Proste, ale bardzo wszechstronne: uniwersalny tester kwarców/generator kwarcowy/”partyzancki”
generator sygnałowy LC według konceptu Macieja Bartkowiaka („Praktyczny Elektronik” 11/1996),
tutu akurat by Marcin Perliński zdrutowane
Śmiga z kwarcami fundamentalnymi/overtonowymi od 3 do kilkudziesięciu megaherców, zasilanie 12V
(stabilizowane), pobór prądu w moim egzemplarzu od 9 do 26 miliamperów, na
(nieobowiązkowym/dodatkowym) wyjściu pomiarowym podaje od 600 do 700 miliwoltów peak-peak. Jako
generator LC (= zamiast kwarcu wsadzamy cewkę i przyjmujemy pojemność rezonansową na poziomie 140 ...
150 pF) powinien bez problemu osiągać przynajmniej jakieś 90 MHz.
Przetestowałem pomyślnie również z
dwunóżkowym rezonatorem piezoceramicznym 6 MHz. Najniższe coś, co tym zmierzyłem, miało 3 MHz (z 6
kwarców „wysokich” 5 oscylowało równiuteńko, a jeden jakoś podejrzanie pływał między 2.8 a 3.2 MHz;
kwarce 1 i 2 MHz nie „poszły” wcale; nie udało mi się także wzbudzić rezonatorów piezoceramicznych 455 i
560 kHz, choć twórca tego układu wspomniał, że u niego „śmigało” już od 100 kHz), a najwyższą testowaną
przeze mnie częstotliwością było 27.145 MHz (ze współczesnego chińskiego kwarcu fundamentalnego).
Można
zbudować również w wersji podstawowej bez wyjścia pomiarowego (nie montujemy wtedy T2 i T3 oraz
towarzyszących im oporników R4, R5 i R6, a także kondensatora C3), dzięki czemu sam fakt zaświecenia się
diody LED będzie oznaczał kwarc sprawny (lub raczej sprawny), jednakże nie będziemy mieli już możliwości
łatwego sprawdzenia rzeczywistej częstotliwości i realnej fundamentalności/overtonowości rezonatora czy
obejrzenia przebiegu sinusoidalnego na ekranie oscyloskopu. Wersję uproszczoną/podstawową można wykonać
dosłownie z elektronicznego złomu (wystarczy dowolny w miarę współczesny „tranzystor NPN typu tranzystor”
z hFE w okolicach 200 oraz garść drobnicy, do wydłubania np. ze starego telewizora). Za BC547B wrzuciłem
2N3904 (z pinoutem U-EBC, hFE tutu akurat około 190), za BF245B dałem 2SK104 (także z pinoutem U-GSD).
Rezystora 51k nie miałem, więc zapakowałem 68k (bo 2SK104 i tak przecież otwiera dren nawet minimalnie
niżej niż BF245B - jest to JFET, który parametrowo jedną „nogą” stoi po stronie BF245A, a drugą już w
okolicach BF245B).
Wyjście pomiarowe podłączyłem do mojej własnego wystrugu sześciocyfrowej f-miarki (bazuje na Attiny2313,
kwarcu 20 MHz oraz wyświetlaczu LED ze wspólną anodą i koncepcie „chodzącym” do 10 MHz, znalezionym
na stronie danyk.cz, przedwzmacniacz/formator prostokąta z poziomami TTL jest znacznie ulepszonym forkiem
jabelowskiego zestawu J-260, a dzielnik przez 10 zrobiłem na scalaku SMD 74HC4017, do którego zwykłą
transformatorówką przylutowałem dosłownie 6 drucików). Napięcia „radiowe” zmierzyłem własnego wyrobu
podwajaczową sondą wielkiej częstotliwości według koncepcji kolegi Andrzeja Janeczka (SP5AHT) oraz w
oparciu o samodzielnie sporządzony nomogram przeliczający (siłą rzeczy nieliniowy) pomiar napięcia DC ze
zwykłego groszowego multimetru na w miarę rzeczywiste wartości peak-peak. Układ zabezpieczyłem przed
odwrotnym podłączeniem biegunów zasilania instalując diodę prostowniczą 1N4007 na wejściu plusa zasilania
(do układu próbnika kwarców dociera więc realnie około 11.3 V).
Osoby chcące wykorzystać niniejszy układ jako miernik indukcyjności powinny sporządzić sobie odpowiedni nomogram kalibrowany wielopunktowo (konceptowo/matematycznie można wykorzystać również tę publikację).
W (moim zdaniem) bardzo potrzebnej paczuszce *.rar, znajdziesz oryginalny artykuł Pana Bartkowiaka,
dokumentację sondy w.cz. (wraz z moim nomogramem) oraz f-miarki wraz przedwzmacniaczem/formatorem
prostokąta z poziomami TTL i dzielnikiem przez 10 (pracującym/przetestowanym do niemalże 45 MHz), a także
filmik, zdjęcia, wzory, niektóre noty aplikacyjne.
Termometr elektroniczny LED, usprytniony, według koncepcji użytkownika Zlodey z rosyjskiego forum vrtp.ru (2014), niniejsze wykonanie: Marcin Perliński (SP6MAJ), Dzierżoniów 2021
Się nasz kuchenny hitlerowski
alkoholowy termometr zaokienny firmy Fehrmann-Optik Zittau po ponad 85 latach działania trochę
rozkalibrował, bo pokazuje już prawie 3 stopnie więcej i ciągle
trzeba sobie w głowie toto trochę poodejmować, aby się skapnąć,
jaka jest rzeczywista temperatura zewnętrzna, więc postanowiłem
termometr elektroniczny zewnętrzny bezułamkowy, wielgachnocyfrowy,
ładnie świecący, ale po ślepiach nocą nic a nic nie rażący
oraz z gniazdka sieciowego na wieki wieków amen działający
wykonać. Dodatkową motywacją był fakt, że Moja Mama do
odczytania temperatury z tego starego adolfowca musiała każdorazowo
sięgać po okulary.
Mikrokontroler Attiny2313 plus
podstawka zwykła (nieprecyzyjna), czujnik temperatury DS18B20
(pinout U-MASA-DATA-PLUS), kwarc 4 MHz (tzw. niski), dwa kondziory
ceramiczne 22 pF (można zapakować także 15 pF lub 18 pF), 8
oporników 470 Ω (już nawet 0.125 wata wystarczy), 1 opornik 10
kΩ, 1 opornik 4.7 kΩ, dioda 1N4148, wyświetlacz LED
siedmiosegmentowy trzycyfrowy (multipleksowany) ze wspólną anodą
0.8 cala (współczesny, nowoczesny, skośnooki, low current, high
bright), 7805 oraz garść pomniejszej drobnicy, tudzież zasilacz
wtyczkowy 9 V 500 mA (trochę przewymiarowany amperażowo, bo
termometr niniejszy nie pobiera średnio więcej niż 30...40 mA).
Układ normalny ludzki i bezułamkowy,
bo przy pomiarze temperatury zewnętrznej to zazwyczaj zawracanie
głowy by było tymi całymi aptekarsko dokładnymi miejscami po
przecinku, ale za to sprytnie zaokrąglający wynik w górę
(dziesiąte ułamka 0.6 do 0.9 °C) lub w dół (dla dziesiątych
ułamka 0.1 do 0.5 °C). Jeśli kable czujnika nie podpięte, to
wyświetla trzy poziome kreski. Jeżeli jest zwarcie/woda w kablu lub
panuje jakiś nieprzewidziany i gigantyczny poziom zakłóceń na
linii transmisyjnej prowadzącej do czujnika, to wyświetli napis
„crc” (= błąd sumy kontrolnej). Po włączeniu na sekundę
zaświecają się wszystkie segmenty wyświetlacza, co pozwala na
jego pełne przetestowanie. Zakres mierzonych temperatur to – 50
do +125 °C. Autorem konceptu oraz softu jest użytkownik Zlodey z
rosyjskiego forum vrtp.ru („Термометр на
ATTINY2313+DS18B20 доработанный”) – adres wątku jest
taki oto:
Można tamże wykopać także i inne wsady *.hex dla kwarców o
innych popularnych częstotliwościach taktowania, wszelkie
ustawienia bitów konfiguracji, tzw. fusebitów, a także adekwatne
alternatywne wsady dla wyświetlacza ze wspólną katodą oraz
wszelkie możliwe kody źródłowe). Wielki szacun dla tego osobnika,
bo chłopisko łeb ewidentnie ma na karku.
