w^^
nr. 19 maart 1985 f 4,25 Bfrs. 84
r
tijdschrift voor hobby-elektronica
>•
,
^^^
attdio-eindtrap kop of munt r...
4 downloads
164 Views
63MB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
w^^
nr. 19 maart 1985 f 4,25 Bfrs. 84
r
tijdschrift voor hobby-elektronica
>•
,
^^^
attdio-eindtrap kop of munt ruis: audio-sneeuw
•
iiii il ii-fWt •' '••^El
•^
mÊSÊu^ss^m stereo-VU-meter nicad-snellader
"
•'-••"'• - — • • ^
.' 4
t
2»
jaargang nr. J maart 1985 ISSN 0167-7349
Hoofdredakteur: P.V. Holmes
Redaktiesekretariaat: C.H. Smeets-Schiessl, G.W.R Wijnen
In deze Elex beginnen we met de reeks Elex-audiobouwstenen. Het geheel vormt straks een prima stereo-installatie die een vergelijking met kant-en-klare apparaten zeker niet uit de weg lioeft te gaan. Alles is eenvoudig te bouwen en vrij goedkoop. Het eerste deei beschrijft een hybride stereo-eindtrap die 25 watt per kanaal levert. de Elex-audio-bouwstenen (inleiding) biz. 3-21
Vormgeving: C. Sinke
hybride stereo-eindversterker ELP25 bIz. 3-22
Chef redaktie: E.J.A. Krempelsauer Chef ontwerp: K.S.M. Walraven
Uitgave van: Elektuur B.V,, Peter Treckpoelstr. 2-4, Beek (LI Telefoon: 04402-74200, Telex 56617 Korrespondentie-adres: Postbus 121, 6190 AC Beek (L) Kantoortijden: 8.30-12.00 en 12.30-16.00 uur Direkteur: J.W. Ridder Bourgognestraat 13a, Beek (L)
Elex verschijnt rond de eerste van elke maand. Onder dezelfde naam wordt Elex ook in het Duits uitgegeven.
Uit de inhoud
Redaktie Nederland: P.E.L. Kersemakers (hoofd landgroep), J.F. van Rooij, P.H.M. Baggen, I. Gombos, Redaktie buitenland: A. Schommers, R.Ph. Krings
Grafische produktie: N. Bosems, L.M. Martin, J.M.A. Peters Abonnementen: Y.S.J. Lamerichs
Auteursrecht: De auteursrechtelijke bescherming van Elex strekt zich mede uit tot de Illustraties met inbegrip van de printed circuits, evenals tot de ontwerpen daarvoor. In verband met artikel 30 Rijksoktrooiwet mogen de in Elex opgenomen schakelingen slechts voor partikuliere of wetenschappelijke doeleinden vervaardigd worden en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van schakelingen geschiedt buiten de verantwoordelijkheid van de uitgeefster. De uitgeefster is niet verplicht ongevraagd ingezonden bijdragen, die zij niet voor publikatie aanvaardt, terug te zenden. Indien de uitgeefster een ingezonden bijdrage voor publikatie aanvaardt, is zij gerechtigd deze op haar kosten te (doen) bewerken; de uitgeefster is tevens gerechtigd een bijdrage te (doen) vertalen en voor haar andere, uitgaven en aktiviteiten te gebruiken tegen de daarvoor bij de uitgeefster gebruikelijke vergoeding.
Nadrukrecht: Voor Duitsland: Elektor Verlag GmbH, 5133 Gangelt.
© Uitgeversmaatschappij Elektuur B.V-1985 Printed in the Netherlands
Drukkerij: I N.D.B. Leiden, Zoeterwoude
jaarabonnement 1985 Nederland België buitenland i 42,50 Bfrs. 840 f 58,Een abonnement loopt van januari tot en met december en kan elk gewenst moment ingaan. Bij opgave in de loop van een kalenderjaar wordt uiteraard slechts een deel van de abonnementsprijs berekend. Bij abonnementen die ingaan per het oktober-, novemberof decembernummer wordt tevens het volgende kalenderjaar in rekening gebracht. De snelste en goedkoopste manier om een nieuw abonnement op te geven is die via de antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen nummers op aanvraag leverbaar (huidige losse nummerprijs geldt). Adreswijzigingen: s.v.p. minstens 3 weken van tevoren opgeven met vermelding van het oude en het nieuwe adres en abonnee-numrper. Commerciële zaken: C. Sinke W.H.J. Peeters (advertenties) Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aanvraag. Prijslijst nr 3 is van toepassing. Korrespondentie: In linker bovenhoek vermelden: TV technische vragen LP lezerspost HR hoofdredaktie AW adreswijzigingen ADV advertenties ABO abonnementen RS redaktiesekretariaat
Moderne NiCd-akku's zijn zo goedkoop, dat het vaak de moeite waard is om gewone batterijen in een apparaat door akku's te vervangen. Maar dan moet men ook een akkulader hebben. Onze nieuwe NiCd-lader is een slim apparaat dat veel laadkomfort biedt en de akku's in korte tijd van een volle lading kan voorzien. NiCd-akku's bIz. 3-39 nieuwe NiCd-akkulader bIz. 3-50
Een dodemansknop is een bijzonder nuttige uitvinding, die er over waakt dat de machinist van een trein bij zijn positieven blijft tijdens het rijden. Gebeurt er iets met de machinist, dan stopt de trein automatisch. Om de modelbaan zo natuurgetrouw mogelijk te maken hebben we een elektronische dodemansschakeling ontworpen, die kijkt of de modelbaanbestuurder er ook "bij blijft". dodemansschakeling bIz. 3-10
elextra
3-04
komponenten
3-53
zelf bouwprojek ten
de komplementaire eindtrap Zo werkt een eindversterker met twee uitgangstransistoren
3-15
trafowikkelingen in serie en parallel
3-18
boekenmarkt
dodemansschakeling Deze schakeling let er op dat ook bij de modelspoorbaan de nnachinist niet in slaap valt bij het besturen van zijn treintje.
