0202

FONDAT TN ANUL 1970

ANUL XXXII, Nr. 345 REVIST PENTRU CONSTRUCTORII AMATORI r

Stimai cititori,

ncepem din nou prin a v mulumi tuturor celor care ne-ati con-tactat pentru a ne oferi att de necesarul feedback privitor la felul i

msura n care coninutul revistei rspunde ateptrilor dv. Desigur, mesajele au fost diverse, ntre ele predominnd felicitrile - din convingere, dar poate i de complezen - alturi de tradiionalele

solicitri de sprijin, de scheme i documentaii , de informaii. O sin-tez a opiniilor exprimate n intervalul scurs de la apariia numrului 1/2002 ar putea fi cO(lsiderat introducerea de la E-mall-ul domnului

erban Ioan: "Bun! Incep prin a v felicita pentru ultima apariie a revistei Tehnium .. , care are multe elemente de atracie pentru tnrul electronist; ns se poate i mai bine ... "V mulumim, dom-nule erban Ioan, i v asigurm c suntem contieni de adevrul remarcii dv. Tocmai de aceea facem din nou apel la cititorii notri -inclusiv la dumneavoastr - s ne sprijine i cu articole. Pentru c

ne-ai cerut unele lmuriri n legtur cu condiiile de publicare n "Tehnium" (iar " Pota redaciei" este deja ncheiat), v precizm c articolele primite de la colaboratori i selecionate sunt publicate ca atare, adic aa cum le-au conceput i semnat autorii, eventual doar cu mici retuuri redacionale ce se impun. Aceasta pentru c autorul este ndreptit s i se publice sub semntur ceea ce a scris el, mai ales avnd n vedere faptul c el este rspunztor (inclusiv n faa legii) de coninutul articolului publicat, n cazul unor eventuale recla-

maii sau plngeri. Aici mai intervine i aspectul "paternitii", cq la noi exist acum o Lege privind drepturile de autor, pe care trebuie s o cunoasc i s o respecte toi colaboratorii notri, dac vor s nu

aib surprize neplcute . Este adevrat c - n lume, n general -"crile din cri se scriu, iar revistele din ... cri i reviste", dar exist

nit~ reglementri fireti care s limiteze abuzurile, protejnd autorii. In precedentul dialog cu dv. v promiteam o rubric de rspunsuri

la ntrebri i solicitri - "Pota redactiei". Iat c am reuit s o (re)nfiintm, cu sprijinul colaboratorului nostru apropiat dr. ing. Andrei Ciontu. Desi~ur, spaiul i timpul nu ne permit s rspundem aici la toate solicitnle , selecia fiind fcut n funcie de interesul general pentru problema ridicat , dar i n funcie de documentaia

disponibil . Multor solicitri le-am rspuns prin pot , E-mail sau telefonic.

O alt promisiune materializat o constituie iniierea rubricii " Tehnium-Intemet" , pe care am gsit de cuviin s o ncepem chiar cu ... nceputul. Interesul pentru acest domeniu n rndul tinerilor este enorm la ora actual i, slav Domnului, exist numeroase publicaii de profil. Dup prerea noastr, ns, "Tehnium" are i aici menirea lui specific, aceea de a oferi amatorilor "alfabetul", noiunile intro-ductive strict necesare, precum i un ghid practic de lucru, o agend de adrese utile din punct de vedere al constructorului amator. Desigur, pe parcurs intenionm s dezvoltm aceast rubric, aa c ateptm n continuare ecouri, sugestii, dar i articole pe profil.

A~a cum ai remarcat probabil, rsfoind revista, nu ne-am inut de promisiunea de a lansa Concursul Tehnium pe tema economisirii energiei i a ener~iilor neconvenionale . Poate c nu ne-am fcut prea bine .nele~i In intenie, dovad c ecourile dv. au fost mult sub

ateptri. Incurajator este ns faptul c multe dintre instituiile i societile comerciale "tatonate" n vederea colaborrii la acest con-curs au rspuns favorabil , inclusiv cu oferte de premii, ceea ce ne face s nu abandonm ideea, ncercnd ntre timp s pregtim mai bine "terenul". O astfel de pregtire poate fi considerat "provocarea" pe care v-o lanseaz alturat domnul Alexandru Mironov, secretar general al Comisiei Naionale a Romniei pentru UNESCO, fost ministru al tineretului i sportului, dar i fost coleg de redacie i prieten apropiat al constr,uctorilor amatori, al "urubarilor", cum ne

alint dnsul. Exemplul su cu "frigiderul african" este mai mult dect edificator pentru ceea ce ne-am propus i v-am propus prin lansarea unui astfel de concurs: nu invenii sofisticate, idei ultrasavante, ci soluii practice concrete, utile, uor realizabile la nivel de amator. Un rezervor de ap cald menajer, obinut prin recuperarea cldurii dispersate n jurul "ochiurilor" de aragaz, un "du solar" n curte, pe timpul verii , un nou model de crati cu randament termic sporit, o

minicentral electric de tip hidro, eolian sau pe baz de blo~azlbiomas etc. Aadar, s mai reflectm - i noi i dumneavoastra.

Alexandru Mrculescu

TEHNIUM iunie 2002

SUMAR CONSTRUCTORUL NCEPATOR .. ..... pag. 48

Variatoare de tensiune Tester multifunclional Miniconvertor

HI-FI. .. . ... .. . .. ................ pag. 9-18 Preamplificator de performanl cu tuburi Amplificator cu tuburi n clas A Corector de ton cu tranzistoare Egalizor parametric Preampliflcator pentru doz ceramic

LABORATOR . .................. pag. 19-24 Adaptor C-metru Surs de tensiune stabilizat CONSTRUCII N GOSPODRIE ... pag. 2531

Microhidfocentral electric Mici automatizri n gospodriile individuale POTA REDACIEI ............. pag. 32-35 RAClIOAMATORISM .. ........... pag. 36-37

Msurarea direct a inductanlelor Mixer pn la 2,5 GHz Minibug

ATELIER ......... ............... pag. 38-42 Proiectarea incintelor acustice

LABORATORUL UNIVERSITAR ..... pag. 43-44 Aparat pentru msurarea intensitlii luminoase

TEHNIUM-INTERNET . .. . . .... . ... pag. 45-46 Primii pai spre INTERNET

LA CEREREA CITITORILOR ..... .. pag. 47-51 AUTO-MOTO . . .... . ... ... . ... . .. pag. 52-58

Siguranlele "Daciei" Miniradar anticoliziune auto Conducerea economic Atelier auto

MODELISM ..................... pag. 5966 Staie de telecomand Acumulatori cadmiu-nichel

REVISTA REVISTELOR ............. . pag. 67

TEHNIUM Revist pentru constructorii amatori

Fondat n anul 1970 Anul XXXII, nr. 345, iunie 2002

Editor SC Presa Naional SA Piaa Presei Libere nr. 1, Bucureti Redactor-ef fiz. Alexandru Mrculescu Secretariat - macheta artistic: Ion Ivacu

Redacia: Piaa Presei Libere nr. 1, Casa Presei Corp C, etaj 1, camera 303

Telefon: 224.21.02 Fax: 224.36.31 E-mail: [email protected]

Coresponden Revista TEHNIUM

Piata Presei Libere nr. 1 Csua Potal 68, Bucureti - 33

Abonamente a orice oficiu potal (Nr. 4120 din Catalogul Presei Romne)

arp: Clementina Geambau Editorul i redactia i declin orice responsabilitate In privina opiniilor, recomandrilor i soluiilor formulate n revist, aceasta revenind integral autorilor.

ISSN 1224-5925 Toate drepturile rezervate.

Reproducerea integral sau parial este cu desvrire interzis n absena

aprobrii scrise prealabile a editoruluI. Tin"rul . : SA

Abonamente la revista .. Tehnium" se pot face i a sediul SC PRESA NAIONAL SA, Piala Presei Libere nr. I sector 1, Bucureti, oficiul potal nr. 33. Relatii suplimentare la telefoanele: 224.21.02; 223.26.83 sau la FAX 224.36.31

onform arI. 205206 C. P" intreaga rspundere juridic pentru coninutul articolelor revine exclusiv autorilor acestora.

3

--------- CONSTRUCTORUL NCEPTo"R ---------

Variatoare e tensiune

Pagini realizate de fiz. Alexandru Mrculescu

La alegerea unei scheme de variator de tensiune, constructorul amator oscileaz adeseori ntre cele dou elemente active de baz -tiristor sau triac - hotrndu-se cu greu pentru care anume s opteze.

Rs

220V-

t--7----' 1

Un atu important al triacului I con-stituie, desigur, bidirecionalitatEla sa, adic faptul c, pentru o tensi-une alternativ aplicat circuitului terminal 1 - terminal 2, el poate fi adus n conducie pe parcursul ambelor sem)alternane (pozitiv i

negativ) . In cazul tiristorului obinuit (unidirecional), pentru a putea folosi ambele semialternane ale tensiunii alternative, aceasta tre-buie n prealabil redresat bialter-

nan, de obicei n punte, ceea ce constituie o pies de putere n plus (gabarit suplimentar, cost suplimen-tar) . Ca dezavantaj major al triacului n comparaie cu tiristorul trebuie

amintit ns sensibilitatea lui n general mai sczut n ceea ce

privete curentul de amorsare de poart, dar i faptul c aceast sen-sibilitate este uneori destul de pro-

nunat diferit de la un "cadran" de funcionare la altul. De pild, printre triacele uzuale de 10 A gseti cu greu exemplare care s aib curen-tul de amorsare de poart sub 20-30 mA (i asta n cadranul 1, unde sen-sibilitatea este maxim!), pe cnd

4

ntre tiristoare de aceeai putere poi gsi frecvent exemplare cu amorsarea de poart la sub 10 mA, chiar sub 5 mA. Fr ndoial ,

aceast particularitate avantajeaz net tiristorul , uurnd realizarea cir-

220V-

t~ cuitului de comand a porii, unde se pot folosi astfel componente de

disipaie termic (putere) mai mic, implicit mai puin voluminoase i mai ieftine. Fa de acest avantaj, nece-sitatea suplimentar a unei puni redresoare devine acceptabil, mai ales c la ora actual se poate procura o punte performant (de

pild , de 8A/1000 V) la preul echivalent al... ctorva felii de salam, respectiv al unei felii de carne.

Tocmai de aceea, n continuarea serialului nostru, dup reamintirea ciruitului de principiu al variatorului de tensiune cu punte redresoare i tiristor, alimentat la tensiunea alter-

nativ de reea, v prezentm dou scheme practice de astfel de varia-toare.

Pentru nceput, n figurile 1 i 2 este dat schema bloc a variatorului respectiv, unde CCP reprezint cir-cuitul de comand a porii. Cele

dou scheme difer doar prin "po-ziia" ocupat n montaj de con-sumatorul Rs, adic "rezistena de

sarcin" a variatorului: n figura 1, Rs

este alimentat cu tensiune alterna-tiv, . fiind conectat n diagonala de intrare a puni i redresoare PR, iar n figura 2, Rs este alimentat n tensi-unea redresat bialternan (n "continuu"), fiind conectat n diago-nala de ieire a puni i. Diferena poate s nu par semnificativ - i nici nu este, atunci cnd consuma-torul Rs I reprezint un element de iluminare, de nclzire .a . , care funcioneaz la fel de bine n tensi-une alternativ ca i n tensiune continu pulsatorie - dar ea devine esenial n alte aplicaii specifice, exclusiv de curent alternativ, respec-tiv de curent continuu.

n ambele cazuri , circuitul de

2

comand a porii (CCP) se ali-menteaz din tensiunea redresat , el putnd fi, n funcie de exigenele consumatorului Rs i de plaja de reglaj dorit, unul , simplu , cu defazare, ca n figura 3, sau un cir-cuit de comand n faz, ceva mai complicat, ca n figura 4.