Urządzenie niniejsze działa już od
ponad 5 miesięcy bardzo ładnie, dobrze i bezproblemowo. DS18B20
proponuję kupić raczej oryginalny lub naprawdę bardzo perfekcyjnie
i rzetelnie podrobiony (takie porządniejsze oryginalne lub zbliżone
do oryginału oraz z gwarantowaną pełną obsługą tzw. trybu
pasożytniczego na Allegro są obecnie w cenie niestety aż do 12 zł
za sztukę).
Wsad (*.hex) do proca (wariant dla
kwarcu 4 MHz oraz dla wyświetlacza ze wspólną anodą) ...
... wgrałem na starożytnym kompie z
portem LPT programatorem ISP, zrobionym zaledwie z kilku elementów.
Soft wgrywający to PonyProg 2000, a fusebity ustawiłem dokładnie
takie oto:
Po wgraniu wsadu i ustawieniu fusów może się zdarzyć
(choć nie musi), że komp/programator już nie zechce nigdy więcej
zobaczyć akurat tego zaprogramowanego właśnie przed momentem
proca, ale mało mnie to obchodzi, bo proc wsadzony do termometru
działa normalnie i tak, jak Pan Bóg przykazał, więc nie ma o co
płakać.
schemat: Zlodey (na rosyjskim forum vrtp.ru), zapasowy mirror
Układ wykonałem na plastikowej karcie
„Payback” z Kauflandu, w której szydłem wyprałem wszystkie
potrzebne otwory. Zasilanie poprzez złącze ARK, czujnik na kostce
żyrandolowej (bo akurat skończyły się mi złącza ARK). Od
siebie dodałem jeszcze prosty układ zasilający na 7805
(kondzior 100n MKSE przed i jeszcze raz 100n MKSE plus elektrolit 47
µF na 25V po nim; dokooptowałem także na kablu plusowym
jeszcze jedną diodę 1N4007 zaraz za złączem ARK, ale jeszcze
przed układem stabilizacji napięcia). Połączenia na tak
zaimprowizowanej płytce wykonywałem cienkim emaliowanym drutem
transformatorowym o grubości/średnicy około 0.25 mm. Miejsca,
gdzie druciki się krzyżowały, „dla pełnej spokojności”
zabezpieczyłem diorowskimi koszulkami igelitowymi, ukradzionymi (w
celach naukowych, oczywiście) jeszcze w klasie przedmaturalnej
(około 1990 roku) naszemu profesorowi od ZPT, szanownemu Panu
Jerzemu Fydrychowi. Obudowa to plastikowe opakowanie na kasetę
magnetofonową, w której pilniczkiem wykonałem przepusty kablowe.
Do obudowy tejże dokleiłem żelem sekundowym jeszcze jedną kartę
„Payback”, dzięki czemu bardzo ładnie dało się to zatknąć
za osłonę/maskownicę gniazda sieciowego, na którym termometr de
facto sobie stoi i z którego (poprzez zasilacz „wtyczkowy”) jest
zasilany.
Uwagi końcowe:
1. Se kup dobry (= działający)
czujnik temperatury i naprawdę bardzo, bardzo, bardzo dobrze go
zabezpiecz przed wpływami atmosferycznymi! Oszczędność/taniość
tu akurat nie zawsze popłaca. No i nerwów trochę szkoda. A może
rozważysz nawet zakup czujnika od razu wodoodpornie fabrycznie
zakapsułkowanego i z gotowym kablem przyłączeniowym o żądanej
długości, gdyż jeśli Twój dom nie ma konkretnego długiego okapu
dachowego, to zacinający deszcz prędzej czy później dostanie się
do czujnika i termometr (przynajmniej na jakiś czas) przestanie
działać.
2. Wyświetlacz musi być współczesny
low current. Układ nie korzysta z dodatkowych tranzystorów
kluczujących, a wydajność prądową uzyskuje poprzez bardzo
sprytne szybkie przełączanie połączonych równolegle portów
mikrokontrolera. Jeśli masz w domu jakieś archaiczne wyświetlacze
siedmiosegmentowe LED, np. z lat osiemdziesiątych czy też wczesnych
dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia, to nie będą się one do
tego celu nadawały (ponieważ musiałbyś przerabiać układ
dodając, dla wyświetlacza ze wspólną anodą oczywiście, trzy
tranzystory kluczujące PNP wraz z odpowiednim zapleczem
rezystorowym). Model użytego przeze mnie wyświetlacza to 8031BG-1 firmy G-NOR (BG-1 to właściwie według katalogu powinien być kolor
zielony, ale może się tam jakiemuś Chińczykowi pod Pekinem po
pijaku maszyna znakująca obudowy źle ustawiła i z rozpędu
pojechał tymże kodem po czerwonych, bo ja zakupiłem akurat wariant
czerwony).
Mała ściąga
montażowa dla podłączających wyświetlacz LED do mikrokontrolera:
źródło: przykładowy producent podobnego wyświetlacza, zapasowy mirror
3. Oporniki odpowiadają za jasność:
470 Ω to wartość optymalna do naszej (bardzo ciemnej) kuchni, do
której słońce prawie wcale bezpośrednio nie zagląda, bo okno
jest od północnego wschodu. Można sięgnąć także po 430 Ω
(zaświeci jaśniej) lub 390 Ω (najjaśniej).
4. Zrobienie fachowej płytki
drukowanej będzie zawsze kulturalniejsze i niezawodniejsze niż moja
budżetowa januszowsko-druciarska papranina (no i ewentualna
naprawa/ogarnięcie mózgiem czegoś takiego będzie duuuużo
prostsze i wygodniejsze).
5. Podstawka proca u mnie jest
nieprecyzyjna, ale nieco droższa precyzyjna byłaby chyba jeszcze
lepsza, bo bardziej niezawodna (= nie zastrajkuje po iluś tam latach
działania/kontaktowania).
6. Proca programuj raczej już na
współczesnym kompie ze złączem USB. Niedrogi programator USBasp
kosztuje mniej więcej tyle, co paczka fajek. Softu możesz do tego
używać różnego (w Internecie znajdziesz mnóstwo różnych
podpowiedzi dotyczących tego zagadnienia). Gdybym posiadał
programator przez USB (bo akurat nie mam), to najprawdopodobniej
używałbym AVRDude wraz z javową nakładką graficzną Burn-O-Matic
(na windach AVRDude wymaga jeszcze wgrania sterowników do
programatora USBasp, a sam komputer musi mieć jeszcze zainstalowane
środowisko uruchomieniowe JRE, bo bez niego Burn-O-Matic nie ruszy).
7. Jeśli posiadasz klasyczny analogowy
alkoholowy czy bimetaliczny termometr zaokienny, to go pod żadnym
pozorem nie demontuj, a jeśli nie masz żadnego „starodawnego”
termometru, to go sobie koniecznie dokup za kilka złotych i
zamontuj. Jeśli zabraknie prądu, to nadal będziesz wiedział, jaka
jest temperatura. Pamiętaj, aby termometr czy czujnik termometru
elektronicznego montować w miejscu zacienionym. Optymalna wysokość
pomiarowa to 2 ... 2.5 metra nad poziomem gruntu, bo mniej więcej
na takich wysokościach pomiarów dokonują instytuty meteorologiczne
(i to właśnie dlatego do budek meteorologicznych prowadzą
niewielkie schodki lub krótka drabinka).
8. Dioda
1N4148 jest bezwzględnie obowiązkowa, ponieważ nie
tylko zabezpiecza układ przed odwrotnym podłączeniem biegunów
zasilania, ale i generuje odpowiedni spadek napięcia, poprawiający
warunki pracy czujnika temperatury. Bez tej diodki DS18B20, zwłaszcza
taki nieoryginalny, może nie działać lub się nawet natychmiast
uszkodzić.
9. Zasilanie to stabilizowane 5V.
Specjalnie na tę okazję zmajstrowałem prosty zasilacz/regulator
na 7805. Celowo nie użyłem bardziej miniaturowego 78L05, aby
mieć spokojniejsze i kulturalniejsze odprowadzanie (i tak bardzo
symbolicznych) ilości ciepła. Stabilizatora intencjonalnie nie
doginałem całkowicie do płytki, aby powietrze mogło go spokojnie
opływać ze wszystkich stron i również ze swoistą premedytacją zostawiłem
niewielką szparkę w obudowie w postaci minimalnego niedomknięcia
górnej podłużnej szczeliny pudełka po kasecie. I faktycznie –
układ jest co najwyżej „letniawy” i mimo różnych
kuchennych rewolucji w postaci nierzadko bardzo obficie buchających
wyziewów z gotujących się garnków nigdy nie zaparowuje. Ponieważ
przed moim stabilizatorem znajduje się jeszcze jedna (= czyli
sumarycznie już druga) dioda zabezpieczająca przed odwrotnym
podłączeniem biegunów zasilania (1N4007), udało się uzyskać
jeszcze jeden punkt łagodnego spadku napięcia i odprowadzania
ciepła, a zakres napięć, które należy doprowadzić do złącza
ARK, wynosi od 8 do 12 V, względnie nieznacznie powyżej (można
zasilać napięciem stałym niestabilizowanym lub stabilizowanym z
dowolnego wtyczkowego/innego zasilacza transformatorowego).