3-10
hybride stereo-eindversterker ELP25 Een uitstekende, gemakkelijk te bouwen eindversterker die 25 echte hifi-watts kan leveren.
3-22
kop of munt Een elektronische versie van het tossen, waarbij nu geen munt meer nodig is.
3-20/3-26
de Elex-audio-bouwstenen Een inleiding bij onze nieuwe Elex-audio-installatie.
3-21
goedkope frontplaten Een eenvoudige en goekope methode om zelf frontplaten te maken.
3-27
1 kaleidoskoop
3-33
NiCd-akku's Het moderne energie-reservoir voor talloze toepassingen.
3-39
3-28
3-30
'n tip Een extra dimensie bij stereo-geluid.
3-43
stereo-VU-meter Een nuttige aanvulling voor de ELP25-eindversterker in dit nummer. Een rij LED's maakt het uitsturingsnivo zichtbaar.
versterker-variaties Enkele oplossingen voor veel-voorkomende aanpassingsproblemen.
3-46
noise-gate Een ruisonderdrukker voor laagfrekwent-toepassingen, waarmee de ruis in muziek- en spraakpauzen kan worden weggewerkt.
3-36
nieuwe IMiCd-Lader Een slimme schakeling die een kombinatie van snelladen en gewoon laden gebruikt om de akku's vlug op te laden.
3-50
grondbeginselen
informatie, praktische tips ruis Elektronen die zelf geluid produceren.
3-14
bij de Noorpagino: Ditmaal slechts één onderwerp op onze voorplaat. Onze fotograaf vond deze schakeling er op jjen zwarte achtergrond zo kleurrijk uitzien, dat hij het zonde vond om dit mooie tafereel door andere foto's te laten verstoren. Ook technisch gezien is dit overigens een heel leuke schakeling: ze toont de uitsturingsnivo's, van een stereo-eindversterker op een rijtje LED's, links in beeld. Een uitstekende aanvulling voor de eveneens in dit nummer beschreven 25 Weind versterker.
lioe zit dat? Ruis
3-09
hoe werkt een LF-versterker? Zo wordt een audio-signaal groter gemaakt.
3-34
spanning en serieschakeling Hoe spanningsbronnen kunnen worden "opgeteld".
3-44
kursus ontwerpen, deel 5 De transistor als versterker.
3-48
Over het lezen van Elex, het bouwen van Elex-Schakelingen en over wat Elex nog méér voor de lezer betekenen kan.
Lezersservice — Nog vragen of opmerkingen over de inhoud van Elex? Schrijf gerust als er iets niet duidelijk is. Het antwoord volgt zo snel mogelijk. Er is één voorwaarde: zend een voldoende gefrankeerde retour-enveloppe mee. Zet " T V " (technische vragen) op de brief en stuur deze naar: redaktie Elex, Postbus 121, 6190 AC Beek (L). — De Elex-redaktie staat altijd open voor meningen, wensen of nieuwtjes van lezers. In de rubriek "Postbus 121" worden interessante kommentaren en aanvullingen op oudere artikelen gepubliceerd. Zet " L P " op de brief. — Elex-printen zijn verkrijgbaar bij de uitgever van Elex en bij de betere elektronica-onderdelenhandelaar.
Hoeveel ohm en hoeveel farad? Bij grote of kleine weerstanden en kondensatoren wordt de waarde verkort weergegeven met behulp van één van de volgende voorvoegsels: p = (pico ) = 10 '2 = een miljoenste van een miljoenste n = (nano) = 10-^ = een miljardste \i = (micro) = 10^* = een miljoenste m = (milli) = 10-3 - een duizendste k = (kilo) = 103 = duizend M = (Mega) = 10^ = miljoen G = (Giga) = 10^ = miljard Het voorvoegsel vervangt in Elex niet alleen een aantal nullen vóór of achter de komma maar ook de komma zélf: op de plaats van de komma komt het voorvoegsel te staan. Een paar voorbeelden: Weerstanden: 3k9 = 3,9 kQ = 3900 Q 6M8 = 6,8 MQ = 6 800 000 Q 0Q33 = 0,33 Q Kondensatoren: 4p7 = 4,7 pF = 0,000 000 000 0047 F 5n6 = 5,6 nF = 0,000 000 0056 F 4^7 = 4,7 nF = 0,000 0047 F De voorvoegsels worden overigens óók gebruikt voor de afkorting van andere soorten hoeveelheden. Een frekwentie van 10,7 MHz wil zeggen: 10 700 000 Hz, dus 10 700 000 trillingen per sekonde.
3?ortbös 121
6190 AC B«#k ( i )
Bouwbeschrijvingen Elex-schakelingen zijn klein, ongekompliceerd en betrekkelijk gemakkelijk te begrijpen. Er zijn speciale Elex-printen voor ontwikkeld, in drie formaten:
Schema's
.s
Symbolen In sommige gevallen, met name bij logische poorten, wijken de gebruikte schema-symbolen af van officiële teken-afspraken (DIN,NEN). De schema's worden namelijk in vele landen gepubliceerd. Logische poorten zijn op z'n Amerikaans getekend. In de poorten zijn de volgens NEN en DIN gebruikelijke tekens " & " , " 3 1 " , " 1 " of " = 1 " genoteerd. Daardoor blijven de tekeningen internationaal bruikbaar en blijft de aansluiting op de in het elektronica-onderwijs toegepaste officiële tekenmethoden gehandhaafd. Voor een overzicht van symbolen: zie het artikel Komponenten, achterin dit nummer.
Maat 1: 4 cm x 10 cm Maat 2: 8 cm x 10 cm Maat 4: 16 cm x 10 cm (Europa-formaat) Bij iedere bouwbeschrijving hoort een plattegrond (komponentenopstelling), aan de hand waarvan de onderdelen op de print worden geplaatst en aansluitingen en eventuele resterende doorverbindingen worden gerealiseerd. Een plattegrond geeft de opgebouwde schakeling in bovenaanzicht weer. De zich op de onderkant (soldeerzijde) van de print bevindende koperbanen zijn in de plattegrond dun gedrukt. Soms is voor de bouw van een schakeling slechts een gedeelte van een Elex-print nodig. Het niet gebruikte gedeelte kan men met een figuurzaag langs een gatenrij afzagen.