Schema din figura 3 este bine-cunoscut (i parc aud vorbele "prietenilor" care i aa ne acuz de repetare, uitnd, de fapt, c "grosul" cititorilor se schimb o dat cu ge-

neraiile), avnd larg rspndire n aplicaiile de consumatori "univer-sali", nepretenioi, cum ar fi cor-purile de iluminat, reou riie, radia-toarele sau alte dispozitive de

nclzire - ca de pild ciocanele electrice de lipit, fierbtoarele elec-trice etc. - mai ales c aici se pune, de obicei, problema reducerii cu cel mult 50-60% a puterii de funcionare fa de puterea maxim nominal, deci nu este vorba de o "acoperire" total a plajei tensiunii de alimenta-re, n spe a tensiunii de reea.

Aa cum precizam n introdu-cere, pentru astfel de consumatori

TEHNIUM iunie 2002

------------------CONSTRUCTORULNCEPTOR------------------

"universali" conectarea se poate face la fel de bine n circuitul de curent alternativ (As, bornele a-b), ca i n cel de tensiune continu pul-satorie (R's, bornele a'-b', bineneles, priza (Rs sau R's) nefolosit fiind scurtcircuitat n prealabil.

Elementele principale ale circui-tului (puntea redresoare, tiristorul,

sigurana fuzibil) se aleg n funcie de puterea maxim dorit , care poate fi n cazul de fa de pn la circa 600 W, cu o siguran Sig. de 3-4 A (dar care poate fi extins uor

pn la 1 kW) . Puntea redresoare indicat, PRKBU8M, este de 8A/1000 V, deci cu radiator adecvat se poate conta pe un curent maxim redresat de 3-5 A fr nclzire pe-

riculoas. Tiristorul Th, de tip KY202H, este de 10 A/400 V, deci, la rndullui, pe radiator adecvat, ne poate oferi fr probleme 3-5 A. De fapt, problema - cci exist! - este doar n ceea ce privete gabaritul radiatoarelor termice, la cureni mai mari de 2-3 A.

Circuitul de comand a porii, cu defazare prin condensatorul C 1, nu

necesit reglaje deosebite, dect tatonarea experimental a valorii lui R 1, n funcie de sensibilitatea de poart a exemplarului de tiristor folosit, n plaja orientativ 0,5-5 kQ

i , eventual, a valorii poteniometrului P1 (100-150 kQ ) i a rezistenei de limitare A2. Condensatorul C1 va fi cu izolaie pentru minimum 50 V.

Cu valorile indicate n schem, pentru o sarcin de prob de 200 W, s-a obinut o plaj de variaie a ten-siunii la bornele lui As de la circa 70-75 V pn la 220 V.

Cea de a doua schem propus - figura 4 - nu am mai ntlnit-o ca atare, dar ea nu reprezint dect o variant "logic" a schemei prece-dente, respectiv prin nlocuirea cir-cuitului de comand a porii printr-un oscilator cu TUJ, adic prin trecerea de la comanda prin defazare la comanda "n faz" . Aceast modifi-care, niel mai complicat dar -

dup cum sperm s v convingei personal prin experimentare -extrem de profitabil, are un singur "cui": alegerea/procurarea unui rezi stor A 1, cu valoarea rezistenei orientativ n plaja 6,8-20 kQ , cu o putere de disipaie suficient de mare pentru a funciona "cald", dar nu excesiv de "fierbinte". La nevoie se poate apela i la un mic radiator ter-mic, sau chiar se poate face apel la o combinai e serie de dou-trei rezistoare, cu rezistena serie

TEHNIUM iunie 2002

3

4

a Rs b

220V~

Lz-;

a

OI DJ

8 PR

K8UBM

El

02 04

e

Ol (12V)

Sl6OD/12 PLl2Z

echivalent i cu puteri de disipaie corespunztor reduse.

Limita plajei de variaie se sta-bilete prin tatonarea experimental a valorii lui A2.

Cu valorile pieselor indicate, pentru o sarcin As de maximum 600 W (i cu o siguran Sig. de 3-4 A), s-a obinut experimental o plaj de variaie practic "total" .

i n acest caz, aa cum se indic pe schem, consumatorul As se poate conecta, n funcie de "natura" (exigena) lui, fie n circuitul de tensiune alternativ (bornele a-b, cu bornele a'-b' scurtcircuitate). fie n circuitul de tensiune continu (a'-b', cu bornele a-b scurtcircuitate).

n afar de plaja extins de reglare a tensiunii - practic "totaI"aceast variant de variator cu comanda "n faz" mai prezint i avantajul preios de a putea coman-da, ntre bornele a-b, cu bornele a'-b' scurtcircuitate, inclusiv varierea tensiunii n primarul unui transfor-mator de ree,! cu puterea maxim de cca 600 W. In nici un caz primarul

5 p

pj 100kfl

CI 10/iF SOV

transformatorului nu se va conecta la bornele a'-b', unde tensiunea con-tinu pulsatorie (mai precis, compo-nenta continu a acesteia) i-ar "arde" n scurt timp nfurarea

primar . Aa cum mi s-a ntmplat i mie la experimentare - recunosc -din confundarea neatent a prizelor

Rs.i A's. In figura 5 este reamintit dis-

punerea terminalelor la tiristoarele din familia KY202.

5

-------------------CONSTRUCTORULNCEPTOR--------------------

IESIER multifunctional Am realizat acest tester portabil

pentru componente electronice (tranzistoare, diode, dispozitive opto-electronice, condensatoare, rezis-toare) i circuite electrice (continui-tate, contacte de ntreruptoare, relee, termostate . a . ) n urm cu peste douzeci de ani i mrturisesc sincer c de atunci l-am folosit mai frecvent , mai comod i adeseori mai concludent dect pe oricare alt

,

cnd un "specialist" depanator radio-TV m-a fcut impostor cnd am pretins c pot testa cu el concludent condensatoare de 5-10 nF. Tocmai de aceea, cu scuzele de rigoare fa de cititorii notri din 1980 care s-ar putea s ne mai urmreasc nc, m-am gndit c ar fi util pentru muli constructori nceptori s prezint din nou construcia acestui tester.

Ideea de baz de la care am ple-

becul de lantern L, deci indicaia testerului este optic . Pentru ca n repaus, cu toate bornele de testare libere, becul L s fie complet stins, este nevoie de rezistena de blocare R3, a crei valoare maxim admisi-bil se va tatona experimental. Deoarece amplificarea total n curent este enorm, este posibil ca becul L s se aprind prin simpla atingere cu mna a bornei N (mai ales cnd ne aflm n apropierea unui circuit de reea), fapt care ne-ar deranja mult n exploatarea testeru-lui. De aceea se va alege atent va-loarea lui R3, pentru c introducerea unui condensator de "antiparazitare" ar afecta negativ performanele testerului. r------------------------------------~

,.,

1

aparat din dotare. Explicaia o consti-tuie cele dou mari avantaje ale sale - n afar de faptul c este portabil -

i anume cvasiuniversalitatea lui i, res ectiv o erativitatea n

2 ~~~

L 801.

exploatare. Numeroi constructori amatori, vzndu-m cum verific cu el rapid diverse componente n trg, m-au rugat s le dau schema, ba unii chiar au vrut s mi-I cumpere. Am avut i ecouri amuzante, de pild

6

R4 L 2,7kO J,5V

0,2A C

P 100kO

lin

T3 R5 BOl36

2,7 kfl

cat a fost tocmai multifuncionalitatea, motiv pentru care am prevzut patru grupuri distincte de borne de testare, cu sensibiliti diferite i implicit ~u destin.?ii diferite. Astfel , am avut In vedere ca testerul s per-

mit verificarea rapid a tranzis-toarelor (pnp i npn, de mic, medie

i mare putere), a diodelor redresoare, a rezistenelor (de pn la cel puin 10 MQ), a conden-satoarelor (de la civa nanofarazi

pn la mii sau zeci de mii de micro-farazi), a contactelor (rezistene de 0-30 Q) i continuitii de circuit, a fotodiodelor, fototranzistoarelor etc.

n acest scop am realizat un banal amplificator de curent continuu cu trei etaje n cascad (figura 1), echipate cu tranzistoarele T1, T2, T3, selectate pentru factori beta mari i

cureni reziduali ct mai mici. Sarcina amplificatorului o constituie

R8 3600

'-1 Bol. T

C' 4.5VT +

S' S'

f'(+} R7

3600

La intrarea fiecrui etaj de ampli-ficare - deci pe fiecare din cele trei trepte de sensibilitate - am plasat cte un grup de borne de testare:

3 ------1

i.

Ba! I

M-N, M'-N' i, respectiv, E-B-C. n plus, direct de la sursa de alimenta-re (fr amplificare) am conectat

TEHNIUM iunie 2002

-------------------CONSTRUCTORULNCEPTOR-------------------

bornele E' -C' care permit nchiderea circuitului serie baterie + bec i bor-nele supl imentare B' -B", care, prin

rezistenele de limitare, R7, respec-tiv R8, permit polarizarea corespun-

ztoare pentru bazele tranzistoarelor de putere npn, respectiv pnp.

Alimentarea testerului am fcut-o iniial de la o baterie de lantern de 4,5 V, consumul de curent nede-

pind 200-250 mA, n funcie de tipul de bec L. Ulterior am nlocuit bateria cu un grup serie de trei acu-

mulatoare-pastil de cte 1,5 V, cruia i-am scos pe panoul frontal o

muf pentru rencrcarea mai comod .

R4

p

R5

TJ

5 Pentru a urmri mai uor modul

de lucru cu testerul , n figurile 2-6 au fost ilustrate cteva dintre multiplele

posibiliti de verificare, fr a mai figura ntreruptorul 1, presupus nchis. Astfel , n figura 2 este

reprezentat schema intern echiva-lent ntre bornele E'-C' (se sub-nelege c_ toate celelalte borne vor fi libere). Intre bornele E'-C' se pot verifica rezistene R n plaja orienta-

tiv cuprins ntre zero ohmi (scurt-circuiVcontact perfect) i circa 25-30 Q. Tot aici se mai pot verifica diodele de medie i mare putere (n general, jonciuni semiconductoare care suport lejer 200-250 mA), pre-cum i condensatoarele electrolitice de valori mari (orientativ peste 1 000 ~F) . n cazul testrii conden-satoarelor, ind icaia luminoas ne d

i nformaie indirect privitoare la va-loarea capacitii (prin timpul scurs pn la stingerea complet a becu-lui, la conectarea condensatorului cu respectarea polaritii) , dar i la cali -

TEHNIUM iunie 2002

tatea izolaiei, la un eventual scurt-circuit intern sau ntrerupere, lips de capacitate etc.

R4

p

T 801. T R5

6 n figurile 3 i 4 sunt ilustrate mo-

durile de conectare la verificarea tranzistoarelor de putere de tip pnp (fig. 3), respectiv npn (fig. 4). Indicaia este calitativ, de genul bun sau defect, avnd la dispoziie un curent de baz fix, via R8, respectiv R7.

Urmtorul grup de borne - E, B, C - servete la verificarea, sortarea

i mperecherea tranzistoarelor de mic i medie putere, pnp sau npn, avnd posibilitatea de reglaj al pola-

rizrii n baz (divizorul rezistiv R4, P, R5), aa cum se arat n figurile 5 i 6. Intre bornele E-C mai pot fi ve-rificate rezistene n plaja orientativ 0-3 kn, diode i jonciun i semicon-ductoare de mic i medie putere, condensatoare cu valori de ordinul zecilor sau sutelor de microfarazi.

Mai n fa , ntre bornele M' i N' se pot verifica rezistene pn la ordinul sutelor de kiloohmi i conden-satoare cu capaciti de ordinul sutelor de nanofarazi pn la zeci-

sute de microfarazi. Evident, aici se pot testa i jonciuni semiconductoare, componente optoelectronice etc.

Deoarece bornele M' i C vin ambele de la minusul alimentri i, pe panoul frontal al testerului le-am comasat ntr-una s ingur. Aceasta ar fi fost valabil i pentru M, dar am preferat, pentru comoditatea lucrului pe treapta de maxim sensibilitate,

s montez perechea distinct de borne M-N, a cror atingere simul-tan cu mna, intrat n reflex, mi

confirm prin aprinderea becului c starea bateriei este bun.

ntre bornele M-N se pot verifica

801. T T

TJ

rezistene cu valori de pn la orien-tativ 10 Mn, condensatoare cu

capaciti de la civa nanofarazi pn la sute de nanofarazi, jonciun i semiconductoare (inclusiv verificarea

cureni lor inveri), fotodiode etc. Nu insist asupra altor detalii sau

"secrete" de utilizare, cci construc-torii amatori care se vor decide s realizeze acest tester le vor descoperi singuri n scurt timp.