Zdecydowanie jednakże odradzam sięganie po współczesne budżetowe
skośnookie zasilacze impulsowe (np. tanie i beznadziejnie
ofiltrowane oraz rażąco nie spełniające jakichkolwiek norm
przeciwzakłóceniowych ładowarki od aktualnie produkowanych
telefonów komórkowych itd. itp.).
Oto paczuszka zbiorcza z wszystkimi
potrzebnymi materiałami (źródła, wsady, fusy, schematy,
dejtaszity, zdjęcia, filmik):
A pierwszego maja (kiedy sklepy akurat zamknięte) zachciało się masywniejsze nieco dwa akumulatorki NiMH kalibru R14, czyli rozmiar C (2 x 4000 mAh) naładować, a tu w domu tylko trzydziestoletnia ładowarka adolfowa, podająca maksymalnie 120 mA na akumulatorek, a producent ogniw zaleca prąd rzędu maksymalnie 800 mA przez 7 godzin. No i pogrzebałem w rupieciach/wylutach, odkurzyłem dawny schemat, dokopałem się do mechanicznie bardziej „pancernego” tranzystora niż zalecany przez projektanta układu BD135, by se tak na szybko zrobić działające oraz trochę przewymiarowane ustrojstwo (w razie potrzeby można jeszcze trochę/znaczniej zwiększyć prąd ładowania, np. dla NiMH kalibru R20, tzn. typ D, na zasadzie podmiany opornika RX na jeszcze mniejszy omowo i bardziej mocarny watowo). Cena ładowarki oscyluje w okolicach zera złotych, bo 99% elementów miałem za „całkowite darmo” (jedynie dwie kosteczki żyrandolowe i kawałeczek cyny oraz kapka kalafonii pokosztowałyby tyle, co kot napłakał).
źródło pierwotne: electrocircuits.com, poprawki: Marcin Perliński, zapasowy mirror
wyjanuszowanie oraz zdjątko: Marcin Perliński, zapasowy mirror
Aha, diodka LED na zdjęciu ma taką jakby uczernioną bańkę, bo to jest
typ "clear" i światło oraz okoliczne czarne przedmioty tak właśnie przez
nią prześwitują. :) To też ciekawe zjawisko fizyczne...
Tranzystor dałem MJE13003 z pinoutem BCE (półtoraamperowy wariant w obudowie TO-220, wkładka radiatorowa połączona z kolektorem), wydłubany z jakiejś dawnej masywniejszej świetlówki kompaktowej, opornik w bazie stuomowy (jednowatowiec), opornik ograniczający 2.2 Ω (dwuwatowy). Diodę LED dałem akurat zieloną (= zaświeca się dopiero w momencie, w którym podłączamy akumulatorek/akumulatorki i zaczyna do nich płynąć nominalny amperaż). Karmię to stabilizowanymi 12 woltami (równe 12.0 V z zasilacza jednoamperowego), dlatego diodę prostowniczą (na schemacie jako 1N4001) dałem w szereg jako dwie sztuki 1N4007 jedna za drugą (bo ładuję dwa akumulatorki NiMH 4000 mAh w kalibrze R14 połączone szeregowo, a tabelka sugeruję maksymalnie napięcie wejściowe na poziomie 11V). Warto także rozważyć dodanie jeszcze jednej, tzn. trzeciej, diody do szeregu (każda obniża napięcie wejściowe o około 0.66 wolta). Prąd zwarciowy 0.8 A, prąd nominalny (ładujący) podawany do akumulatorków to równiutkie 0.6 A, napięcie jałowe na zaciskach wyjściowych nieobciążonej ładowarki to 10.8 V, napięcie typowe końcowe przy obciążeniu wyjścia ładowarki akumulatorkami ma (pomału/w trakcie procesu ładowania) dojść/wzrosnąć do 2.9 V (czyli do idealnie regulaminowych podręcznikowych 1.45 V na jeden akumulatorek) i wtedy już MUSIMY odłączyć się od ładowarki, bo ogniwa są w pełni naładowane, a przeładowywanie, jak wiadomo, jest niestety bardzo niewskazane. Tranzystor jest „zaradiatorowany” na stalowej blaszce/płytce (6 x 6 cm), czyli dociążaczu dawnych inpostowych przesyłek kopertowych.
Układ NIE MA PEŁNEJ AUTOMATYKI, więc przy ładowaniu prądem np. 1/10C powinniśmy akumulatorki odłączyć od ładowarki po około 14 godzinach (w moim przypadku 4000 mAh / 600 mA = 6.66 x 1.4 = 9 godzin z małym hakiem). Obowiązuje zatem zasada, że ładujemy „do pełna” plus jeszcze 40% „na dokładkę” (dlatego w przedstawionym przykładzie obliczenia mnożyliśmy przez współczynnik 1.4; niektóre współczesne źródła zezwalają nawet na współczynniki rzędu 1.5 czy 1.6). Zasada ta dotyczy oczywiście ogniwa całkowicie rozładowanego, a więc takiego, na którym możemy zmierzyć około 1V lub nieznacznie poniżej (czyli około 2V dla dwóch akumulatorków połączonych szeregowo).
Przetestowałem również na akumulatorze samochodowym oraz na prostowniku do ładowania akumulatorów (takim dawnym „besterowskim” transformatorowym czteroamperowcu), jednakże przed podłączeniem dokoptowałem do szeregu diodowego jeszcze dwie sztuki 1N4007 (bo akumulator samochodowy/klasyczny prostownik transformatorowy podaje trochę więcej napięcia niż zalecane dla dwóch połączonych szeregowo ogniw NiMH „tabelkowe” 11V). Piękne źródło prądowe wyszło, które zawsze niezawodnie ogranicza np. do zadanych 600 mA. No i wskaźnik realnego fizycznego nominalnego przepływu amperażu także mamy, bo diodka LED świeci, kiedy ogniwa „piją sobie” np. 600 mA z ładowarki (a przy 300 mA się już nie zaświeci, bo to poniżej nominału, choć urządzonko niniejsze energię oczywiście na wyjściu jak najbardziej nadal podawać raczy).
Wysepki izolacyjne na blasze radiatorzyska to kauflandowa karta "Payback" pocięta i przyklejona dziesięciominutowym klejem epoksydowym. Tranzystor oraz kostki żyrandolowe przykręcone porządnymi śrubiskami. Napis "OUT" zrobiony wodoodpornym pisakiem plus zabezpieczony przed starciem poprzez naklejenie taśmy klejącej. Kabliska wszystkie grube, lutowane z dość sporą dodatkową dozą kalafonii.
I tym sposobem zamiast ładować prawie 50 godzin problem ogarnąłem cyklem dziewięciogodzinnym. I moje radyjko na BK1068 znowu pięknie zasuwa (dokonałem w nim jednakże kilku modyfikacji, aby głośniej grało przy zastosowaniu nieco niższego napięcia zasilającego z uwagi na użycie ogniw NiMH zamiast typowych jednorazowych alkalicznych R14), a także dodałem dedykowane złącze ładowania, dzięki któremu nie muszę rozbierać odbiornika w celu naładowania akumulatorków.
Przypominam, że kolektor tranzystora jest galwanicznie połączony z wkładką radiatorową, a ta jest przecież przykręcona do blaszyska/radiatorzyska, więc minus wyjściowy (= ten doprowadzany do ładowanych akumulatorków) także tam się znajduje, więc musimy to uwzględnić w ramach montażu/odizolowywania poszczególnych komponentów oraz samego użytkowania układu.
