Kmitající testovací bazmek
PATVARY
.png)
Výstup-C
MIŠMAŠ
.png)
Úvod:
Mustr vznikl primárně pro experimenty s tyristorovým oscilátorem, aby se nemuselo skladovat a naustále modifikovat vrabčí hnízdo, až se to nakonec zvrhlo ve výsledný "produkt". Nyní ale může, v součinnosti s osciloskopem, sloužit jako jednoduchý zdroj test-signálů, testovat chování polovodičů a součástek, posloužit jako pulzní zdroj pro LED, IR-LED, lasery ap. Rozsah kmitočtů lze realizovat zhruba od 1kHz Hz po 3MHz. Požadovaný pevný kmitočet lze přibližně "nastavit" volbou hodnoty L2 a "doladit" dvouma paralelními C na pozici C1, D2. Trimrem P3 se ale dá určitý základní kmitočet v jistém rozsahu přelaďovat plynule. Na kmitočtech nad 400kHz lze využít VCO a frekvenci nastavovat trimrem P1 a napětím UN. Přepínači DIP, resp. připojením prvků R, D, ZD, LED se dají víceméně "tvarovat" výstupní pulzy určitých kmitočtů. Mnohem víc napoví jednotlivá schémátka u obrázků ve fotogalerii.
Schéma:
V podstatě se jedná o relaxační oscilátor, kde setrvačný prvek tlumivka L2 svým kmitáním periodicky zavírá tyristor za současného nabíjení "spouštěcho" kondenzátoru C1. Na schématu je oscilátor VCO, dále "normální" tyristorový oscilátor a několik podpůrných součástek, které se volí přepínači DIP. Obvod lze napájet 3-15V, při max. odběru 20mA přes CLM1. Proudový omezovač CLM1 umožňuje ralizovat zvláštní režimy oscilátoru, navíc se jako bonus obvod stává "blbuvzdorným".
Základní obvod tvoří oscilátor s TY1, D1, C1 a indukčností L2. Patvary na výstupech A - B lze tvořít kombinací DIP spínačů pro pozice D2, LD1 a hodnotami součástek C1, L2. Tím se nejen tvaruje výstupní signál, ale mění se i kmitočet, střída a amplituda. LED LD1 omezuje záporné indukční napětí tlumivky, což může být až několik desítek voltů. Pro výstup-B dioda D3 usměrňuje výstupní signál, trimrem P2 lze nastavit výstupní úroveň. Akumulační C5 se zapojí v případě potřeby strmé náběžné hrany při nízkých kmitočtech. Výstup (L3) slouží pro připojení ext. indukčnosti, např. "snímací" cívky, tel. sluchátka ap.
Oscilátor s výstupem-C má navíc sériový odpor Rs, zastoupený R-trimrem P3. Pulzní proud procházející tyristorem se pak promítá v kladných impulzech napětí na Rs proti GND, resp na výstupu-C. Do soklu Rs lze paralelně k P3 zapojit rezistor a eliminovat tak celkový odpor P3. Trimrem P3 lze při tom kterém kmitočtu ladit ladit frekvenci v rozsahu až 400%. Z toho vyplývá, že jako Rs lze připojit fotočidlo, čímž vznikne převodník světlo-kmitočet. Výstup-C se hodí pro experimentální pulzní proudové napájení LED, IR-LED, Laserů ap. - je zde jistota nepřekročení proudu 20mA. Při nepoužívání výstupu C se P3 stáhne na minimum, nebo se do Rs dá zkratovací propojka. Případné překmity vzestupné hrany lze eliminovat kapacitou 1-10nF paralelně k P3.
Obvod oscilátoru VCO tvoří TY1, D1, tlumivka L1 a součástky za vazebním C2. Spínačem DIP1 se volí připojení jednoho nebo všech tří varikapů, trimrem P1 se nastavuje ladící napětí, resp. kmitočet oscilátoru. Jumpery JP1 nebo JP2 lze zvolit napětí pro varikapy +UN nebo externí +UVD. +UVD se může např. připojit na napěťový dělič R - RF, čímž vznikne VCO řízený osvětlením. VCO je třeba startovat s VD pod napětím, tzn. před stiskem tlačítka natočit P1 na max. Akumulační C5 se zapojuje pro vyhlazení temene impuzů.
Oscilátor se startuje tlačítkem TL1 proudovým impulsem přes R2. U VCO nad 1MHz je ale třeba startovat osc. záporným impulzem, tzn. ne tlačítkem TL1 ale zapnutím DIP1 při P1 na max. Při experimentování s mustrem byl použit reg. zdroj 5V až 15V, neboť od +UN je odvozeno napětí pro ladění varikapů. Použitelná cívka oscilátoru je asi od 100uH. Podařilo se sice vytáhnout kmitočet tyristoru až na 4,3MHz s 10-22uH, ale to už se projevují parazitní kapacity konstrukce. Standardně se varikapy zapojují antiseriově, nicméně to takhle naštěstí funguje. Na prototypu je C2 odpojitelný/zaměnitelný. D1 (1N5819) je zde prioritně kvůli nízkému prop. napětí. Hodnoty všech pasivních součástek byly nalezeny empiricky a nejsou kritické. Jediný zádrhel, varikapy - byly koupeny na eBay po 10ti za pár kaček, poštovné zdarma. Obvod byl spáchán na uni-DPS 74x42mm, takže všechny součástku jsou v rastru 2,54mm.
Přeladitelnost VCO trimrem P1 při Un 5V:
0,98 - 1,3 MHz 2,6 - 1,7mA 1VD (1,5MHz při Un=12V)
630 - 930 kHz 4,6 - 2,6mA 3VD
480 - 550 kHz 6,8 - 6,0mA 3VD + C1/1n
(Start VCO tlačítem TL1 při P1max, poté připojit C1 (1n)).
10uH (TLEC24):
1,6 - 4,0 MHz při Un 5-15V
(Start VCO při VD1, P1max, poté připojit sekci VD2,3)
1mH (Fastron) :
320 - 480 kHz 1VD
200 - 350 kHz 3VD
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -
Orintačně tlumivky Fastron L2+C2 při Un = 5V:
1uF = 3kHz 10,4mA 10mH
100n = 9kHz 5,1mA 10mH
10n = 26kHz 1,9mA 10mH
1n = 66kHz 0,6mA 10mH
1uF = 28kHz 12mA 1mH
1n = 196kHz 2,0mA 1mH
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -