De adviesprijs van de kleurentelevisie FST 9177, bedraagt f 2.598,-. Bron: Siemens, Den Haag (X249 M) elex - 4-13

piekmeter muziekpieken nu ook zichtbaar Als na een verjaardagsfeestje de muziek uit de luidsprekers beduidend doffer klinkt, of als een cassette-opname in vergelijking met de grammofoonplaat een rafelig geluid laat horen, wordt het tijd dat men wat beter let op de piekwaarden van het muzieksignaal. Met een piekmeter spoort u de pieken op voordat de tweeters het begeven of de opname overstuurd raakt. In elektrisch opzicht is muziek een bijzonder komplex signaal. Wie wel eens geprobeerd heeft met een multimeter de sterkte van een muzieksignaal te meten, zal dit kunnen beamen: de meter geeft voortdurend iets anders aan, en van een bruikbaar meetresultaat is d a n ook geen sprake. Met behulp van een oscilloskoop kunnen we de vorm van een dergelijk signaal veel beter bestuderen. Figuur 1 toont het verloop van de spanning ten opzichte van de tijd bij een g e m i d d e l d muzieksignaal. Uit de foto blijkt duidelijk wat voor een dergelijk signaal karakteristiek is: de pieken van de golfvorm liggen weliswaar vrij ver uit elkaar, maar ze bereiken een topwaarde die een veelvoud is van de doorsnee-amplitude Nu moet u zich even voorstellen dat u d e versterker zo ver hebt uitgestuurd, dat d e signaalpieken niet meer korrekt worden weergegeven. Dit verschijnsel zal zich voordoen wanneer de weergave van de pieken een uitgangsspanning vereist die hoger is d a n d e voedingsspanning. Omdat de uitgangsspanning van een versterker nooit hoger kan wor4-14 — elex

den dan d e voedingsspanning, zullen in dat geval de toppen van de signaalpieken worden afgesneden. Het gevolg is dat d e muziek met een rafelige klank wordt weergegeven, en in extreme

gevallen zal er sprake zijn van ernstige vervorming. Een soortgelijk verschijnsel doet zich voor wanneer men bij het maken van een b a n d o p n a m e de oversturingsgrens passeert. De magnetische deeltjes

o p de b a n d laten zich namelijk slechts tot een bep a a l d e sterkte magnetiseren (trefwoord: bandverzadiging). Boven dat nivo kan de magnetisering niet meer toenemen, ook niet als d e opnamekop een nog sterker magneetveld produceert. Het weergeven van een overstuurde o p n a m e biedt weinig luistergenoegen, maar het is niet gevaarlijk. Anders is het, wanneer men een versterker overstuurt, want in dat geval kunnen d e tweeters in de luidsprekerboxen worden opgeblazen. Een afgesneden signaalpiek ziet er niet alleen uit als een rechthoeksignaal, maar gedraagt zich ook zo. Als we het geluidsspektrum van rechthoekimpulsen analyseren, blijkt dat deze bestaan uit een grondtoon en een relatief groot aantal zogeheten boventonen. Het scheidingsfilter in de luidspreker zorgt er voor dat dit hele pakket boventonen uitsluitend a a n de tweeter wordt toegevoerd. De belastbaarheid van de tweeter is echter beperkt: in een drieweg-systeem van 50 watt zal d e kontinue belastbaarheid van de tweeter meestal niet meer d a n 5 watt bedragen. Een versterker van 50 watt daarentegen, kan als

hij overstuurd wordt, zonder meer boventonen met een vermogen van 50 watt of zelfs nog meer produceren. Nu zal het de gemiddelde feestganger een zorg zijn of d e muziek enigszins vervormd wordt weergegeven, maar de tweeters zullen U deze mishandeling niet in dank afnemen.

Preventie Wie d e kwalijke gevolgen van oversturing wil vermijden, heeft een meetinstrument nodig dat zeer subtiel o p signaalpieken reageert; maar helaas is lang niet elke cassetterecorder voorzien van een betrouwbare piekmeter. Een uitsturingsindikator met wijzerinstrumenten is

voor dit doel al bij voorbaat ongeschikt. Een wijzerinstrument reageert namelijk zo traag, dat d e pieken in het geheel niet worden aangegeven; ook d e zogeheten VU-meters (VU = volume units) meten slechts de gemiddelde waarde, en bovendien vertoont d e aanwijzing enig doorschot. Echt betrouwbaar is alleen een piekmeter met LED's. Hoewel men in principe zou kunnen volstaan met een enkele LED, is de schakeling van figuur 2 uitgerust met niet minder d a n zeven LED's; zo ontstaat een werkelijk riantie indikatie.

De schakeling Het hart van onze piekme-

ter wordt gevormd door een komparatorschakeling met zeven trappen; deze bestaat uit d e versterkers A2. . .A8 en d e spanningsdeler R6. . .R12. Het bovenste einde van d e spanningsdeler (aan de zijde van R6) ligt a a n een g o e d gestabiliseerde en bromvrije referentiespanning van 5,6 V; deze wordt geleverd door d e schakeling rond IC1 en T l De verschillende spanningen die o p d e knooppunten van de delerketen aanwezig zijn, dienen telkens als referentiespanning voor een o p a m p De inverterende ingang ligt steeds a a n de referentiespanning; d e niet-inverterende ingangen zijn doorverbonden. Als nu bij een van d e opamps de spanning aan

d e niet-inverterende ing a n g kleiner wordt d a n d e spanning a a n de inverterende ingang, zal d e uitgangsspanning van de o p a m p gelijk worden a a n d e voedingsnul. Is d e spanning groter, dan bevindt de uitgang zich o p het nivo van d e voedingsspanning (15 V). Omdat elk van d e opamps a a n een andere referentiespanning ligt, hebben ze ieder een eigen omschakelpunt. Wanneer bijvoorbeeld over C5 een spanning van 1,5 V aanwezig is, zullen d e uitg a n g e n van A6, A7 en A8 o p 15 V liggen, en de uitg a n g e n van A2 tot en met A5 o p nul volt. De uitgangen van de opamps zijn verbonden met inverters die al naar g e l a n g d e

+15 V

0

l = 15mA

i

• © BC • •P16V

^»i6V

-ff-®

©

© IC2 C3

' 550C ,r\

[*

+18...30V

IC1* 7815

-GzD-

C2

oio*

B«»

/r\

f*-®

O^HDLF

+6 dB

—-0

°tk

0" •+

4V *R7

ce i

16 V

+3 dB

—ff

I

A-s


OdB

'16 V

7 IT

-ff

2,8 y |

-3 dB

-ff - 6 dB

A l . . . A 4 = IC2 = LM324 A5 . . . A8 = IC3 = LM 324 N1 . . . N 7 = IC4 = ULN2004

P -12 dB

—ff

Figuur 1. Deze oscilloskoopfoto toont het karakteristieke spannings verloop van een muzieksignaal.

int

:1£M^

- 2 4 dB

P

Figuur 2. De schakeling van de piekmeter is opgebouwd rond vier IC's. elex — 4-15

Figuur 3. Als er geen geschikte voedingsspanning voorhanden is, kan de netvoeding volgens figuur 3a worden toegepast. Deze is bedoeld voor een stereoversie van de LED-uitvoering volgens figuur 3b.

R14. . . R20 = 680 $2/0,3 W

B40C1000

15 V

+21 V

Figuur 4. Voor de lichtsterke versie met de lampjes (figuur 4b) moet de netvoeding volgens figuur 4a worden toegepast.

P -24 dB - 1 2 dB - 6 dB - 3 dB 0 dB

P +3 dB

groen

+6 dB

rood

B40C2200 +12 V +12 V

-0 Ld I

L l i

L M

fc-n-r

Omdat de signaalpieken uiterst smal zijn, moeten ze met behulp van C5 "kunstm a t i g " verbreed worden, anders zouden we ze in het geheel niet kunnen waarnemen. R13 zorgt er voor dat C5 na het passeren van een signaalpiek weer langzaam ontladen wordt. De waarde van R13 bepaalt samen met C5 hoe snel d e indikator "te4-16 — elex

rugloopt" als er geen sig naai aanwezig is.

Logaritmisch? Wie het schema g o e d heeft bestudeerd, zal wel bemerkt hebben dat d e weerstandswaarden in de spanningsdeler weinig gebruikelijk zijn, en ook geen lineair verloop hebben. De weerstanden (die bij voorkeur een tolerantie van 1% moeten hebben) zijn zo gedimensioneerd dat de indikatie een logaritmisch verloop krijgt; hierdoor kunnen d e gemeten waarden in dB worden weergegeven. In principe is het natuurlijk mogelijk d e delerketen samen te stellen uit zeven weerstanden van dezelfde waarde; maar in dat geval zou (bij 50 watt volle schaal) het eerste lampje g a a n branden bij 1 watt, het tweede bij 4 watt, enzovoort. Een dergelijk raster is voor de onderste regionen van het bereik wel wat erg grof. Aan het andere einde van de schaal zouden de stappen echter te klein worden: het zesde lampje zou 37 watt en het zevende 50 watt aangeven; dat is een verschil van slechts

0

® ® 0

®

^

ff

is

ff

ir

35%. Omdat de menselijke waarneming van geluidssterkte bij benadering logaritmisch verloopt, ligt het natuurlijk voor d e hand de schaal (en dus ook de weerstanden) logaritmisch te verdelen. Als d e aanbevolen 1%-weerstanden moeilijk te krijgen zijn, kunnen ze worden vervangen door typen van 5%. Voor R6 neemt men d e standaardwaarde van 2,7 kQ, voor R7 een parallelschakeling van 3,3 kQ en 4,7 kQ, voor R8 een parallelschakeling van twee maal 2,7 kQ, voor R9 1 kQ, voor R10 1,2 kQ, voor R11 een parallelschakeling van twee maal 1,8 kQ, en voor R12 een weerstand van 330 Q. Hoewel deze waarden niet geheel ideaal zijn, hebben d e afwijkingen weinig invloed o p d e nauwkeurigheid van d e indikatie.

Lampjes

of

LIU

® 0

- 2 4 d B - 1 2 d B - 6 dB - 3 dB

spanning o p hun ingang lampjes of LED's in- of uitschakelen. Als men de lampjes of de LED's op een rij zet, ontstaat een lichtbalk-indikator; de lengte van het verlichte balkgedeelte is d a n een maat voor d e spanning over C5. Om te bereiken dat de spanning over C5 korrespondeert met de topwaarde van het muzieksignaal, moet deze kondensator met behulp van een topwaardedetektor tot d e juiste spanning worden opgeladen. Deze taak wordt vervuld door d e ingangsversterker A1 (gevoeligheid instelbaar met P1) en een gelijkrichter welke bestaat uit C6, D1 en D2. De gelijkrichting van het muzieksignaal is noodzakelijk omdat de indikator uitsluitend de topwaarden m a g weergeven.

b.ou

ff

ff

0 dB

+3 dB +6 dB

lichtsterke lampjes; voor deze disko-versie geldt het aansluitschema van figuur 4 b Autolampjes van 12 V / 2 W zijn zeer geschikt, want de driveruitgangen van het IC ULN2004 kunnen maximaal met 500 mA belast worden. Bovendien heeft men voor d e lampjes een extra netvoeding nodig; de voeding volgens figuur 4a kan 14 lampjes van 2 W (stereoversie, twee piekmeters) van stroom voorzien. Als de piekmeter gebruikt wordt in kombinatie met een zelfbouwversterker, zal men d e b e n o d i g d e voedingsspanning (18. . .30 V) wel uit de versterker kunnen betrekken. Bij gebruik als zelfstandige unit zal men d e piekmeter moeten voorzien van een eigen netvoeding; d e voeding volgens figuur 3a is ruimschoots voldoende voor een stereo-versie van de LED-uitvoering.

LED's

Als regel zal d e piekmeter uitstekend voldoen wanneer voor d e indikatie LED's worden toegepast; figuur 3b toont hoe ze met de d e print moeten worden verbonden. Het is echter ook mogelijk de indikatie uit te voeren met

Bouw

en

afregeling

Wat betreft de bouw kunnen we met een korte toelichting volstaan. Let o p d e polariteit van de IC's, d e dioden en de eiko's. Bovendien is het a a n te bevelen dat men IC-

voetjes gebruikt. De bedrading van de LED's (of d e lampjes) en d e benod i g d e netvoedingen moet zorgvuldig worden uitgevoerd, zodat kortsluitingen geen kans krijgen. Wie een stereo-versie van de piekmeter bouwt, kan o p d e tweede print C l en IC1 weglaten. Men hoeft in dat geval uitsluitend de "+15 V-aansluitingen van d e beide printen met elkaar te verbinden. De afregeing is iets bewerkelijker. Er is een oscilloskoop voor nodig, of g o e d e oren. Nadat d e piekmeter is ingeschakeld, wordt zijn ingang verbonden met de loper van de volume-potentiometer in de versterker of (wat veel gemakkelijker is) met de d e uitgang van de versterker. Op de versterkeruitg a n g wordt nu een oscilloskoop of een stel luidsprekers aangesloten. Als signaalbron is een toongenerator met een sinussignaal van c a . 1 kHz het meest geschikt, maar met muziek g a a t het ook. Na deze voorbereidingen wordt d e volumeregelaar van d e versterker zo ver opengezet, dat het afsnijden van de signaalpieken o p d e oscilloskoop net zichtbaar wordt. Wie geen oscilloskoop ter beschikking heeft, moet gewoon g o e d luisteren: bij de kritische grens verandert d e

Onderdelenlijst

ca

!cs

klank van de versterker. Bij dit muziekvolume draait men a a n P1 totdat LED (of lampje) nummer vijf net oplicht; nummer zes moet echter nog gedoofd blijven. Bij gebruik in kombinatie met een cassetterecorder wordt d e schakeling aangesloten o p de uitgang van de recorder. Als de recorder drie koppen heeft, kan met behulp van de nabandkontrole worden

KALmCSKOO/ Afdekplaten toetsenbord Apple He

voor van computer

Bij het bedienen van toetsenborden hebben mensen met een slechte handfunktie nogal eens problemen. Het tegelijkertijd indrukken van twee naast elkaar gelegen toetsen leidt tot veel typefouten. Een oplossing vormt het gebruik van een zogen a a m d e afdekplaat. Dit is een plaat die vlak boven het toetsenbord wordt gemonteerd waarbij boven elke toets een uitsparing in d e plaat gemaakt.

Abusievelijk indrukken van twee naast elkaar gelegen toetsen is nu onmogelijk geworden. Bovendien is d e bediening met een mond- of hoofdspriet een stuk eenvoudiger geworden. Dergelijke afdekplaten worden gefabriceerd door de afdeling Adaptatie van Het Dorp in Arnhem. De platen worden o p een computergestuurde freesbank gemaakt. Het zal duidelijk zijn dat hier d e nodige ontwikkelingskosten mee gemoeid zijn. Dit houdt in dat pas tot het fabriceren van een

b e p a a l d waar d e oversturingsgrens ligt. Als nabandkontrole niet mogelijk is, moet men meerdere opnamen maken, waarbij het nivo telkens iets hoger wordt ingesteld. Tijdens het afluisteren kan d a n worden vastgesteld bij welke o p n a m e het geluid "rafelig" wordt; als men deze o p n a m e nogmaals afspeelt, kan P1 op de reeds beschreven wijze worden ingesteld.

afdekplaat voor een bep a a l d model typemachine of computer wordt overgegaan als daar genoeg vraag naar is. De prijs van een afdekplaat ligt d a n rond de tweehonderd gulden. Als men een afdekplaat wil hebben van een model dat niet in het standaardpakket zit, komt de prijs in d e buurt van 700 gulden te liggen. Apple Nederland heeft nu, door bemiddeling van het revalidatiecentrum Het Roessingh te Enschede, de ontwikkelingskosten voor een afdekplaat voor de Apple He beschikbaar gesteld. Voor meer informatie op

R1,R2 = 47 kQ R3 = 18 kQ R4 = 82 kQ R5 = 22 kQ R6 = 2,75 kQ/1%* R7 = 1,95 kQ/1%* R8 = 1,38 kQ/1%* R9 = 970Q/1%* R10 = 1,18 kQ/1%* R11 = 880 Q / 1 % * R12 = 300 Q / 1 % * R13 = 100 kQ/1%* R14...R20 = 680Q/0,3 W** P1 = 100 kQ, lin. instelpotentiometer C1 = 10^iF/40V* C2 = 10^F/16 V C3...C5,C7,C8 = 1 yF/16 V C6 = 2,2 M F/16 V D1,D2 = 1N4148 D3...D6 = LED, groen** D7 = LED, geel** D8,D9 = LED, rood** IC1 = 7815* IC2,IC3 = LM 324 IC4 = ULN2004 Diversen: IC-voetjes voor IC2.. .IC4 Indien gewenst: 7 lampjes 12 V/2 W*** en de netvoeding volgens figuur 4a. Indien gewenst: netvoeding volgens figuur 3a 1 standaardprint formaat 2 Kosten: LED-versie (zonder "diversen"): ca. f 30,— * zie tekst ** alleen bij LED-versie *** alleen bij lampjes-versie

Figuur 5. De schakeling past op een standaardprint van formaat 2.

het g e b i e d van computeraanpassingen t.bv. gehandicapten kunt u zich wenden tot: Revalidatiecentrum Het Roessingh, Afdeling Adaptieve Voorzieningen, Roessinghsbleekweg 33, 7522 AH Enschede, telefoon 053-875324

elex - 4-17

komponententest met oscilloslu§iê§

Met een oscilloskoop kun je heel wat meer doen dan alleen maar de golfvorm van wisselspanningen bekijken. Een eenvoudige hulpschakeling bijvoorbeeld maakt er in een handomdraai een snelle en veelzijdige komponententester van. Beginnende hobbyisten beschikken over het algemeen (nog) niet over een oscilloskoop. We verwachten ook echt niet van onze lezers, dat ze er nu allemaal een g a a n kopen om d e artikelen in Elex te kunnen blijven volgen. Maar wie toch al zo'n ding heeft staan, kan met behulp van de hier beschreven 4-18 — elex

schakeling voortaan heel eenvoudig vaststellen of weerstanden, kondensatoren, transistoren en dioden al d a n niet in orde zijn. Het schema van de hulpschakeling (figuur 1) is zo eenvoudig, dat een blokschema niet eens nodig is. De o p a m p A1 vormt met de bijbehorende komponenten een oscillatorscha-

keling die bekend staat als de brug van Wien, naar de uitvinder ervan. Deze oscillator geeft een zuiver sinusvormig signaal af. Via A3 komt dat signaal rechtstreeks terecht op de X-versterker (horizontale as) van d e oscilloskoop. Hetzelfde signaal g a a t via P1, A2 en A4 naar de Y-versterker (verti-

kale as). Tussen A2 en A4 is een onderbreking gemaakt, die overbrugd moet worden door het te testen onderdeel. Omdat d e vier opamps samen in één IC zitten, kan de schakeling zonder problemen op een kleine Elex-print worden gebouwd (figuur 2). Aan de punten A en B komen dra-

B2

C2

H ioo" I—1|—

3 ©

Y

IC1

X

® ±u_

0

Figuur 1. Het schema van de komponententester. De sinusgenerator met A1 oscilleert op een frekwentie van ongeveer 75 Hz. Figuur 2. De opbouw van de schakeling op een kleine Elex-print.

den met krokodilklemmen. De punten X en Y worden met behulp van koaxkabels met meetkoppen verbonden met de ingangen van d e oscilloskoop. Voor de voeding worden twee 9-volt-batterijen gebruikt. De schakeling is d a n klaar voor gebruik. Wie na verloop van tijd tot de konklusie komt, dat dit apparaat een nieuwe dimensie toevoegt a a n zijn hobby, kan de print altijd nog inbouwen in een stijlvolle behuizing, misschien zelts samen met een netvoeding. De uitgangen worden in dat geval aan BNC-bussen g e l e g d ; de punten A en B kunnen het best worden verbonden met telefoonbussen, waarin meetsnoeren met klemtestpennen kunnen worden gestoken. De afregeling van de hulpschakeling is niet moeilijk. De punten A en B worden kortgesloten. De Xen de Y-afbuiging o p de oscilloskoop worden ingesteld o p dezelfde waarde, bijvoorbeeld 2V/div. P1 wordt ongeveer "in het m i d d e n " gezet en d a n proberen we met behulp van P2 een rechte lijn onder een hoek van 45° op het scherm te krijgen (figuur 3). De afregeling is d a a r m e e voltooid. Met P1 moet voortaan voor iedere meting bij kortgesloten ing a n g e n dezelfde lijn o p het scherm worden gezet. Maken we de meetklem-

to

men van elkaar los, d a n zien we een horizontale lijn o p het beeldscherm. Gewapend met deze wetenschap kunnen we nu al allerlei komponenten testen o p kortsluiting of onderbreking. Maar het wordt nog veel mooier. Een weerstand tussen de testklemmen zorgt voor een lijn o p het scherm, waarvan de hellingshoek afhankelijk is van de grootte van d e weerstand. Bij een kleine weerstand is die hoek bijna 45°, bij een grote weerstand ligt de lijn bijna horizontaal. Figuur 4 werd gemaakt met een kondensator van 100 nF tussen d e klemmen A en B De door de kondensator veroorzaakte faseverschuiving tovert een ellips op het scherm. De hellingshoek en de breedte van de ellips zijn afhankelijk van d e kapaciteitswaarde: bij een kondensator van 1 yfc is de ellips bijna een rechte lijn onder een hoek van 45°, een kondensator van 1 nF resulteert in een zeer smalle ellips die vrijwel horizontaal ligt.

9V

^-GH*

Onderdelenlijst R1.R2 « 100 kQ R3 = 18 kQ R4,R5,R9,R10 = 10 kQ R6 = 22 kQ R7 = 8,2 kQ R8 - 47 kQ P1 = potmeter 100 kQ lineair P2 = instelpotmeter 100 kQ C1,C2 = 22 nF C3,C4 = 100 nF D1,D2 = A A 119 IC1 = TL084 2 batterijen 9 volt met aansluitclip 1 Elexprint, formaat 1 Geschatte bouwkosten (zonder oscilloskoop!): ca f 2 0 , -

Figuur 5 toont de karakteristiek van een zenerdiode. Hierbij is het even oppassen geblazen: vanwege de vrij lage voedingsspanning (±9 V) kunnen hoogstens 7,5-volt-typen worden gemeten. Bij een symmetrische netvoeding (plus en min 18 volt) kunelex -

4-19

Figuur 3. Kortsluiting tussen de klemmen A en B. Figuur 4. Een kondensator van 100 nF tussen A en B. Figuur 5. Zo ziet de karakteristiek van een zenerdiode (tot ca. 7,5 volt) er uit. Figuur 6. Bij het doormeten van halfgeleiders komt deze diode-karakteristiek te voorschijn.

nen zenerdioden tot ongeveer 15 volt worden getest. Bij typen met een te hoge zenerspanning kunnen we er overigens wel van uitg a a n dat ze in orde zijn, als ze o p het scherm een normale diode-karakteristiek vertonen. Zo'n karakteristiek zien we in figuur 6. Als d e te meten komponent in orde is, krijgen we dat plaatje te zien in d e volgende gevallen: * bij een NPN-transistor: koliektor of emitter a a n B, basis a a n A * bij een PNP-transistor: koliektor of emitter a a n A, basis a a n B * bij een thyristor: anode a a n A, kathode a a n B, gate a a n A Alle andere resultaten zijn

MINI SCHAKELING Darlingtonschakeling met 0,7 V drempelspanning In een gewone Darlingtonschakeling zijn twee transistoren zo achter elkaar geschakeld, dat de kollektor-emitter-stroom van de eerste transistor in de basis vloeit van de tweede, waar hij opnieuw versterkt wordt (figuur 1). De ingangsstroom van de schakeling ondergaat dus een dubbele versterking. De totale stroomversterking is derhalve het produkt van de afzonderlijke versterkingen van de transistors: fltot = 01 • 02 Met deze schakeling kan men moeiteloos gigantische stroomversterkingen bereiken. Twee transistoren met elk een 200-voudige versterking leveren samen 4-20 — elex

een 40 000-voudige versterking op. Deze schakeling heeft echter een nadeel. Omdat beide basis-emitter-overgangen achter elkaar geschakeld zijn, bedraagt d e drempelspanning van de Darlington met ca. 1,4 V het dubbele van de gebruike-

het gevolg van een defekt of van een verkeerde aansluiting. Laat bij het doormeten de basis van een transistor of d e gate van een thyristor eerst "los" hangen alvorens hem met de juiste aansluiting te

verbinden: een eventuele kortsluiting of onderbreking tussen a n o d e en kathode is dan meteen te herkennen.

lijke 0,7 V. Alleen basisspanningen die boven deze waarde liggen, aktiveren d e transistor. Dit is niet het geval bij d e kombinatie in figuur 2. Hier werden een NPN- en een PNP-transistor achter elkaar geschakeld. Hoewel d e funktie dezelfde is als die van daarnet (het vermenigvuldigen van de stroomversterkingsfaktoren),

bedraagt de drempelspanning slechts 0,7 V. Figuur 2 laat een NPNDarlington zien en figuur 3 een PNP-Darlington (ook met een drempelspanning van slechts 0,7 V). Uiteraard ontbreken bij deze schakelingen enkele eigenschappen van d e normale Darlingtonschakeling.

1 NPNDarlington

NPNDarlington

tfK

#*

K

#

rK J NPN 0 ,>SL

PNPDarlington

P-

(\ €) ^E ^E

isfr

-© ÏE 86629X3

brom een wanklank in de zelfbouw-versterker Brom uit de luidspreker — een verschijnsel dat zelfs ervaren elektronici tot vertwijfeling kan brengen. Wat zijn de belangrijkste oorzaken en hoe komt men er van af? U leest het in dit artikel. Brom is er de oorzaak van dat vele zelfgebouwde audioschakelingen nooit het stadium van praktisch gebruik bereiken. Een versterker die bromt is een verschrikking, en zal, hoe g o e d de overige eigenschappen ook mogen zijn, uiteindelijk in de rommeldoos belanden. Maar zo gemakkelijk m a g men zich het plezier in de elektronica niet laten ontnemen! De oorzaak van alle brom is het feit dat ons 220-Vlichtnet een wisselstroom van 50 Hz voert. Deze netfrekwentie, die op alle leidingen in huis aanwezig is, wordt langs verscheidene wegen op de omgeving overgedragen: induktief (door middel van een magnetisch veld), kapacitief (via een elektrisch veld), of zelfs in de vorm van een elektromagnetische golf. Bijgevolg voert elk stukje geleidend materiaal dat zich in huis bevindt, een min of meer duidelijk meetbare bromspanning ten opzichte van aarde. Raak met uw vinger maar eens de ingang van een oscilloskoop aan, en u zult een flinke wisselspanning meten, soms ter grootte van enkele volts. Bovendien is bijna elke audioschakeling wat betreft d e voeding aangewezen o p het 220-V-net. Voor dit doel wordt meestal een netvoeding met een trafo en een gelijkrichtschakeling toegepast, en deze kan een oorzaak van bromproblemen zijn. Nu is

het weliswaar niet mogelijk het 220-V-net af te schaffen, maar tegen de ongewenste bijwerkingen ervan kan wel degelijk iets worden ondernomen.

Trafo De problemen beginnen al bij d e trafo. Het magnetische strooiveld van een normale trafo is b e p a a l d niet gering, en induceert dus kleine bromspanningen op alle draden die zich in de omgeving be-

vinden. Kabels en (deel)schakelingen die een signaal voeren mogen daarom niet in d e nabijheid van een trafo worden gemonteerd. Bovendien heeft het strooiveld van een trafo (uitgezonderd ringkerntrafo's) een b e p a a l d e voorkeursrichting (zie figuur 1). Het beste monteert men de trafo met d e wikkeling in vertikale stand (figuur 2a), of in elk geval zo, dat de trafo op zijn kant staat (figuur 2b); een geheel

horizontale montage (figuur 2c) moet beslist worden vermeden. In het uiterste geval kan men de trafo nog met behulp van een metalen plaatje of doos (staal, mu-metaal, of iets dergelijks) afschermen van d e overige elektronica. Dat de draden die wisselspanning voeren zo kort mogelijk moeten zijn, en dat zich naast deze draden geen signaalvoerende kabels mogen bevinden, spreekt natuurlijk vanzelf. Deze draden moeten indien mogelijk worden getwist (in elkaar gedraaid).

Gelijkrichting Omdat onze audioschakelingen gevoed worden met gelijkspanning, moet men d e wisselspanning van de trafo eerst gelijkrichten en afvlakken. Maar een gelijkspanning die o p deze wijze verkregen wordt, is (in tegenstelling tot d e spanning uit batterijen) niet geheel vrij van wisselspanningsresten. Omdat het aandeel van de wisselspanningsresten zo l a a g mogelijk moet zijn, komt enkelzijdige gelijkrichting (figuur 3a) voor audio-toepassingen niet in aanmerking; de dubbelzijdige gelijkrichting (met twee dioden of een brugschakeling, zie figuren 3b en 3c) is d e enige juiste methode. Ook de kapaciteit van de bufferelko C moet voldoende groot zijn. Als vuistregel wordt vaak gesteld: minstens 2200 ^F elex — 4-21

,

^

©

© ©

fout - j a

X

wikkeling

-® I—©

© ©

kern

verboden «-, gebied

O

goed

-®

gelijkrichting

*F

-©

goed schakeling

© ©

goed

"©

O

gelijkrichting

goed

78 XX

schakeling

~@

© © %

X \

%•••:.

O

.;;•

O

-®

'**.-: •*'.*.

•

m. per ampère Pij maximale stroomafname. Bufferelko's voor Promgevoelige versterkertrappen moeten nog ruimer worden bemeten. Bovendien moet bij dergelijke versterkertrappen d e bufterelko altijd gevolgd worden door een schakeling die de spanning stabiliseert. De driebenige, geïntegreerde spanningsregelaars van het type 78XX of 79XX zijn in dat geval praktisch onmisbaar. Als d e bromspanning zo l a a g mogelijk moet zijn, is het van groot belang dat men de bedrading van het gelijkricht- en stabilisatie-deel op de juiste wijze uitvoert. Het 4-22 - elex

\ gelijk-

p?' fout

schakeling

0

-M schema van figuur 4 toont hoe de bedrading in de praktijk moet worden aangebracht (zie ook de foto). De kritische punten zijn de drie meervoudige verbindingen o p d e aansluitdraden van de bufferelko's. Enerzijds moeten de " + " en de "—" van de gelijkrichter verbonden worden met de aansluitpunten van d e bufferelko's. De d o o r g a a n d e leidingen (zie pijlen) moeten echter beginnen o p diezelfde aansluitpunten, of, en dat is beter, o p een punt dat nog dichter bij het elkolic h a a m ligt (zie foto). Het knooppunt van de beide eiko's is het punt waar alle aankomende en door-

g a a n d e leidingen (dus ook de "±"-aansluitingen van de spanningsregelaars) bij elkaar moeten komen. Nogmaals: alle massaleidingen van een netvoeding moeten op één enkel soldeerpunt gekoncentreerd worden. Het "waarom" van deze methode laat zich als volgt verklaren: de aansluitdraden van een bufferelko hebben een ohmse weerstand; deze is weliswaar gering, maar altijd nog zo groot dat bij gebruik van schakelingen die hoge stromen afnemen (bijvoorbeeld eindversterkers) over de d r a a d een bromspanning zal ontstaan. De beschreven principes

Figuur gericht veld.

79 XX

-0

1. Een trafo heeft een magnetisch strooi-

Figuur 2. Verschillende opstellingen van de trafo ten opzichte van de overige elektronica. Figuur 2c heeft, wat betreft het magnetische strooiveld, de ongunstigste eigenschappen. Figuur 3. Enkelzijdige gel ijkrichting dient men in principe te vermijden. Dubbelzijdige gelijkrichting, met een bruggelijkrichter of twee dioden, is beslist noodzakelijk. Figuur 4. Ter voorkoming van bromspanningen over de ohmse weerstanden van de aansluitdraden van de bufferelko's, moet men zich strikt aan dit bedradingsvoorbeeld houden.

gelden ook voor nietsymmetrische netvoedingen. Omdat er in dat geval slechts één bufferelko aanwezig is, moet men de onderste helft van figuur 4 wegdenken.

Bedrading Omdat schakelingen voor d e audio- en de muziekelektronica altijd moeten worden afgeschermd tegen storingen "van buiten" door middel van een metalen behuizing, kunnen ook de cinch-chassisdelen die voor d e in- en uitgangen gebruikt worden, een bron van problemen zijn. Juist bij zelfbouw-apparaten moeten deze chassisdelen geïsoleerd gemonteerd worden, anders ontstaan gemakkelijk zogeheten "aardlussen'! dat zijn lusvormige, gesloten circuits in de massabedrading die zich ten opzichte van het magnetische transformator-strooiveld gedragen als een soort extra sekundaire wikkeling. Het strooiveld induceert in de aardlus een bromspanning die (door de geringe weerstand van de aardlus) een grote stroomsterkte ontwikkelt (zie figuur 5a). Het gevolg is dat op elk punt van de aardlus verschillende bromspanningen aanwezig zijn; deze

Figuur 5. Gebruik afgeschermde kabel voor de bedrading van de chassisdelen. Door het bedradingsprincipe van figuur Sb toe te passen, worden aardlussen voorkomen. Monteer de chassisdelen in elk geval geïsoleerd van de kast. Figuur 6. Zo moet de bedrading worden aangebracht als men voor- en eindversterker in dezelfde kast monteert. Kritisch zijn de aansluitingen van de voor- en eindversterkerprinten, de bedrading van de luidsprekerklemmen (isoleren!) en de verbinding tussen de massa en de kastaarding.

worden d a n bij de signaalspanning opgeteld en keurig meeversterkt. Veel beter is d e aansluiting volgens figuur 5 b Alleen bij d e gevoeligste ingang (mikrofoon, pickup) wordt de kabel-afscherming zowel met de print als met het chassisdeel verbonden. De massa-aansluitingen van alle andere chassisdelen worden door middel van een extra d r a a d met de massa-aansluiting van deze ene ingang verbonden, en d e resterende kabelafschermingen laat men a a n de zijde van het chassisdeel "open". Bij een vermogensversterker worden de massaklemmen van de luidsprekeraansluitingen rechtstreeks verbonden met het massapunt van de netvoeding; verbind ze dus niet met de naburige chassisdelen. Als men de voorversterker en de eindtrap in dezelfde kast onderbrengt, worden d e netvoedingen van de beide schakelingen niet met elkaar verbonden. Men verbindt slechts de uitgang van de voorversterker via een afgeschermde kabel met de ingang van de eindversterker (bij stereo dubbel uitvoeren; zie figuur 6). De afschermingen van d e beide kabels wor-

aard leiding

den via een weerstand van 100 ohm verbonden met de massa-aansluitingen van d e ingangen o p de eindversterkerprint. Deze weerstanden verhinderen dat d e geïnduceerde bromspanning een grote stroom ontwikkelt, zodat het aardlus-effekt minimaal blijft. Soms kan men nog een beter resultaat bereiken door een van de weerstanden weg te laten en de 100-ohm-massaverbinding bij slechts een van de eindversterkers a a n te brengen. Een andere maatregel ter voorkoming van aardlussen via d e LF-kabels betreft d e kastaarding. De aardleid i n g van de netkabel verbindt men met d e kast; dit aardpunt wordt o p zijn beurt via een weerstand van 100 ohm verbonden met d e massa-aansluiting van d e voorversterkernetvoeding. Zelfbouwers die al deze aanwijzingen nauwkeurig opvolgen, hoor je zelden brommen.

trafo en gefijkrichter

netvoeding {voorversterker)

QOV^

s

T^re

kast

elex - 4-23

mamba looplicht met "gaspedaal"

Volgens het woordenboek is een mamba een in Afrika voorkomende, zeer giftige slang. Omwille van de "swingende" naam hebben we het beestje maar snel van de giftanden ontdaan en er wat lampjes in gezet, zodat we onze mamba hier als opzienbarende "getemde" lichtslang kunnen presenteren. Een slang kan haar prooi ongemerkt besluipen, of zich bliksemsnel op het nietsvermoedende slachtoffer storten. Kortom: een slang kan, al naar d e omstandigheden, langzaam of snel zijn. De wijd verbreide benaming "lichtslang" voor een in discotheken en etalages graag gezien lichteffekt is dus eigenlijk niet geheel juist: in tegenstelling tot een slang beweegt een looplicht meestal met een konstante snelheid. Dit wat bij ons "Las Vegas-looplicht" uit een vorig nummer niet anders. Bij het alternatief dat we hier presenteren, draait alles om d e lettergreep: "-gas"! In ons nieuwe looplicht hebben we een 4-24 — elex

soort "gaspedaal" ingebouwd, zodat we de snelheid waarmee de lampjes zich lijken te bewegen, binnen ruime grenzen kunnen regelen. In de praktijk doen we dit met een stuurspanning. Hiervoor kunnen we allerlei signaalbronnen "aanboren". Eén van de talloze toepassingsmogelijkheden is, d e stuuringang van d e lichtslang a a n de LF-stuuraansluiting van een lichtorgel te hangen. Op elk moment is de "loopsnelheid van het licht" d a n een maat voor het aandeel van bijvoorbeeld de bassen in een muzieksignaal. Dat ziet er inderd a a d een beetje vreemd uit, maar wij denken (en onze lezers hopelijk ook)

dat juist het experimenteren met nieuwe en ongewone zaken er toe bijdraagt ons b l a d net dat "aparte" tintje te geven. Omdat het looplicht modulair is o p g e b o u w d , heeft het nog een heel belangrijk pluspunt: de totale lengte van d e "slang" (de lampjesketting) is eigenlijk onbeperkt, en kan bovendien te allen tijde verder worden uitgebreid.

Zo werkt het De kleinste eenheid van d e lichtslang bestaat uit een monostabiele multivibrator (monoflop), die we met een enkele inverter opbouwen. We g a a n hier even wat dieper o p in.

Een monostabiele multivibrator is een schakeling waarvan de uitgang gedurende een b e p a a l d e (konstante) tijd T "omklapt" wanneer er a a n d e ing a n g een (positieve of negatieve) flank optreedt. Bijvoorbeeld: een spanningsverandering van "0" naar " 1 " o p d e ingang heeft tot gevolg dat d e uitg a n g gedurende korte tijd " 1 " wordt. Door het achter elkaar plaatsen van monoflops wordt de ingangspuls "doorgeschoven" (figuur 1). De lengte van deze "korte tijd" wordt onder andere b e p a a l d door de kondensatoren C en de weerstand R, én door d e spanning Us o p de stuurleiding. Hiermee hebben we eigenlijk alles

al gezegd! Wanneer we dus meer monoflops achter elkaar schakelen, zoals in figuur 2 (de eigenlijke schakeling) te zien is, d a n krijgen we helemaal "vanzelf" een looplicht. Het logisch-'Vnivo plant zich binnen de keten van de ene monoflop naar d e andere voort. Daarbij is de uitgang van elke inverter via een stuurtransistor met een lampje verbonden, zodat het nivo op elk moment zichtbaar is. Zodoende krijgen we het volgende: 1. De lampjes lichten telkens na elkaar op. 2. Elk lampje g a a t uit zodra het volgende gaat branden. Er zit echter nog een klein addertje onder het gras: bij het inschakelen van de voedingsspanning wordt het logisch nivo van de diverse inverters door het toeval b e p a a l d . Dat betekent in de praktijk, dat na inschakelen doorgaans meerdere lampjes tegelijk zullen branden. Het zo ontstane pakoon wordt d a n gewoon door de keten geschoven. Als we willen dat er tegelijkertijd slechts één

monofiop 1

lampje brand, d a n moeten we dus alle overbodige "enen" in de keten kwijt. Dat doen we door middel van drukknop S1, die de ingang van N1 kortsluit en zodoende een "0" in de keten "inprogrammeert". Na het inschakelen, drukken we dus zó lang o p S1 tot er nog maar één lampje brandt. Om S1 o p het juiste moment te kunnen loslaten, is het wenselijk d e loopsnelheid met P1 zoveel mogelijk te verlagen. Om het looplicht in beweging te houden, moeten we trouwens nog iets in de gaten houden. Om te voorkomen dat d e doorgeschoven " 1 " bij de

monoflop 2

Figuur 1. Blokschema van de "slangmodule": met een keten van in serie geschakelde monoflops krijgen we het licht aan het lopen, terwijl de snelheid door middel van de stuurspanning Us van langzaam kruipen tot rappe sprint kan worden gevarieerd. Figuur 2. Dankzij het gebruik van de zesvoudige inverter 40106 neemt de kleinste eenheid van het modulaire looplicht maar weinig plaats in beslag, temeer omdat de voeding en de gelijkrichter voor het audiosignaal maar één keer gebouwd hoeven te worden. De stuurtransistoren Tl t/m T6 zijn beslist onmisbaar, aangezien de uitgang van een inverter niet in staat is voldoende stroom voor een gloeilampje te leveren.

laatste inverter "over de rand valt", moet d e uitg a n g ("F") weer met d e ing a n g ("B") worden verbonden. Dit geldt ook voor een serieschakeling van meer printen. Maar daar komen we later nog op terug. We spreken in dit geval over een "lus" of "lusoscillator". We hebben al eerder gezegd dat d e snelheid van het looplicht afhangt van de spanning o p de stuurleiding (C), waarmee de weerstanden R1 t/m R6 verbonden zijn. Deze spanning kan met P1 "met de h a n d " worden ingesteld of worden b e p a a l d door de amplitude van een externe wisselspanning (het al eerder g e n o e m d e muzieksignaal). Deze audiospanning wordt met behulp van D5 en D6 gelijkgericht en met C8 afgevlakt. Op d e print bevindt zich bovendien een klein netvoedinkje (zonder de trafo). Om de schakeling a a n het werk te krijgen, hebben we alleen nog maar een (bel)trafo van 2 x 6 V nodig. Als we meer d a n één print opbouwen, hoeft het voe-

elex - 4-25

dingsgedeelte natuurlijk maar één keer gebouwd te worden. Omdat er telkens slechts één lampje tegelijk brandt, speelt het aantal lampjes geen rol voor het door d e trafo te leveren vermogen. De rest van d e elektronica verbruikt nauwelijks stroom, zodat ook voor een lange lichtslang een trafo van 1 A voldoende zal zijn.

bouwd (D5, D6r D7, C7, C8, P1, P2) en wel o p d e eerste print. 3. De voedingsspanning voor d e inverter-IC's: Deze leiding hebben we d e letter A meegegeven; alle punten A van alle printen moeten met elkaar worden verbonden. 4. De voeding voor d e gloeilampjes: De aansluiting hiervoor draagt d e letter D. Ook hier: alle punten D doorverbinden. 5. De gezamenlijke massalijn E: Alle punten E moeten met elkaar worden verbonden, zoals ook duidelijk uit figuur 3 blijkt. Tot slot nog een tip voor het gebruik van deze schakeling als een ongewoon lichtorgel (of superVU-meter). Wie over het nodige zakgeld beschikt, kan het volgende eens proberen: drie onafhankelijke lichtslangen aansluiten o p d e uitgangen van de drie band-doorlaatfilters van een "gewoon" lichtorgel (figuur 4). Elk van d e drie slangen vertegenwoordigt nu één van de frekwentiegebieden "laag", "midden" en "hoog". Aan d e hand van d e "kruipsnelheid" van d e drie slangen is het

Van module tot reuzeslang Figuur 3 laat zien hoe we meerdere modules achter elkaar kunnen rijgen, wanneer we een prestigeobjekt willen hebben en dus a a n zes lampjes niet genoeg hebben. 1. De lusoscillator: Uitgang F van elke print wordt met ingang B van d e volgende print verbonden. Let op: d e uitgang van d e laatste print wordt aangesloten o p d e ing a n g van d e eerste print! 2. De stuurspanningslijn C: De C-ingangen van d e tweede en alle volgende printen worden met het punt C van d e eerste print verbonden. De gelijkrichter voor het audiosignaal hoeft d a n ook maar één maal te worden ge-

3 D

Audio

E

D

I

I

E

D

L

-

C

3

F

C

4

A

geschatte kosten van de onderdelen zonder trafo en lampjes: ca. f 30,—

1

D

E

Figuur 3. Zo "hangen" we meerdere modules aan elkaar; behalve de seriële aansluitingen B en F wordt de hele bedrading parallel uitgevoerd.

E

F A

B

—• B

F

c

F

• B

F

$

\

C

A

C

A

1

banddoorlaat 1 (bassen) lichtslang 1 •

audio signaal bron

\r\

^

~n-

*

banc doorlaat 2 (mid jen)

lichtslang 2

H J\ -2 ^-CHKÏ |™0°°0 1
Iv llv 1

h

bai iddoorlaat 3 (ho38)

•

4-26 — elex

Figuur 4. Gebruikerstip voor drie onafhankelijke lichtslangen van willekeurige lengte: het audiosignaal wordt met behulp van drie banddoorlaatfilters in een laag, midden en hoog frekwentiegebied opgesplitst. De afzonderlijke signaalamplitudes bepalen de loopsnelheid van de bijbehorende ketens, waaruit we dan weer het aandeel van laag, midden en hoog kunnen "teruglezen".

r

/T 1

R1...R6 = 4,7 MQ R7...R12 = 3,9 kS R13 = 100 kS P1 = 5-kQ-potmeter, lineair P2 = 10-kQ-instelpotmeter C1...C6 = 10 nF C7 = 1 fiF/63 V C8 = 1 /iF/16 V C9 = 100 ^F/25 V T1...T6 = BC547B D1...D4 = 1N4001 D5...D7 = 1N4148 IC1 = 40106

E

C

D

Onderdelenlijst (voor één module)

51 = druktoets (enkelpolig maakkontakt) 52 = netschakelaar (dubbelpolig aan-uit) Tr1 = 2 x 6 V/1 A La1.. ,La6 = gloeilampje 6 V/ 50 mA F1 = zekering 500 mA traag 1 standaardprint formaat 4 (voor twee modules met één netvoeding)

1

D

B

A

dan mogelijk o p elk moment het aandeel van d e drie frekwentiebanden in het totale signaal onbetwistbaar vast te stellen. Iemand d i e dit voor het eerst ziet, zal er misschien even a a n moeten wennen, maar is gegarandeerd wél meteen onder d e indruk: drie naast elkaar voortkruipende slangen, die zich o p d e maat van de muziek bewegen en, als zijn ze in een wedstrijd verwikkeld, elkaar steeds inhalen, soms even "op a d e m " moeten komen, om daarna weer in ijltempo verder te g a a n .

r\ i~

A _r -D

86612X4

Figuur 5. Om de schakeling op te bouwen, hebben we een standaardprint formaat 4 nodig.

gelijkrichter-kaskade een hoogspanningsexperiment Wie in een schakeling een hogere spanning nodig heeft dan de voeding kan leveren, hoeft niet altijd zijn toevlucht te nemen tot een transformator. Als de benodigde stroom klein is, kan een gelijkrichterkaskade de voedingsspanning een aantal malen vermenigvuldigen. Een kaskadegelijkrichter waarover in "Hoe zit dat?" al werd gesproken, is een betrekkelijk simpele schakeling, waarmee wisselspanningen op een hoger nivo kunnen worden gebracht. De kaskade bestaat uit een aantal dioden en eiko's. Om de werking duidelijk te maken, hebben wij een proefmodel gebouwd (zie foto). Met als voedingsbron een 4,5-V-batterij kwamen we uit o p een onbelaste spanning van 60 V!

Om te beginnen is er natuurlijk een wisselspanningsbron nodig. In het blokschema (figuur 1) is dat d e AMV, d e astabiele multivibrator, die gevoed wordt door de batterij. Daardoor ontstaat er tussen d e koliektor van T1 of T2 (figuur 2) ten opzichte van massa een wisselspanning van ongeveer 4 V. T1 en T2 geleiden beurtelings; daarom bedraagt het spanningsnivo a a n d e koliektor van T1 4 V o p het moment dat de

koliektor van T2 nul volt voert, en omgekeerd. Met behulp van een meerkanaalsoscilloskoop hebben we die spanningen zichtbaar gemaakt (figuur 3). De bovenste twee lijnen volgen de koliektorspanningen van T1 en T2. Onderaan zien we, wat er gebeurt als we de spanning meten tussen de twee kollektoren: we krijgen een wisselspanning, die tweemaal zo hoog is als d e afzonderlijke koliektorspanningen. Dat is dus

alvast mooi meegenomen: de uitgangsspanning bedraagt ongeveer 8 V. Die wisselspanning gaat naar twee kaskadeschakelingen. De ene levert een positieve achtvoudige spanningsvermenigvuldiging, de andere een negatieve. Theoretisch zouden dus de uiteinden van de kaskaden ten opzichte van elkaar een spanning van 16 x 8 = 128 V moeten voeren. In d e praktijk blijken d e verliezen nogal elex - 4-27

groot te zijn: wij kwamen niet verder d a n c a . 60 V. Onbelast, wel te verstaan: zodra er een stroomverbruiker o p d e uitgang werd aangesloten, d a a l d e de spanning flink. Dat zou kunnen worden opgevangen door voor d e eiko's grotere waarden te kiezen. Helaas wordt d a n al gauw het punt bereikt, waarop de afmetingen en de prijs van de schakeling die van een transformator g a a n overtreffen. De uitgangsspanning wordt uiteraard ook hoger als d e voedingsspanning wordt verhoogd. Bij een batterijspanning van 12 V zou er 180 V op d e uitg a n g moeten staan. Probeer dat maar liever niet: de dioden en de eiko's stellen zulke spanningen allerminst o p prijs, en het menselijk organisme is er nog minder tegen opgewassen.

Figuur 1. Het blokschema van onze "hoogspanningsgenerator". Twee achtvoudige kaskaden vermenigvuldigen de uitgangsspanning van de multivibrator. Figuur 2. Kaskadeschakelingen zijn erg ongezond voor dioden en eiko's; daarom hebben we zo goedkoop mogelijke onderdelen gebruikt. De oscillatorfrekwentie van de multivibrator bedraagt ongeveer 30 kHz. Figuur 3. Bovenaan op het beeldscherm van de oscilloskoop staan de kollektorspanningen van Tl en T2 ten opzichte van massa. Onderaan is duidelijk te zien, dat de spanning tussen de twee koliektors onderling tweemaal zo groot is. Foto. De schakeling zit zo overzichtelijk in elkaar, dat een print niet eens nodig is. Tenslotte is het maar een experiment. 4-28 — elex

uitslag fotowedstrijd meer dan 400 inzendingen beoordeeld

kleur. De in deze eerste ronde geseiekteerde inzendingen werden vervolgens door elk jury-lid gehonoreerd met een cijfer. Na het uitvoeren van een aantal optelsommetjes kwamen de 19 winnaars uit de bus. De hoofdprijs werd toegekend aan de heer E. Bongers uit Maastricht. Hij zal binnenkort de door Philips Nederland aangeboden oscilloskoop met bijbehorende meetprobes uitgereikt krijgen (waaraan we in een van de komende nummers aandacht geven). En tevens was het de bedoeling dat hij op kosten van Uitgeversmij. Elektuur B.V. het weekend zou doorbrengen in het 5-sterren-hotel "Maastricht". Tja, en gezien het feit dat de heer Bongers op een steenworp afstand van dit hotel woonachtig is, leek ons een kleine korrektie van de Elektuur-prijs gewenst. Op zijn verzoek hebben w e een reservering geplaatst voor een weekend-verblijf in een hotel te Amsterdam. Als tweede uit de strijd kwam de heer J. Wösten uit het Brabantse Son. Hij zal inmiddels wel de Philips-oscilloskoop met toebehoren ingezet hebben bij het uitoefenen van zijn elektronica-hobby. De digitale multimeter (de derde prijs) ging naar de heer G. van Hurck uit het Belgische Gent. En dan waren er nog een aantal calculators (4-de, 6-de, en 15-de t / m 19-de prijs, aangeboden door Texas Instruments Holland B.V.), een waardebon van DIL Elektronica B.V., 12 Elektuur-boekenpakketten en twee door de redaktie van Foto & Doka aangeboden jaarabonnementen te verdelen. De totale uitslag van de wedstrijd ziet er als volgt uit: hoofdprijs: E. Bongers, Maastricht (NL) 2-de prijs: J. Wösten, Son (NL) 3-de prijs: G van Hurck, Gent (B) 4-de prijs: H v.d. Brink, Kampen (NL) 5-de prijs: J . Peeters, Maasbree (NL) 6-de prijs: B. Kalshoven, Castricum (NL) 7-de prijs: H Kolbrink, Hengelo (NL) 8-ste prijs: J. de J o n g , Vlaardingen (NL) 9-de prijs: C. Boers, Haarlem (NL) 10-de prijs: M . van der Meer, Den Helder (NL) 11-de prijs: A Wieringa, Groningen (NL) 12-de prijs: J. van Boordt, Landsmeer (NL) 13-de prijs: W . Bouchier, Almelo (NL) 14-de prijs: J. van Dalen, Rotterdam (NL) 15-de prijs: J. van Houten, Meppel (NL) 16-de prijs: J. Bouvy, Leusden (NL) 17-de prijs: J. Pleiter, Stadskanaal (NL) 18-de prijs: G Swennen, Antwerpen (B) 19-de prijs: H v. Dongen, Zevenhuizen (NL)

Onder de naam "Fototronica" werd in het januari-nummer een fotowedstrijd aangekondigd waaraan iedereen kon meedoen en waarmee aardige prijzen te verdienen vielen. De jurering zit er inmiddels op; moeizaam maar met plezier hebben we ons door de onverwacht hoge stapel inzendingen heengewerkt om daaruit 19 inzendingen met een prijs te kunnen bekronen. Voorwaar geen eenvoudige opgave. Om er voor te zorgen dat iedereen die zijn inzending had voorzien van een retourenvelop en naast de prijzenpot zou vallen, zijn foto of dia weer teruggestuurd kreeg, moest er nogal wat geadministreerd worden. Ondanks het feit dat de meeste foto's en dia's in stevig karton o.i.d. waren verpakt, bleek menige inzending niet bestand te zijn geweest tegen het bruut geweld waaraan zij op haar postale weg werd blootgesteld. Er was zelfs één inzending bij die aan de jaarwisseling een behoorlijke kater had overgehouden; een zeker niet onopvallende zwarte roetvlek van onbescheiden afmeting sierde de envelop. De reuk deed ons vermoeden dat hierbij een luidruchtig produkt van Oosterse makelij in het spel moest zijn geweest. De foto zelf had de explosie gelukkig overleefd. Vooral de dia's in glasraampjes bleken het tijdens het transport en onder de stempelmachine moeilijk gehad te hebben. Beschadigingen van foto's en dia's hebben we natuurlijk niet laten meewegen bij de beoordeling van de inzendingen. Het reglement stond slechts één inzending per deelnemer toe. Toch meenden enkelen zich daar niet aan te moeten storen en bedachten de meest ingenieuze truuks om aan het wakend oog van de jury te ontsnappen. Dat is in een aantal gevallen zeker niet gelukt. Kennelijk hadden deze inzenders moeite met het maken van een keuze uit hun produkties. Die keuze hebben we aan een onpartijdig persoon uit eigen huis overgelaten. En dan de beoordeling van al die inzendingen. Nadat alle foto's en dia's een plaatsje o p een tafel of een lichtbak gevonden hadden, werden ze door een zestal jury-leden op hun kwaliteiten beoordeeld, leder jury-lid kenmerkte de naar zijn mening zes beste inzendingen met een kaartje van opvallende

De jury bedankt iedereen die aan de wedstrijd Fototronica heeft meegedaan en feliciteert bij deze nogmaals alle prijswinnaars. Ook nog een woord van dank aan Philips Nederland, Texas Instruments Holland B.V., DIL Elektronica B.V. en de redaktie van Foto Et Doka, die allen voor deze fotowedstrijd het overgrote deel van de prijzenpot hebben gevuld.

Voor geen enke, .urvlid kwam ^ ^ ^ 1 ^ ^ punten deze door E. Bongers te M ^ ™ „ e ™ t e _ n r i i s _ w i n n a a r dus. ' ! ' „ : ; S » . = n ö n o m s , . « d = , , ~ - p * > * n . a . du,. ranglijst stond

^

£üa^iü^=^*«*~

De 4 d e prijs was ook zo'n foto waar we echt niet omheen konden. Zéér verzorgd, technisch razendknap, deze plaat van H. v/d Brink uit Kampen.

De 3 d e prijs werd in de wacht gesleept door deze foto van G. v. Hurck uit Gent (B). Een ijzersterke foto — puur vakwerk.

Bij de 6 d e prijs past natuurlijk maar één kommentaar: een ei hoort erbij! Een origineel werkstuk van B. Kalshoven uit Castricum.

De 5 d e prijs. Een verrassend staaltje vuurwerk en onze komplimenten voor de maker, J. Peeters uit Maasbree.

8 s t e prijs: J. de Jong, Vlaardingen. 7 d e prijs: H. Kolbrink, Hengelo.

9 d e prijs: C. Boers, Haarlem.

1 1 d e prijs: A . Wieringa, Groningen.

S

Xk m

M

V

10 d e prijs: M.C. van der Meer, Den Helder.

>.

13 de prijs: W. Bouchier, Almelo.

„

L

12 d e prijs: J.W. van Boordt, Landsmeer.

14 de prijs: J. van Dalen, Rotterdam.

15 de prijs: J.A. van Houten, Meppel.

16 de

prijs: J. Bouvy, Leusden.

18 de prijs: G. Swennen, Antwerpen (B).

17de p r i j s : j . Pleiter, Stadskanaal.

19de prijs: H. van Dongen, Zevenhuizen.

stroboski

»!§]§

lichtflitsen aan de lopende band

Geen feest zonder lichtorgel en geen feest zonder stroboskoop. Na het lichtorgel dat reeds in de Elexnummers van december en januari werd beschreven, nu de stroboskoop. Bovendien kan een dergelijke stroboskoop met instelbare flitsfrekwentie ook voor "serieuze" doeleinden worden ingezet. In principe werkt de flitsbuis van een stroboskoop o p dezelfde wijze als een neonlamp. In een glazen buis bevindt zich een edelgas dat een bepaald e druk heeft (meestal minder dan de luchtdruk in onze atmosfeer). De uiteinden van d e buis zijn elk voorzien van een ingesmolten, metalen elektrode. Als men nu tussen beide elektroden een spanning aanbrengt, en deze langzaam opvoert, zal er bij een b e p a a l d e spanning plotseling stroom g a a n lopen. Dit heeft tot gevolg dat het gas oplicht, d e buis is d a n ontstoken. Met de processen die zich in de buis afspelen, zullen we ons in dit artikel niet bezig houden. Onthoud echter, dat d e buis gevuld is met het edelgas xenon; dat de

ontsteking pas plaats vindt bij enige kilovolts; en dat hiervoor een speciale ontsteekelektrode nodig is. Als we de lichtflits zo krachtig mogelijk willen maken, moeten we er natuurlijk voor zorgen dat de energievoorziening van de buis toereikend is. In onze schakeling wordt de benod i g d e energie opgeslagen in twee kondensatoren. Hoewel de totale spannig over de twee eiko's 600 V bedraagt, is dat niet voldoende om de buis te ontsteken: eerst moet d e kondensatorlading nog worden omgezet in d e genoemde hoogspanningsimpuls.

Wattsekonden? Door de spanningsverdubbelaar die uit D1 en D2 bestaat, worden C1 en C2

elk tot een spanning van 300 V o p g e l a d e n . Omdat d e eiko's in serie geschakeld zijn, is voor de buis een spanning van 600 V beschikbaar. De energie die de buis voor elke flits ter beschikking heeft, is dus afhankelijk van de kapaciteit van de beide eiko's. Deze energie (die wordt uitgedrukt in wattsekonden) kan worden berekend uit d e helft van het produkt van kapaciteit en spanning der kondensatoren in het kwadraat (V2C • U2). Als de kondensatoren bijvoorbeeld een kapaciteit hebben van 2,2 ^F en elk is o p g e l a d e n tot een spanning van 300 V, d a n zal d e beschikbare energie-inhoud dus 0,2 Ws bedragen. Op het eerste gezicht lijkt dat niet zoveel. Een normale, kleine flitsbuis heeft

immers een belastbaarheid van 20 Ws! Maar wees voorzichtig! Het aantal wattsekonden waarmee de belastbaarheid van een flitsbuis wordt opgegeven, is uitsluitend van toepassing wanneer er geflitst wordt met tussenpozen van enkele sekonden — net als bij de elektronenflitser van een fotokamera. Bedraagt d e flitsfrekwentie echter 1 Hz of meer, wat bij een stroboskoop vrijwel steeds het geval is, d a n moeten we uitgaan van het kontinuvermogen in watt. Hoewel de fabrikanten dit gegeven meestal niet vermelden, is uit de praktijk bekend dat het maximale kontinuvermogen in watt ongeveer 10% tot 15% van de opgave in wattsekonden bedraagt. Een flitsbuis van 20 Ws kan bijvoorelex — 4-29

D1'

F1

R3

A

•MHSft

M/100 V n a

1W

Tr i

,

0 106D

ontsteek trafo

© R1 |220O| 10W

B2 |2200t 10W

flitsbuis

2 .. 4M7 350 V

T

D1,D2 = 1N4007 D3. D4 = BR100

4U7 350 V

J35

Figuur 1. Het schema van de stroboskoop.

'\

/\

1 f r l1

[ e

1

Sk*m mm

c\

beeld een kontinue belasting van hoogstens 2 W tot 3 W verdragen; alleen dan kunnen we van de buis een redelijke levensduur verwachten. Bij C1 = C2 = 2,2 ^F en een flitsfrekwentie van 7 Hz (deze wordt b e p a a l d door R5 en C3) ontstaan per sekonde zeven flitsen van elk 0,2 Ws. Het kontinuvermogen bedraagt dus 1,4 W. Neemt men voor C1 en C2 eiko's van 4,7 ^F, d a n zal het kontinuvermogen precies 3 W bedragen — en hoger mogen we bij een buis van 20 Ws beslist niet g a a n . Wie buizen met andere Ws-waarden toepast, kan de maximale kapaciteit van de eiko's g l o b a a l berekenen met behulp van de volgende formule: X •3

C1 = C2

f In deze formule is X de opgave in Ws, f de flitsfrekwentie in Hz, en de uitkomst is d e kapaciteit in ^F. Vergeet echter niet dat men met deze formule de kapaciteit berekent die maximaal toelaatbaar is. 4-30 -

elex

•

Q

^

L-K-OID 2

ft

i Jf

1 <

G

Neem de eiko's dus liever iets kleiner, en zeker nooit groter d a n d e gevonden waarde.

De schakeling R3 en R4 beschermen D1 en D2 tegen te hoge stromen; zonder deze stroombegrenzing zouden de dioden het niet lang uithouden, want o p het moment dat er geflitst wordt, is de buis zeer laagohmig. De funktie van C1 en C2 is reeds toegelicht. Een meer interessant aspekt van de stroboskoopschakeling is het gedeelte dat de hoogspanningsimpulsen opwekt. We beginnen bij d e uitgang. Het funktioneren van d e ontstekingstrafo Tr1 is te vergelijken met de werking van de bobine in d e auto. Een sterke stroomimpuls heeft tot gevolg dat a a n de sekundaire zijde een hoogspanningsimpuls ontstaat. Stel dat C3 zojuist ontladen is. Op dat moment sperren D3, D4 en Th1. D3 en D4 zijn diacs (ook wel trigger- of vierla-

K

Figuur 2. Deze afbeeldingen kunnen dienstig zijn bij het vinden van de juiste aansluitingen. Figuur 3. De stroboskoop wordt opgebouwd met behulp van een stuk pertinax tof printplaat zonder koper) dat voorzien is van twee rijen soldeerlippen — dat is veiliger in verband met de netspanning.

C

gendiodes genaamd). Een d i a c spert zolang de aang e l e g d e spanning niet groter is d a n 30 V; wordt deze drempel echter overschreden, d a n gaat hij plotseling geleiden. De geleidende toestand blijft bestaan totdat d e stroom g e d a a l d is onder een bep a a l d e drempelwaarde: d a n wordt d e d i a c weer abrupt hoogohmig. De zin van dit gebeuren is als volgt: Omdat D3, D4 en TM sperren, zal C3 (die ontladen is) via R5 en P1 langzaam geladen worden. Hoewel de laadstroom ook door de primaire wikkeling van TM vloeit, is deze niet groot genoeg om a a n de sekundaire zijde een spanning van enig belang te veroorzaken. Zodra echter de spanning over C3 een waarde van 60 V bereikt, zullen D3 en D4 (2 x 30 V) g a a n geleiden, zodat via R6 een stroom naar d e gate van Th1 vloeit. De thyristor zal d a n direkt laagohmig worden, zodat C3 zich over Th1 en Tr1

kan ontladen. Bij deze plotselinge ontlading is de stroom door TM zo groot, dat a a n de sekundaire zijde d e gewenste kilovoltimpuls ontstaat. Als de kondensator ontladen is, zullen D3, D4 en th1 weer sperren, zodat het spel opnieuw kan beginnen. De snelheid waarmee C3 wordt o p g e l a d e n , hangt af van de waarden van R5, P1 en C3. Als men zich houdt a a n d e aangegeven waarden kan de flitsfrekwentie met P1 worden ingesteld tussen 1,2 Hz en 7 Hz. Andere flitsfrekwenties worden verkregen door de waarde van C3 te wijzigen: een kleinere waarde verhoogt d e frekwentie, en omgekeerd. Houd er echter wel rekening mee dat de kapaciteit van de elko wordt b e p a a l d door de maximale flitsfrekwentie.

De

bouw

Omdat deze schakeling netspanning voert, moet zij volgens het beproefde Elex-recept worden opge-

bouwd met behulp van een soldeerlippenprint (2 x 22 soldeerlippen; zie foto en figuur 3). Gebruik voor alle draadbruggen en -verbindingen geïsoleerd draad. Ook de aansluitingen van de potentiometer voeren de netspanning; als de potentiometer dus een metalen as heeft, moet deze beslist voorzien worden van een kunststof knop. Als uw ontstekingstrafo er anders uitziet d a n het getekende exemplaar (figuur 2), moet

u proefondervindelijk vaststellen welke wijze van aansluiten de juiste is; meer d a n vijf onjuiste mogelijkheden zijn er namelijk niet. Let bij het monteren van de flitsbuis o p de juiste polariteit. De breedste elektrode is altijd de kathode, en a a n het andere einde van de buis bevindt zich de anode. De aansluitdraden van d e buis mogen niet te lang worden — anders zal de buis soms weigeren te ontsteken.

Onderdelenlijst R1,R2 » 220 Q/10 W R3,R4 = 12Q/1 w R5 « 150 kQ/1 W R6 = 330 Q P1 = 1 MQ C1.C2 = 2,2...4,7^iF/350V elko* C3 = 1 fiF/100 V elko D1.D2 = 1N4007 D3.D4 = BR100, ER100 Th1 = TIC106D, 400 V/4 A, thyristor Tr1 = ontsteektrafo Flitsbuis 20 Ws*

Diversen: 1 zekering 500 mA, traag 1 zekeringhouder 1 kunststof-knop (voor P1) 1 soldeerlippenprint (2 x 22 soldeerlippen) 1 kunststofkast Kosten (zonder "diversen"): ca f25,-

* zie tekst

MARKT-INFO Visaton DV 13P Visaton komt met een interessante nieuwe bas/middentoon-luidspreker die met name bedoeld is voor toepassing in kompakte twee-weg-systemen. Tot de uitrusting van dit parmantige luidsprekertje, type DV 13P, horen onder andere een captonspreekspoeldrager met d u b b e l e vlakdraadspoel, een polypropyleen membraan en een impedantiekontrole-ring gevolgd door een aluminium sierring. De DV 13P bezit twee spreekspoelen en vier aansluitklemmen overeenkomstig de moderne trend, maar wel bijzonder effektief voor kleine basluidsprekers. Ondanks het kleine membraanoppervlak van het dertien centimeter metende chassis, is in hef lage frekwentiegebied bij kompakte behuizing met een konventioneel chassis geen vergelijkbaar resul-

taat te realiseren. In het g e b i e d tot ca. 300 Hz zijn beide spoelen (parallel) aktief en in het g e b i e d van 300 Hz tot 3kHz werkt maar één van beide. Hierdoor wordt beneden de 300 Hz aanzienlijk meer vermogen a a n het chassis toegevoerd en daardoor de nogal magere basweergave van kleine luidsprekers gekompenseerd. Technologisch gezien is dit het nieuwste snufje op luidsprekergebied. De specifieke kenmerken van de DV 13P zijn speciaal ontwikkelde vlakdraadspreekspoelen op capton-draagmateriaal, welke o p grond van hun geringe massa goede eigenschappen in het m i d d e n g e b i e d vertonen, en een polypropyleen membraan van de nieuwste generatie met verbeterde dempingseigenschappen bij geringe massa.

Technische gegevens Vermogen Impedantie Frekwentiebereik Rendement Resonantie-frekwentie Spoelafmeting Buiten-afmetingen Netto gewicht

45 W 2 x 8Q tot 10 kHz 87 dB 58 Hz 25 mm 0 131 mm 0 1,32 kg

elex - 4-31

dummy-load oftewel "kunst-antenne" Experimenteren met de eindtrap van een zender heeft alleen zin, als de aanpassing van de zender aan de antenne voor 100% in orde is. De eenvoudigste manier om daaromtrent zekerheid te verkrijgen, is het gebruik van een "dummy-load" in plaats van een echte antenne. De prestaties van een zender zijn in hoge mate afhankelijk van de antenne, ledere antenne reflekteert in meerdere of mindere mate een gedeelte van de zendenergie. Dat gereflekteerde deel wordt in de eindtrap van de zender omgezet in warmte. Daardoor is het moeilijk, een juist beeld te krijgen van de prestaties van de eindtrap zelf. Een 'dummyl o a d " bestaat uit een flink aantal parallel geschakelde koolweerstanden. De totaal-weerstand daarvan moet overeenkomen met

de golfweerstand van de koax-kabel. Op die manier kunnen er geen staande golven ontstaan: alle zendenergie wordt in de dummy-load (en niet in de eindtrap!) omgezet in warmte. Wij hebben zo'n kunstmatige bntenne gebouwd met 20 parallel geschakelde weerstanden van 1000 Q. De impedantie bedraagt dus 50 Q, wat de meest g a n g b a r e waarde is. En omdat we 1-wattweerstanden hebben gekozen, kan d e dummyload met 20 watt worden belast.

r}& BNCkonnektur

mm

20x1k/1W=SOO/20W

Figuur 1. Het schema kunst-antenne.

van de

Onderdelenlijst 20 koolweerstanden 1 k S / 1 W 1 instelpotmeter 100 Q 1 BNC-bus 1 cinch-bus 1 leeg konservenblik Geschatte bouwkosten: ca. f 1 5 , -

4-32 — elex

Figuur 2. Een volledig afgeschermde en toch supervoordelige behuizing kan worden gemaakt van een leeg konservenblik.

Misschien komt er nu iemand o p het slimme idee, inplaats van de 20 kleine weerstanden één zware 20-watt-weerstand te gebruiken. Helaas is dat niet mogelijk. Dat soort zware weerstanden is namelijk meestal draadgewonden en vormt dus een spoel, die voor hoge frekwenties een niet te verwaarlozen zelfinduktie heeft. Het middel (de dummy-load) zou daardoor nog erger zijn d a n de kwaal (de antenne). Koolweerstanden bestaan uit een cilinder van keramisch materiaal,

waarop een laagje koolstof is opgedampt; daardoor hebben ze geen noemenswaardige zelfinduktie. Onze dummy-load kan worden gebruikt bij het afregelen van de eindtrap van een zender, maar ook bij het meten van het uitgangsvermogen. Daarvoor heeft het a p p a r a a t een meetuitgang gekregen. Via één van de weerstanden van 1000 Q en een instelpotmeter van 100 Q komt een klein gedeelte van de zendenergie op die uitgang terecht. Daar-

op kan (via een gelijkrichter) een meter worden aangesloten en vervolgens wordt d e instelpotmeter zo afgeregeld, dat bij vol zendvermogen de meter precies tot de helft uitslaat. Na een eventuele modifikatie van de eindtrap kan d a n altijd met één oogopslag worden gekonstateerd of het zendvermogen er al d a n niet onder geleden heeft. Ook bij het afregelen van bijvoorbeeld een staandegolf-meter kan de dummyload g o e d e diensten bewijzen. Voor het bouwen van dit a p p a r a a t hebben we een (leeg) konservenblikje nod i g met een doorsnede van ongeveer 10 cm. Onze eerste handeling bestaat uit het omkeren van het blikje, zodat de bodem a a n d e bovenkant zit. Met behulp van een blikopener draaien we de bodem er zo netjes mogelijk uit. In d e bodem moeten 20 gaatjes (1 mm) worden geboord, o p een afstand van 2 cm van de rand en gelijkmatig verdeeld over de hele omtrek, Dat karwei g a a t een stuk gemakkelijker als we eerst met behulp van een passer en een driehoek of gradenb o o g o p een stuk papier een malletje maken en dat (tijdelijk) o p de bo-

dem plakken. Verder moeten er in de bodem nog drie grotere gaten worden gemaakt voor d e antennebus (BNC), voor d e instelpotmeter en voor de meetaansluiting (Cinch). Dan komt het moeilijkste karwei: we keren d e vuilnisbak om en zoeken het deksel van het blikje op. Van dat deksel wordt een randje van 1 cm breed afgeknipt. Ook het deksel wordt voorzien van 20 gaatjes, nu o p 1 cm van d e rand. Zowel voor het knippen als voor het boren is ook hier een malletje erg handig. Midden o p het deksel komt nog een klein gaatje namelijk voor de verbinding naar de centrale aansluiting van BNC-bus. Daarmee is het voorbereidende werk achter de rug: nu kan met d e eigenlijke montage worden begonnen. Bij wijze van uitzondering moeten we deze keer gebruik maken van een zo zwaar mogelijke soldeerbout: het blik leidt de warmte nogal snel af. Ook zullen we af en toe moeten pauzeren om d e zaak niet te heet te laten worden. Met één aansluiting wordt de instelpotmeter in de bodem vastgesoldeerd. Let er daarbij op, dat de loper van d e potmeter door het gat in de

bodem bereikbaar moet zijn. Wie dat te moeilijk vindt, kan natuurlijk ook een gewone potmeter nemen met een kort afgezaagde as, voorzien van een ingezaagde sleuf voor een schroevedraaier. De loper-aansluiting van de potmeter wordt verbonden met de centrale aansluiting van d e Cinch-bus. Aan de overgebleven aansluiting van de potmeter komt een weerstand van 1 kQ. De middenaansluiting van de BNC-bus wordt voorzien van een stukje stug montagedraad. In elk van de negentien overgebleven gaatjes wordt een weerstand van 1000 Q aan één kant vastgesoldeerd. Als we nu de bodem neerleggen, zien we 21 draden omhoogsteken. In het reeds voorbewerkte deksel zitten 21 gaatjes, dus dat komt g o e d uit. We laten het deksel over de draden heenzakken en solderen ook hier alles g o e d vast. De bodem van het blik kan nu weer op zijn plaats worden gebracht en met een randje soldeer worden vastgezet. Het blik vormt nu een goede afscherming voor de dummy-load. Let er wel op, dat het deksel binnenin geen kontakt m a g maken met het blik zelf, anders is alle moeite voor

niets geweest. Als de zender is afgesloten met d e dummy-load, kan via de meetuitgang ook het vermogen van de zender worden vastgesteld. Daartoe wordt een voltmeter met HF-gelijkrichter aangesloten op de Cinchbus. De instelpotmeter wordt helemaal "open" gezet (loper a a n de weerstand van 1 kQ). De van de zender afkomstige HFwisselspanning is d a n 11 maal zo groot als de gemeten spanning. Met behulp van de formule P = u2/R = U2/50 Q kan het vermogen worden berekend. Bij de meting is P het totale vermogen, inklusief hogere harmonischen en andere ongerechtigheden.

BJk

MAIïKT-INFO Logo een kind-vriendelijke computertaal Logo is een computertaal die speciaal ontwikkeld werd voor kinderen. Het is een gemakkelijke en plezierige methode, die een volledige reeks computerwetenswaardigheden aanleert. Toch is het een volwaardige computertaal zoals Basic of Pascal. In Groot-Brittannië werken kinderen van alle leeftijden, van kleuters tot tieners, reeds met Logo. Om d e a a n d a c h t van het kind levendig te houden, werd d e stof aangepast: geen numerieke bereke-

ningen of data-process i n g . . .dit is de wereld van d e schildpad! De schildpad is een driehoekig "wezen" dat over het scherm wandelt, daarbij een spoor achterlatend over het afgelegde trajekt. Initieel computerprogrammeren met Logo houdt in: "de schildpad leren besturen". In dit boek toont d e auteur a a n hoe Logo een stimulerende methode kan zijn om kinderen te introduceren tot computers en daarmee samenhangend tot wiskundige en linguïstische koncepten. Het boek is ideaal voor ouders die willen weten welke moge-

lijkheden zij hun kind kunnen bieden en voor leerkrachten die op de basisschool te maken krijgen met computers. "Logo" kan gelezen worden zonder

enige voorkennis van computers. DE SIKKEL & MAKLU UITGEVERS ISBN 90-260-0757-4/ ISBN 90-6215-140-X (X250 M)

elex -

4-33

koptelefoonversterker .ongehoord horen

Of het nu is om anderen niet te storen, of om zelf niet gestoord te worden, in beide gevallen is een koptelefoon onmisbaar. En of het nu Bach is of de Beatles, Abba of Zappa, preek of conférence, dankzij Elex kan nu iedereen in stilte genieten. . . Het is nog niet zo heel erg lang geleden, dat we ons bij het woord "koptelefoon" een zwart bakelieten geval moesten voorstellen, met afschroefbare deksels waarachter een rond plaatje blik a a n het trillen werd gebracht door een hoefijzervormige elektromagneet. Een koptelefoon — dat was iets voor knutselaars, radio-amateurs en "geestverwante" lieden, die het niet kon schelen om zich urenlang een ongemakkelijk zittende metalen beugel o p het hoofd te klemmen. Bijna niem a n d haalde het toen in z'n hoofd om met zo'n ding op z'n hoofd bijvoorbeeld naar grammofoonplaten te luisteren. Want wie onderwerpt zich vrijwillig a a n een dergelijke marteling? Pas toen het lukte om kleine broertjes van de luidspreker licht van gewicht en soepel van pasvorm te maken, en bovendien de geluidskwaliteit wezenlijk te verbeteren, was d e opmars van d e koptelefoon in de huiskamer — en trouwens voor alle nietprofessionele toepassin-

1\

100p

R6 H

22k

12V

0^*L

470(1 16V

*-TÖ.

*-& <§>£•

F/guur 1. Onze kleine koptelefoonversterker is misschien niet bepaald revolutionair, maar wel erg betrouwbaar en bovendien met slechts weinig onderdelen op te bouwen. Een opamp zorgt voor de spanningsversterking. De twee vermogenstransistoren (een NPN- en een PNP-type) zorgen voor de nodige uitgangsstroom. regenkoppeling vindt plaats vanaf het knooppunt van R9 en MO (waarop ongeveer de halve voedingsspanning staat) via R6 naar de inverterende ingang van de opamp. De versterking is ongeveer 10x; groot genoeg dus om aan de meeste eisen te voldoen.

. 12V

°-vi

10M 16V

-S-© R2 I 22k

T1,T3 = BD139 T2,T4=BD140 D1.D4=1N4148

"© 12V

^Ikr is D4M7

fl6V

Ris

n £

rji4

Hh-p*' 470)1 16V

12V

B13 22k

A\ gen — niet meer te stuiten. Tegenwoordig zal er nog nauwelijks een "hi-fihuishouden" te vinden zijn waar zo'n "zachtspreker" ontbreekt. Over het nut van een koptelefoon hoeven we het eigenlijk niet te hebben: "horen zonder te storen" — dat is nog maar één voorbeeld, en dan hebben we het nog niet g e h a d over d e verbeterde klank en het fraaie stereobeeld. Om deze redenen is er tegenwoordig in d e audiosektor bijna geen a p p a raat meer te vinden waar geen koptelefoonaansluiting o p zit.

100p

Wie iets van koptelefoons af weet, weet ook dat er verschillende systemen bestaan — zoals o p zoveel terreinen het geval is. Het verschil tussen die systemen zit onder andere in een verschillende impedantie. Er zijn hoog- en laagohmige koptelefoons, en er zijn apparaten met hoog- en laagohmige uitg a n g e n daarvoor. En daar beginnen d a n ook de problemen: hoe meer de impedanties van koptelefoon en bijbehorende uitg a n g van elkaar verschillen, des te zachter hoort het oor de muziek. Een

laagohmige koptelefoon zal een hoogohmige signaalbron kortsluiten, en omgekeerd heeft een hoogohmige koptelefoon meestal meer spanning nodig d a n een laagohmige bron kan leveren. Onze kleine versterker lost dit probleem op door tamelijk onverschillig te reageren o p de impedantie van d e aangesloten koptelefoon. Als het alleen daarom ging, d a n hadden we geen spannings-, maar alleen een stroomversterker nodig. Spanningsversterking is echter wel degelijk van belang wanneer een signaal,

hoeveel-"ohmig" dan ook, simpelweg een te kleine amplitude heeft om een koptelefoon te kunnen uitsturen. Omdat de ingangen van onze versterker relatief hoogohmig zijn (100 kQ), is hij ook prima geschikt om de diverse signalen af te luisteren die bij het mengpaneel van een disco-installatie (of van een "live" optredend bandje) bijeen komen. De signaalbron wordt niet of nauwelijks belast en verliest d a n ook niet a a n "volume"; zodat "afluisterschandalen" worden vermeden. Maar na deze lange maar noodzaelex — 4-35

Onderdelenlijst

o R1,R2,R6,R13 = 22 kQ R3.R4 = 470 kQ R5,R11,R12,R18 = 2,2 kS R7,R8,R14,R15 = 1,5 kö R9,R10,R16,R17 = 1 S P1 = 100-kQ-stereopotmeter, logaritmisch C1 = 47 ^F/16 V C2,C6 = 220 nF C3,C7 = 4,7 M F/16V C4,C8 = 100 pF

L

i& «2 3 "7 f W W K n j

o i -'m ' T a C2

O

• * » XMM„

,wmmmm

M

iC#|

i

Figuur 2. Om de print een beetje overzichtelijk te houden, hebben we twee aparte IC's gebruikt, inplaats van de dubbele versie van de TL 071. We hebben dan natuurlijk wel meer ruimte nodig: in plaats van het doorgaans gebruikte formaat 1 hebben we nu het dubbele formaat nodig.

C5,C9 = 470 /JF/16 V

C10 = 10 nF/16 V T1.T3 = BD139 T2,T4 = BD140 D1...D4 = 1N4148 IC1.IC2 = TL 071

@-o

S1 = 4-standen-draaischakelaar, 2 moederkontakten 1 standaardprint formaat 2 geschatte bouwkosten zonder netvoeding en kast: ca. f 4 0 , -

kelijke inleiding over naar de schakeling zelf:

Opamp

met

nabrander In het schema van figuur 1 maken we gebruik van de goede eigenschappen van een o p a m p (spanningsversterking) en d e voordelen van een "klasse-B"-versterker (nl. stroomversterking). Elk van beide samenwerkende "partners" kan alleen maar dat éne — maar dat d a n ook heel goed. Om het schema te bespreken, kunnen we ons natuurlijk tot één van de stereo-kanalen beperken. De gebruikte o p a m p is een ruisarm type, dat ook in dubbele uitvoering (twee stuks in één IC) verkrijgbaar is. Wij kozen hier echter voor de "enkele" uitvoering om de bedrading overzichtelijk te houden. De gelijkspanningsinstelling van de nietinverterende ingang gebeurt door middel van d e spanningsdeler R1/R2. Het te versterken signaal wordt met C2 (C6 voor het andere kanaal) bij deze ge4-36 — el ex

B13

J-O

I L

bó

óc

©-o

o—o

PA In! HO

CE

o_

o

1

j L r d C ^ - 0 oPT

lijkspanningskomponent opgeteld. De versterkingsfaktor van d e o p a m p volgt (grofweg) uit de formule: tegenkoppelweerstand gedeeld door de weerstand die van de inverterende ing a n g naar massa gaat (R5 dus). De uitkomst bedraagt in ons geval 10. De tegenkoppeling vindt niet plaats vanaf de uitgang van de opamp, maar vanaf de uitgang van de komplete versterker. Dit verbetert de stabiliteit van de eindtrap. De dioden D1 en D2 moeten overnamevervorming (in "goed Nederlands": cross-over-vervorming) voorkomen, die ontstaat als gevolg van d e drempelspanning van d e basis-emitter-dioden van d e eindtransistoren. Kondensator C4 (C8) parallel a a n de tegenkoppelweerstand zorgt voor een frekwentie-afhankelijke tegenkoppeling, zodat de schakeling niet als HFoscillator kan werken. De versterker heeft a a n een enkele voedingsspanning genoeg, zodat een netvoedinkje niet veel om het lijf hoeft te hebben. De maximale stroomopname

J

zal zo'n 0,5 A bedragen. Wanneer de gebruikte koptelefoon een impedantie van 16 Q of meer heeft, hoeven de eindtransistoren niet gekoeld te worden. Bij 8 Q of 4 Q moeten we kleine koellichaampjes monteren, of de transistoren tegen d e metalen kastwand schroeven (geïsoleerd!!). Wie daar behoefte a a n heeft, kan dan ook meer d a n één koptelefoon tegelijk aansluiten (parallel natuurlijk). Aan de ingang vinden we nog een interessant onderdeel: schakelaar S1. Hiermee wordt het ergerlijke "omprikken" van snoertjes overbodig, wanneer we verschillende signaalbronnen willen beluisteren. In het disco-jargon wordt dat ook wel "monitoren" genoemd: terwijl het ene nummer nog uit de luidsprekers klinkt, moet de DJ namelijk al de volgende titel opzoeken en gauw eventjes luisteren of het g o e d is. De vier (of meer) stereoingangen van d e versterker kunnen eenvoudig o p de diverse geluidsbronnen worden aangesloten: parallel a a n d e al aanwe-

zige verbinding tussen bandrecorder, cassetterecorder, CD-speler enz. en eindversterker (of mengpaneel). Omdat de versterker een hoogohmige ingang heeft, hebben we geen last van schakelklikken. De koptelefoonversterker is alleen niet geschikt voor draaitafels (met MD- of MC-element) en mikrofoons, want die leveren domweg te weinig spanning. Bij deze twee a p p a raten wordt d e schakeling achter d e bijbehorende voorversterker aangesloten. Tenslotte nog dit: onze koptelefoonversterker is in het bijzonder geschikt voor inbouw in het mengpaneel dat we elders in dit nummer beschrijven.

walmkluis een ludiek apparaat met een serieus tintje

Steeds meer mensen proberen van het roken of te komen, of tenminste aanzienlijk te minderen. Jammer genoeg is dat erg moeilijk, vooral wanneer de felbegeerde smookstaafjes voor het grijpen liggen. Misschien lukt het met deze machine, die onverbiddelijk maar ééns in de zoveel tijd een sigaret afgeeft.

Om helemaal eerlijk te zijn: wij betwijfelen ot deze konstruktie — overigens afkomstig van iemand die uiteindelijk het roken echt afleerde — door veel lezers nagebouwd zal worden. We wijden er tóch een artikel aan, omdat het schema een hele reeks detailschakelingen

bevat, die we voor andere toepassingen prima kunnen gebruiken, zoals: een timer, diverse kontaktsensoren en nog een lichtgevoelig exemplaar, het een en ander aan logika en twee stuurtrappen voor relais; kortom een miniatuur-lusthof voor "Elextronic i " die zelf ook wel eens

een schakeling zouden willen ontwerpen of uitbreiden.

De bouw In principe draait alles om een kastfje) van plexiglas, dat voor d e helft met water is gevuld. Bovenop het

kastje zit een g e b o g e n trechter, die de sigarettenvoorraad bevat. Het vullen gebeurt dus via deze trechter, en dankzij die bocht erin is het niet mogelijk om er stiekem sigaretten uit te "hengelen". Het vulkanaal komt uit bij een draaibaar valluikje, dat door een voortdurend

15V

-ff-®

f*°)

elex — 4-37

bekrachtigde elektromagneet in een schuine stand wordt vastgehouden. De sigaretten die erop liggen worden d a n net tegengehouden door het afgifteklepje. Dit klepje wordt op zijn beurt weer door een instelbare timer bestuurd: wanneer hij geaktiveerd wordt, geeft hij precies één sigaret af, die naar beneden en door een schacht naar buiten rolt. Naast d e elektronica bevindt zich in de kast nog een metalen slinger met een ringkontakt, zoiets als de "TILT"-inrichting in een flipperkast. Dit kontakt reageert o p schokken en trillingen, die onvermijdelijk optreden wanneer iemand d e "kluis" met geweld probeert te openen. Wat gebeurt er nu eigenlijk allemaal, wanneer we

d e kluis te slim af proberen te zijn? a. Steker uit het stopkontakt trekken: d e elektromagneet wordt niet meer bekrachtigd — het "valluik" klapt naar beneden en d e sigaretten vallen in het water! b. De tijd tot d e eerstvolgende afgifte drastisch verkorten: door de tweede sectie van schakelaar S1 wordt in dit geval een puls opgewekt die eveneens de stroomkring onderbreekt, welke het luik in positie houdt. Resultaat: ook nu valt alles in tiet water. c. Met bruut geweld openbreken van de kast: de schokken die daarbij optreden veroorzaken een "TILT"-alarm. Voordat we erin geslaagd zijn een gat in de kast te maken, zijn

d e sigaretten allang doorweekt en dus ongenietbaar geworden, d. Wie het kastje zeer snel o p d e kop zet, zal merken dat d e sigaretten ind e r d a a d uit d e vultrechter rollen — maar dat het water toch sneller is!

De schakeling In grote lijnen bestaat d e schakeling (figuur 1) uit twee onafhankelijk van elkaar werkende gedeelten, die elk tot taak hebben een elektromagneet te bekrachtigen. Het eerste deel is in feite een schakelklok. IC1 bevat een snellopende oscillator en een veertientraps-deler; d e spanning a a n de uitgang klapt elk kwartier om (van "hoog" naar " l a a g " en

Figuur 1. Terwijl een deel van de elektronica ervoor zorgt dat op het van tevoren ingestelde moment spoel LI voor de afgifte van één sigaret zorgt, vernietigt het tweede deel de komplete inhoud van de automaat, als we met grove middelen proberen de kluis te kraken. De spoelen moeten we zelf wikkelen, als we ze niet toevallig ergens kunnen kopen op slopen: een paar honderd windingen niet te dik koperlakdraad op een weekijzeren kerntje wikkelen (met een langzaam draaiende boormachine). De stroom door de darlington-transistoren mag niet groter zijn dan 400 mA, maar ook bij een kleinere stroom is koeling aan te bevelen. Bouwers zullen hier en daar wat moeten experimenteren voordat alles goed werkt. De aanvullende schakeling voor "nachtdienst" is met een gestreepte lijn omgeven. Figuur 2. Zo ziet het komplete apparaat er uit in de fantasie van de "uitvinder". We zijn benieuwd of er lezers zijn die het lukt dit idee te verwezenlijken Istuur ons dan eens een fotootje!). 4-38 — elex

afgifte-klepje

omgekeerd). Ook IC2 is een deler, met uitgangssignalen van verschillende tijdsduur. Met S1 kunnen we "sigarettenpauzes" kiezen die variëren van 30 minuten tot 16 uur. In de kleinste stand (30 min.) verschijnt er elk half uur een positieve flank op d e ing a n g van monoflop N1/N2, waardoor een korte puls wordt opgewekt, die via T1 de elektromagneet L1 bekrachtigt. Deze magneet zorgt ervoor dat er precies één sigaret uit het voorraadje wordt afgegeven. Door voor C l een andere waarde te nemen, kunnen de in het schema aangegeven tijdsintervallen gewijzigd worden. Een verdubbeling van C l geeft ook een verdubbeling van de rookvrije perioden — de minimale tijd wordt

Figuur 3. De volledige schakeling neemt een Elex-print van formaat 2 in beslag.

Onderdelenlijst

B r e s » R3 JO O

^ i

r 0 f

"ISO SO «O SO O—O

C (u C M P C - 3 C 3 C 3

O'

53

Q

mam

o-EHOoóc

:; 8 B O—O OM POOS IE

O—O

OVE Oi

°°¥ïi

••Ql

,8 J 0 A M

opi

o Slta

oSsSöoj o-o Jèo o—[as

6

fel 3«S DS

o—o 1 « l 3 3

U -

30 3 3

o—o o—o

rl o-M-o' o - M - o b ' o o *H Z K 3 O M 0 m m

03

R1 = 220 kQ R2 = 330 kQ R3,R8 = 1 kQ R4 = 1 MQ R5 - 10 kQ R6.R7 = 100 kQ PI = 500 kQ, instelpotmeter C1,C3,C4 = 100 nF C2 = 470 nF C5 = 100 fjF/25 V T 1 J 2 = BC517 D1,D4,D5 = 1N4148 D2,D3 = LED IC1 - 4060 IC2 = 4024 IC3 = 4001 IC4 = 4093 51 = draaischakelaar, 6 standen en 2 moederkontakten 5 2 = drukschakelaar (enkelpolig maakkontakt) 53 = " T I L T " - k o n t a k t * L1,L2 = magneetspoelen 1 standaardprint formaat 2 geschatte bouwkosten zonder de mechanische onderdelen: ca. f 2 5 , -

d a n één uur en d e maximale tijd 32 uur. Onze tijdautomaat houdt bovendien rekening met het onmiskenbare feit, dat zelfs d e meest verstokte roker in zijn (of haar) slaap niet rookt. De kleine extra schakeling in figuur 1 maakt het mogelijk dat d e elektronica 's nachts ook slaapt. De LDR, die in het licht laag- en in het donker hoogohmig is, vormt samen met potmeter en weerstand een soort lichtafhankelijke spanningsdeler. Naarmate het donkerder wordt, daalt de spanning o p pen 1 en 2 van N8, en deze zal uiteindelijk omklappen (de uitg a n g wordt "1"). De FET (T3) geleidt d a n en legt via een weerstandje van 1 kQ d e oscillator-komponenten P1, R1 en C1 a a n massa.

Tabel 1

aanvullende schakeling

Checklist voor het starten van de schakeling. Men moet zich precies aan deze volgorde houden: 1. Voeding inschakelen. 2. Voorzichtig met water vullen (met een gietertje). 3. Van bovenaf met sigaretten vullen. 4. De timer met S I op de gewenste intervaltijd instellen. 5. Op scherp stellen door S2 in te drukken. Klaar!

2 1 1 1

Met als gevolg dat d e oscillator stopt. Het tweede gedeelte van d e schakeling, de elektronica die de kluis "scherp" stelt, zorgt ervoor dat na een druk op S2, elko poging om voortijdig a a n een smookstengel te komen, juist tot een vernietiging daarvan zal leiden. Bij het inschakelen van het a p p a r a a t houdt de (dan nog) ongeloden kondensator C4 de spanning o p poort-ingang 13 van N5 een ogenblik o p "nul". Op deze manier wordt d e met N5 en N6 opgebouwde flipflop gereset. Zolang deze niet ge"set" wordt met S2 (er verschijnt d a n een " 1 " o p pen 10), zijn alle beveiligingen buiten bedrijf. Eenmaal op scherp gesteld, is pen 6 van N7 " h o o g " zodat deze poort

d e informatie kan doorgeven die afkomstig is van het TILT-kontakt of de tweed e sektie van d e intervalschakelaar (via NOR-poort N3). De bouw van het TILTkontakt zal wel geen nadere uitleg nodig hebben. S1b werkt als volgt: De kontakten van deze schakelaar zijn afwisselend met de plus en met massa verbonden, bij verdraaien van de schakelaar g a a t het nivo o p het moederkontakt dus steeds op en neer tussen 15 V en 0 V. Uit deze blokvormige spanning wordt door middel van C3, R4 en D1 een positieve puls afgeleid, die precies als bij het TILT-kontakt ervoor zorgt dat L2 kortstondig stroomloos wordt. Deze korte tijd is echter ruimschoots vol-

weerstanden van elk 1 kQ instelpotmeter van 100 kQ LDR FET BS170

kosten van deze onderdelen

ca. z o -

d o e n d e om het valluikje helemaal naar beneden te laten klappen. Het kan door d e magneet niet meer opnieuw omhoog worden getrokken, omdat het zich d a n buiten de "invloedssfeer" daarvan bevindt. De schakeling met S1b heeft een klein nadeel: pas bij elke tweede schakel"klik" ontstaat een positiefgaande puls. De kans om "geluk" te hebben bij verdraaien over één positie, bedraagt dus 50%. Maar uiterlijk bij d e tweede klik krijgen de sigaretten zonder pardon een "zeemansgraf", en wie loopt er nou g r a a g zo'n risico?

elex — 4-39

diefstalbeveiliging autoradio aan de ketting

Bij veel lieden die zich weinig aantrekken van het verschil tussen "mijn" en "dijn", staan autoradio's hoog op de "heler-top-veertig". Het is dus niet verwonderlijk dat de markt zo'n beetje wordt overspoeld met alarminstallaties die deze vooral bij lange ritten onmisbare reisgenoten moeten beschermen. Met dit artikel willen we het toch al uitgebreide aanbod op dit gebied verrijken met een versie die niet ingewikkeld is, maar daarom juist des te goedkoper, en die op het punt van betrouwbaarheid hoog scoort. "Autoradio gestolen — a c h , dat zal hier in d e buurt niet gebeuren", zei een kollega onlangs, stapte in zijn wagen e n . . .weg was z'n dure ontvanger met digitale afstemming, hi-fi eindversterker en Autostore. Dat is dus weer eens een bewijs, hoezeer de grote en kleine "probleempjes" van het dage4-40 — elex

lijks leven van invloed kunnen zijn o p onze ontwerpen! De nieuwste en ongetwijfeld meest spektakulaire methode om dieven d e "trek" in andermans autoradio te ontnemen, bestaat daaruit, dat na een onderbreking van de voedingsspanning eerst een (geheime) kode moet wor-

den ingetoetst, om het apparaat weer bruikbaar te maken. Wanneer de dief deze kode niet kent, zal het hem niet lukken om ook maar het minste geluidje a a n d e radio te ontlokken als hij 'm weer wil aansluiten. Deze methode is natuurlijk b e p a a l d niet goedkoop en berust op het feit dat bij het verwij-

deren van het felbegeerd e voorwerp onvermijdelijk de voedingskabels eenmaal verbroken moeten worden. Of heeft iemand al eens een inbreker gezien die met een radio over straat liep, waar nog twee draden a a n hingen die ergens achter de horizon verdwenen? Goed. Als er wat wordt

verbroken, d a n moeten we d a a r toch een alarmsignaaltje van kunnen maken! Dat zei d e ontwerper van onze diefstalbeveiliging tenminste, en ging a a n d e slag. Wat er uiteindelijk te voorschijn kwam, zullen we nu eerst aan de hand van het blokschema (figuur 1) verduidelijken.

Principe Om de werking van de schakeling te doorgronden, moeten we ons eerst eens afvragen wat ze eigenlijk zo allemaal moet doen. Ten eerste: in geval van alarm moet er ergens geluid vandaan komen. Wat ligt d a n meer voor de hand d a n d e klaxon die toch al in de auto zit, daarvoor te gebruiken? Zo sparen we een oscillator uit en ook een versterker plus luidspreker. Er bestaat een (wettelijk) voorschrift dat zegt dat een alarmsirene (bij ons dus gewoon de klaxon) niet onbeperkt lang herrie m a g maken. Vandaar onze twee eis: na het verwijderen van de autoradio

moet het alarm meteen afgaan, en na ongeveer een halve minuut vanzelf weer uitschakelen. En ten derde: een periodiek onderbroken alarmtoon is veel opvallender d a n konstant getoeter. Daarom eisen we: zolang het alarm duurt, moet d e klaxon regelmatig in- en uitgeschakeld worden. Na het lezen van het bovenstaande zal een handige hobby-elektronicus al wel weten welke kant het met de schakeling o p gaat: a a n al onze eisen wordt voldaan door een monostabiele multivibrator (monoflop), waarvan de uitgang een laagfrekwentoscillator stuurt. Deze zorgt er d a n o p zijn beurt weer voor, dat d e klaxon in het bijbehorende ritme wordt geschakeld. Daarvoor is alleen een relais met een stuurtransistor nodig. Een en ander zal uit het blokschema nu wel duidelijk zijn.

En détail! Oftewel, vrij vertaald: ter schakeling! We gaan, zoals te doen gebruikelijk,

Figuur 1. Blokschema van het autoradio-a/arm. Door het verbreken van de kabel naar de radio, wordt de als timer gebruikte monoflop gestart: deze aktiveert een langzaam lopende oscillator gedurende een halve minuut. Daardoor wordt een relais dat met de klaxon is verbonden, afwisselend in- en uitgeschakeld. We hebben gemerkt dat het op deze manier verkregen "akoestisch knipperen" meer de aandacht trekt dan een onafgebroken getoeter. De relaiskontakten kunnen we het beste aansluiten op de kontakten van de klaxonschakelaar. De parallelschakeling die zo ontstaat beïnvloedt de "handbediening" van de klaxon uiteraard niet. Natuurlijk kan er ook een tweede, aparte, klaxon worden gemonteerd, bijvoorbeeld wanneer de klaxonschakelaar moeilijk bereikbaar is.

van links naar rechts door het schema (figuur 3). We zien d a n eerst het symbool voor d e te beveiligen radio. De kast daarvan wordt via een kabeltje met d e ingang van de schakeling verbonden door middel van een soldeerlipje dat we allicht wel ergens kunnen vastschroeven. Op deze manier ligt de ing a n g via het chassis van d e auto a a n massa (= d e minpool van d e akku die ook d e schakeling voedt). Als een onverlaat nu de radio uit de houder rukt, wordt onherroepelijk het verbindingskabeltje verbroken, en kondensator C1, die tot d a n toe met D1 was kortgesloten, wordt (zeer snel) o p g e l a d e n . Deze kondensator dient, om het zo maar eens uit te drukken, als een soort buffer, om "loos alarm" bij stoorpulsen te voorkomen. Na een fraktie van een sekonde bedraagt de spanning a a n d e met elkaar verbonden ingangen van N1 ongeveer 12 volt. Deze spanning blijft zo tot d e radio (hopelijk nog steeds dezelfde!) opnieuw is ingebouwd. De uitgang van N1, die eerst logisch " 1 " was, wordt "0".

Figuur 2. Grafische voorstelling van de werking van een serie-kondensator. De spanningssprong op de ingang (al wordt gedifferentieerd Ib). Zuiver wiskundig beschouwd zou de grafiek in (b) het gestreepte weergegeven verloop moeten hebben. Omdat een (grotere) kondensator echter een bepaalde tijd nodig heeft om te kunnen worden geladen, komt de getrokken lijn met de werkelijkheid overeen. In bijna alle eenvoudige schakelingen waareen "tijdbasis" nodig is, wordt deze eigenschap van kondensatoren dankbaar gebruikt. Met grotere waarden voor C2 en R2 wordt de laadtijd groter (d.w.z. de duur van het alarm).

klaxon

MMV

-**-

oscillator

klaxon. schakelaar

radio

'elais

I

p

A

2 a u

t) u

L_

(pen 10)

i

n " \

°

i l ^^^

y^ / / «. t

elex — 4-41

De "linkerzijde" van kondensator C2 wordt dus plotseling a a n massapotentiaal gelegd, zodat C2 geladen wordt. Door de spanningsvol over R2 zien we achter C2 op het moment van de sprong van " h o o g " naar " l a a g " (figuur 2a), een spanningsverloop zoals we in figuur 2b geschetst hebben. We noemen dit "differentiëren" van de spannlngssprong a a n de uitg a n g van N I Zodra de sprong achter de rug is, loopt de spanning o p de uitgang van N1 weer horizontaal. De spanningsusAandering is weer nul. In de praktijk zien we dat de spanning achter C2 niet snel, maar relatief langzaam stijgt. Dit hangt samen met d e grootte van C2, die via R2 moet worden geladen, wat natuurlijk enige tijd kost. Van deze laadtijd maken we dankbaar gebruik om de duur van het alarm te beperken. Normaliter is de spanning over d e kondensator nul volt, want zowel o p uitgang pen 10 als over R2 staat de voedingsspanning (= logisch "1"). Dus is de uitgang van de als inverter gebruikte poort N2 "0" — en de d a a r o p volgende oscillator is niet aktief. Bij een alarm wordt de spanning o p d e ingangen van N2 (zie nogmaals figuur 2b) lager d a n de waarde die door het IC als een logische " 1 " wordt herkend — de uitgang wordt d a n ook hoog en maakt dat d e met N3 op4-42 — el ex

gebouwde oscillator g a a t doen wat z'n naam aangeeft: oscilleren. (D4 verhindert da* d e spanning op de ingangen van N2 bij het herstellen van de verbinding naar massa, dus het kabeltje naar d e autoradio, groter kan worden d a n d e voedingsspanning, omdat de "min" van de tot de voedingsspanning geladen elko C2 d a n immers, plotseling tot d e voedingsspanning wordt "opgetild".) Na enige tijd is de spanning a a n de "rechterkant" van C2 weer zover opgelopen, dat N2 omklapt — pen 11 wordt d a n weer l a a g en de oscillator stopt. Omdat de uitgang van de oscillator (pen 3) d a n konstant " 1 " is, terwijl de basis van de stuurtransistor T1 in d e rusttoestand een "0" moet hebben, is de laatste van d e vier poorten van het IC als inverter ertussen geschakeld. Het relais in de kollektorleiding van T1 schakelt de klaxon in zodra er een logische " 1 " o p de basis van deze transistor staat. De langzaam lopende oscillator veroorzaakt dus een intermitterend "getoetet" van de klaxon gedurende ongeveer een halve minuut. De schakeling is zo ontworpen dat ze direkt uit d e auto-akku kan worden gevoed. Als we even afzien van een bij diefstal verbroken kabeltje, dan is d e schakeling na inbouw o p een moeilijk toegankelijke en verborgen plek volledig onderhoudsvrij.

Figuur 3. In het praktische schema zijn de beide funktieblokken opgebouwd met N1 en N3. De beide andere poorten dienen als inverter. De diode over het relais zorgt ervoor dat de door de zelfinduktie van de spoel opgewekte spanning, die bij afschakelen van het relais de transistor zou kunnen vernielen, wordt kortgesloten. De aansluitkabel kunnen we beter niet al te lang maken, anders zou die pas breken als de radio al lang en breed uit het dashboard is verwijderd — en dan zou de dief er ondanks het alarm toch nog met de radio vandoor gaan! Figuur 4. Het kleine printje kan eenvoudig ergens onder het dash-board worden gemonteerd. Vanzelfsprekend goed verborgen, zodat het alarm niet kan worden afgezet vóór de diefstal. Dit zou bijvoorbeeld gemakkelijk gedaan kunnen worden door het doorknippen van de draden naar de relaiskontakten.

Onderdelenlijst R1 = 10 kS R2,R3 = 1 MS R4 = 4,7 kQ R5 = 100 Q C1 - 100 nF C2 = 15 jiF/16 V C3 m 1 fiF/16 V C4 = 100 JJF/25 V T1 = BD139 D1 = 1N4004 D2,D
tegen schakelgeluiden op de radio

Dit filter kan men niet kopen bij de kruidenier en heeft met koffie niets van doen. Hoewel. . . kwa funktie zijn er duidelijke overeenkomsten tussen een netfilter en zo'n wit papieren zakje in uw koffiezetapparaat. De bedoeling is namelijk dat de netspanning (de koffie) ongehinderd wordt doorgelaten en alle storingen (de koffiekorreltjes) buiten de deur worden gehouden.

Blijft de vraag, waarom eigenlijk moet worden ontstoord of gefilterd. Wel, de netspanning heeft zelden die ideale sinusvorm die men voor ogen heeft, wanneer men aan wisselspanning denkt. Oorzaak hiervan zijn de verbruikers,

die geen gelijkmatige stroom trekken maar pulsgewijze stromen uit het net verlangen. Denk in dit geval eens a a n dimmers, die zo'n honderdmaal per sekonde "bruut" inschakelen o p een willekeurig punt van d e sinus. Dit heeft

plotselinge veranderingen in d e stroom tot gevolg en, omdat de leidingen van de 220V-huisinstallatie een b e p a a l d e weerstand hebben, ontstaan er erg snelle spanningsschommelingen. Storingen als gevolg van

L1

1

0

40(iH 3A

Pichtnet

P>

220W1/ Figuur 1. De opbouw van het filter is erg eenvoudig: alles wat men nodig heeft, zijn twee kondensatoren en twee kleine ringkernspoelen.

Cl

C2 ^ A belasting 470 n 400V

470n 400V

L2 1

uuuuuu 40|iH 3A

P 8S626 X

het in- en uitschakelen van koelkast of koffiezetapparaat ontstaan o p dezelfde manier en zijn vaak nog krachtiger. Komen deze spanningsschommelingen via d e netkabel in versterker of radio terecht, d a n hoort men een "klik" (koelkast) of een bromtoon (dimmer, stofzuiger). Andere hardnekkige bronnen van rustverstoring zijn d e huishoudelijke apparaten die door een elektromotor met koliektor worden aangedreven, zoals stofzuigers, snijmachines etc. Ook deze elektromotoren veroorzaken abrupte belastingsschommelingen en deels zelfs echte vonelex - 4-43

ken. Het resultaat: storingen en nog e'ens storingen.

Ontstoring

Figuur 2. De opbouw van het netfilter is een simpele aangelegenheid. Onderdelenlijst C1,C2 = 4 7 0 n F / 6 3 0 V = of 220 V ~ L1,L2 = 4 0 ( j H / 3 A ontstoorspoel (voor dimmers etc.) 1 pertinax-plaat met 2 x 4 soldeerlipjes Geschatte bouwkosten:

ca. f 15,-

ËS

/l

Een netfilter is eigenlijk niets anders d a n een blokkeerinrichting voor storingen. Het filter werkt echter niet uitsluitend in één richting. Men kan zowel a p p a raten beschermen tegen storingen uit het net, als ook voorkomen dat storingen — veroorzaakt door o p het net aangesloten apparaten — in dat net terechtkomen. In de praktijk ziet het filter er uit als in figuur 1 is aangegeven. Storingen zijn snelle schommelingen van de netspanning. Deze schommelingen kan men volgens een ingewikkelde wiskundige methode (Fourier-analyse) ook zien als d e som van verschillende hoogfrekwente sinusgolven. Zoals bekend, heeft een kondensator bij hoge frekwenties een lage

direkt afhankelijk van de maximaal toelaatbare stroom van d e spoelen. Gebruikt men spoelen voor 3 A, d a n kan men gerust apparaten tot 600 W aansluiten. In verband met d e voor dit doel (hoogfrekwent) niet geschikte eigenschappen, m a g voor d e bouw van het filter in geen geval gebruik worden gemaakt van een standaardprint. Het beste is om een plaatje pertinax te nemen met d a a r o p (zoals afgebeeld in figuur 2) twee rijen van 4 soldeerlipjes.

geldt natuurlijk ook voor geluid. Net zo belangrijk voor een g o e d e technische kwaliteit is d e b a n d , die voor origineel en duplikaat wordt gebruikt, want technische mankementen van het origineel worden o p d e kopie overgenomen en zijn niet te korrigeren. Dat geldt o p ieder punt: d e signaal/ruisverhouding van beeld- en kleursignaal, d e drop out-rate en het geluid.

kopie is daarom altijd groter d a n in het origineel. Wat d e signaal/ruisverhouding van beeld- en kleursignaal betreft kunt u aanhouden, dat deze bij elke keer kopiëren met 1,5 tot 2 dB vermindert. Als vuistregel geldt dat één dB ca. 10% van de signaal/ruisverhouding uitmaakt, zodat d e ruis in d e kopie met 15 tot 20% is toegenomen ten opzichte van het origineel. Dat geldt voor zowel beeld als geluid.

#

KALEDCSKCGI Vakantievideo dupliceren: Zijn kwaliteitsverliezen te voorkomen? Kwam men vroeger van d e wintersport terug met een stapel dia's om tijdens een gezellig avondje te vertonen a a n thuisgebleven familie en vrienden, v a n d a a g d e d a g maken, dankzij de technische ontwikkeling, steeds meer mensen vakantiereportages met bewegende beelden. Na filmen op Super-8 bestaat nu ook d e mogelijkheid van videograferen: beelden vastleggen met een handige portable videokamera. Thuis kunnen d e beelden d a n op het scherm worden getoond. En zoals van foto's afdrukjes kunnen worden gemaakt, kan ook d e videokassette worden gekopieerd. Om echter te voorkomen dat d e kopie niet meer is d a n een bleke afspiegeling van het 4-44 — elex

weerstand (korrekter: reaktantie of impedantie) en een spoel juist een hoge. Hoogfrekwente stoorgolven hebben echter vaak een veel hogere frekwentie d a n 50 Hz. Hierdoor worden d e storingen al a a n d e ingang door C1 bijna geheel kortgesloten. L1 en L2 hebben voor d e stoorgolven een erg hoge weerstand, terwijl deze erg l a a g is voor d e 50 Hz van het net. Het bereiken van C2 is dus voor stoorgolven al een groot probleem — voor d e netspanning vormen L1 en L2 daarentegen geen enkele belemmering. Tenslotte geeft C2 d e stoorgolven d e genadeslag, terwijl d e netspanning door C2 al net zo weinig wordt beïnvloed als door C l Het eindresultaat is al met al, dat de storing "in het filter achterblijft" en dat d e 50 Hz van het net zuiver te voorschijn komen a a n d e andere kant van het filter. Natuurlijk is het toelaatbare vermogen van het filter

origineel, moet met een aantal technische aspek-, ten rekening worden gehouden. In wezen kan het origineel o p elk video-systeem worden gekopieerd, of het originele systeem nu VHS, Betamax of V 2000 is. Bij d e vakhandel is een kopieerkabel verkrijgbaar waarmee niets mis kan gaan. Probleem blijft echter: welke kwaliteit kan men verwachten bij d e kopie? In principe g a a t bij kopiëren enige kwaliteit verloren. Het verlies kan echter tot e e n minimum worden beperkt. Om te beginnen moet het origineel van g o e d e kwaliteit zijn; dat geldt voor videografie net zo g o e d als voor opnemen van d e televisie. U kunt er van uitgaan dat live-uitzendingen altijd van betere kwaliteit zijn d a n opnamen — vooral belangrijk bij sportopnamen. En wat voor b e e l d geldt,

Ook voor d e kopie moet een zo g o e d mogelijke b a n d worden gebruikt, want vervorming van het origineel wordt o p d e kopie d u b b e l zo erg. Het in de videorecorder ingebouwde kompensatiemechanisme, vervangt een missende regel door de daarvoor gelezen regel, zodat het o o g d e storing niet bemerkt. Dit gaat echter niet o p bij een drop-out. Dit systeem kan niet elke drop-out kompenseren, zodat er nog genoeg overblijven. Het aantal drop-outs in d e

Gezien het voorgaande wordt duidelijk, waarom professionele kopieerbedrijven slechts gebruik maken van de technisch beste kwaliteit van het origineel, de 1" videoband. Maar voor "thuiswerkers" geldt hetzelfde principe: Hoe beter de b a n d die voor origineel en kopie wordt gebruikt, hoe geringer het kwaliteitsverlies. Bron: BASF Nederland

BV.

kursus ontwerpen

De kantelfrekwentie kan berekend worden met de waarden van de komponenten en de volgende formule: fk =

3~V^I

waarbij L in Henry, R in ohm en f in hertz uitgedrukt worden. Een rekenvoorbeeldje: We willen de kantelfrekwentie weten van een RL-netwerk, waarbij R = 220 ö en L = 1 H. fk =

deel 18

220 Hz = 35,01 Hz 2 • 3,14 • 1

Dit laagdoorlaatfilter is daarom dus geschikt voor het uitfilteren van "brom".

3 O—

In het vorige deel van deze kursus hebben we het gedrag van spoelen en kondensatoren met elkaar vergeleken: we hebben gezien dat ze zich tegengesteld gedragen. Dat is erg belangrijk om te onthouden, wanneer men de werking wil verklaren van een schakeling met een of meer spoelen. Bij een frekwentietoename neemt de wisselstroomweerstand van bijvoorbeeld een spoel toe, terwijl die van een kondensator afneemt. Dat figuur 1 een laagdoorlaatfilter voorstelt, kan men al konkluderen uit het feit dat de serieweerstand toeneemt als de frekwentie hoger wordt.

Heeft men te maken met gelijkspanning (frekwentie 0), dan kan de stroom (bijna) ongehinderd door de draad van de spoel lopen. Neemt de frekwentie echter toe, dan wordt de spoelweerstand steeds groter. Boven de zogenaamde kantelfrekwentie (grensfrekwentie) heeft de spoel een dermate hoge weerstand, dat er steeds minder spanning over de weerstand staat. Dit is goed te zien in de karakteristiek.

2

voeding zonder filtering

schakeling

O-

—o-

Daartoe moet de schakeling, die gevoed wordt, voortdurend minimaal net zoveel stroom opnemen als de weerstand van 220 Q. Het zou wel mogelijk zijn ook de weerstand van het oorspronkelijke RL-netwerk in te passen, maar deze zou alleen maar zinloos elektrische energie verstoken. Daarom en omdat een spoel (smoorspoel) van 1 H een nogal groot geval is, wordt deze methode van filtering tegenwoordig zelden gebruikt. Smoorspoelen treft men wel nog eens aan in schakelende voedingen die werken met aanzienlijk hogere frekwenties. Verwisselt men R en L in figuur 1, dan ontstaat een hoogdoorlaatfilter.

De overeenkomstige RC-schakeling had een laagdoorlaatfunktie Bij gelijk- en wisselstromen met een lage frekwentie sluit de spoel de uitgang van de schakeling kort. Bij hogere frekwenties krijgt de spoel echter een steeds grotere weerstand en wordt het hoogdoorlaatfilter "doorlatend". Hier ook het diagram.

5

Ooit i

m

U u it Ujn

laagdoorlaatfilter

i

i

hoogdoorlaatfilter

100%

71%

C1

t2

04

06

08

! fk

1

(>

1i 10

0 1

02

o4

06

!

0 .8 f

>

1

1 10

f/f k

• elex — 4-45

De kantelfrekwentie kan berekend worden volgens de eerder in dit artikel genoemde formule. Men kan aan de karakteristieken in de figuren 2 en 5 zien, dat de filterwerking van de RL-netwerkjes (en RCnetwerkjes die de zelfde karakteristieken hebben) niet echt is om over naar huis te schrijven. Het resultaat wordt al beter, wanneer men de weerstand vervangt door een kondensator.

waarde. LC-hoog- en IC-laagdoorlaatfilters worden vaak gebruikt als scheidingsfilter in luidsprekerboxen. Hier ziet u de schakeling van een tweeweg-scheidingsfilter.

8 L1

O

0

van de versterker

O

Hh

Links een LC-laagdoorlaatfilter, rechts een hoogdoorlaatfilter. In iedere tekening hebben we nog twee gestippelde weerstanden getekend, waardoor te herkennen is dat de schakelingen zijn afgeleid van steeds twee achterelkaargeschakelde RC- respektievelijk RL-filters De flanken van de filterdiagrammen zijn aanzienlijk steiler. Dat wil zeggen dat de frekwenties in het spergebied sterker gedempt worden.

7

De kantelfrekwenties van beide filters zijn gelijk, waardoor geen leemte in het overdrachtsgebied ontstaat. In een drieweg-kombinatie is een extra filter noodzakelijk voor het middengebied. Dat is eveneens een kombinatie van een laag- met een hoogdoorlaatfilter. De kantelfrekwenties liggen echter uit elkaar en in het midden ontstaat het doorlaatgebied.

Uuit 'U|n LC-iaagdoorlaatf titer l

71%

01

Uuit

02

04

m

0 5

1

0,

2

4

6

8

10

LC-hoogdoortaatfilter

1

De kantelfrekwenties voor tweeters en woofers vallen samen met de beide kantelfrekwenties voor squakers. De volgorde van d e L's en Cs m a g overigens gerust verwisseld worden. De laagdoorlaat- (links) en hoogdoorlaatfilters (rechts) in figuur 10 zijn weer afgeleid van RC- respektievelijk RLschakelingen.

71%

01

02

04

0 6 0.8

i fk

;

4

6

!

10

fk 85797X-

r

Flanksteilheden worden aangegeven in dB per oktaaf. LCfilters hebben 12 dB/oki, wat wil zeggen dat de uitgangsspanning daalt tot een vierde als de frekwentie in het spergebied verdubbeld wordt. Laagdoorlaatfilters werken natuurlijk tegengesteld: halve frekwentie — een vierde spanning. RC- respektievelijk RL-netwerken hebben 6dB/okt.: bij een dubbele respektievelijk een halve frekwentie daalt de spanning tot de helft van de vorige 4-46 -

elex

Kantelfrekwentie en filterwerking zijn hetzelfde als daarnet. De ingangsimpedantie van deze filters is zeer laag bij frekwenties in het spergebied. Bij een laagdoorlaatfilter sluit de kondensator hoogfrekwente ingangsspanningen kort, bij een hoogdoorlaatfilter doet de spoel dit voor de laagfrekwente Schakelt men identieke filters achter elkaar, dan wordt de filterwerking (cq. flanksteilheid) verder verhoogd. Daarbij kan men o p komponenten besparen door een handige rangschikking van de vier basisschakelingen (figuren 6 en 10).

Bij deze dubbele laagdoorlaatfilters werd een kondensator respektievelijk een spoel bespaard. Men spreekt van Tschakeling en n-schakeling (n = pi).

Het filter (LI, C3, C4) tussen de mengtrap en het eerste MFpiëzofilter in onze kortegolfontvanger van d e c '85 is een voorbeeld van een laagdoorlaat-n-filter. De grensfrekwenties worden berekend met de volgende formule: Figuur 12 loont een hoogdoorlaat-T-filter respektievelijk een hoogdoorlaat-n-filter. Dergelijke schakelingen worden vooral in de hoogfrekwenttechniek toegepast.

/Jl

f =

1

\a • c

(wordt vervolgd)

#

'N Til

Zou u zo voor de vuist weg kunnen vertellen waar men houders voor meetkabels kan kopen? Natuurlijk, er zijn wel enkele o p elektronicagebied gespecialiseerde postorderbedrijven die dit soort dingen verkopen. Horst Döscher, een van onze vaste Elex-lezers, vond die dingen echter veel te duur. Hij kocht in een elektriciteitszaak een stuk kabelgoot met inkepingen a a n de zijkant, zoals die ook gebruikt worden door elektriciens voor het leggen van draden in schakelpanelen. Hij zaagde a a n een kant de klemmen af en maakte de inkepingen a a n d e andere zijkant nog wat groter met een vijl en .. .klaar is het "kabelkapstokje". De houder kan eenvoudig a a n de muur bevestigd worden met de sleuven in de rugzijde van de kabelgoot.

Heeft u ook nog van dit soort praktische tips, die interressant zouden kunnen zijn voor andere elektronica-hobbyisten? Nuttige kleinigheden zijn erg in trek. Stuurt u ons gewoon uw zelfbedachte gereedschappen, komponenten, elementen etc. toe. Schrijf dan ook meteen een paar regeltjes over de wijze waarop u het gemaakt heeft of over de werking. Wanneer wij overgaan tot publlkatie, zal de postbode ook u een leuk bedankje van ons brengen.

Een echt nuttige tip die navolging verdient. De heer Döscher krijgt d a n ook een dezer d a g e n een bedankje van ons in de vorm van een tegoedbon t.w.v. f 25,-. elex — 4-47

KOliPONENlbh Weerstanden

Hoeveel o h m en hoeveel farad?

Meetwaarden

worden met R aangegeven. Door middel van gekleurde ringen is de waarde erop gedrukt. De kleur kode is als volgt:

Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels:

Soms zijn in het schema of in de tekst meetwaarden aangegeven. Die meetwaarden dient men als richtwaarden op te vatten: de feitelijk gemeten spanningen en stromen mogen maximaal 10% van de richtwaarden afwijken. De metingen zijn verricht met een veel voorkomend type universeelmeter met een inwendige weerstand van 20 kQ/V.

1

1

1 1

1

j

ui

1

V

\

kleur zwart

Ie cyf er 2e ü - cijfer

\ -

bruin

ï

1

0

rood

2

2

00

oranje

3

3

000

geel

4

4

0000

groen

5

5

00000

blauw

6

6

000000

-

violet

7

7

grijs

8

8

wit

9

9

goud

-

-

zilver zonder

tolerantie in%

nullen

± 1% ±2%

(picol (nano) (micro) Imiffi) (kilo) (Mega) (Giga)

= = = = = = =

10"12 10"9 10"6 10"1 103 106 109

= = = = = = =

een miljoenste van een miljoenste een miljardste een miljoenste een duizendste duizend miljoen 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: 3k9 = 3,9 kQ = 3900 Q 4(^7= 4,7 M F =? 0 000 0047 F

±0.5%

-

0

ingang uitgang massa chassis aan nul

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

xO.01

± 10%

-

± 20%

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

F en F). De waarde is 1.000.000.000,000 1.000.000 op de kondensator vaak in de Elex-schrijfwijze aangegeven. Voorbeelden: 1n5 = 1,5 nF; ^03 = 0,03MF = 30 nF; 100 p (of n100 of n1) = 100 pF. De werkspanning van gewone kondensatoren moet minstens 2 0 % hoger zijn dan de voedingsspanning van de schakeling. De prijs is afhankelijk van de kapaciteit en van het materiaal waaruit de kondensator is opgebouwd: f 0,40 tot f 1,50.

lichtnet aarde draad (geleider)

verbindingen

r~

(

±5%

n B

B

•o

Potentiometers oftewel potmeters worden met P aangegeven. Het zijn speciale weerstanden met een verstelbaar sleepkontakt. Met dat sleepkontakt wordt een deel van de spanning die over de hele potmeter-weerstand staat, afgetakt. Met een schroevedraaier instelbare, zogenaamde instelpots, kosten ongeveer twee kwartjes: echte potmeters (met een as) zijn te koop vanaf ongeveer f 1,50.

kruising zonder verbinding

"2-

(eiko's) hebben een heel hoge kapaciteit (ruwweg tussen 1jjF en 10.000^F). Ze zijn echter wel gepolariseerd d.w.z. ze hebben een plus- en een minaansluiting, die niet verwisseld mogen worden. Bij tantaal-elko's (een heel klein type elko) is de plus altijd de langste van de twee aansluitdraden. De werkspanning van elektrolytische kondensatoren (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 IOJJF/35 V kost zo rond f 0,40.

-B-

afgeschermde kabel

schakelaar (open)

_X

HF

Elektrolytische kondensatoren • t v * *. * . - * . « . Wt

Diverse tekensymbolen

Kondensatoren

-

xO.1

= = = = =

p n M m k M G

drukknop (open)

O

aansluiting (vast)

-f

aansluiting (losneembaar)

<5>

meetpunt

HE)

gelijkspanningsbron (batterij, akku) lichtgevoelige weerstand

temperatuurgevoelige weerstand

n

koptelefoon

luidspreker

spoel

Variabele kondensatoren instelpotmeter

Evenals bij weerstanden bestaan ook bij kondensatoren speciale instelbare uitvoeringen. Met een schroevedraaier instelbare " t r i m m e r s " kosten ca. f 1, —; variabele kondensatoren met een as zijn te koop vanaf ongeveer f 2,50.

't

spoel met kern

transformator

relais (kontakt in ruststand)

potentiometer (potmeter) draaispoelinstrument gloeilamp neonlampje

stereopotmeter

4-48 — elex

variabele kondensator

zekering

•_M I"

KOMRONENTEN 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 o m , dan sperren ze. In doorlaatrichting valt er over de aansluitingen van een siliciumdiode een spanning van ca. 0,6 V (drempelspanning). De aansluitingen heten kathode (streepje in symbool) en anode. De kathode is meestal op het huisje van de diode aangegeven door middel van een gekleurde ring, een 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 koliektor. Er zijn NPN- en PNP-transistors. Bij NPN-transistors ligt de emitter altijd aan een negatievere spanning dan de koliektor, bij PN P-typen is dat precies andersom.

meestal afgekort tot "IC's", bestaan tegenwoordig in zoveel varianten, dat er nauwelijks iets in het algemeen over te zeggen valt. De meeste IC's zijn ondergebracht in een 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 passen. Om vergissingen te voorkomen is pen 1 op het IC altijd gemerkt met een punt of een inkeping o.i.d.

Een kleine stroom die van basis naar emitter loopt, veroorzaakt een (veel) grotere stroom tussen koliektor en emitter. Daarom zeggen we dat de transistor de basisstroom "versterkt" (stroomversterking). Transistors zijn vandaag de dag de belangrijkste basiselementen in versterkerschakelingen.

j-0-0—

t©De belangrijkste technische gegevens van een diode zijn de sperspanning en de maximale stroom in doorlaatrichting. In Elex worden hoofdzakelijk twee typen gebruikt: 1N4148 (sperspanning 75 V, doorlaatstroom 75 m A ) , prijs ca. f 0,15. 1N4001 (sperspanning 50 V, doorlaatstroom 1 A ) , prijs ca. f 0,25.

In onze schakelingen worden de typen BC 547 (NPN) en BC 557 (PNP) het vaakst gebruikt. Deze twee hebben dezelfde aansluitingen. In de meeste schakelingen kan men in plaats van de BC 547 en BC 557 ook andere typen gebruiken met ongeveer dezelfde eigenschappen: NPN: BC 548, BC 549, BC 107 (108, 109), BC 237

(238, 239) PNP: BC 558, BC 559, BC 177 (178, 179fc BC 251 (252, 253). De prijs van al deze typen ligt rond f 0,40.

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

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

•«

Fotodiode 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.

44^ Kapaciteitsdiode is een diode die, in sperrichting aangesloten, zich als een kondensator gedraagt. De kapaciteit van de kondensator is afhankelijk van de spanning over de diode: een spanningsafhankelijke kondensator dus. Prijs: vanaf ca. f 1, — .

^K^

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

Indien een voorgeschreven type halfgeleider niet voorhanden is kan heel vaak gebruik worden gemaakt van een gelijkwaardig (ekwivalent) type. Geïntegreerde schakelingen (IC's) zijn vaak door verschillende fabrikanten van een in details afwijkend type-nummer voorzien. In schema's en onderdelenlijsten wordt uitsluitend het gemeenschappelijke hoofdgedeelte van het type-nummer weergegeven. Een voorbeeld. De operationele versterker, type 741, komt in de volgende "gedaanten" voor: M A 741, LM 741, MC 741, RM 741, SN 72741, enzovoorts. Elex-omschrijving: 741. Het verdient aanbeveling om IC's in IC-voeten te plaatsen (ze kunnen dan, indien nodig, makkelijk vervangen worden).

Symbolen In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de gebruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DIN, NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens "Er", " > 1", " 1 " of " = 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar èn blijft de aansluiting op de in het etektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. Elex

NEN

operationele versterker (opamp)

TV •:o-

fototransistor (NPN) met en zonder basisaansluiting

A N D - p o o r t (EN-poort)

èf M N Kanaal J-FET

- N A N D - p o o r t (NEN-poort)

P-kanaal J-FET

Andere aktieve k o m p o n e n t e n zijn o.a. de thyristor, de diac en de triac. De thyristor is een diode die met een stuurstroom (gatestroom) in geleiding gebracht kan worden. De triac werkt als een thyristor, maar dan voor wisselstroom. De diac spert in beide richtingen maar komt boven een bepaalde spanning volledig in geleiding.

OR-poort (OF-poort)

1303•:Q-

- N O R - p o o r t (NOF-poort)

EXOR-poort (EX-OF-poortl

•+

EXNOR-poort (EX-NOF-poort)

elex — 4-49