Wskazówki bezpieczeństwa! Nie ma układów całkowicie bezpiecznych! Już nawet kilkadziesiąt miliamperów (np. ze zwykłej bateryjki dziewięciowoltowej) może stopić cieniutki „włoskowaty” druciczek i przy sporej dozie pecha wywołać pożar, a co dopiero mówić o setkach miliamperów! Podłączanie się do akumulatora samochodowego bez stosownego bezpiecznika w przypadku zwarcia (np. na wejściu ładowarki) to już ewidentny huk, błysk, trzask, gorąc, ogień, smród i nawet „łapów poparzenie” wpalającym się w nie gorejącym kablem! Akumulator samochodowy jest w stanie „rzygnąć” setkami amperów (bo po to został wymyślony, aby obracać potężnie energożernym rozrusznikiem). Wszystko zatem robisz na własną odpowiedzialność! Jeśli masz wątpliwości, to pytaj elektryka z uprawnieniami i KONIECZNIE pokaż mu ten układ przed użytkowaniem! Nie przeładowuj akumulatorków i nie zostawiaj działającego układu bez nadzoru (jeśli już musisz na chwilę wyjść z domu, to połóż wszystko na jakimś betonie, tarasie, kafelkach, posadzce lub chociażby wsadź np. do emaliowanego wiadra/gara, umieść na emaliowanej blasze do pieczenia, w ceramicznej makutrze, donicy itd. itp.). Układ niniejszy warto zabezpieczyć na wejściu stosownym bezpiecznikiem topikowym (np. jednoamperowym).
Atmega8 ---> sygnał podajemy na nogę nr 9 (proc ma być też zasilony)
Attiny2313 ---> sygnał podajemy na nogę nr 5 (proc ma być też zasilony)
Ekstremalnie prosty (= tylko 3 elementy!!!), robiony na szybko
transformatorówką (pająk „na kolanie”) generator RC prostokątny TTL.
74HCT00 + 100k + 5pF, zasilanie 5V stabilizowane (raczej z porządnego
zasilacza, najlepiej nie z „impulsówki”). Krótkie kable dać. Dotykanie
paluchem np. do masy może wygaszać oscylacje. Odwrotne podłączenie
biegunów zasilania uwala scalaka!!! Opornik między piny 1/2 a 3/4/5.
Kondzior między pinami 1/2 a 6. Wyjście z 6. Zasilanie na pinach 14 (+)
oraz 7 (masa/minus). Można też dać 74HC00.
Piny 1 oraz 2 spięte zusammen do kupy. Piny 3, 4 oraz 5 spięte zusammen do kupy.
Pin nr 1 scalaka zazwyczaj oznaczony ścięciem/kropką na obudowie (po stronie napisów). Naprzeciwko pinu nr 1 (= dokładnie przeciwlegle) jest pin 14. Jeśli masz scalaka ze środkowym (= nie narożnym) wyfrezowaniem/wgłębieniem (= jameczką w kształcie litery U), to jeśli masz to wyfrezowanie z lewej strony (i patrzysz na nie z góry od strony napisów/oznaczenia), to pin 1 jest na południowym zachodzie, czyli w dolnym lewym rogu). Jeśli nie będziesz zasilać mikrokontrolera z niniejszego generatora, to i tak będziesz musiał podać masę z generatora do masy mikrokontrolera. Jeśli potrzebny Ci będzie "dejtaszit" układu 74HC00/74HCT00, to możesz go obejrzeć/pobrać tutaj. W czasie trzymania scalaka w łapce oraz lutowania transformatorówką od czasu do czasu dotykałem paluchem do śrubki od pokrętła (uziemionego) kaloryfera, aby się na wszelki wypadek odelektrostatyczniać (być może to nadmierna ostrożność z mojej strony, ale od przybytku przecież głowa nie boli).
Taki generator zbudowałem i sprawdziłem f-miarką oraz praktycznie z
Attiny2313. To jest generator RC, czyli działa bez kwarcu. Działanie
takiego generatora można sprawdzić również zbliżając radyjko
tranzystorowe kieszonkowe na fale średnie.
Jeśli ktoś chce wyliczyć sobie częstotliwość, to korzystamy z tego linku:
W tym powyższym kalkulatorze R1 i R2 podajemy dwukrotnie większe niż
nasz rzeczywisty R1 w pliku "generator RC do (próby) odblokowania
mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313.jpg" (czyli po wyliczeniu żądanej częstotliwości należy wartość rezystancji podzielić przez dwa i na takim właśnie oporku budować nasz docelowy generator z 74HC00/74HCT00) ===> ale możemy
oczywiście zrobić także generator według schematu podanego w
kalkulatorze (czyste klasyczne inwertery/negatory np. na 74HC04 lub 74HCT04) i wtedy oczywiście R1 oraz R2
będą miały wartość dokładnie taką samą jak wstawiona do wspomnianego
kalkulatora).
Mała wskazówka dla bardziej zainteresowanych ---> nasze dwuwejściowe bramki NAND z 74HC00/74HCT00 łatwo przerobić na inwertery/negatory poprzez spięcie wejść każdej z bramek NAND zusammen do kupy, a wyjścia pozostają niezmienione (nie musimy więc specjalnie kupować 74HC04/74HCT04). Zaplecze matematyczne zgodne z powyższym kalkulatorem jest dostępne tutu. Osoby o wyższym poziomie spostrzegawczości na pewno dawno już zauważyły, że generator, który przedstawiłem/zbudowałem i przetestowałem, pracuje w rzeczywistości na dwóch ... inwerterach/negatorach (bo dwuwejściowa bramka NAND ze spiętymi razem wejściami daje nam właśnie inwerter/negator). Starsi janusze-lutowacze zapewne pamiętają jeszcze tak popularne przed 30...50 latami układy TTL 7400/7404 (np. nasze dawne PRL-owskie UCY7400 czy UCY7404). Na nich także można budować generatory, jednakże wartości elementów "okalających" scalaka będą nieco inne (no i założenia matematyczne niezbędne do wyliczenia częstotliwości także). Dociekliwych starych wyjadaczy odsyłam do tego materiału w formacie DJVU (tutu jeszcze inaczej, bo z typową linearyzacją opornikiem dwustuomowym).
=================
Inne wartości dla schematu z pliku "generator RC do (próby) odblokowania mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313.jpg"
10k + 22pF = 1300 kHz (fale średnie radiofoniczne)
22k + 5pF = 2500 kHz
50k + 5pF = 1100 kHz (fale średnie radiofoniczne)
100k + 15pF = 186 kHz (czyli fale długie radiofoniczne)
110k + 5pF = 508 kHz
100k + 5pF = 590 kHz <--- to sprawdziłem w praktyce (z 74HCT00), fale średnie radiofoniczne
100k + 200nF = 13.9 kHz (fale bardzo długie, VLF, także akustyczne*)
100k + 100nF = 27.95 kHz (ultradźwięki, pieska powinno wypłoszyć blaszką piezo)
100k + 1nF = 2.7 kHz (czyli akustyczne, generator toniczny) Wzór na częstotliwość f [kHz] to 279 500 000 / (R [Ω] x C [pF]), gdzie znak "/" oznacza kreskę ułamkową (= dzielenie), a znak "x" oznacza mnożenie (= "razy"). Wzór ten jest jedynie przybliżoną ogólną praktyczną wytyczną warsztatową i proszę się nie spodziewać, że wyliczymy sobie wszystko z kosmiczną dokładnością na zasadzie "co do herca", ale do większości zastosowań będzie to wystarczająco dobre. Mój faktycznie i realnie/fizycznie zbudowany generatorek powinien drgać na 559 kHz (bo tyle "wychodzi" ze wzoru), a w praktyce zmierzyłem 590 kHz, co wynika z rozrzutu/tolerancji użytych elementów oraz wahań napięcia, temperatury oraz upływu czasu działania i tempa nagrzewania się złącz półprzewodnikowych tworzących strukturę układu scalonego. Kto pragnie dokładniejszych nastawów, powinien posiłkować się trymerkiem (włączamy go równolegle lub szeregowo lub nawet zamiast kondensatora ==> sposób włączenia będzie zależał od tego, co zamierzamy osiągnąć oraz od rzędu wielkości częstotliwości, z jaką będziemy mieli do czynienia). No i na koniec może jeszcze jedna mała uwaga dotycząca nieużywanych, czyli "wiszących w powietrzu" wejść pozostałych dwóch, czyli nieużywanych bramek scalaka 74HC(T)00. Jeśli starczy Ci chęci i zapału, to podłącz je do masy, gdyż dzięki temu zyskasz bardziej stabilną i przewidywalną pracę układu. (chodzi o piny 9 i 10 oraz 12 i 13). * większość niezbyt starych ludzi powinna (jeszcze jakoś) usłyszeć
tenże dźwięk, a dzieci i młodzież to bez problemu (ale musi być
oczywiście dobry wysokotonowy przetwornik akustyczny ---> najlepiej w
postaci blaszki piezo lub chociażby głośnika wysokotonowego, tzw. "gwizdka", wydłubanego z jakiejś starej spróchniałej i niepotrzebnej już kolumny głośnikowej, której definitywnie już nie zamierzamy restaurować; użycie głośnika wysokotonowego może się jednak wiązać z koniecznością dobudowania odpowiedniego układu wzmacniającego lub przynajmniej dopasowującego impedancję)
źródło konceptu:avrdevices.ru doprecyzowania: Marcin Perliński (SP6MAJ)
Około roku 2006
przeczytałem to po raz pierwszy w wersji niemieckiej jako "Gespräche mit
Seth" (oryginał amerykański jako "Seth Speaks"). Później "pochłonąłem"
całą masę dalszych książek Jane Roberts (głównie po niemiecku), ale to
właśnie ta pierwsza całkowicie zmieniła moje życie. Na zawsze.
Nieoficjalne tłumaczenie polskie zahostowane/darmowo upublicznione
jako "Seth przemawia", podobno nieznacznie skrócone/skomasowane
treściowo. Ktoś zrobił wielką robotę i należy Mu się za to OGROMNY
SZACUN!!! Miałem kiedyś podobny pomysł, żeby przetłumaczyć to z
niemieckiego i przekazać polskojęzyczności w prezencie, ale ktoś
najwyraźniej mnie w tym uprzedził, co mnie nadzwyczaj ucieszyło, bo
tłumaczenie, choć minimalnie okrojone o niektóre didaskalia, jest bardzo
dobre i oddaje 100% tego, co Seth miał do powiedzenia.
Dodatkowy zapasowy mirror tutu. autorzy: Seth/Ruburt/Jane Roberts/Robert Butts tłumaczenie polskie: nieznany KTOŚ bardzo zacny (pamiętam o Nim w pacierzu)
Prosty, klasyczny, normalny, zwykły, ludzki „starodawny” bezmikrokontrolerowy, bezchinopierdółkowy, bezmodułowy, bezzwariowaniowy, bezscalakowy i samotranzystorowy nadajnik radiopowiadamiania 27.145 MHz (z wyraźną użyteczną harmoniczną na 108.58 MHz, wzgl. 27.000 MHz z JESZCZE BARDZIEJ użyteczną harmoniczną 108.00 MHz) oraz zaimplementowaną funkcją AUTO OFF, a także możliwością wykonania drobnej modyfikacji i wykorzystania jako radiobojki do łowów na lisa w krótkofalarskim paśmie 10 metrów (28 MHz)
Nadajniczek niniejszy wykorzystuje zasadniczo/teoretycznie legalne i bezpozwoleniowe pasmo ISM (doczytaj sobie np. na Wikipedii, co to takiego), może być także łatwo przerobiony na radiobojkę do np. łowów na lisa w stuprocentowo legalnym licencyjnym krótkofalarskim paśmie 10 metrów (28 MHz). W gęstej zabudowie miejskiej zasięg urządzenia wynosi od przynajmniej kilkudziesięciu do dość typowych skutecznych stu kilkudziesięciu metrów lub nawet znaaaacznie dalej (zależy to od napięcia i odporności/wytrwałości drenażowej źródła zasilania, czułości odbiornika, rodzaju i charakterystyki promieniowania anteny, jej polaryzacji, dopasowania impedancyjnego oraz przeciwwagowania, wysokości jej zawieszenia, warunków propagacyjnych, ukształtowania terenu, gęstości zabudowy, konduktywności gruntu, intensywności tła wszechobecnego odcywilizacyjnego smogu , czyli „syfu elektromagnetycznego” itd. itp.). Dodatkowy „kolateralny” zasięg na UKF (z wyższej harmonicznej) to kilkadziesiąt metrów. Moc szczytowa doprowadzona (PEP) w chwilowym (około półsekundowym) górnokrańcowym wycinku piku może wahać się od kilkuset miliwatów do nawet niemalże jednego wata i jest również zależna od kondycji źródła zasilania oraz dobroci/jakości/wysycalności rdzenia dławika wymuszającego start wbudowanego „migacza”, zbierającego także przy okazji energię w celu wygenerowania dodatkowego zmodulowanego amplitudowo (i także równocześnie trochę częstotliwościowo) wyraźnego akustycznego „plumknięcia” nałożonego na falę nośną. Drugim ważnym warunkiem maksymalizacji mocy szczytowej jest oczywiście możliwie dokładne dopasowanie impedancyjne samej anteny. Pik nadawczy trwa krótko (w całej swej pełnej długości do około jednej sekundy) i następuje po nim czterosekundowa przerwa/cisza, kiedy układ nie pobiera jakiejkolwiek energii (no dobra, jest dodatkowa nieobowiązkowa diodka LED, czerwona, superjasna, z oporniczkiem ograniczającym 6k8, więc te 2 mA lekko ze źródła zasilania sobie „podpija”), a potem znów pik nadawczy i znowu przerwa ... i tak w kółko – aż do automatycznego samowyłączenia się radiobojki. Układzik zaopatrzyłem w jednomosfetowy układ AUTO OFF – po 3 minutach i 40 sekundach sam się wyłączy, zgaśnie również dioda LED (dołączona wraz ze wspomnianym już wcześniej oporniczkiem ograniczającym 6k8 między plusem zasilania oraz drenem mosfeta) i od tego momentu nie pobiera już żadnej energii poza pojedynczymi nanoamperami, które i tak się nie liczą, bo to przecież kilkaset razy mniej od naturalnego poziomu samoistnego samorozładowania się baterii/akumulatora). Czas, po którym następuje samowyłączenie, można zmieniać indywidualnie (krótszy będzie nawet lepszy, bo bardziej energooszczędny, czyli mniej/krócej drenujący źródło zasilania; w celu skrócenia trwania fazy aktywnej należy zmniejszyć wartość kondensatora „przymosfetowego” z 33 nF do na przykład 10 nF, aby uzyskać samowyłączenie po około minucie z niewielkim okładem). Posłużenie się mosfetem ma jeszcze jedną cenną zaletę – zabezpiecza układ na wypadek pokićkania biegunów zasilania, co oznacza, że radiopowiadamiacz nie ulegnie uszkodzeniu, jeśli pomylimy plus z minusem.
Nadajniczek tenże jest moim własnym, bardzo sprytnie „obkumanym” niskobudżetowym i dość wysokowydajnym energetycznie, konceptem konstrukcyjnym, składającym się z klasycznego „migacza/przerywacza typu żarówkowego” na tranzystorach komplementarnych średniej mocy (= jednoamperowych, 1 x NPN oraz 1 x PNP), obciążonego „kwarcowanym” nadajnikiem 27.145 (lub 27.000 MHz) oraz dodatkowo równolegle oporowo-indukcyjnie małym trafkiem/dławikiem, pozyskanym z bardzo starej (= lata dziewięćdziesiąte ubiegłego stulecia) kompaktowej świetlówki „oszczędnościowej” firmy Osram lub Philips (nie pamiętam już dokładnie, z której to wydłubałem) – takiej, co to udaje żarówkę „setkę” lub 120 wat (jest to indukcyjność bardzo wysokodobrociowa, o zmierzonej, moją własnymi rękoma wystruganą przystawką do multimetru, wartości wynoszącej 2.3 milihenra (mH), czyli 2300 mikrohenrów (µH), nawijana fabrycznie grubszym drutem na porządnym rdzeniu ferromagnetycznym, zdolnym do chwilowego/krótkoimpulsowego magazynowania/kumulowania oraz rozprężania/oddawania energii i wytrzymywania nieco większych obciążeń prądowych – potencjalnie tak na oko do 2 amperów nawet chyba). Zamiast dławika można wprawdzie wpierdzielić żarówkę 12V 4W (= z apetytem na poziomie około jednej trzeciej ampera), fabryczny drutowy opornik kilkuwatowy o rezystancji rzędu kilku setek miliomów (mΩ), np. 0.22 Ω lub 0.33 Ω) lub nawet „chamską” zworę z drutu, ale będzie to mniej lub bardziej drastycznie zwiększało zużycie energii, zmieni/przyspieszy tempo taktowania (zwłaszcza w przypadku zwory z drutu), pozbawi układ dodatkowego akustycznego „plumknięcia”, zda nas raczej tylko na tryb pracy z zasilacza lub akumulatora samochodowego/żelowego oraz (zwłaszcza w przypadku opornika lub zwory) znacznie i baaardzo niekorzystnie zmniejszy zasięg RF (= radiowy).
Sygnał z radiopowiadamiacza można odbierać dowolnym fabrycznym (przeznaczonym na polski rynek) lub samorobnym odbiornikiem/radiotelefonem CB, tzn. np. na kanale czwartym (o ile zamiast kwarcu 27.145 MHz wstawimy kwarc 27.000 MHz; bo w Polsce na „cymbałkach” pracujemy przecież „w zerach”), a także dodatkowo (w promieniu do kilkudziesięciu metrów) zwykłym odbiornikiem radiowym UKF (z pasmem CCIR), nastrojonym na górny koniec/kraniec skali, tzn. na 108 MHz (dotyczy również TYLKO użycia kwarcu 27.000 MHz). Osobiście nie mam fabrycznego odbiornika CB, a jedynie ultraprostego samorobnego trójtranzystorowego superrekcyjniaka, reagującego akustycznie buzerkiem na nośną 27.145 MHz. Nadajnik napędzałem w czasie pierwszych testów z wysokostabilizowanego i znakomicie ofiltrowanego zasilacza radiokomunikacyjnego 12 V 500 mA (również własnej konstrukcji), jako antenki użyłem 50 cm kabla miedzianego (plecionkowego), rzuconego „byle jak” poziomo i w lekkim półokręgu na środkowogierkowską kanapę (ze sprężynami stalowymi wewnątrz) na pierwszym piętrze hitlerowskiego domku ceglanego z prawdziwymi adolfowymi oknami/szybami (które nie tłumią nadmiernie fal radiowych), a do łapy wziąłem mój odbiornik trójtranzystorowy z pionową (i gorszą) antenką, tzw. „domową” 35 cm, i trzymając go w charakterystyczny sposób powiększający czułość dzięki wykorzystaniu wpływu pojemności mojej przednio-górnej racicy chwytnej ruszyłem kapciorami spod chaty w drogę i uszedłem (w gęstej zabudowie miejskiej) 120 metrów aż do momentu, kiedy buzzerek przestał wyraźnie soczyście postękiwać (mierzyłem krokami oraz później także i googlomapą – wyszło dokładnie tyle samo). Można więc założyć, że maksymalny zasięg tego nadajnika, zwłaszcza w otwartym terenie i poza gęstą zabudową miejską, może dochodzić do (nawet bardzo) wielu setek metrów, o ile do odbioru użyjemy fabrycznego (np. samochodowego) radiotelefonu CB ze standardowym i poprawiającym komfort użytkowania squelchem (= nastawną progową blokadą szumów) oraz z porządną dedykowaną anteną (w odbiorniku powinniśmy usłyszeć zarówno „startującą” nośną, jak i charakterystyczne akustyczne „plumknięcia” pochodzące z rozprężania się energii w dławiku 2.3 mH). „Plumkań” nadajnika mogę również słuchać na samorobnym odbiorniku UKF „Belcanto”, którego skala sięga do 109 MHz (bo tak go celowo wykonałem/nastroiłem) oraz jeszcze jednym fabrycznym „nabiurkowym” odbiorniku UKF/AM w stylu „niby retro”, należącym do mojej siory i mającym minimalny „zapas na skali”, sięgający właśnie akurat do mniej więcej 108.8 MHz (Chińczycy całkiem świadomie właśnie tak go zaprojektowali i wykonali, bo nawet nadruk na tarczy skali ma trochę intencjonalnego zapasu na samej podziałce).
Wszystko zmontowałem na plastikowej kauflandowej karcie „Payback”, w której szydłem „wyprałem” wszystkie potrzebne otwory służące do przetknięcia elementów. Typ użytych tranzystorów nie jest krytyczny, choć uważny obserwator zauważy, że zastosowałem modele pochodzące z wylutu, wydłubane z elektronicznego złomu i swoiście „pancerene” zarazem, czyli mocno przewymiarowane (= z dużym zapasem amperażowym), aby ciężej je było w czasie licznych eksperymentów radiowariackich uszkodzić. Można więc tu również wstawić całą gamę tranzystorów bipolarnych tzw. średniej mocy, czyli. np. BC211, BC211-16, BD135, BD135-16/25, BD137, BD137-16/25, BD139 czy BD139-16/25 dla dla polaryzacji NPN (oraz jako nadawczego) oraz BC313, BC313-16, BD136, BD136-16/25, BD138, BD138-16/25, BD140 czy BD140-16/25 dla dla polaryzacji PNP. Mosfet może być natomiast dowolny kilkuamperowy z kanałem N, np. coś z serii IRF8XX czy IRF5XX.
Od wielu dziesięcioleci nie produkuje już się prawie kwarców na pasmo 27 MHz, działających na zasadzie podstawowej/fundamentalnej (tzw. zazwyczaj z cięciem kryształu np. w osi AT), a jedynie łatwe w procesie masowego wytwarzania przemysłowego kwarce overtonowe, tzn. takie, które działają na niższej częstotliwości podstawowej oraz jednej (lub kilku) z kolejnych docelowych/znamionowych wyższych harmonicznych. Współczesne tanie kwarce 27 MHz są więc w zasadzie rezonatorami 9 MHz (bo 9 x 3 = 27), więc aby zmusić je do poprawnej pracy na wyższej harmonicznej, musimy podłączyć je do obwodu rezonansowego (LC) nastrojonego właśnie na 27 MHz. Taki obwód LC to na przykład indukcyjność 1 µH wraz z równoległym kondensatorem rezonansowym 33 pF (lub, tak jak w moim układzie, indukcyjność 1.2 µH wraz z kondensatorem 27 pF). Jako indukcyjność można wprawdzie wykorzystać gotowy fabryczny „kupny” dławik osiowy (np. 1 µH), jednak jego tzw. dobroć będzie dość mierna (no chyba, że sięgniemy po słuszniejszy gabarytowo dławik większej mocy, np. półwatowy lub jednowatowy (wzgl. jeszcze bardziej mocarny), tzn. taki, który wykonano grubszym drutem, więc i dobroć powinna być ciut przyzwoitsza). Wziąłem więc pręcik ferrytowy – z typowego telewizyjnego dławika z czasów PRL, o średnicy 3.8 mm i długości około 2 cm, sprawdziłem przy pomocy miernika indukcyjności (mojej wspomnianej już przystawki do multimetru) jego współczynnik przenikalności magnetycznej (tzw. „mi”) i stwierdziłem, że ma ten współczynnik na poziomie około 10 (dokładnie 9.66), co oznacza, że jeśli nawinę cewkę np. 10 µH i wyjmę z jej wnętrza wspomniany rdzeń, to indukcyjność zmniejszy się około 10 razy, czyli do 1 µH. Uzbrojony w tę wiedzę mogłem już „zasymulować” sobie cewkę. Żeby nie męczyć się żmudnymi obliczeniami przy pomocy wzorów (które notabene zawsze i tak warto mieć zanotowane w jakimś prawdziwym papierowym zeszycie) sięgnąłem po gotowe kalkulatory komputerowe.
W podmodule „Cewki” darmowego programu „Asystent Elektronika” wyszło mi coś takiego:
Po włożeniu rdzenia będzie więc 10 razy więcej indukcyjności, czyli około 1.2 µH.
No to teraz policzmy rezonans:
I już wiemy, że będzie dobrze, bo dochodzą jeszcze pojemności międzyzwojowe samej cewki, pojemność złącza tranzystora nadawczego oraz pojemności montażowe układu. Dojdzie więc jeszcze (przynajmniej) około półtora pikofarada i będziemy mieli teoretyczny (i praktyczny) rezonans w pobliżu 27.12 MHz, co w zupełności wystarczy, aby „wrzucić” kwarc we właściwą/nominalną (tzn. tę napisaną na jego obudowie) harmoniczną oraz zapewni poprawne oscylacje generatora wielkiej częstotliwości na tranzystorze BSX59 (lub podobnym).
No i tak właśnie wykonałem cewkę nawijając 7 zwojów drutu nawojowego 0.35 mm w emalii, dokładnie i równiutko zwój przy zwoju, oczywiście na wspomnianym wcześniej walcokształtnym rdzeniu/pręciku ferrytowym o średnicy 3.8 mm i długości około 2 cm, oraz przenikalności magnetycznej około 10, tudzież z długością nawinięcia uzwojenia około 4 mm (7 x 0.35 mm to niecałe 3 mm, ale uzwojenie i tak się samoistnie nieznacznie rozpręży właśnie do okolic wspomnianych 4 lub 4.5 milimetra). Całość usztywniłem neutralnym indukcyjnie „skośnookim” przezroczystym klejem dwuskładnkowym „Epoxy” (a w miejscu przejścia wyprowadzeń przez kartę „Payback” trochę już zleżałym dwudziestoletnim szarym „Poxipolem” do tzw. „połączeń mocnych”). Należy również zaznaczyć, że cewkę taką można (w pewnym zakresie) dostrajać poprzez zmianę odległości pomiędzy jej krótkimi, maksymalnie jednocentymetrowymi, wyprowadzeniami – czyli np. poprzez „wklęsłowanie” do środka (wyprowadzenia upodobnią się nieco do litery „X”), co delikatnie zwiększa indukcyjność lub „rozbeczułkowywanie” na zewnątrz (wyprowadzenia upodabniają się trochę do litery „O”), aby delikatnie zmniejszyć indukcyjność. Może to być pomocne w sytuacji, w której generator wielkiej częstotliwości nie będzie chciał zainicjować swoich oscylacji na 27 MHz (lub w ich pobliżu). W moim przypadku prawidłowa indukcyjność występowała przy dokładnie prostym, naturalnym, normalnym i niezmienianym położeniu/odstępie wyprowadzeń, co świadczy o tym, że cewka (L1) ma (raczej) optymalne parametry zwojowe/wymiarowe. O tym, że cewka jest już naprawdę blisko rezonansu można się również przekonać przykładając palec lub kawałek metalu (np. suwmiarkę) do samego uzwojenia, bo powinno to uruchomić oscylacje. Kto nie chce się aż tak katować, zawsze może w miejsce kondensatora rezonansowego 27 pF wstawić trymer np. 40 pF (lub dowolny podobny, np. 30 pF) i ustawić sobie właściwą częstotliwość ręcznie (powinniśmy jednak najlepiej używać śrubokręcika ceramicznego lub plastikowego, bo metalowy trochę utrudnia tenże zabieg).
Przy napięciu zasilającym wynoszącym 12 V układ przez bardzo krótki moment (= dosłownie przez ułamek sekundy) pobiera około ćwierć ampera, a przy napięciu nieco podwyższonym (np. do 13 ... 14 woltów) nawet do jednej trzeciej ampera lub nieznacznie powyżej. Układ pracuje impulsowo na zasadzie sekunda pracy, cztery sekundy przerwy, znów sekunda pracy, cztery sekundy przerwy i tak dalej, co oznacza, że rzeczywisty pobór energii następuje jedynie przez 12 sekund w ciągu minuty, czyli bilansowo spada do np. 20 ... 30 mA. Umożliwia to osiągnięcie bardzo długiego czasu pracy z akumulatora czy baterii, o ile jest to chemiczne źródło zasilania o dużej odporności na tzw. chwilowe drenowanie. Osiem tzw. „małych paluszków” AAA (w moim przypadku tanich, ale bardzo dobrych alkalicznych z serii „Kodak Xtralife”, zakupionych w „Pepco”) nie będzie tu koniecznie najlepszym wyborem, o ile radiopowiadamiacz będzie używany kilkukrotnie w ciągu doby.
Na początku użyłem takich właśnie AAA i po prawie pięćdziesięciu niemalże czterominutowych automatycznych sesjach nadawania (z małym czasem odstępu, na skutek czego ogniwa nie mogły sobie przyzwoicie „odsapnąć”) ich napięcie spadło z początkowych/nowych 12.8 V do 11.6 V, co skróciło miejski zasięg maksymalny (z odbiornikiem zaopatrzonym w dość nędzną antenkę) ze 120 do około 80 metrów, a i diodka LED zaczęła lekko przygasać w takt nadawania impulsów. Sugeruję zatem sięgnąć przynajmniej po dobre markowe ogniwa alkaliczne AA (czyli normalne alkaliczne „duże paluszki” R6), które można znacznie bardziej drenować (= mają ponad dwukrotnie większą pojemność niż ogniwa AAA) lub nawet posłużyć się znacznie droższymi i wielokrotnie pojemniejszymi alkalicznymi bateriami R14 czy R20, które nawet przy intensywniejszej eksploatacji jako radioprzywoływacz, np. przy łóżku osoby obłożnie chorej itp., powinny wystarczyć na pół roku lub nawet gruuubo ponad rok użytkowania. Baterie alkaliczne można również regenerować/reaktywować elektrochemicznie (np. pakiet swoich osłabionych i spiętych szeregowo ośmiu kodakowskich AAA podłączyłem na godzinę pod, mój również samorobny, zasilacz stałoprądowy 18 V 50 mA, a po około 12 godzinach przerwy jeszcze raz na około 20 ... 30 minut do tego samego zasilacza stałoprądowego, aby uzyskać ponownie niemal pełną pojemność fabryczną; taką procedurę przywracania pojemności można z powodzeniem powtarzać od 3 do 5 razy – oczywiście zawsze z rozsądkiem i pełną kontrolą napięcia, natężenia, czasu „ładowania” i temperatury regenerowanych ogniw, czyli z zachowaniem podstawowych środków ostrożności, bo nieumiejętne „ładowanie” baterii alkalicznych w ekstremalnym przypadku może się zakończyć ich rozerwaniem/pęknięciem, rozlaniem się żrącej zasadowej zawartości czy nawet lokalnym mikrowybuchem o głośności niezłego kapiszona; proszę pamiętać, że lekko rozładowane baterie alkaliczne zawsze łatwiej zregenerować niż te głębiej wyczerpane). Najbardziej ekonomicznym sposobem zasilania będzie jednakże oczywiście użycie zasilacza sieciowego, akumulatorków niklowo-kadmowych (ze swej natury fizycznej realnie mrozoodpornych) lub (bardziej ciepłolubnych) niklowo-metalowo-wodorkowych, oznaczanych skrótowo jako NiCd wzgl. NiMH, klasycznego akumulatora samochodowego czy, do użytku w pomieszczeiach zamieszkałych przez ludzi, hermetycznego żelowego o pojemności nie mniejszej niż 7 Ah lub współcześniejszych nowoczesnych ogniw litowo-jonowych (Li-Ion), litowo-polimerowych (Li-Po) czy najbardziej zaawansowanych technologicznie i najbardziej wydajnych litowo-żelazowo-fosforanowych (Li-FePO4) z odpowiednimi układami ładowania/rozładowania balansowanego (= balanserami).
Układ wyposażono w podstawowy człon dopasowania impedancyjnego do anteny w postaci trymera 40 pF. Należy go ustawić w takiej pozycji, w której sygnał antenowy będzie najsilniejszy, co można sprawdzić prostą sondą wielkiej częstotliwości, miernikiem natężenia pola, zwykłą żaróweczką rowerową, a nawet metodą prób i błędów zmierzających do uzyskania jak najlepszego zasięgu. Kto nie posiada takiego trymerka, zawsze może zainstalować kondensator stały o pojemności około 33 pF, który powinien zapewnić niezłe dopasowanie dla anteny w postaci odcinka przewodu o długości 50 ... 110 cm (niniejszą długość również można dobrać doświadczalnie – najlepiej na zasadzie podwijania końcówki, aby nie trzeba było ciąć/masakrować tegoż kabelka). Osoby bardziej zaawansowane radiotechnicznie mogą spróbować włączyć przed gniazdem antenowym indukcyjność szeregową (najlepiej na pręciku ferrytowym) o wartości kilku mikrohenrów, np. 2.2 µH (należy dobrać tak, aby uzyskać jak najsilniejszy sygnał). Nadajniczek nie posiada typowego pełnego filtra wyjściowego (tzw. filtra „pi”) i osobiście nie zalecam sięgania po takie rozwiązanie z uwagi na fakt, że utracilibyśmy możliwość korzystania z wyższej harmonicznej w radiofonicznym paśmie UKF (CCIR). Krótkofalowcy, którzy zapragną przerobić niniejsze ustrojstwo na radiobojkę do łowów na lisa w paśmie 10 metrów, powinni zmienić kwarc, wstawiając np. rezonator 28 MHz i (w razie potrzeby) proporcjonalnie nieznacznie zmniejszając wartość kondensatora rezonansowego np. z 27 pF do około 26 pF (wartość dla indukcyjności 1.2 µH).
Uwagi końcowe:
1. Zadbaj o źródło zasilania. Wyższe napięcie (np. 13 lub 14, a nawet 15 woltów zamiast znamionowych 12 to zawsze wyraźnie większy zasięg). Na mosfecie będzie typowy „krzemowy” spadek napięcia dochodzący do 0.7 V (czyli do kolektora tranzystora nadawczego dociera np. 11.3 V zamiast znamionowych 12 V).
2. Trymerki zawsze zalecane (= ułatwiają życie, uruchomienie, przestrojenie, poprawienie). Szczególnie warto rozważyć dokooptowanie trymerka w miejsce kondensatora rezonansowego (tzn. tego, który równolegle łączy się z cewką L1). Nie muszą to być koniecznie trymerki takiego typu, jakiego ja użyłem („Philips” 4 ... 40 pF), bo zwykłe współczesne tanie (zazwyczaj azjatyckie) „miniaturowce” także będą wystarczająco dobre.
3. Tranzystory komplementarne, tworzące „migacz”, oznaczyłem sobie kolorami (użyłem babskiego lakieru do pazurów/szponów), aby przy montowaniu łatwiej odróżnić PNP od NPN.
4. Wyjście antenowe zrobiłem na jednozłotowym gnieździe telewizyjnym oraz dwuzłotowej wtyczce antenowej (również telewizyjnej). To niedrogie rozwiązanie, ale jeśli będzie bardzo często rozłączane i ponownie podłączane, to będzie trzeba okresowo sprawdzać stan przylegania na styku metal-metal i w razie potrzeby doginać powierzchnie kontaktowe np. niewielkimi szczypczykami.
5. Całość umieściłem w metalowej puszeczce. Masę (generalną, czyli tę równoznaczną z ujemnym biegunem zasilania) podłączyłem do tejże obudowy (i tym samym także do zacisku masowego/ekranowego/oplotowego telewizyjnego gniazda antenowego). Taka puszeczka to dobre ekranowanie układu, zawsze korzystne w przypadku górnego krańca fal krótkich, a także nie najgorsze zabezpieczenie przed ... poważniejszym pożarem (czyli w przypadku jakiegoś zwarcia). Jeżeli zastosujesz obudowę z drewna czy tworzywa sztucznego (wzgl. nie zastosujesz żadnej obudowy), to pamiętaj o dodaniu nieco ponad półamperowego (wzgl. amperowego) bezpiecznika topikowego.
6. Dostrojenie cewki L1 jest także możliwe na zasadzie przesuwania pręcika ferrytowego lub lekkiego rozciągania lub ścieśniania zwojów. Należy więc rozważyć, czy na pewno chcemy od razu zalewać uzwojenie żywicą czy może warto jeszcze trochę poczekać, wzgl. zastosować odpowiedni łatwo przesuwalny karkas (np. papierowy).
7. Osoby, które będą miały problem ze zdobyciem pręcika ferrytowego, mogą także spróbować go pozyskać z okolic magnetronu typowej (starej) kuchenki mikrofalowej (są tam dwa takie o współczynniku przenikalności magnetycznej „mi” np. w okolicach 13, co będzie się wiązało z ponownym przeliczeniem wymaganej ilości zwojów, ale metalową puszeczkę magnetronu sugeruję rozmontowywać w dobrych rękawicach, żeby się sakrucko blachą nie pochlastać), sięgnąć po dość łatwo dostępne rdzenie pierścieniowe/toroidalne firmy „Amidon” (np. popularny tani i względnie łatwo dostępny czerwony T37-2 o liczbie AL równej 4, na którym należy nawinąć 16 zwojów, aby uzyskać indukcyjność jednego mikrohenra lub 17 zwojów dla wartości 1.2 µH). Można także, tak jak nasi ojcowie czy (pra)dziadkowie, nawinąć zwykłą cewkę powietrzną (grubszym drutem, na większej średnicy i z dobrą stabilnością mechaniczną, czyli np. na plastikowej rureczce w roli karkasu) czy sięgnąć po znacznie lepsze do tych zastosowań dawne dostrajane „rdzeniuszkiem-pokręcuszkiem” PRL-owskie (czy kompatybilne zagraniczne) cewki serii 7x7, np. specjalnie dedykowane dla górnego wycinka fal krótkich modele 510, 516 czy 517, ale także i te „zwyklejsze”, czyli 204, 217, 220, 232, 233, 427 itp. lub też jeszcze znakomitsze (bo jeszcze bardziej wysokodobrociowe) cewki polferowskie serii 12x12 czy 12x28 (oczywiście odpowiednio wybrane/dobrane/przezwojone) względnie te ultymatywnie niedoścignione dobrociowo korpusy z zabytkowych odbiorników telewizji czarno-białej „Libra” (czy diorowskich odbiorników z końca ery lampowej, np. z „Kankana” czy ówczesnej ultraluksusowej radioli „Concertino”). Osoby zdecydowanie nienawidzące nawijania indukcyjności zawsze mogą spróbować sięgnąć po gotowy fabryczny kupny dławik osiowy o wartości 1 µH, oznaczony np. paskowym kodem barwnym w układzie brązowy – czarny – złoty – plus ewentualnie jeszcze jeden pasek oznaczający tolerancję, wraz z kondensatorem rezonansowym 33 pF, wzgl. 30 pF, ale należy przy tym zwrócić uwagę, by był to dławik przynajmniej półwatowy (lub jeszcze mocniejszy watowo), bo tylko taki solidniejszy ma szanse mieć wystarczająco wysoką dobroć, która umożliwi poprawną stabilną/przewidywalną pracę oscylatora wielkiej częstotliwości (27 MHz).
8. Kondensator 10 nF dajemy bliżej cewki (lub kondensatora rezonansowego), a kondensator 100 nF bliżej zacisku zasilania (plusowego). Powinny to być najlepiej kondensatory z dielektrykami „plastikowymi” (np. MKSE, MKP itp.) na napięcie przynajmmiej 50 V (czyli mówiąc inaczej nie ceramiczne).
9. Osobom początkującym (i nie tylko im) sugeruję sięgnięcie po kwarc 27 MHz (zamiast 27.145 MHz), bo będzie można testować/wykorzystywać układ zarówno na odbiorniku/radiotelefonie CB (= kanał 4), jak i dowolnym współczesnym radioodbiorniku UKF z zakresem CCIR (odbiór nośnej/plumkań także na częstotliwości 108 MHz). Dla kwarcu 27 MHz powinniśmy zastosować indukcyjność 1 µH wraz z kondensatorem rezonansowym 33 pF.
10. Odsyłam do paczuszki z materiałami dodatkowymi puszkowiec-paka-Tsl.rar (hasło do wypaku to słowo Tesla), w której znajdziesz noty aplikacyjne, darmowe programy kalkulacyjne, katalogi cewek, poradniki, wzory, publikacje powiązane tematycznie itd. itp. Polecam szczególnie opracowania Colina Mitchella (z Australii) czy Pana Zdzisława Gałązki – chyba taty?/dziadka? Ani Gałązki, kumpeli Kasi Kaszty zresztą (Jej tato to Zdzisław Kaszta, znany radiokonstruktor-krotkofalowiec SP6HUK), które chodziły ze mną do tego samego liceum w Dzierżoniowie; słynnego „gałązkowego Zaporożca” z anteną „przytylnoszybową” od znakomitego i przedstawionego w „Młodym Techniku” stabilnego bezkwarcowego radioalarmu na 27.12 MHz widziałem niegdyś na własne oczy zaparkowanego pod ówczesnym ZDZ-tem, czyli obecnym „Centrum Seniora”).
Niniejszy radiopowiadamiacz jest bardzo wdzięcznym i szeroko skalowalnym obiektem radości, a nawet pożyteczności, bo można wykorzystywać go jako przywoływacz, radioalarm/autoalarm/system ochrony obiektu, generator sygnałowy/marker dla pasma CB (oraz UKF CCIR) lub po prostu najzwyklejszą zabawkę. Stanowi on wspaniałe połączenie teorii z praktyką, a wszystko to w oparciu o proste i łatwo dostępne elementy i podstawowe prawidła radiotechniki, elektroniki, fizyki, materiałoznawstwa itd. itp.
Życzę udanych eksperymentów, dalekich zasięgów, dobrej zabawy i pożytecznego użytkowania.
W razie potrzeby odwrotnie wetknąć wtyczkę do gniazda sieciowego. Im normalniej i jaśniej zaświeci, tym lepsze uziemienie/piorunochron. A jeśli świeci wyraźnie ciemniej w stosunku do tego, co normalnie robi na 240V, to tym gorzej i do odgramiania/radiowania niezdatnie.
Uwaga na wysokie napięcie.Możliwość NATYCHMIASTOWEJ UTRATY ŻYCIA lub zabicia kogoś innego, o ile ten ktoś inny, np. dziecko/piesek/kotek, pręta wbitego w ziemię dotknie. Kable porządne izolowane! Wtyczka porządna! JEŚLI NIE MUSISZ/NIE UMIESZ, TO PO PROSTU NIE RÓB!!! Poproś znajomego elektryka/zakład energetyczny o pomoc (mają specjalistyczne przyrządy do takich pomiarów).
UMIESZCZAM TUTU BARDZIEJ JAKO CIEKAWOSTKĘ HISTORYCZNO-EDUKACYJNĄ POPRAWIAJĄCĄ ZROZUMIENIE PRAWIDEŁ FIZYKI, WSZECHŚWIATA CZY OGÓLNIE POJMOWANEJ ELEKTRYCZNOŚCI NIŻ INSTRUKCJĘ!!!
źródło:Everybody's Radio Manual – How to Build and Repair Radio Receivers
(Grosset & Dunlap, New York 1943), str. 76