Onderdelen Elex-schakelingen bevatten doorgaans uitsluitend standaardonderdelen, die goed verkrijgbaar zijn. En bovendien betrekkelijk goedkoop! Ga daarom niet bezuinigen op de aanschaf door het kopen van grote partijen onderdelen (bijvoorbeeld weerstanden per kilo of "anonieme", ongestempelde transistoren). Goedkoop is vaak duurkoopl Tenzij anders aangegeven worden %-watt-weerstanden gebruikt.
Solderen De tien soldeer-geboden. 1. Ideaal is een 15 a 30 watt-soldeerbout met een rechte 2 mm brede "longlife" punt. 2. Gebruik soldeertin, samengesteld uit 60% tin en 40% lood, bij voorkeur met 1 mm doorsnede en met een kern van vloeimiddel. Gebruik geen soldeermiddelen zoals soldeerwater, -vet of -pasta. 3. Bevestig vóór het solderen alle onderdelen stevig op de print. Verbuig daartoe de uit de bevestigingsgaten stekende aansluitdraden. Zet de soldeerbout aan en maak de punt schoon met een vochtig doekje of sponsje. 4. Verhit de beide metalen delen die aan elkaar gesoldeerd moeten worden, bijvoorbeeld een koperbaan en een aansluitdraad, met de soldeerbout. Voeg vervolgens soldeertin toe. Het tin moet vloeien, zich dus verspreiden over het gebied waar de te solderen delen elkaar raken. Haal 1 a 2 sekonden later de bout weg. Tijdens het afkoelen van de soldeerverbinding mogen de twee delen niet ten opzichte van elkaar bewegen. Anders opnieuw verhitten. 5. Een goede soldeerlas ziet er uit als een bergje met een rondom holle helling. 6. Kopersporen en onderdelen, met name halfgeleiders, mogen niet te warm worden. Zorg desnoods voor extra koeling door de te solderen aansluitdraad met een pincet vast te houden. 7. Knip uit de soldeerlas stekende aansluitdraden af met een scherpe zijkniptang. Pas op voor rondvliegende stukjes draad! 8. Zet de soldeerbout uit na het solderen en tijdens onderbrekingen die langer dan een kwartier duren. 9. Moet er soldeertin worden verwijderd? Maak dan gebruik van zg. zuiglitze. Verhit het te verwijderen tin met de soldeerbout. Houd het uiteinde van de litze bij het tin. De litze "zuigt" het tin nu op.
10. Oefening baart kunst. Weerstanden of stukjes draad zijn zeer geschikt als oefenmateriaal.
Foutzoel<en Doet de schakeling het niet meteen? Geen paniek! Nagenoeg alle fouten zijn snel op te sporen bij een systematisch onderzoek. Kontroleer allereerst de opgebouwde schakeling: — Zitten de juiste onderdelen op de juiste plaats? Kijk of de onderdelenwaarden en typenummers kloppen. — Zitten de onderdelen niet verkeerd om? Zijn de voedingsspanningsaansluitingen niet verwisseld? — Zijn de aansluitingen van halfgeleiders korrekt? Heeft u de onderdelenplattegrond misschien opgevat als het onder-aanzicht van de schakeling, in plaats van het bovenaanzicht? — Is alles goed gesoldeerd? Een goede soldeerverbinding is ook in mechanisch opzicht stevig.
Netspanning Isoleer netspanningsleidingen zodanig dat er bij een gesloten kast geen aanraakgeyaar bestaat. Alle van buiten bereikbare metalen delen moeten zijn geaard. * De netkabel moet met een trekontlastingsbeugel of -doorvoer aan de kast zijn bevestigd. * De drie aders van de netkabel moeten mechanisch stevig zijn bevestigd. (Alléén een soldeerverbinding is onvoldoende!). * De aarddraad moet langer zijn dan de twee andere draden. Bij onverhoopt lostrekken van de netkabel blijft de aardverbinding dan het langst gehandhaafd. * Houd ongeïsoleerde netspanningsvoerende draden of soldeerpunten minstens 3 mm van andere draden of soldeerpunten verwijderd. * Venwijder de netsteker uit het stopkontakt vóór het verrichten van werkzaamheden aan het apparaat. Uitschakelen alleen is niet voldoende! * Kontroleer de drie netspanningsaansluitingen op onderbrekingen en onderlinge kortsluitingen. * Bevestig bij het meten aan netspanningsvoerende delen van een schakeling éérst de meetsnoeren met behulp van geïsoleerde meetklemmen; steek daarna pas de steker in het stopkontakt. * Zorg er bij het meten aan het laagspanningsgedeelte van een schakeling voor dat de netspanningsvoerende delen geïsoleerd zijn.
Dat er elektronen zijn vinden we volkomen normaal, en elke dag opnieuw laten we ze voor ons werken. Maar wist u dat niemand er ooit één heeft gezien? Zelfs met de sterkste mikroskoop zal het niet lukken om een elektron zichtbaar te maken. Dat komt doordat het licht zelf ontstaat door de bewegingen van elektronen rond de atoomkern. Je zou dus kunnen zeggen dat de lichtstralen eigenlijk te grof zijn om die superkleine elektronen te laten zien. Maar ai kunnen we de elektronen dan niet zien, we kunnen ze in elk geval wel horen. Zet maar eens een versterker aan (zonder signaal), draai de volumeregelaar flink open en leg uw oor op de luidspreker. Wat u dan hoort noemen we ruis, en die ruis is afkomstig van bewegende elektronen. Elektronen houden namelijk niet van stilzitten; zelfs als ze niet voor ons op weg zijn om iets te doen, bewegen ze nog. Wat u uit de luidspreker hoort is natuurlijk niet het geluid van een enkel elektron dat in zijn eentje staat te ruisen. Denk maar eens aan het geruis van bladeren. Als de wind de bladeren in beweging brengt, wekt elk blad een heel zacht ruisje op met een eigen klankkleur. Het ruisen van een enkel blad is misschien nauwelijks te horen, maar alle bladeren bij elkaar veroorzaken het geluid dat wij kennen als bladgeruis.
( [ ^ i e t dringen!
J
85622X
Dat je de ruis van een versterker kunt horen, betekent overigens niét dat ruis alleen maar in het hoorbare gebied voorkomt. Op bijna alle frekwenties waarmee we in de elektronica te maken hebben, is er sprake van ruis. Een FM-ontvanger die staat afgestemd in de "lege" ruimte tussen twee stations is een goed voorbeeld van ruis bij hoge frekwenties. Maar anders dan bij versterkers wordt de ruis die u uit de FM-ontvanger hoort, niet uitsluitend veroorzaakt door het apparaat zelf. De antenne ontvangt namelijk ook een kosmische ruis die rechtstreeks uit het heelal afkomstig is. Met een gewone FM-ontvanger kunt u dus horen hoe de zonnewind door het melkwegstelsel jaagt. En zo blijkt dat ondanks alle rekensommen en formules de elektronica wel degelijk een stukje romantiek te bieden heeft.
techniek in vrije tijd
Ruis zichtbaar gemaakt op het scherm van een oscilloskoop.
Van donderdag 21 tot en met zondag 24 maart zal de Utrechtse jaarbeurs weer ten dienste staan van de tweejaarlijkse manifestatie van technische hobby's, modelbouw en doe-het-zelfgereedschappen. Tussen de vele andere zult u ook onze Elex-stand aantreffen (standnr. 6090). We zullen daar een aantal van onze meest recente ontwerpen demonstreren. Boven-
dien is dat een gelegenheid voor het stellen van vragen, het doen van suggesties of zo maar een gezellig praatje met medewerkers(sters) van Uitgeversmij. Elektuur B.V. De toegangsprijs bedraagt f 7,50. Op de meeste NSstations zullen voordelige trein/toegang-biljetten te verkrijgen zijn. De beurs is dagelijks geopend van 10 tot 18 uur.
dodemansschakeling Elex-lezers die niet zo heel veel van modelspoorbanen afweten, zullen we eerst uitleggen waar het bij deze schakeling om gaat — modelspoorbaan-hobbyisten zullen deze uitleg niet nodig hebben, ledere echte lokomotief is voorzien van een speciale schakeling die dodemansschakeling wordt genoemd. Ook modelspoorbanen kunnen met zo'n schakeling uitgerust worden. In echte lokomotieven werkt de schakeling als volgt: De machinist moet van tijd tot tijd een knop indrukken en hem weer loslaten. Indien hij dit vergeet, begint een geel waarschuwingslampje te knipperen. Als de machinist dit niet opmerkt en dus niet reageert, hoort hij even later een toeterend geluid. Reageert hij ook hier niet op door middel van het indrukken van de knop, dan wordt de trein automatisch snel tot stilstand gebracht. Indien de knop voortdurend wordt ingedrukt (een
bewusteloos geworden of in slaap gevallen machinist zou erop gevallen kunnen zijn), bestaat de waarschuwingsketen achtereenvolgens ook uit een knipperlicht, een toeterend geluid en het snel remmen. Bij de nieuwe uitvoeringen werkt de schakeling met een gekombineerde trajekt-tijd-meting. Dat wil zeggen: bij een in de buurt van een station langzaam rijdende trein bijvoorbeeld, hoeft de knop niet zo vaak ingedrukt te worden als bij een met maximale snelheid rijdende intercity. We zullen hier niet verder ingaan op de vraag wat er gebeurt nadat de trein automatisch snel tot stilstand is gebracht (voorkomen van botsingen, verzorgen van de machinist enz.). Wel zullen we ons gaan bezighouden met de dodemansschakeling voor modelspoorbanen, die volgens hetzelfde principe werkt als de echte. Het belangrijkste verschil is alleen dat de machinist niet
in de lokomotief, maar achter het bedieningspaneel van de modeltrein zit.
Werking Het blokschema (figuur 1) geeft aan hoe de schakeling werkt. Een klokoscillator levert de klokpuls voor de teller. Als de schakelaar in de stand "snel" staat, ontvangt teller 2 direkt de klokpulsen van de oscillator. Als de schakelaar in de stand "langzaam" staat, wordt de oscillatorfrekwentie gedeeld. De uitgang van teller 1 levert dan de klokpuls voor teller 2. Drie LEDs, een zoemer en een relais worden via de schakellogica bestuurd door de drie uitgangen van teller 2. Met behulp van de dodemansknop kunnen beide tellers gereset worden. De schakeling werkt als volgt. Na een reset-puls die ontstaat door de knop in te drukken, licht de groene
LED op. Deze blijft oplichten als de knop maar vaak genoeg wordt ingedrukt. Doet de machinist dit niet, dan gaat de gele LED aan en de groene uit. Als hij dan de knop indrukt, dooft de gele LED en floept de groene weer een tijdje aan. Wordt de knop niet gedrukt, dan'klinkt kort daarna de zoemer. Het aangaan van de gele LED en het geluid van de zoemer moet de machinist erop attent maken dat hij de knop moet indrukken. Doet hij dit, dan gaat de gele LED weer uit en houdt het zoemen op. Dan gaat de groene LED weer een tijdje aan. Wordt de knop niet ingedrukt, dan gaat de rode LED kort daarna aan en komt het relais in zijn rusttoestand terecht. De gele LED gaat uit; de zoemer zwijgt. Als het relaiskontakt in een van de verbindingen tussen rijtrafo en railkontakt (of bovenleidingkontakt) is geschakeld, stopt de trein — en daar gaat het tenslot-
modelspoorbaan
V klokoscillator
teller 1
teller 2
" *•
schakellogika
—*—
-^
• " i l " ^ ^ U yj ______^
Figuur 1 . D i t b l o k s c h e m a g e e f t de dodemansschal<eling voor modelspoorbanen weer.
I
»*o " dodemansknop
rood I
1^^
geel 1
1/M
groen
5V
©
5V
^
©
0
®
;r
C2|
IC1
®
^
IC2 16V(V)
I |DI
^
^
1
c^isonl—^1
D2^ -Tpa
groen L geel Lrood
NI
L
13 p "
ingang A B 0 0 0 1 1 0 1 1
uitgang X 1 1 1 0
':ï '*
(5> (C>
N3
'/ilC2
Tabel
i ^
5V BC 557B
Aan de hand van deze waarheidstabel voor IMAIMD-poorten kan men de stuurlogica van de dodemansschakeling gemakkelijker begrijpen.
Figuur 2. Het principeschema van de dodemansschakeling.
^
%IC2
NI . . . N 4 = IC1 =74LS132 IC2 = 74LS393
te om. Bovendien wordt de klokoscillator gestopt, zodat de toestand niet verandert totdat de tellers door een drul< op de dodemansknop gereset worden.
Schakeling We zullen nu de werking van de schakeling bespreken aan de liand van het princi-
peschema (figuur 2) en het tijdvolgorde-diagram (figuur 3). Dit tijddiagram toont de pulsen als funktie van de tijd wanneer schakelaar S2 in de stand "snel" staat. Wat er gebeurt als S2 in de stand "langzaam" staat, zullen we later bespreken. N4, T2, R6, R7 en Cl vormen de klokoscillator; T2 is als emittervolger geschakeld. Dat wil zeggen
dat de uitgangsspanning (emitterspanning) de ingangsspanning "volgt". Bij het inschakelen van de voeding is Cl nog niet geladen. Pen 4 van N4 is daardoor logisch 0. De ingang (pen 5) is " 1 " . Hierop zullen we later terugkomen. De uitgang van N4 is daardoor logisch 1. De kondensator wordt via R6 geladen. Als de kondensatorspannlng en dus ook
de emitterspanning is gestegen, is de ingang (pen 4) van N4 logisch 1; de uitgang wordt "O". De kondensator wordt dan weer ontladen. Als de kondensatorspanning is gedaald, dan is de uitgangstoestand weer bereikt en wordt de kondensator opnieuw geladen. De uitgang (pen 6) van poort N4 is tegelijkertijd de uitgang van de klokoscilla-
ü
2A
uitgangen
"^ 2QA 2QB 2QC 2QD
14]
1
On
[
0[j
1
1 1M t1
1
[
L- - - | — f 1 r — i
1
'
0^
%
4
1
IA
1
'
1
'
1
1
i
D2 = geel D3 = rood
1
'-i
" 'iiofiops
1 l t
]
M
I 2 H 3 H 4 H 5H 6H 7 ^ 2
IQA 1QB IOC lOD - ^
Figuur 3. H e t t i j d v o l g o r d e diagram m a a k t duidelijk hoe de schakeling w e r k t . Figuur 4. D e a a n s l u i t g e g e v e n s v a n h e t I C t y p e 74LS393. D i t I C bevat t w e e tellers.
i n
r
1
1
1 ;
T
4 fl,p,l„„B .._.J
-«'
BC 547B
84798X~2
men SI heeft losgelaten. Afhankelijk van het feit of T3 of T4 geleidt, komt de triggerpuls terecht bij de basis van Tl of T2. Eén van deze transistoren zal dan geleiden. Deze toestand blijft zolang bestaan totdat de externe voorwaarden veranderen, dat wil zeggen totdat een nieuwe triggerpuls de basis bereikt. Daarom noemt men een flipflop ook wel bistabiele multivibrator, een schakeling dus met twee stabiele uitgangstoestanden. Stel dat de triggerpuls bij de basis van T l is aangekomen (figuur 2). Dan geleidt Tl en daalt de potentiaal aan zijn koliektor. Daardoor neemt de basisstroom van T2 af (hij spert) en stijgt de potentiaal aan zijn koliektor. Nu wordt de basisstroom van T l groter, waardoor deze blijft geleiden ook als via Cl geen puls meer wordt toegevoerd. Alleen als via C2 een positieve spanningspuls op de basis van T2 terechtkomt, verandert de uitgangstoestand van de flipflop. Zolang dit echter niet het geval is, zal LED D2 oplichten omdat de stroom
niet via de gesperde transistor T2 kan lopen. Nu hoeft de schakeling alleen nog maar opgebouwd te worden. Dat is in dit geval heel eenvoudig, omdat naast de dioden en de transistoren geen gepoolde onderdelen gesoldeerd hoeven te worden. Voor het aansluiten van de drukknop kan men het beste soldeerpennen op de printplaat solderen en deze verbinden met de emitters van T l en T3 (zie figuur 3). De schakeling wordt gevoed met een spanning van 5 . . .15 V. Ze trekt zo weinig stroom dat men ze op een batterij van 9 V kan aansluiten. Een aan/uit-schakelaar tussen batterij en schakeling is natuurlijk wel aan te raden.
'>*
1^
'••••'.'•"'•isSk
•mm
^^^x»
rT\r, V
Figuur 6. Zo wordt de stereoVU-meter met de luidsprekeraansluitingen van de eindversterker verbonden. Onderdelenlijst
C' ï C-,^ > C..^~>
OE' OE OD
C^-) C^^ï
oc OB
ÖC
- > I O A
R1,R2 = 1 kQ P1,P2 = instelpotm. 100 kQ C1,C2 = 680 nF D1,D2 = 1N4148 IC1,IC2 = U247B of U267B IC3 = naar keuze; RBG-1000 of OBG-1000 of YBG-1000 of GBG-1000 Diversen:
nr-irni-imrnr-ir-ir-ir-i
'1 A A
K
K
1^'AA
A
A
Dl
D3
"
K
K
r-^i1^7 '^7: ^ T A
D4
A
DS
De
D7
A
H A
DS
K
P7 r^ 09
1 Elex-print, formaat 1 10. . .20 cm vlakke 10-aderige kabel IC-voetje, 20-pens 2 IC-voetjes, 8-pens Soldeerstiften
A
D10
Geschatte bouwkosten: f 3 0 , - (inkl. print)
eindverst erker links
/
^
... p
^
eindversterker rechts
OA'
cÖ-- ' , > O c ' < - ^, > o o"
V
X V
vumeter
8S603X.6
Viditel: alle informatie van de wereld vlug en voordelig in huis Viditel, ledereen heeft er wel eens van gehoord. Maar wat is het nou eigenlijk? Viditel is een databank in de grote PTT-computer, waarin de meest uiteenlopende informatie is opgeslagen. Informatie die voor iedereen toegankelijk is, zolang je maar over een speciale Viditel-computer (of aangepast TV-toestel) beschikt. Je kunt dan ook de buitenlandse "Viditel"-computers raadplegen: Prestel in Engeland, Bildschirmtext in Duitsland, Datavision, Telebild, enz. En zelfs kun je toegang krijgen tot partikuliere databanken, zij het onder bepaalde voorwaarden. Het door de Nederlandse softwareproducent " S o f t W o r l d " ontwikkelde programma VIEWDATA 64 brengt dat alles nu binnen het bereik van velen. Eenvoudig, voordelig, maar zeer professioneel.
Alles wat je maar weten wilt In Viditel kan de konsument, zakenman of partikulier nagenoeg alle informatie vinden die hij nodig heeft. Zoals bijvoorbeeld over: tweedehands automarkt (koop/verkoop); nieuws; het weer; kaartverkoop (ontspanning/reizen); aankomsten vertrektijden; film- en theateraanbod; aandelen-, obligatie-, optie-, goud en zilverkoersen; spelletjes; advertenties; recepten; verkeersinformatie; konsumententesten; te veel om op te noemen. En binnenkort kun je Viditel raadplegen in plaats van 0081 Bovendien kun je via Viditel berichten naar andere Viditelabonnees versturen. Dat
gaat simpel en supersnel. Het is zelfs mogelijk om computerprogramma's via Viditel te kopen. En dat allemaal gewoon over de telefoonaansluiting. Benodigd is een (kleuren-)TV, een homecomputer (in dit geval een Commodore 64), een programma dat de computer met de Viditel-computer van de PTT laat "praten", zoals bijvoorbeeld het Viewdataprogramma, en een modem die voor een tientje per maand bij de PTT te huur is. Als u meer over Viditel wilt weten, een telefoontje met de Produktgroep Viditel 070-754074 is voldoende om alle informatie thuisgestuurd te krijgen.
Met de homecomputer meer mogelijkheden
Er zijn kleurentelevisies waarin Viditel is ingebouwd, maar die zijn vrij kostbaar. Bovendien ben je dan beperkt in de gebruiksmogelijkheden van dit unieke informatie- en kommunikatiesysteem. Deze beperkingen heb je niet bij een Commodore 64 homecomputer met het Viewdataprogramma. Want daarmee heb je een professioneel Viditel-systeem, waarmee je zelfs nog meer kunt doen dan alleen maar Viditel. Maar daarover straks meer.
Het gemak dient de mens Het Viewdata 64 programma staat op een cartridge (steekprint) die je simpelweg achter in de computer steekt en klaar is Kees. Het gemak dient de mens: de vraag op de openingspagina van Viditel om het kodenummer en paswoord, wordt door Viewdata automatisch met een enkele toetsindruk foutloos beant-
op te vragen bij bedrijven of organisaties die op Viditel reklame maken. woord. Zelf beeldpagina's opmaken doe je in de offline-mode voordat de verbinding met de Viditelcomputer wordt gelegd en dat scheelt in de telefoonkosten. Wat de telefoonkosten ook aanmerkelijk drukt, is de mogelijkheid om een opgezochte pagina met een enkele toetsindruk in het geheugen van de computer op te slaan. De Commodore 64 kan 16 pagina's tegelijk in het geheugen bewaren. Je kunt na het verbreken van de verbinding met de Viditel-computer, de opgeslagen pagina('s) eventueel op floppy-disk of datacassette overschrijven, om ze later rustig te kunnen bekijken. Zo kunnen tot maximaal 200 pagina's per floppy-disk worden bewaard. Daarnaast is het afdrukken van die pagina's op de printer een kwestie van twee toetsen indrukken.
Naast Viditel interessante extra mogelijkheden
Erg aantrekkelijk is de mogelijkheid om de pagina's die in het geheugen van de computer zitten, op het scherm van de TV te laten rouleren met een regelbare leestijd. Dat is ideaal om bijvoorbeeld in de etalage van een winkel te zetten, of op een stand op een beurs. Het is met de screen-editor een fluitje van een cent om die pagina's zelf te ontwerpen en in te voeren. Zo kan men ook zelf pagina's met informatie over zijn bedrijf maken en die in de Viditel computer invoeren. Of via de Vidibus berichten naar andere Viditel gebruikers sturen. Ook is het mogelijk om betalingsopdrachten naar de bank te sturen, of meer informatie
Computerprogramma's over de telefoon
Een van de nieuwste mogelijkheden met Viditel is TeleSoftware. Met TeleSoftware is het mogelijk om tegen een geringe vergoeding computer-programma's pagina voor pagina uit de PTTcomputer te laden. Hiervoor heeft Philips samen met de PTT een nieuwe kommunikatie-standaard ontwikkeld, die door het Viewdata-programma wordt vertaald, zodat ook de Commodore 64 er weg mee weet.
VIEWDATA 64 kursus in samenwerking met Volksuniversiteit Nijmegen
De Volksuniversiteit Nijmegen is zo enthousiast over VIEWDATA 64, dat ze een speciale kursus over dit programma hebben opgestart. Onder deskundige leiding maakt u kennis met het gebruik van Viditel en VIEWDATA 64. De volgende onderwerpen worden behandeld: berichten versturen, pagina's afdrukken, eigen pagina's ontwerpen, reklamepagina's voor de etalage maken, demonstraties van een produkt opzetten, gegevens opslaan in een externe geheugeneenheid. De kursus duurt een avond en kost f 50,-.
Voor inlichtingen: Vollcsuniversiteit Nijmegen e.o., Groesbeel<sedwarsweg 36, 6521 DM Nijmegen, tel. 080-230958, of SoftWorld BV., Postbus 14, 1230 AA Oud-Loosdrecht, tel. 035-231161.
hoe werkt een LF-versterker? Voor de aankomende elektronicus is het allereerste begin niet zo moeilijk. Aan de hand van wat voorbeelden en vergelijkingen wordt de werking van een weerstand, een kondensator of een transistor al gauw duidelijk. Een echte schakeling kan wat meer problemen opleveren. Alle komponenten zijn op de een of andere manier met elkaar verbonden en allemaal beïnvloeden ze elkaar. Het snel kunnen "doorzien" van een schakeling vereist enige training, en dan blijkt dat het helemaal niet zo moeilijk is als het aanvankelijk leek. Een ervaren elektronicus ziet vrijwel in één oogopslag dat de LFversterker van figuur 1 het binnenkomende signaal tien maal versterkt: hij deelt de waarde van R3 door die van R4. Zo simpel is dat. Waarom dat zo is, zullen we ontdekken als we eens precies nagaan wat er in die schakeling allemaal gebeurt.
Gelijkstroominstelling Eerst gaan we de zaak wat vereenvoudigen. Zonder signaal aan de ingang lopen er alleen gelijkstromen door onze schakeling. Omdat kondensatoren gelijkstroom niet doorlaten, kunnen we ze net zo goed in gedachte weglaten. We krijgen dan het schema van figuur 2: een transistor met vier weerstanden. De basisspanningsdeler R1/R2 deelt de voedingsspanning van 9 volt in een verhouding van 2,7 tot 1. De basis krijgt dan een spanning van 2,4 volt. Eigenlijk klopt dat niet helemaal, omdat door R1 ook nog de basisstroom loopt. In de praktijk kunnen we die verwaarlozen, omdat de stroom door de twee weerstanden (hier 9 V/37 kQ = 0,24 mA) veel groter is. De basisspanning ten
opzichte van massa is groter dan de drempelspanning tussen basis en emitter, die ongeveer 0,6 volt bedraagt. Daardoor gaat de transistor geleiden. R3, T l , R4 en R5 vormen een meervoudige spanningsdeler. We hadden al gezien, dat tussen basis en emitter een spanningsval aanwezig was van ongeveer 0,6 volt; voor R4 en R5 blijven er dan 1,8 volt over. De stroom door die twee weerstanden bedraagt volgens de wet van Ohm:
; 9v IC
Z ^
1,2 kQ
Diezelfde stroom loopt ook door de kollektorweerstand R3. Strikt genomen zouden we daar de basisstroom nog af moeten trekken; die is echter zo klein dat we hem weer buiten beschouwing laten. De spanning over de kollektorweerstand bedraagt:
De kollektorspanning ten opzichte van massa is daardoor: 9 V - 3,3 V = 5,7 V Overigens kunnen we uit de waarde van de kollektorstroom de basisstroom terugrekenen, als we de versterkingsfaktor (/?) van de transistor weten. Bij een /3 van 300 is de basisstroom slechts 5 txA; inderdaad verwaarloosbaar klein. De berekende spanningswaarden zijn ingetekend in figuur 2. We noemen dit de gelijkstroomipstelling van de transistor,
Wisselspanningsversterking Om het gedrag van de schakeling bij wisselspanningen te bestuderen, hebben we de kondensatoren weer nodig, omdat die wisselspanningen geleiden. Terwille van de overzichtelijkheid kunnen we ook een stapje
f
-lil—L
l A Y - = 1,5 mA
1,5 mA X 2,2 kQ = 3,3 V
1
-Wh
i
(S>
9V
>1k22
Figuur 1. Een gangbare LFversterkertrap. Figuur 2. Zonder signaal loopt er alleen gelijkstroom door de schakeling. Figuur 3. De kondensatoren zijn vervangen door verbindingen. Ook is de voedingsbron kortgesloten, aangezien deze zich voor wisselstroom als een grote kondensator gedraagt. Aan de hand van deze fiktieve schakeling kunnen we nagaan wat er met de wisselspanningen gebeurt.
z
Figuur 4. Wissel- en geliji<spanningen komen in een schakeling gelijktijdig voor. Met een oscilloskoop hebben w e de spanningen op de meetpunten a t / m g zichtbaar gemaakt en ze, samen met de nullijn, gefotografeerd. De versterking hebben w e teruggebracht tot drie maal, omdat anders de ingangsspanning niet goed te zien is. a. De ingangsspanning is een zuivere wisselspanning van 0,5 V t t met een frekwentie van 100 Hz. b. De gelijkspanning op het knooppunt van R1 en R2 is hoger dan de drempelspanning, waardoor de transistor steeds geleidt. De ingangsspanning w o r d t bij deze gelijkspanning opgeteld. c. Het gelijkspanningsnivo aan de emitter is 0,6 volt lager dan dat aan de basis. De wisselspanning is even groot gebleven. d. Op het knooppunt van R4 en R5 meten w e geen wisselspanning meer: die is vrijwel kortgesloten door C2. e. De kollektorspanning ontstaat door de spanningsval die de kollektorstroom o p w e k t over R3. Ook hier zien w e weer een vast gelijkspanningsaandeel, waar de wisselspanning bij opgeteld is. Het signaal is duidelijk versterkt en het is nu in tegenfase met de ingangsspanning. f. Kondensator C3 laat alleen de versterkte wisselspanning door; de gelijkspanning w o r d t tegengehouden. g. Dit is de voedingsspanning. Die moet hoger zijn dan de hoogste toppen van de versterkte signaalspanning, anders ontstaat er vervorming.
verder gaan en de kondensatoren vervangen door draden, zoals in figuur 3. IVlet gelijl<spanningen houden we ons nu verder niet meer bezig. Aan de ingang leggen we een wisselspanning van 100 mVtt, dat is een wisselspanning waarvan de positieve en de negatieve topwaarde 50 mV bedraagt. Omdat de emitterspanning steeds 0,6 volt lager ligt dan de basisspanning, varieert de emitterspanning ook over een bereik van 100 mV. De emitterstroomvariatie wordt dan: 100 mVtt 220 Q
0,45 mAtt
Diezelfde stroomverandering doorloopt de koliektor-
weerstand, die haar omzet in een spanningsverandering: 2,2 kQ X 0,45 mAtt = IVtt Dat is de LF-uitgangsspanning van de schakeling. Uit de berekening blijkt dat de verhouding tussen in- en uitgangsspanning gelijk is aan de verhouding tussen R3 en R4. Aangezien we bij deze berekening een paar zaken hebben verwaarloosd (o.a. de basisstroom en de inwendige weerstand van de basis-emitter-overgang) geldt deze formule niet meer bij lage waarden van R4.(zie ook de testresultaten in tabel 1 van het artikel "versterker-variaties", elders in dit nummer).
Het werken met gelijk- en wisselspanningsschema's is een vaak toegepast procédé in de elektronica. Soms liggen de zaken echter niet zo eenvoudig. In ons schema waren grote kondensatoren toegepast, die nauwelijks een belemmering vormden voor de wisselspanningen. In schakelingen met kleinere kapaciteiten moet wel degelijk met de wisselstroomweerstand (de impedantie) van de kondensatoren rekening worden gehouden. Die impedantie is bovendien nog afhankelijk van de frekwentie. Toch kan de hier beschreven methode een goed beeld geven van de werking van een schakeling. Daarbij moeten we niet vergeten dat in werkelijkheid gelijk- en wisselstroom niet gescheiden opereren. De kollektorspanning bijvoorbeeld is een gelijkspanning waarvan de waarde toe- of afneemt in het ritme van de wisselspanning: de wisselspanning wordt bij de gelijkspanning opgeteld (of ervan afgetrokken). Daarom is koppelkondensator C3 nodig: die laat alleen het wisselspanningsaandeel van de kollektorspanning door naar de volgende versterkertrap. Volledigheidshalve moet nog worden opgemerkt, dat in deze schakeling de vorm van de uitgangsspanning tegengesteld is aan die van de ingangsspanning: een positieve top wordt negatief, en omgekeerd. Dat komt doordat we de uitgangsspanning van de koliektor betrekken. Er is dan een faseverschil van 180° tussen in- en uitgang. , i •
-i
^RËA
t " ** "J
.
IGL.>'
'
UÊkfi;. wSÊÊ^k
• , \
^ •
s, "'
«t^
*??#'
•T-;^^ - I i *^9 •' * * * * * * T I
:•-,••
1
HQ^ J K f ^ *''•
Op momenten dat het eigenlijk stil moet zijn kan ruis hinderlijk storen. Een voorbeeld: de zanger op het podium maakt een knap getimede pauze; in de zaal kun je een speld horen v a l l e n . . . — of liever, die zou je kunnen horen als de PA-installatie niet zo hinderlijk stond te ruisen en te brommen. Ook gitaristen weten hiervan mee te praten, en ook zij vinden het al even hinderlijk. Het liefst zouden we natuurlijk die ruis zelf willen wegnemen, maar dat is niet zo eenvoudig. Gelukkig bestaat er een andere methode die minder gekompliceerd is, maar juist op die momenten wanneer de ruis het meest hinderlijk stoort (dus in de pauzes) heel effektief werkt. In dit artikel zullen we geen uitvoerige theoretische beschouwing geven over de oorzaken van ruis, brom en aanverwante storingen. Wel is het belangrijk te onthouden dat deze storingen in hoofdzaak ontstaan in de eerste schakels van de weergeef keten, en dat ze ook het best op die plek bestreden kunnen worden. Een konkrete mogelijkheid om ruis tijdens de pauzes in de muziek weg te nemen is deze: tussen de uitgang van de mikrofoonversterker en de volgende schakel van de keten (meestal een mengpaneel of een eindversterker) plaatsen we een schakeling die — zolang er geen duidelijk signaal, maar alleen ruis aanwezig is — de ingang van die volgende schakel aan massa legt. In vaktaal heet een dergelijke schakeling een "noisegate" (letterlijk: "ruispoort"). In figuur 1 hebben we voor drie karakteristieke situaties aangegeven hoe de noisegate in de weergeefketen moet worden opgenomen. Maar het is ook heel goed mogelijk de schakeling tussen de uitgang van een platenspeler (of cassettedeck) en de ingang van de versterker te
nois
plaatsen. Met name op feestjes, waar de muziekinstallatie vaak " m e t volle kracht" moet draaien, kan zij goede diensten bewijzen: tijdens de pauzes in de muziek kunr;en motorgestommel, ruis en andere bijgeluiden de luidsprekers niet meer bereiken.
De schakeling Figuur 2 laat zien uit welke funktieblokken de noisegate bestaat. De ingang en de uitgang van de schakeling zijn via een weerstand met elkaar verbonden. Als de elektronische schakelaar geopend is, kan het signaal (hoewel in geringe mate ver-
zwakt door de weerstand) de uitgang bereiken. Is de elektronische schakelaar gesloten, dan ligt de uitgang van de schakeling, en dus ook de ingang van de volgende trap, aan massa. Maar hoe kunnen we er nu voor zorgen dat de elektronische schakelaar ook op het juiste moment opent en sluit? Om te beginnen wordt het signaal door een aktief banddoorlaatfilter geleid. Dit filter laat uitsluitend frekwenties door in het gebied tussen (ongeveer) 400 Hz en 1400 Hz. In dit frekwentiegebied is zowel bij spraak als bij muziek vrijwel altijd een deel van het signaal
aanwezig. Het gedeelte van het signaal dat na het filteren is overgebleven, wordt toegevoerd aan de inverterende ingang van een komparator. Zolang het signaal onder een bepaald nivo blijft levert de komparator aan zijn uitgang een positieve spanning, wat tot gevolg heeft dat de elektronische schakelaar sluit. Komt nu het signaal dat de komparator ontvangt boven een bepaald nivo, dan wordt de uitgangsspanning negatief, zodat de elektronische schakelaar weer open gaat. Het signaalnivo waarbij de komparator omklapt is binnen zekere grenzen regelbaar, en
Foto. Ons proefmodel. Door haar geringe afmetingen l- - E K - *>- - > -H=