Nu voi mai sublinia dect faptul c bornele destinate conectrii tranzistoarelor (E-B-C i , respectiv, E'-B'-B"-C') au fost astfel dispuse spaial - cu repetarea stnga-dreap-ta a bornei B - nct s poat fi intro-duse comod terminalele tranzis-toarelor, fr prea mare forare sau deformare a lor. Toate bornele folosite de mine au fost borne/buce de anten de la radioceptoarele de pe vremea aceea, cu excepia perechii M-N, care sunt borne de tablou electric.

7

-------------------CONSTRUCTORULNCEPTOR-------------------

Miniconvertor Se ntmpl adeseori ca, "pe

teren" fiind (de pild, pe la maga-zinele cu componente electronice sau prin talcioc), s avem nevoie de o surs portabil de tensiune conti-

nu mai "mrioar" (15 V-30 V) pentru alimentarea unor instru-mente de msur sau a unor teste re cu un consum de curent redus

(pn la 5 mA - 10 mA). Exemplul tipic I constituie AVO-metrele cla-sice, care pe domeniul maxim de

msurare a rezistenelor (x 1000 kn) necesit de regul o surs auxiliar cu tensiunea de cca 30 V. Un alt exemplu I poate constitui un tester de construcie proprie, conceput pentru verificarea rapid pe teren a diodelor Zenner uzuale (cu tensi-unea nominal de pn la cca 24 V).

Desigur, aceast tensiune conti-nu poate fi obinut prin nserierea unui numr corespunztor de baterii sau de acumulatoare Cd-Ni

m iniatur. Soluia nu este ns rezonabil, din considerente de cost i de gabarit, mai ales c vom folosi respectiva surs doar ocazional, probabil.

Mult mai atrac~iv mi s-a prut ideea de a realiza un miniconvertor c.c.-c.c. care se al imenteaz cu ten-

8

siune uzual, de pild 4,5 V, i care s furnizeze la ieire tensiunea dorit (15 V-30 V). Un astfel de con-vertor se compune dintr-un multivi-brator de audiofrecven, un etaj de amplificare n curent, un transforma-tor ridictor de tensiune i un grup de redresare-filtrare, completat cu un element de limitare n tensiune.

n exemplul propus n figur, mul-tivibratorul a fost realizat cu tranzis-toarele T1-T2 i piesele aferente (C1, C2, R1, R2, R3, R4), etajul de amplificare n curent este reprezen-tat de tranzistorul T3, n configuraie de repetor pe emitor, iar transforma-torul ridictor de tensiune Tr. este un

transformatora "de ieire" de la radioreceptoarele mai vech i cu tranzistoare, folosit invers, adic aplicnd semnalul multivibratorului n secundarul lui (fosta nfurare de difuzor, cu spire mai puine i conductor de bobinaj mai gros).

nfurarea primar, de unde vom prelua tensiunea " ridicat", este de

regul cu priz median, priz de care nu avem aici nevoie.

O singur problem practic se ridic, i anume necesitatea de a suprima la ieire (nainte de redresare-filtrare sau dup) vrfurile

Tr ieire Mi/cav CJ

IOOpP

de tensiune ce pot aprea (i de regul apar) din cauza faptului c tensiunea alternativ aplicat trans-formatorului nu este sinusoidal, ci

rectangular. Aceste vrfuri de ten-siune pot fi periculoase pentru aparatul alimentat, aa c se pro-cedeaz la eliminarea lor prin limi-tarea amplitudinii.

Limitarea se poate face nainte de redresare-filtrare (grupul PR-C4) , caz n care la ieirea transforma-torului se conecteaz dou diode Zenner de acelai tip (de exemplu, 2x PL 24Z) legate n serie dar n sensuri opuse, pentru limitare sime-tric pe ambele semialternane , evi-dent. n figur a fost indicat limi-tarea dup redresare, caz n care este nevoie de o singur diod Zenner (DZ) de valoare dorit .

n fine, montajul a fost completat cu un ntreruptor de alimentare, 1,

i cu un condensator C3 n paralel cu sursa de alimentare (bateria de 4,5 V), care, desigur, nu servete la filtrarea tensiunii de alimentare, ci la reducerea impedanei sursei la frecvena de lucru a generatorului.

Cu piesele din figur am obinut , pentru Tr. = transformator de ieire de la radioreceptoarele "Milcov" , o

tensiune de ieire de cca 16 V. Dac se

dorete o tensiune de ieire mai mare (24 V-30 V) , fie se alege alt

PR IPM2

Bol. ~ model de transformator, fie se modific raportul de transformare, redu-cnd treptat numrul de spire din fostul secun-dar. Cel mai bine, desigur, este s se rebobineze un astfel de

4.5V ~

C4 /OOOpF J5V 24V

transformator pentru raportul de transfor-mare dorit.

TEHNIUM iunie 2002

1 !C1,2,l - LF3S1t-~~U

Tl,Tl,TJ-2N4400

R 5 390.0.

TEHNIUM' Iunie 2002

HI- FI ' 1

.,S- . 3!N'A

pag. 10)

our

9

------------------------------HI-FI------------------------------

2

'ZlOV ca

sig.

9Vea

24V ca

R1

e4 220il-38SV

(Urmare din pag. 9) - cel de al treilea etaj. identic cu al doilea, care asi-gur amplificarea semnalului de la ieirea preamplifica-torului RIAA sau a oricrei surse de semnal ce se leag la intrare printr-un sistem de conectare-comutare adecvat.

Sistemul prin care sunt alimentate cele trei etaje de la aceeai surs de energie este diferit de schemele cla-sice. De obicei, toate etajele care formeaz un sistem audio sunt alimentate de la o surs comun de energie. Practic, nici o surs nu are rezistena de ieire nul, caz ideal. Reeaua de curent alternativ este poate cea mai ?propiat surs de curent ce se apropie de cazul ideal. In practic , un etaj audio conectat la o surs care nu are

rezistena de ieire nul va absorbi de la aceasta un curent variabil, ce depinde de valoarea semnalului audio. Acesta va produce o modificare a tensiunii pe

rezistena de ieire a sursei. Dei atenuat de rejecia fiecrui etaj n parte, aceast tensiune devine un sem-nal pentru toate celelalte etaje. Dac valoarea raportului de rejecie a sursei este sczut , iar valoarea ampli-ficrii semnalului ntre etaje este mare, ca n cazul pre-amplificatorului RIAA, atunci ctigul buclei etajului, via sursa de alimentare, poate depi unitatea. Rezultatul este apariia oscilaiilor.

Sursele de alimentare obinuite utilizeaz un con-densator de untare pentru a defini impedana sursei la frecvenle joase, n timp ce

Z = Y2 x 3,14 x f x C

10

o,

R6

82KJL

e3 100)

------------------------------HI-FI------------------------------

AMPLIFICATOR CU TUBURI iN CLAS A

Ing. Aurelian Mateescu

Caracteristici tehnice:

- etaj final n clas A, fr cureni de gril; - banda de frecven 30-20.000 Hz, cu o nelineari-

tate mai mic de +/- 1 dB; - puterea nominal este de 6 W pentru THD max. =

0,5%; - tensiunea la intrare pentru puterea nominal este

de 1 voit. Desigur c o prim ntrebare E;lste legat de puterea debitat, care pare foarte mic . Intr-adevr, pentru in-cinte cu sensibilitatea mic puterea nu este suficient pentru a obine un nivel sonor acceptabil pentru audiii de muzic rock n for. Etajul final prezentat are ns avantajul net al unui coeficient redus de distorsiuni neli-neare i armonice, ca o compensare pentru puterea de

ieire redus i se recomand audiiilor de calitate. Primul etaj este echipat cu o dubl triod ECC 81.

Pentru a se elimina reactana capacitiv care atenueaz frecvenele joase, cuplajul ntre anodul primei triode i al celei de a II-a se face galvanic, ceea ce a impus negati-varea grilei prin mrirea valorii lui R6. Circuitele C3, R8

i C4, R9 realizeaz compensarea frecvenelor nalte. Reacia negativ asigluat ntre ieirea transformatoru-lui i catodul primei triode este de circa 24 dB i asigur linearitatea caracteristicii de rspuns a amplificatorului.

Trei circuite RC conectate la transformatorul de ieire, R20, C9; R22 , C12 i R21 , C10 au acelai efect de Ii-nearizare a rspunsului.

Se poate folosi transformatorul de ieire de la radioreceptorul Modern, la care nfurarea de ieire, dubl, legat n paralel pentru impedana de 4 ohmi, se va separa i lega n serie pentru sarcina de 8 ohmi, iar priza median se va folosi n circuitul de reacie.

Cablajul se poate executa n dou variante : - clasic, n aer, n jurul soclurilor, n cazul n care se

dispune de socluri clasice; - pe circuit imprimat, n cazul n care dispunei de

socluri pentru implantare n cablaj, socluri ce pot fi recu-perate din televizoarele mai vechi.

Alimentarea montajului necesit o surs de energie capabil s furnizeze:

- o tensiune anodic de 300 V/1 00 mA pe canal ; - o tensiune pentru filamentele tuburilor de 6,3 V/2A

pe canal. Alimentarea n c.c. a filamentelor ar fi de dorit, ceea

ce ar presupune modificarea corespunztoare a trans-formatorului de reea i a prii electronice. Dac se

adopt varianta unui preamplificator cu tuburi , montat pe acelai asiu, se va ine cont, la dimensionarea transformatorului de reea , de consumul total al monta-jului.

,J.

R10 15K +Ua r--.----~--------~[J~---------------------t------~(300V~OOmA )

~1V Ui.

~ ........ -L.:=:J--+'''''

R1 Z10K

TEHNIUM iunie 2002

R 22 1aOJl..

R 2Z 100 n.

11

------------------------------HI-FI-------------------------------

o rice aparat electroacustic este dotat cu posibili-tatea accenturii sau atenurii nivelului frecvene lor joase sau nalte care fac parte din compo-

nena unui program muzical, conform preferinelor asculttorului. Aceste reglaje se realizeaz cu ajutorul unui bloc electronic interconectat de cele mai multe ori ntre blocul preamplificator i blocul amplificator de pu-tere. Analiznd diversitatea schemelor electrice de corectoare de ton, s-a ajuns la concluzia c cel mai sim-plu i totodat eficient montaj de acest tip este cel pre-vzut cu posibilitatea de corecie separat a frecvenelor joase, medii i nalte - corectorul de ton pe trei benzi.

Ideea care st la baza realizrii corectorului de ton

CORECTOR DE TON

cu TRANZISTOARE Prof. ing. Emil Marian

prezezentat const n amplifi-carea sau atenuarea selectiv a trei por i uni separate, compo-nente ale benzii de audio-frecven, astfel nct s fie IN ADAPTOR DE

cele trei subbenzi controlate. De la ieirea blocului sumator, semnalul audio modificat se aplic blocului adaptor de impedan 2, care are rolul att de etaj tam-pon ntre corectorul de ton propriu-zis i ieirea monta-jului, ct i de micorare a impedanei de ieire, n ve-derea adaptrii comode cu orice bloc electronic care succede lanul electroacustic din care face parte corec-torul de ton (reductor de zgomot, amplificator de putere etc.).

Corectorul de ton propus spre a fi realizat deine urmtoarele performane , care situeaz montajul n ca-tegoria HI-FI:

- impedana de intrare Zi = 50k.n; - impedana de ieire Ze = 5k.n; - reglaj de ton n subbenzi:

25 Hz, Amax = 20dB; Amin = - 24dB; 1 kHz, Amax = 22dB; Amin = - 26dB; 15 kHz, Amax = 20 dB; Amin = - 24 dB;

- raport semnal-zgomot SIN ~ 75dB; - tensiunea de intrare Ui = 200 mVRMS; - distorsiuni armonice totale THD ::; 0,1%; - distorsiuni de intermodulaie TID ::; 0,06%; - tensiunea de alimentare UA = 24V.

DEFAZOR l ADAPTOR DE E pos ibil obinerea unei c~cteristici de transfer amplitudine -

~ IMPEDAN 1 --

SELECTIV IE~

SUMA DR r~ IMPEDAN2 ,.,

frecven reglabil . n acest fel se poate modifica

forma final a compoziiei spec-trale amplitudine - frecven 1 proprii oricrui program muzical

1

------------------------------HI-FI------------------------------

tranzistorul T3. EI este precedat de trei filtre pasive RC, trece-jos, trece-band i trece-sus. Semnalul preluat de

ctre blocul defazor selectiv din emitorul tranzistorului T2, prin intermediul condensatorului C5, este n faz cu semnalul de intrare iniial i defazat cu 1800 fa de sem-nalul preluat de blocul sumator din colectorul aceluiai tranzistor T2. Polarizarea iniial a blocului sumator este

asigurat de divizorul de tensiune R7, R8, care preia o tensiune continu filtrat de grupul R5, R6, R7. Polarizarea final a blocului sumator este completat de etajul defazor selectiv, realizat cu ajutorul divizorului R16, R10, R20.

EI preia o tensiune continu filtrat de grupul R14, C12, R16. in acest fel polarizarea final a blocului suma-tor este realizat urmrind excursia maxim a tensiunii alternative amplificate (Ia bornele rezistenei R23). Ea este realizat n zona caracteristicii tranzistorului T5 perfect liniar, practic fr distorsiuni. Tranzistorul T3 este amplasat n cadrul blocului defazor selectiv, ntr-un etaj de repetor pe emitor, n scopul micorrii impe-danei de ieire a celor trei filtre care acioneaz simul-tan n interiorul benzii de audiofrecven. Filtrul trece-jos este realizat de grupul R 11, C7, C9, filtrul trece-band de grupul R12, R1, C18, C10, C11, iar filtrul trece-sus de ctre grupul C13, R20 (rezistena R20 fcnd simul-tan parte din reeaua de polarizare n curent continuu a tranzistorului T3) . nsumarea celor trei semnale filtrate de filtrele menionate anterior se realizeaz cu ajutorul

rezistenelor R17, R18 i R19 (rezistena R19 fcnd parte din divizorul rezistiv care polarizeaz tranzistorul T3). Blocul sumator adiioneaz o parte a semnalului

iniial (preluat din colectorul tranzistorului T2) cu o ampli-ficare reglementat de raportul rezistenelor R23/R9 i o

alt parte format din suma semnalelor generate de

R1 24kn

4.7~F R3 100krl

R5 390kn

47kO

C7 !'tu .'nF lOkO

P1 P2 P3

cele trei filtre, cu amplificarea general de nsumare reglementat de raportul rezistene lor R23/R24. Amplificarea este ponderat separat n fiecare sub-

band de frecven n care acioneaz cele trei filtre. Ponderea cu care contribuie fiecare filtru este regle-

. mentat de ctre blocul control selectiv frecven, care conine trei poteniometre de reglaj , P1 , P2 i P3, amplasate ntr-o bucl de reacie negativ ntre ieirea blocului sumator i intrrile celor trei filtre de frecven . n funcie de poziia fiecrui cursor al celo r trei

poteniometre, amplificarea n subban.da de frecven poate fi pozitiv sau negativ (semnalul de ie i re obinut n faz sau n antifaz cu curentul preluat din colectorul tranzistorului T2). Rezultatul final al nsumrii este amplificarea sau atenuarea dorit a semnalului audio util n fiecare poriune n subbanda de frecven , fapt

urmrit iniial. Grupul C15, R26, R27, C17 a fost prevzut la i eirea

blocului sumator pentru asigurarea unei comportri optime a montajului n timpul regimurilor tranzitorii de funcionare (salturi sau modificri brute de amplitudine n banda de frecven a semnalului audio util) . Ramura etajului sumator care conine tranzistoarele T 4 i T5 tre-buie s fie capabil de amplificri mari (cca 40dB), . deoarece fiecare dintre cele trei filtre introduce atenuri mari ale semnalului n subbanda de lucru. Concomitent este necesar ca n urma prelucrrii semnalului, distorsi-unile s fie minime, pentru a nu modifica semnalul audio

iniial. Datorit acestui fapt a fost prevzut , pentru obinerea unei amplificri mari cu distorsiuni minime, tranzistorul T4. EI formeaz mpreun cu tranzistorul T5 un etaj de amplificare de tip super-G. Amplificarea ge-neral a grupului T4, T5 ~~ h21 ET4 . h21 ET5) este

reglementat n final de dou 'b'tJcle de reacie negativ

.,. ,..."

R28 100n

~kn~~~~kn~ __ ~~~~--------------------------~

2 TEHNIUM iunie 2002 13

3

4

----------------------------HI-FI----------------------------

o R1 R5 R8 R14 R15 ca SC13. R22 R23 R2R298

O O c:::::::J C12: R18 O O C : C fc0~ R9 R11 R12 R17 10. T4 T ~ O: Te e O

~ -: c,"'O' -: 0

-----------------------------HI-FI-----------------------------

A [dB]

20

10

/' ~ ~ I

-.-......

'\ v / 1\ ~ v L\ / ~

----

/" -K 1/ v V / ~ o

-10 v /

.-/ v -

-20

5 10 2 5 2 10'

obinerea strict a acestei valori se poate ajusta fin poteniometrul semireglabil R15. Dup ce se efectueaz aceste reglaje i pe canalul informaional R, cursoarele

poteniometrelor semireglabile R6, R6' i R15, R15' se rigidizeaz cu cte o pictur de vopsea. Legturile gal-vanice care privesc intrarea, ieirea montajului i cone-xiunile cu grupul poteniometrelor de reglaj P1 , P2, P3, P1 ', P2', P3' se efectueaz obligatoriu folosind conduc-tor ecranat. Se ntrerupe alimentarea montajului, se nl

tur trapu l de la intrare, dup care se recomand

\ 1/ \ ) \. ~ V ~ 1-

5 10' 2 5 2 f [Hz]

ecranarea folosind o cutie din tabl de fier. Cu ajutorul unui osciloscop i al unui generator de audiofrecven se pot vizualiza caracteristicile de transfer ale montaju-lui , similare cu cele prezentate n figura 5. Din punct de vedere funcional , montajul/ se intercaleaz n lanul electroacustic, unde va funciona ntre etajul preamplifi-cator i amplificatorul de putere.

Realizat i montat corect, montajul va fi de un real folos amatorilor de audii i HI-FI, confirmnd pe deplin

performanele estimate iniial.

TDA1512A - amplificator audiofrecvent HI-FI, 10-20 W , 20kll

6.8pF

r 68

TEHNIUM iunie 2002

20kn

TDA 1512A

TDA 1512A CIRC UITUL IMPRIMAT (faa planlalti )

15

----------------------------HI-FI----------------------------

~ galizorul parametric prezentat face parte din categoria mon-taje or HI-FI necesare ntr-un lan audio cu performane moderne. Montajul folosete performanele superioare ale circuitelor integrate pentru realizarea corecii lor sem-nalului de intrare. Egalizorul ndeplinete funciile unui circuit 8axendall cu posibiliti extinse de lucru, realiznd o diversitate de ca-racteristici funcionale , capabile de a satisface cerinele cele mai exi-gente.

Pentru realizarea ct mai simpl i totodat pentru obinerea unor rezultate optime s-au mbinat propri-

etile filtrelor active cu perfor-manele ridicate ale amplifica-toarelor operaionale.

S analizm schema electric prezentat n figura 1. Semnalul de intrare se aplic prin intermediul condensatorului C1 pe . intrarea neinversoare a amplificatoruiui

operaional A1' Control~1 fr~cvenelor joase se realizeaza cu aJu-torul poten iometrului Pt- Cnd cursorul poteniometrului P1 este deplasat spre ieirea amplificatoru-lui operational A1' o mare parte din componentele de joas frecven ale semnalului de intrare vor trece prin filtrul trece-jos C2R3P3 i vor aprea n punctul V-O' Deoarece amplificatorul operaional A2

inverseaz semnalul, rezult ca obinem la ieirea lui o atenuare a componentelor de jo~sl~.1r~~ven. Daca se Inverseaza 'CI&jll3.sarea cursorului poteniometr'ului P 1, se obtine o scdere a componentelor de ''joas frecven pe intrarea nein-versoare a amplificatorului ope-

raional A2' deci amplificarea final a frecvene lor joase crete.

Registrul de ieire al frecvenelor joase se regleaz cu ajut~rul

poteniometruiui P3' modlllcand atenuarea filtrului C2R3P3' Similar, se obin aceleai rezultate pentru

frecvenele nalte cu ajutorul filtrului trece-sus C3R4P 4 i al amplifica-torului operaional tampon A4 ' Registrul de ieire al frecvenelor nalte se obine printr-o manevrare

corespunztoare a cursoruluI poteniometrului P 4.

n ambele cazuri , poteniometrul P5 controleaz suma reaciilor ne-gative aplicqte amplificatoruiui ope,:

raional A2' In acest fel se regleaza nivelul prolunzimii coreciilor.

Performanele egalizorului reies din analiza caracteristicilor funcionale obinute cu ajutorul unui generator de audiofrecven i al unui osciloscop.

n figura 2 se prezint caracteris-ticile de ie ire ale egalizorului pentru

16

EGALIZOR PARAMETRIC Prof, ing. EMIL MARIAN

un registru constant i 9 profunzime a corecii lor construit, In figura 3 se

prezint caracteristicile de ieire ale egalizorului pentru un registru con-stant i o profunzime variabil a coreciilor.

n figura 4 se prezint caracteris-ticile de ieire ale egalizorului pentru profunzime constant, registru vari-abil i rspuns liniar la frecvene nalte.

n cele trei diagrame sunt date i valorile, maxime sau minime, ale

poteniometrelor P1-P5' din punct de vedere al acionrll, corelat cu

indicaiile menionate n fi~ura 1. Pentru realizarea practic a mon-

tajului se vor folosi componente de bun calitate, sortate n clasa de precizie 2%. Ca amplificatoare ope-

R,

1

raionale se folosesc circuite de tip A 741.

Se recomand ca tensiune de alimentare 15 V, de la o surs dubl bine stabilizat i fiitrat. Cablajul imprimat se va realiza cu atenie, folosind conexiuni cu lungimi mi-nime i apoi se va ecrana corespun-ztor.

Montajul se poate realiza i n varianta stereo, utiliznd poten-iometre duble. Montajul func-ioneaz de la prima ncercare , oferind satisfacie deplin construc-torului amator,

Bibliografie National Semiconductor - Audio

Handbook,1976 Electronics, Mai 1981

R~22kn

1 R,

470Kn

TEHNIUM iunie 2002

----------------------------HI-FI----------------------------

2

3

A fiS)

4 500 fK ZK ~K

TEHNIUM iunie 2002

Este cunoscut faptul c cele mai bune rezultate obinute la redarea discurilor sunt n exclusivitate ale picupurilor echipate cu doze electromagnetice. Totui, o serie de firme mai produc picupuri echipate cu doze ceramice, care, folosind un echipament electronic adecvat, permit obinerea unor rezultate bune n privina calitii programului sonor redal. ~ Doza ceramic, alturi de calitile sale, prezint i dou ...:::; inconveniente principale de care trebuie s se in cont la

proiectarea i realizarea preamplificatorului , i anume: - deine din construcie o capacitate intrinsec de

180-2000 pF, care are ca efect imediat nruti rea redrii frecvene lor joase;

- poate interaciona cu braul mecanic al picupului n ceea ce privete problema rezonanei mecanice.

Rezult o serie de cerine pe care preamplificatorul tre-C. buie s le ndeplineasc:

- realizarea schemei electrice n aa fel nct rspunsul n privina frecvene lor joase s nu depind de impedana de O ieire a dozei (n special de capacitatea ei intrinsec) ; - posibilitatea de corecie n privina egalizrii mecanice

~ i eliminarea rezonanelor parazite; ..... - prezena coreciei de frecven de tip RIAA;

- zgomot redus i distorsiuni minime;

;i~.~ -adaptarea impedanelor doz-preamplificator-corector de ton. CU O prim soluie ar fi realizarea unui preamplificator cu o impedan de intrare foarte mare. Caracteristica amplitudine-

~ frecven? unui astfel de preamplificator este prezentat n ~ figura 1. In cazul unor impedane de intrare diferite, se a II' observ c preamplificatorul cu impedan de intrare foarte

mare (li = 18 MQ) are un rspuns amplitudine-frecven .. iii. aproape perfect fa de preampHfr~torul cu impedan de

intrare mai mic (li = 2 MQ). Se observ c o impedan de c:u intrare mic implic atenuri importante la frecvenele nalte

O i mai ales la cele joase. Soluia utilizrii preamplifcatorului cu impedan de intrare mare prezint ns inconvenientul unui raport semnal/zgomot redus i, n acelai timp, determin condiii favo-C. rabile apariiei distorsiuni lor datorit rezonanei mecanice .. II (RUMBLE). .... __ A doua soluie const n realizarea unor compensri i reacii astfel alese nct caracteristica de ieire amplitudine-

~=-=: frecven s corespund normativelor RIAA i , n acelai timp, impedana de intrare mai redus s anuleze posibili-

-_.--, tatea rezonanei mecanice nedorite. Schema electric a preamplificatorului este prezentat n ~ figura 2. Se observ la intrarea preamplificatorului grupul ...:::; C1 ,C2,R1, care, n funcie de tipul dozei folosite, realizeaz ~un~~:p~a:etipcU~r~:~~z:~~~r~~e~:~~~~: ~o~~~~u~n:~i~~r~~ al" Semnalul audio se aplic apoi n baza tranzistorului T 1 de tip

NPN, cu zgomot propriu ct mai redus. Analiznd schema c:u electric se observ prezena unor bucle de reacie RC, n ..... _ colectorul i emitorul tranzistorului T 1. Acestea au rolul de a

~ reduce RUMBLE-ul i de a imprima preamplificatorului o ca-racteristic de transfer intrare/ieire n conformitate cu nor-mativele RIAA.

17

HI- FI

REALIZAR'E SI REGLAJE

I

Montajul se realizeaz pe o plcu de sticlostratitex placat cu folie de cupru, n varianta mono sau stereo

(dup tipul dozei). Se vor respecta toate cerinele legate de tipul mon-

taju lui, i anume trasee scurte, traseul de mas gros (min imum 3 mm), evitarea buclei de mas etc. Se vor folosi componente de bun calitate (rezistoare tip RPM, condensatoare multistrat etc.).

Dup realizare se a limenteaz montajul cu tensiunea prescris i prin cteva ncercri se stabilete valoarea optim a rezistenei R1 ' Obligatoriu se folosesc pentru cuplajele electrice doz-preampl ificator-corector de ton cabluri ecranate. Montajul se ecraneaz ntr-o cutie din tabl de aluminiu sau fier, de grosime minim 1,5 mm. Realizat i montat corect, preamplificatorul va confirma pe deplin faptul c i cu o doz ceramic se pot realiza

audi i i de calitate.

2

18

"1 1

'D

Caracteristica amplitudine-frecven a dozei ceramice

1: Zi = 2 Mn 2 Zi = 18 Mn

Tipul dozei Decca Deram Goldring CS-91 C Goldring CS-90 Sonotone Stahc Connoiseur SCU 1 BSR SC SM A cos GP 94/1 Garrard KS40A

C1

3,3nF

3,3nF

3,3nF

10 nF

, ,

C2 R1 Obs. 18-27kn ieire

0,1 uF 56kn joas ieire

0,1 uF 56kn medie rspuns

0,1uF

mediu rspuns

6,8nF 22:56kn nalt

TEHNIUM iunie 2002

--------------------------LABORATOR--------------------------

ADAPTOR (-METRU

E=+5V

D

o 0_--11

...... _-t---uc

n numrul 7/2001 al revistei noastre s-a prezentat un adaptor L-metru, la un voltmetru electronic digital. n articolul de fa ne refe-rim la un adaptor similar (ca dimensiuni i complexitate) pentru

msurarea direct a capacitii unor condensatoare.

Principiul de msurare

Este ilustrat n schema din figu-ra 1. Ct timp comutatorul K este pe poziia 1, condensatorul C (care va fi chiar cel a crui capacitate Cx dorim s-o msurm) se ncarc rapid prin dioda O i , pn n momentul comutrii , tensiunea Uc are aceeai form cu tensiunea

aplicat (fig. 2.1 i 2.2). Cnd comutatorul K trece pe poziia 0, condensatorul C se descarc

exponenial prin rezistorul de rezis-ten R, tensiunea variind dup legea:

Uc = E exp (-tlRC) E (1 - tlRC) (1) Aproximaia cu legea liniar se

poate face cnd este ndeplinit inegalitatea tlRC < 1, adic pentru

TEHNIUM iunie 2002

1

2

CD

Andrei Ciontu

constante de timp RC relativ mari i intervale de timp t re-lativ mici. La momenl!J1 de timp to cnd tensiunea Uc atinge o anumit valoare minim VIL (fig. 2-2), avem:

VIL = E (1 - to/RC) (2) de unde to = RC(1 - VIL/E) (3) Valoarea maxim a lui to este T/2 = 1/2 f, dup cum rezult din figura 2-2.

Forma de tensiune din figura 2-4 se obine prin inver-sarea tensiunii 2-3, iar impulsurile din figura 2-4 se obin nsumnd "modulo 2" impulsurile 2-1 i 2-4. Valoarea medie a impulsuri lor 2-5, care se pot msura cu un volt-metru electronic digital , este:

(Continuare n pag. 20)

T

E

o

E

E I u L E ........ ..--

Uo

T

19

--------------------------LABORATOR--------------------------

(Urmare din pag. 19)

Uo = EVr = RC (E - VIL) I T = fRC (E - VIL) (4) Dac se noteaz: K = l/fR (E - VIL) constanta C-metrului (S)

se obine simplu valoarea capaciti i C a condensatoru-lui ce se msoar:

C = Cx = K Uo (6) Aceasta deoarece condensatorul C din figura 1 va fi

chiar Cx care se msoar .

msur . Cu un alt inversor s-a realizat seria de impulsuri din figura 2-3, care sunt inversate n continuare pentru

obinerea formei de tensiune din figura 2-4. nsumarea modulo 2 dintre impulsurile 2-1 i 2-4 se realizeaz cu un singur operator din CI2 = MMC4030 (pori SAU-EXCLUSIV). Circuitul integrator RS -C4 (cu RSC4>T) mediaz tensiunea obinut la ieire, i aceasta (Uo) este msurat de VE. Aa cum s-a artat, aceast ten-siune poart informaia asupra valorii capacitii Cx de

msurat.

E=+10V

r ___ y~~~c~06~ _________________ ~~~ el 100nF I CI) I I + I I I I L

R1 47K

3

R4 -10K

Constanta K a C-metrului, care se msoar n FN, va trebui s aib ca valoare un submultiplu al numrului 10, pentru facilitatea msurtorii.

Schema de principiu

Schema din figura 3 folosete numai dou circuite integrate de consum redus, CMOS. Din cele 6 inver-soare ale lui Cll = MMC4069 sunt folosite 4. Cu dou inversoare s-a realizat un multivibrator, care genereaz impulsurile meandre din figura 2-1 . Perioada T de repetare este dat de:

T = 2,2 RC = l l f (7) de unde R = 1/2,2 Cf Multivibratoru l poate lucra pe dou frecvene

comutabile, corespunztoare celor dou scri de

20

T1 8D135

+10V

RII 100K

4030

Rg 33K

Schema de principiu din figura 3 mai conine un sta-bilizator de tensiune continu de 10 V, pentru alimenta-rea circuitelor integrate. O mic tensiune continu, pon-derat cu Rl0, se culege pentru compensarea de nul la VE (fr Cx conectat, VE trebuie s indice O).

Scrile de msur

Vom proiecta C-metrul pentru a avea dou scri de msurare pentru capaciti, aceasta pentru a nu compli-ca constructiv adaptorul.

Valoarea maxim a capacitii de msurat este, con-form (6):

Cmax = K Uo max

TEHNIUM iunie 2002

--------------------------LABORATOR--------------------------

Din figura 2-5 rezult, ns, c Uomax = E/2 (pentru to = T /2) i pentru E = 10 V se obine:

Din relaia (3) , pentru VDD = E = 10 V i VIL = 2 V (tensiunea de intrare minim pentru MMC4069) se deduce:

1 to = RC (1-2/10) = 0,8 RC2f

Din aceast relaie rezult: f :;; 1/1,6 RCx (8) n aceast ultim formul R reprezint rezistena cir-

cuitului de descrcare a condensatorului a crui capa-citate Cx se msoar . Alegnd R = R4 = 10 kQ i Cxmax = 500 pF (scara 1), rezult c frecvena nece-

sar f a multivibratorului trebuie s fie: f = 1/1 ,6x10x103x5x10-10 = 125 kHz Pentru scara 2 de msur, alegnd Cxmax = 50 nF, rezult f = 1250 Hz; conform (5), constantele K ale capacimetrului sunt: pe scara 1: K1 = 1/125x103x104x8 = 10-10 = 100 pFN (deci tensiunea Uo citit la VE se nmulete simplu cu 100 i aflm ci pF are Cx);

a)

TEHNIUM iunie 2002

pentru scara 2 avem, evident: K2 = 100 K1 = 10 nFN (tensiunea Uo' n voli, se nmulete cu 10 i aflm Cx n nF).

n tabelul alturat s-au calculat grupurile R-C ale multivibratorului, care trebuie comutate pentru lucrul pe cele dou frecvene . Calculul a avut n vedere formula (7) .

1 2 f 125 kHz 1250 Hz C 470 OF 47 nF R 7,73 kQ 7,73 kQ

Din tabel rezult c R2 = R3 = 7,73 kQ, deci s-ar prea c este suficient un singur rezi stor i s se comute numai C2 i C3. S-a preferat, totui, folosirea a

dou poteniometre trimer, fiecare fiind reglat n confor-mitate cu erorile capacitilor condensatoarelor C2 i C3' pentru a lucra exact pe frecvenele calculate, lucru absolut necesar pentru precizia msurtorilor.

n figura 4 sunt prezentate cablajul circuitului impri-mat pe care se realizeaz montajul (a) i , respectiv,

schia de amplasare a pieselor (b).

b) 4

21

--------------------------LABORATOR --------------------------

" SURSA de TENSIUNE STA81L1ZAT Prof. ing. Emil Marian

Alimentarea cu energie electric a oricrui montaj electronic pre-supune prezena n cadrul acestuia a unei surse de tensiune care asi-

gur n mod continuu necesarul energetic la parametrii normali. Acesta este caracterizat de dou componente eseniale, i anume tensiunea la care este furnizat energia electric i curentul asigurat n mod continuu blocurilor electro-nice care reprezint consumatorul. Este cunoscut faptul c livrarea energiei electrice nu se face oricum.

Scderea tensiunii de alimentare afecteaz de cele mai multe ori n

22

mod negativ buna funcionare a montajului, deoarece n primul rnd pot aprea oscilaii , regimuri tranzi-torii de funcionare sau chiar ieirea

complet din parametrii funcionali a unor blocuri electronice. Creterea tensiunii de alimentare peste va-loarea ei normal implic aproape ntotdeauna distrugerea unor com-ponente din blocurile electronice,

. fapt care determin n mod sigur scoaterea lor din func i une. Datorit acestor considerente, pentru o funcionare sigur i precis , la parametrii nominali , a oricrui mon-taj electronic, este necesar

prezena n componena sursei a unui stabilizator de tensiune. Caracteristica principal a oricrui stabilizator de tensiune este

meninerea valorii tensiunii de ieire, indiferent de consumul de curent care apare la un moment dat n

sarcin. Montajele cel mai des ntl-nite n aparatura electronic sunt stabilizatoarele de tensiune conti-

nu. Asimilarea n producia de serie curent a unor componente elec-tronice specializate, n special a amplificatoarelor operaionale, a fcut posibil realizarea simpl i

comod a unor stabilizatoare de

TEHNIUM iunie 2002

--------------------------LABORATOR--------------------------

tensiune continu care s prezinte parametri electrici deosebit de buni. Gama stabilizatoarelor de tensiune

continu, n componena crora se afl circuite integrate, a fost ns

iniial limitat de valoarea maxim a tensiunii de alimentare proprie cir-cuitului integrat (de ordinul zecilor de voli). Acest lucru nu permitea stabilizarea direct a unei tensiuni continue care depete ca valoare limita ei superioar. Datorit acestui considerent s-a cutat un artificiu de montaj electronic, astfel nct s fie

posibil realizarea unor stabiliza-toare de tensiune continu de va-loare mare folosind circuitele inte-grate actuale. Din aceast categorie face parte i montajul a crui

schem electric este prezentat n figura 1.

Sursa de tensiune continu sta-bilizat prezint urmtorii parametri:

- tensiunea de alimentare Ua = 73 VRMS;

- frecvena tensiunii alternative de alimentare f = 50Hz (60Hz);

- variaiile tensiunii de alimenta-re Ua = -15% + 10%;

- tensiunea de ieire Ue = 80V; - curentul nominal In = 700mA; - factorul de stabilitate 't ~ 2000; - ondulaiile tensiunii de ieire

(RIPPLE) ::; 100mV. Analiznd schema electric, se observ c este vorba de un stabi-lizator de tensiune continu cu ele-ment de reglaj serie. Elementul comparator i amplificatorul de eroare sunt realizate cu ajutorul unui amplificator operaional, iar elementul de referin cu ajutorul unei diode Zenner (D1). La bornele de alimentare ale montajului este amplasat condensatorul C1. EI are rolul de a scurtcircuita iniial compo-nentele de radiofrecven care se pot propaga pe linia de alimentare cu energie electric a montajului

(reea, transformatorul cobortor de tensiune). Sigurana fuzibil F1 a fost prevzut ca msur de pro-

tecie general, n cazul apariiei unui supracurent sau a unui scurt-circuit accidental la bornele de

ieire ale sursei. Tensiunea de ali-mentare alternativ se aplic la bor-nele punii redresoare P1. Ea

efectueaz redresarea de tip dubl alternan a tensiunii alternative, livrnd o tensiune continu pulsato-rie filtrat de condensatorul C2. Pentru o bun funcionare a punii redresoare, indiferent de regimul de lucru al sursei (de la gol la sarcin) a fost prevzut rezistorul R1. Tensiunea continu este aplicat n continuare elementului de reglaj serie, realizat cu ajutorul tranzis-toarelor T1 i T2. Ele sunt

TEHNIUM iunie 2002

,..

~ ....

........

QQ.

....

u...

CI) ~

.... 0.. 0.. ....

+

.... ~ O!~

23

------------------------ LABORATOR------------------------

amplasate n cadrul montajului ntr-o conexiune de tip Darlington, asigurnd n acest fel amplificarea de curent necesar obinerii n final a curentului nominal n sarcin.

Funcionarea elementului de reglaj este determinat de ctre amplifica-torul de eroare realizat cu ajutorul circuitului integrat PA741 , care

conine un amplificator operaional. La intrarea lui inversoare este amplasat o tensiune de referin, obinut de la sursa de tensiune de

referin n componena creia se afl dioda Zenner D1 i rezistorul R2 . O fraciu ne din tensiunea de ieire a sursei stabilizate, sesizat de ctre divizorul de tensiune format din grupul R5, R6, R7 este aplicat la intrarea neinversoare a amplifica-torului operaional. Tendinele de

variaie a tensiunii de ieire proprii sursei stabilizate, atunci cnd curentul de sarcin se modific , sunt sesizate de ctre amplificatorul

operaional, care comand n mod corespunztor elementul de reglaj serie, meninnd n permanen

constant valoarea tensiunii de iei re. Al imentarea circuitului inte-grat PA 7 41 se realizeaz utiliznd o

surs de tensiune stabilizat de tip flotant , realizat cu ajutorul grupului R3, D3, R4. Condensatorul C3 a fost prevzut n cadrul montajului n scopul unei neteziri suplimentare a tensiunii de alimentare aplicat cir-cuitului integrat PA 7 41, mbuntind comportarea acestuia n cazul regimurilor tranzitorii de funcionare (porniri , opriri, creteri brute de curent debitat de dubletul T1 , T2 etc.). Dioda Zenner D1 realizeaz o

reacie negativ puternic la intrarea inversoare a amplificatoru-lui operaional, evitndu-se n acest fel orice posibilitate de apariie a unor oscilaii n timpul funcionrii. Rezistorul R2 realizeaz o protecie automat a elementului de reglaj serie format de tranzistoarele T1 , T2 , n momentul regimurilor tranzi-torii de funcionare. Netezirea supli-

mentar a tensiunii continue stabi-lizate livrate de surs se realizeaz prin aplicarea la ieirea acesteia a grupului de condensatoare C4, C5.

Realizare practic i reglaje Sursa de tensiune continu sta-bilizat se realizeaz practic pe o plcu de sticlostratitex placat cu folie de cupru. Un exemplu de realizare practic a cablaj ului impri-mat este prezentat n figura 2, iar amplasarea componentelor elec-trice este prezentat n figura 3. Se

recomand verificarea mecanic i electric a fiecrei componente nainte de planta rea pe plcua de

24

o o

o

'----o

o o

-1 R4 r O -1 R3 r C4

R7

I CI q @] -1 cs l]-o C1

o

O

cablaj imprimat. Tranzistoarele T1 i T2 sunt dotate cu radiatoare, izolate

corespunztor prin utilizarea unor foie de mic de grosime 0,2-0,4 mm. Se recomand guri rea plcuelor de mic prin tanare, deoarece n cazul folosirii unui burghiu obinuit

exist pericolul s crape i n acest fel proprietile electrice izolante s

devin nesigure. Radiatorul tranzis-torului T1 se realizeaz din tabl de aluminiu groas de 1-2 mm, avnd o

suprafa minim de 6 cm2, iar radi-atorul tranzistorului T2 se realizeaz din aceeai tabl de aluminiu ,

suprafaa de rcire fiind de minimum 50 cm2 . Se acord o atenie

deosebit la realizarea trecerilor izolante care privesc terminalele tranzistoarelor T1 i T2, deoarece n caz contrar funcionarea montajului este compromis. Dup realizarea

pract i c a montajului , acesta se ali-menteaz de la o surs de tensiune

-C::::::>-RS

3 O alternativ de 75 VRMS' CU ajutorul unui voltmetru de curent continuu se

msoar tensiunea de ieire a sur-sei. Acionnd cursorul poten-iometrului semireglabil R6 (utiliznd o urubelni de tip electrotehnic, bine izolat) se regleaz valoarea tensiunii de ieire a sursei Ue = 80V. Se menioneaz c este recoman-dabil a folosi pentru alimentarea sur-sei de tensiune un transformator de

reea (i nu un autotransformator) n scopul respectrii regulilor de pro-tecie a muncii la utilizarea tensiu-nilor nalte. n acelai scop, sursa de tensiune se amplaseaz mecanic n montajul n care va funciona uti-liznd o rigidizare care presupune folosirea unor supori izolanti, pre-venind astfel orice posibilitate de

apariie a unor nereguli n timpul lucrului.

TEHNIUM iunie 2002

----------CONSTRUCII N GOSPODRIE---------v

MICROHIDROCENTRALA Sunt nc n Romnia localiti rurale neelectrificate.

Sunt case nou construite n localiti electrificate, care au o poziie periferic, fiind situate departe de reeaua

electric de 220 V/50 Hz, iar racordarea la aceasta cost ... zeci de milioane. O microcentral electric pro-prie gospodriei, care s furnizeze energie electric aproape gratuit (n condiiile cnd cea furnizat prin

reeaua de distribuie cost din ce n ce mai mult) este, evident, binevenit . Manopera poate fi opera construc-torului amator, iar costul materialelor i al componen-telor folosite, desigur, se va amortiza n timp.

Soluia folosirii, pentru alimentarea cu energie elec-tric a gospodriei , a unui mic grup electrogen (cu P ~ 2 kVA) care se gsete pe piaa romneasc, nu este o

soluie tehnico-economic viabil din urmtoarele motive:

- preul de cost ridicat (peste 15 milioane lei); - consum mare de benzin (0 ,8Iitri/or) ; - necesit ntreinere calificat ; - face zgomot; - produce noxe; - fiabilitatea limitat; - nu poate funciona nentrerupt mult timp. Pentru microhidrocentrala pe care o propunem spre

realizare ne bazm pe presupunerea c unii cititori interesai de ea au la dispoziie prin preajma gospodriei vreo mic ap curgtoare , care s furnizeze fora motrice.

Schema bloc a microhidrocentralei este dat n figu-ra 1, n care:

lui; I = instalaia de ncrcare automat a acumulatoru-

II = acumulator (AC) electric cu plumb; III = convertor continuu-alternativ (DC-AC). Acesta din urm se compune din: AL = alternator (Dacia 1300); RD = redresor (trifazat) ncorporat alternatorului; RL = releu regulator; CT = convertor de tensiune DC-AC, de la 12 V la 220

V/50 Hz. Dintre blocurile menionate n figura 1, cei interesai trebuie s cumpere: AL + RD (eventual i RL, dar care se poate i realiza) , precum i AC.

Componentele sistemului microhidrocentralei care trebuie realizate "HOME MADE" de ctre constructorul amator sunt rotorul hidraulic (RH) i CT.

TEHNIUM iunie 2002

electric Andrei Ciontu

Rotorul hidraulic

Nu dm un desen de ansamblu al acestui rotor, dar se prezint o fotografie a unui rotor realizat practic. P ri ma

2

var i -ant de RH

pe care o descriem este cea complet meta-lic . Un asemenea rotor cu 8

palete se compune din dou discuri


200

300

25

----------CONSTRUCII N GOSPODRIE---------

(Urmare din pag. 25) metalice cu crestturi periferice (fig. 2) avnd cotele

menionate. Discurile se confecioneaz din tabl de fier cu grosimea 1,5-2,5 mm i trebuie s fie perfect plane.

3

o O N

4

I

200

O O N

Se confecioneaz apoi , din acelai fel de tabl, cele opt palete avnd dimensiunile i forma din figura 3. "Cozorocul" la 90 lung de 30 mm a dovedit practic o

mrire a eficienei forei motrice a jetului de ap . Avnd confecionate discurile i paletele, se poate

trece ta o prim asamblare. Paletele se prind, prin sudur autogen , de cele dou discuri, aa cum este artat n figura 4. Distana ntre discurile RH va fi de 100 mm.

26

Axul rotorului se va realiza dintr-o eav de fier cu diametrul exterior 30 mm i lungimea de 800mm. Grosimea peretelui evii trebuie s-i asigure acesteia rigiditatea corespunztoare. Aa cum se arat n figura 4, axul se va asambla rigid cu cele dou discuri tot prin sudura autogen a axului n orificiile centrale ale aces-tora. Se va urmri, evident, corectitudinea geometriei i simetria perfect a ansamblului , axul trebuind s fie per-

200 5 fect perpendicular pe planele dis-curilor i perfect central. Fulia

necesar pentru transmiterea micrii de rotaie a axului la fulia alternatorului, prin intermediul unei curele de transmisie, se con-fecioneaz uor dintr-o roat stri-cat de crucior de copil (fig. 5). De fapt nu ne trebuie dect janta

roii (care are concavitatea pe-riferic necesar pentru cureaua

ud u ro de transmisie),deoarece butucul fui iei i cteva spie se pot realiza

uor cu ajutorul, evident, tot al sudurii. Fulia o dat realizat se va suda rigid pe ax la mijlocul dis-

tanei ntre limita paletelor i punctul de sprijin al axului pe

lag~rul cu rulmeni. In continuare ne vom procura

doi rulmeni cu diametrul interior de 30 mm, pe care i vom plasa i fixa cu puncte de sudur (a, b) la 50 mm de capetele axului (fig. 6).

Distana dintre rulmeni este, deci, de 700 mm. Cu aceasta rotorul este aproape gata. Mai

rmne s fie montat n insta-laie . Pentru aceasta se procur doi stlpi din stejar (sau salcm) cu grosimea de 100 mm i lungimea de 1 m.

Stlpii se introduc n pmnt 30-40 cm, la distana de 70 cm ntre centrele lor, iar la partea superioar se practic o concavitate cu raza de curbur necesitat de exteriorul rulmentului. Dou plat-bande din fier de 2 mm grosime, asupra crora nu

insistm, ne vor ajuta s realizm o blocare simpl i efi-cace a cmilor exterioare ale celor doi rulmeni care vor fi, evident, bine uni cu vaselin (fig.7).

Recomandm ca ntreaga construcie a RH s fie acoperit cu miniu i vopsea (inclusiv cei doi stlpi). De

TEHNIUM iunie 2002


. " t rulment bila v/~ /eav 0 "- r1-iJ- "

-~ . .--l-\

o ,,,-, ~, " ~sudum .~ 6 ' ,L I surub , ~ latband

7 H ' " a-i~~~ L 1 ! 1 ,

holrurub suport lemn (stejar sau salcm)

8 fulie RH .. ./ curea fulle dmam L ~(olt.rnotor) E=;-= ~ ~ n(t/m) n~~(t/m)

30 J I

O O O ~ N

9 200 2>5 ~ TEHNIUM iuni~ 2002

asemenea, pentru evitarea mprtierii haotice a apei (care nu trebuie s ude rulmenii i nici alternatorul) , este necesar ca partea central a rotorului s fie pus ntr-o carcas din tabl de fier galvan izat, care este

liber la partea i nferioar, astfel ca apa s poat cdea ntr-un an de scurgere i de recuperare a ei (de exem-plu, pentru udat g rdina). Carcasa va avea un orificiu rotund la partea supe rioar, astfel ca jetul de ap , diri-jat de un furtun prevzut cu tu tronconic, s loveasc paletele rotorului imediat sub cozorocul acestora. Practica a artat c n acest caz turaia rotorului este maxim i constant . B i n eneles, carcasa trebuie s mai aib orificii speciale pentru ax i pentru cureaua de transmisie. Turaia la fulia alternatorului, aa cum se

arat n figura 8, este mai mare, evident, dect a axului rotorulu i. Aceast turaie trebuie s asigure tensiunea

nominal necesar (de maximum 14,2 V) pentru rencrcarea acumulatorulu i (Ia fel cum se ntmpl lucrurile la un autoturism).

v gaura ,11' 3

220 280

10 300

o variant de rotor (fig. 9), realizat practic (ca cea din fotografie) folosete palete din lemn din scndur de

esen tare (fag, stejar) cu grosimea de 10 mm. Cozoroace le vor fi, totui , realizate din opt mici plat-bande din fier cu grosimea de 1+2 mm i dimensiunea 200 x 30 mm. Asamblarea paletelor de lemn de cele

dou discuri se face, n acest caz, cu ajutorul holzuruburilor, dup ce n fiecare disc se vor da 16 guri cu 0 3 mm, aa cum se arat n figura 10. i aceast variant de rotor trebuie, neaprat , protejat prin vopsire.

Acumulatorul i instalaia de ncrcare a lui Convertorul DC-AC constituie partea final a micro-

centralei electrice i el este cel care alimenteaz direct consumatori i casnici (cu 220 V/SO Hz) care sunt conec-

tai la ieirea sa. Cu un randament (11) care se dorete ct mai bun

(peste 80%), el transform puterea elect ric de c.c. absorb it din acumulator (P 1) n putere electric de c.a. (P2):


27

I


(Urmare din pag. 27) P2 = 11Pj Dac puterea P2 este livrat sub tensiunea la borne

U2 = 220 V (eficace), puterea electric ce se con-vertete este absorbit de la acumulator (de preferat, cu plumb) sub tensiunea Ul = 12 V sau Ul = 24 V. Care din ele este de preferat, care acumulator este mai util? Curentul 11 absorbit de la acumulator este:

11 = P2/11Ul . Se observ c, la P2 = ct, curentul 11 va fi cu att mai

mic (lucru ~e este de dorit) cu ct tensiunea Ul este mai m,are! adl~a este de preferat Ul = 24 V. Aceasta nseam-na, fie ca s~ va folosi un acumulator cu plumb de camion, fie ca se vor folosi dou acumulatoare de auto-turism, conectate n serie.

Ca un exel!'plu , pentru Ul = 24 V, 11 = 0,85 i P = 290 VA, rezult~ 11 = 9,8 A; pentru Ul =12 V ar fi rezultat o valoare dubla (19,6 A), cu dou consecine negative:

- mlcorarea drastic a timpului de lucru al acumula-torului ntre dou rencrcri succesive;

- complicaii la comutarea unei astfel de intensiti de furent n cadrul convertorului DC-AC. . In tabelul 1 se dau valorile calculate pentru cinci Ipoteze de consum.

Tabelul 1

Ul = 24 V; 11 = 0,85

P2 12 Pl 11 VA A W A

1 100 0,45 117,6 4,9 2 200 0,9 235,3 9,8 3 300 1,36 353 14,7 4 400 1,8 470,5 19,6 5 500 2,27 588,2 24,5

Bateria de acumulatori poate lucra pe sarcin (con-vertor) pn cnd tensiunea pe un element scade la va-loarea , minim admisibil del,8-1,7 V (fig.11). Sub aceasta valoare, acumulatorul se stric . Tensiunea

tota~ la bornele acumulatorului nu poate fi, deci, mai mica de 21 ,6-20,4 V. Acest moment tLJ trebuie determi-nat cu precizie i afumulatorul sa fie deconectat automat de convertor. In figura 12 se d o variant de

schem de principiu a, un~i montaj de releu decuplator, cu o funcionare simpla. Cand tensiunea bateriei de acu-mulatori este mai mare de 21,4 V, dioda Zen ner Dz este strpuns, tranzistorul T 1 conduce, i~r tranzistorul T 2 este bl?cat. Pnn contactul Kl' normal Inchis (contact ce suporta 9ur_entul 11), . cgnvertorul este alimentat i furnizeaza, In consecina, puterea P2 consumatorilor casnici. Dioda LED verde (creia R3 trebuie s-i asigure un ~urent de 10 mA) este aprins , semnaliznd funcionarea convertorului. Cnd tensiunea bateriei s?ade cu pu i n sub 21,4 V, tranzistorul Ti se blocheaz, dioda LED verde se stin~e , tranzistorul T 2 intr n con-

ducie , releul RL cupleaza desfcnd contactul Kl (spre convertor); LE9-ul !OU se aprinde prin stabilirea con-tactuluI Ka. Avand In vedere c semnalizarea optic a

decuplrii co~vertorului nu este suficient, prin contactul K3 al reieuiui RL se alimenteaz i o alarm electronic de ~emnalizare sonor, care trebuie s fie simpl. n paginile revistei TEHNIUM au fost publicate n decursul anilor de apariie , numeroase scheme de' alarme din care cititorii pot alege una. '

28

U(element)

2.4V

l,7-1,8V ---------------

o

R, 4700 T,

12V l BC177 .21 .4 +-C::J--l"

R, .. -t--C:::J--II: 12V _ Ol 1 .;

I I I

11

! t(h)

12

Pentru rencrcarea acumulatorului se recomand un alternat9r auto cu redresor ncorporat, mai bun dect un dinam. In tabelul 2 sunt prezentate cele dou tipuri de alternatoare care se fabric n Romnia (Electroprecizia Scele).

Tabelul 2

Tipul alternatorului 1150 1151 Tensiunea nominal a ba-teriei (V) 24 24 Tensiunea nominal de n-

crcare (V) 28 28 Puterea maxim la tensiu-nea nominal (W) 590 590 Intensitatea nominal la ten-siunea nominal (A) 14 14 Turaia de amorsare la ten-siunea nominal (t.min) 1 000 1.000 Turaia maxim de lucru

~min) 10000 10000 upraviteza (Vmin) 12000 12000 Rezistena circuitului inductor (Q) 14,3 14,3 Tipul regulatorului de ten-siune utilizat 1 350 1 350 Colector protejat Nu Nu Tipul fui iei livrate S impl Nu Schema electric 1 1 Diagrama curent-turaie B B Condensator ncorporat Nu Nu

n figura 13 se prezint aspectul fizic al alterna-toarelor, iar n figura 14, schema de principiu a legturilor, di~ ca~e s~ observ c este vorba de un genera-tor electnc tnfazlc, urma:t de un redresor trifazic dubl

alternan realizat cu diode semiconductoare. Alternatorul se cupleaz la rotorul hidraulic deja descris ~

TEHNIUM iunie 2002


13

~ prin intermediul unei curele de transmisie (exact ca la autoturism). Tensiunea furnizat de alternatorul-redresor nu depinde, practic, de turaia acestuia (tabelul 2) ntr-o gam larg de valori (1000 la 10 000 ture/min). Neavnd, prin construcie, un magnet permanent, alter-natorul are o nfurare special de excitaie de curent continuu (Iex) , curent pe care-I ia, evident, din acumula-tor. Valoarea acestui curent de excitaie (n jur de 2 A) trebuie reglat automat pentru ca alternatorul s dea la

ie i re aceeai tensiune, indiferent de turaia sa. Pentru aceasta este indispensabil i regulatorul de

curent, nseriat ntre acumulator i nfurarea de exci-taie (borna DF). Revista TEHNIUM a publicat

nenumrate scheme electronice de astfel de regula-

TEHNIUM iunie 2002

toare. Cititorii i pot alege una din ele spre realizare, dac se dorete renunarea la clasicul releu electro-magnetic al. .. Daciei.

In ncheiere, facem o observaie asupra modului i a soluiilor de asamblare, n cadrul microcentralei, a com-ponentelor realizate pn n prezent. in mod obligatoriu alternatorul va fi n apropierea rotorului hidraul ic deoarece cureaua de transmisie nu poate fi prea lung . Trebuie ns realizat o bun ecranare i izolare, astfel ca alternatorul s nu fie udat cu stropi de ap de ctre rotorul hidraulic. Bateria de acumulatori va fi plasat i ea n apropierea alternatorului, pentru evitarea cderilor de tensiune pe conductoarele de legtur.

Va urma)

14 Generator Regulatar

1, , I :..-----il----- J . ! L _ _ _ _ __ .1

Baterie de

29


Mici automatizri ' n gospodriile individuale

Student Ion Piscati, maestru al sportului

Din ce n ce mai muli oameni i construiesc case sau vile proprii , atat n orae, ct i n aezrile rurale.

Standardele actuale ale civilizaiei impun ca pe lng canalizare i reea de ap curent (Individual sau colec-

tiv), nclzirea locuinei s se fac cenJralizat i automatizat.

In cazurile cele mai simple se uti-lizeaz calorifere electrice, cu ulei sau aer, prevzute de regul cu termostat bimetalic. Aceste termostate, puin fi a-

RTH1 R4

fi de maximum 100C) , hale de cretere a psrilor la baterie, opritoare de carcase din abatoarele de

psri etc. Realizat i reglat corect,

aparatura prezentat funcioneaz de la prima ncercare la parametrii proiec-taI.

Reglajele sunt simyle i nu nece-sit aparatur speciala : este suficient un termometru (0-100C) i un volt-metru de curent continuu.

01 o~--~------~~

R6

R8 B C

R3 A

R7

bile, regleaz numai temperatura ele-menilor caloriferu lui i deci indirect pe cea din camer . Acelai fenomen are loc i n cazul utilizrii altor nclzitoare sau_ aeroterme electrice.

In acest articol este prezentat un montaj electronic care ndeplinete dezideratul de mai sus, asigurnd n

ncperea respectiv o temperatur constant , care nu se abate cu mai mult de 0,5C de la valoarea pre-

scris . Realizarea plcii de circuit impri-

mat este lsat la latitudinea construc-torilor, deoarece dispunerea pieselor nu este critic i nu exist pericolul

apariiei unor cuplaje electrice nedorite. Mrimea plcii depinde n principal de dimensiunile pieselor componente pe care le are construc-torul.

De notat c acest montaj, a crui schem de principiu este prezentat n figura 1, i gsete i alte numeroase

aplicaii, dintre care pot fi exemplifi-cate : incubatoare industriale sau rea-lizate artizanal, aeroterme sau eleveuse (a cror temperatur util va

30

R9 8

DESCRIEREA APARATURII ELECTRONICE DE COMAND Etajul principal este constituit din

comparatorul diferenial realizat cu tranzistoarele T 1 i T 2, cuplate n emi-tor i legate la rtlasa prin rezistena R7._

In baza tranzistorului T 1 este conectat galvanic prin intermediul

rezistenei R3, divizorul poteniometric RTh1-R2. Elementul sensibil la tem-peratura mediului ambiant l constituie termistorul RTh1 , cu variaie negativ a rezistenei. Acest termistor trebuie s

aib o rezistenJ de cca 500n la tem-peratura de 25 C.

Pentru mrirea sensibilitii se pot nseria dou astfel de termistoare (detaliul din figura 2).

Dac este necesar ca variaia tem-peraturii elementului msurat s fie

detectat rapid, se vor utiliza termis-toare cu dimensiuni fizice ct mai mici ; de exemplu, termistoarele folosite n

construcia vechilor aparate de radio romneti, marca Neptun.

Cnd variaiile de temperatur sunt lente, este indicat s se utilizeze ter-mistoare cu carcas mare ; unele sunt

prevzute cu urub i carcas meta-Iic hexagonala pentru a fi solidarizate cu utilajul a crui temperatur trebuie

msurat i stabilizat . Un exemplu n aceast privint I constituie pereJii metalici al opntoarelor de carcase din abatoare le de psri.

Rezistena R2 este un poteniometru semireglabil cu valoarea maxim de 2,5 kn i servete la reglajul final al montajului. Diferena de tensiune dintre colectorul lui T 1 (tensi-une variabil datorit termistorului RTh1 i n ultim instan a tempera-turii mediului ambiant sau a elementu-lui msurat) i colectorul tranzistorului T 2 apare la bornele (B-Cl ale

potenlometrului semireglabil R6, i comand baza amplificatorului final T 3 prin intermediul rezistenei R8.

-220

Colectorul tranziston,tlui T 3 este nseriat cu rei eul REL 1. In paralel cu nfurarea acestui releu este legat condensatorul electrolitic C1 (470

~F/40V) , care are rolul de a mpiedica distrugerea jonciunilor tranzistorului T 3 efe extracurenii de inducie. Semireglabilul R6 poate fi nlocuit cu dou rezistene fixe R6(1) - R6(2) , conform detaliului prezentat n figura 3.

AI treilea etaj al montajului, consti-tuit n jurul tranzistorului T4, realizeaz o mic ntrziere la conectarea i deconectarea sarG,inii , datorit grupu-lui R13, R15 - C4. In colectorul tranzis-torului T 4 este montat releul final REL2. Acesta se alege n funcie de sarcina pe care trebuie s o comande.

Pn la 10A (sarcin care n majori-tatea cazurilor nu este depit) se

recomand utilizarea unui releu tip RI-13 a crui nfurare este dimen-sionat pentru tensiunea de 24 V cc.

Releul REL 1 p'oate s fie mai mic, deoarece cureni i pe care i suport contactele sale sunt de mic valoare.

Atenie, ns! Nu se va suprima rezis-

TEHNIUM iunie 2002


tena R13 (330 O) i nici nu se va uti-liza pentru aceasta o valoare ohmic mai mic dect cea indicat ; n ambele cazuri se vor perla contactele normal deschise (AA) ale releului REL1.

Etajul de alimentare are ca element principal transformatorul TR (fig. 1). Acest transformator, a crui putere tre-buie s fie cuprins ntre 10 i 40VA, are dou nfurri secundare, una pentru 9V, i cealalt pentru 20V c .

Pentru prevenirea oricrui accl3ent prin electrocutare, aceste nfurri vor fi separate de cea primar (220V ca) printr-un perete transversal , conform normelor de protecie n vigQare.

Intregul montaj se ncaseteaz ntr-o cutie dil'J. placaj sau plastic preferabil

furniruit . In cutiua cu pereii perforai , ataat de cea a montajului, se amplaseaz termistorul RTh1 . Corpul

Cnd temperatura aerului din ncpere (sau a utilajului comandat) a ajuns la valoarea prescris , compara-torul T 1, T 2 se echilibreaz i releul REL 1 decupleaz. De menionat c la pragul de deschidere (ca de altfel i la cel de nchidere) , de regul , contactele AA se nchid i se deschid de cteva

3 R8 R6(1)

ori. Dac aceste contacte ar comanda direct sarcina, ele s-ar perla n scurt timp. Prin utilizarea etajului final

,..------.,..------.. echipat cu tranzistorul T 4, acest regim tranzitoriu nu mai are nici un efect.

RTH1

R3 A

2

Contactele releului REl2 se deschid numai dup un timp de 1-10 secunde de la ultima deschidere (ferm) a con-tactelor AA. Acesta a fost motivul pen-tru care la releul de temperatur pro-priu-zis (T1 ; T 2 ; T 3) a fost adugat releul de imp (T 4) cu ntrziere la deconectare.

REGLAREA APARATURII Dac releul REL2 are i un contact

suplimentar (cazul releulUi R113) , este bine s se monteze indicatorul optic prezentat n fi\lura 4. LED-ul rou se va aprinde n timpul cuplrii sarcinii la

reea , iar cel verde la decuplarea acesteia.

Poteniometrul P (R11) va fi pre-vzut cu un buton ct mai mare. Este bine ca pe acesta s se monteze un ac indicator .

..... ______ 01-______ .. Pentru punerea la punct a apara-acestuia va fi n aer (nu va atinge

pereii cutiei) pentru a fi numai sub Influena temperaturii aerului din ca-mera unde trebuie ca temperatura s fie meninut la o anumit valoare.

FUNCIONAREA APARATURII Scderea temperaturii mediului nconjurtor sub valoarea prescris este sesizat de termistorul RTh1 (fig. 1), care, prin variaia rezistenei sale, dezechilibreaz etajul comparator T 1, T 2' Acesta, la rndul su , determin deschiderea tranzistorului T 3 i n final nchiderea contactelor normal deschise AA ale releului REL 1. nchiderea acestor contacte are ca rezultat polarizarea n sens direct a bazei tranzistorului T 4 i totodat ncrcarea condensatorului electrolitic C4. Ca urmare, tranzistorul T 4 . se deschide i pune sub tensiune (24V cel

nfurarea releului REL2. Acesta pune sub tensiune sarcina - reou , calorifer electric, aeroterm etc.

TEHNIUM iunie 2002

turii se va proceda la un prereglaj, care const din urmtoarele operaiuni :

termistorul va fi la temperatura camerei, de 25C ;

se regleaz cu urubelnia rezis-tena semireglabil R2, pn se obtine tensiunea de + 5V ntre punctul A i

mas ; cursorul poteniometrului fiind la captul dinspre minus ~mas), se va regla rezistena R 12 pan se obine aceeai tensiune (+ 5V), ntre punctul B i mas;

cursorul semirelliabilului R6 va fi la mijloc, astfel ncat s fie acelai

potenial ntre captul lui R8 i colec-toarele tranzistoarelor T 1 - T 2 ;

se nclzete termlstonJl cu 0,2-O,5C. Releul REL 1 trebuie s deconecteze ;

se rcete termistorul cu 0,2-O,5C. Releul REL 1 va cupla din nou.

REGLAJUL FINAL S presupunem c valoarea mi-nim a scai ei este de 15C ; se poate

porni de la orice valoare cuprins ntre 10 i 50C.

Se monteaz butonul cu indicator pe axul poteniometrului R 11 .

Se decupleaz condensatorul C4, astfel nct releul REL2 s nu mai

acioneze cu ntrziere. Se aduce cursorul poteniometru

lui R11 la captul dinspre mas. Se rote~te cursorul semireglabilu-

lui R12 pna cnd releul REL2 decu-pleaz i LED-ul verde se aprinde.

Se nclzete termistorul cu 1 C peste pragul minim ; temperatura acestuia urc de la 15 la 16C.

Se rotete butonul poteniometrului R11 pn cnd releul REL2 cupleaz i LED-ul rou se aprinde.

Se rote~te fin butonul n ambele sensuri , pna la stabilizarea exact a pragului de basculare.

Se noteaz pe scal n dreptul poziiei acului indicator al butonului de reglaj, o liniu i valoarea 16C.

La fel se procedea;: pn la com-pletarea scalei (1 OOC). In felul acesta se

obine o scal gradat din grad n grad. Dac se dorete ca scala s fie gradat n alt mod (de exemplu din 5 n 5C), se va proceda n acelai mod.

Scala respectiv se trece apoi " pe curat utiliznd un carton alb.

Se va da o mare atenlie la lipirea acesteia de carcas (cu ac incolor, aracet, prenadez, cenacrilat etc.), ast-fel nct poziia acesteia s cores-

pund exact cu a celei iniiale . Se cupleaz condensatorul C4 .

LISTA DE PIESE T1 ; T2 ~ BC 173 C ; BC 1 09C sau

echivalente T3 ~ BC 171B ; BC 107B sau

echivalente T4 ~ 2N 1613 ; 2N 1711 ; BD 139 etc. 01 , 02, 03 ~ 1N 4001 -1N 4007

LED VERDE

LED ROU

RTH1 ~ 510 nJ25C

4 R2 ; R6 ; R12 ~ 2,5 kn (semi-

reglabil liniari) C1; C2; C3 ~ 470 - 1000 IlF/40V C4 ~ 470 IlF/40V R3; R9 ~ 120 O R4 ; R5 ~ 510 O R7 ; R16 ~ 1 kn R8 ~ 220 - 330 O

R10 ~ 20-270 R11 ~ 510 O (poteniometru liniar) R 13 ~ 330 - 390 O

R14 ~ 10-15kO R15 ~ 100 kn (semireglabilliniar)

31

-------------POTA

Vasile GIRIGAN - BISTRIA Pentru a deveni radioamator

(RA) de recepie este suficient s trimitei o simpl cerere la Federaia

Romn de Radioamatorism (FRR), care s cuprind obligatoriu adresa

d-voastr. Adresa potal a FRR este: CP 22-50 cod 7110 Bucureti. De la FRR vei putea obine i alte informaii referitoare la activitatea de RA. Pentru a deine i a folosi o staie de emisie-recepie (ER) este necesar o licen eliberat de Inspectoratul General al Comu-n icaii l or, serviciul zonal Cluj (tel. 064405600 - Victor Moet) i care se obine n urma promovrii unui examen. Regulamentul de Radio-comun icaii pentru Serviciul de Amator nu prevede limit de vrst pentru a deveni RA de emisie.

Menionm, totodat, c putei primi sprijin, privind pasiunea d-voastr,

adresndu-v d-Iui Marius Aldea de la Radio Clubul Judeean (RCJ) ce funcioneaz n cadrul Clubului Sportiv Municipal Bistr ia. FRR

editeaz lunar revista de "Radio-comunicaii i Radioamatorism" difuzat prin RCJ-Bistria, la care v

putei, eventual, abona.

.Daniel STREILETI - LUGOJ S tii c nu este suficient s ne

rogi i s mulumeti anticipat "cu stim i respect", pentru a-i furniza

informaii (date de catalog, echi-valene ) despre ... 85 de compo-nente active (3 circuite integrate, 63 tranzistoare i 19 diode) . La redacia TEHNIUM nu exist un serviciu spe-cial de documentare_ la dispoziia cititorilor. i totui... Inelegnd c

eti un nceptor (chiar debutant) n desluirea "tainelor" radioelectro-nicii, i reamintim unele reguli de

notaie convenional a dispozi-tivelor semiconductoare (diode i tranzistoare) de uz general, europene.

Indicativul este format din 2 litere urmate de 2-3 cifre. Semnificaia primei litere este:

A = material germaniu, B = mate-rial siliciu etc. A doua liter se refer la tipul structural i principalele funciuni ale dispozitivului :

A = diod de detecie (mixare, comutaie), B = diod varicap, C = tranzistor AF, mic putere, D = tranzistor AF de medie putere, F = tranzistor RF, Y = diod redresoare, Z = diod stabilizatoare etc.

Numrul de dup g'rupul de litere nu are semnificaie tehnic, ci de fabricaio (cu explicaia n catalogul firmei sau firmelor constructoare).

Notaiile SUA i ale Rusiei difer de cele europene (nu exist o stan-

32

dardizare mondial). Referitor la schema de la pag. 27

(fig. 3) din nr. 3-4/2001 facem urmtoarele precizri: tranzistorul T poate fi

0202

Documents