Text
                    

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ВЫСТАВКА ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ И МОНТАЖ О проектирование печатных плат расходные материалы О О производство печатных плат программное обеспечение О О измерения и контроль сборка РЭА, корпуса и конструктивы О О монтаж компонентов контрактное производство электроники О О технологии оборудование для всех видов производств О РСВ-ЕХРО 17-19 МАЯ 2011 МОСКВАВДНХВВЦ МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ: МОСКВА, ПР. МИРА, 119, М. «ВДНХ», ВДНХ, ВВЦ Организатор: Санкт-Петербург, пр. Гагарина, д. 8 Телефакс +7(812)777-ОФО7 www.farexpo.ru/pcb radel2@ortkon.com
I---------------------------------------, international journal I of amateur and professional electronics 1 poguo i ПнинипспЬ; 2(240)/2011 | Издается г янвпря 1991 г. Учредитель и издатель журнала: ИЧУП "РАДИОЛИГА" Журнал зарегистрирован Министерством информации Республики Беларусь (свид. о roc. per. СМИ № 684 от 12.10.2009 г.). I Главный редактор I НАЙДОВИЧ О.М. Редакционный совет: . АБРАШ Р.В. БАДЛО С.Г. БЕНЗАРЬ В.К. ГУЛЯЕВ В.Г. КОВАЛЬЧУК С.Б. | НАЙДОВИЧ В.М. । ЧЕРНОМЫРДИН А.В. Офо решение СТОЯЧЕНКО С.Б. | Директор журнала НАЙДОВИЧ В.М. Адрес для писем: Беларусь, 220015, г. Минск-15, а/я 2 Address for correspondence: p/о box 2, Minsk-15, 220015, Belarus E-mail: rl@radioliga.com http:/ / www.radioliga.cam/ Адрес редакции: Минская обл., Минский р-н, пос. Привольный, ул. Мира, 20-10 Тел./факс (+375-17) 251 -70-86 Подписано к печати 10.02.2011 г. 1 Формат 60x84/8 8 усл. печ. л. Бумага газетная. Печать офсетная. Отпечатано в типографии ООО "ЮСГМАЖ", г. Минск, ул. Калиновского, 6, Г 4/К, ком. 201. I Лицензия 02330/0552734 от 31.12.2009 г. Заказ №197 I Тираж 1500 Цена свободная. . Все права закреплены. Любая часть данного издания не может быть воспроизведена в какой бы то ни было । форме без письменного разрешения редакции жур- I нала. При цитировании — ссылка на журнал обяза- | тельна. Рукописи не рецензируются и не возвращаются. По- I зиция редакции может не совпадать с мнением авто- | ров публикаций. Редакция имеет право использовать опубликован- | ные в журнале материалы для переиздания в любом I виде - печатном и электронном, с указанием авто- ' ров, включая статьи, присланные в журнал и защи- I щенные авторскими правами. I Редакция не несет ответственности за содержание и J авторский оформительский стиль рекламных публи- | каций и объявлений. I Редакция оставляет за собой право вступать в пере- писку с авторами и читателями по усмотрению. I © Радиолюбитель I В номере ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ 2 Новости от Cisco Systems 2 Videoscape - новое слово в телевидении 3 Новости от C-NEWS 4 “РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж” АВТОМАТИКА 5 Олег Белоусов. Терморегулятор для бытовых устройств 6 Вячеслав Калашник, Наталья Черемисинова, Виталий Черников. Симисторный регулятор мощности 6 Сергей Зелепукин. Микроконтроллерный программируемый терморегулятор МПТР1 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ 13 Александр Маньковский. Стабилизатор сетевого напряжения мощностью 8 кВт (диапазон стабилизации сетевого напряжения 150...262 В) 17 Дмитрий Пухаев. Стабилизатор тока на 8 мА от источника напряжения 6... 180 В ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 18 Елена Бадло, Сергей Бадло. Онлайн-ТВ плеер своими руками... МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ 27 Алексей Семенов. CodeVision AVR, проект №2 или Движемся дальше (практикум по микроконтроллерам Atmel AVR) “РЛ”: ЛИСТАЯ СТРАНИЦЫ 30 ЕЛ. Яковлев. Регулятор для электродвигателей моделей 31 ЕЛ. Яковлев. Импульсное устройство МАСТЕР КИТ 32 Тимофей Носов. Контроллер RGB ленты с дистанционным управлением от модуля МР324 Мастер Кит 54 МТ9000 - Квартирная SMS-сигнализация 57 МТ6070 - Видео-записка “РЛ” - НАЧИНАЮЩИМ 34 Александр Ознобихин. Имитатор звуков животных (ИЗЖ) 39 Евгений Москатов. “Электронная техника. Начало” Возвращаясь к напечатанному 29 Александр Ознобихин. Сигнализатор “Закройте дверь!”-2 (СЗД2) (“РЛ”, №1/2011, с. 32-35) 42 Евгений Москатов. “Электронная техника. Начало” ("РЛ”, №1/2011, с. 36-40) РАДИОПРИЕМ 43 Василий Гуляев. Начало заката “Би-Би Си” 46 Вадим Мельник, Дмитрий Кондаков. 12-ти ламповый приемник “Фестиваль” РЛ ТЕХНОЛОГИИ 52 Виктор Кандауров. Подключение принтера D-100 к персональному компьютеру 53 Николай Ивашин. Маленькие хитрости ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ 55 Михаил Бараночников. Полупроводниковые магнитоуправляемые интегральные схемы СССР Серия К1116КП. Справочные данные СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 58 Роман Абраш. Книга по работе с WinAVR и AVR Studio КНИЖНАЯ ЛАВКА РНТБ предлагает новые издания 62 Печатные платы 63 КУПЛЮ, ПРОДАМ, ОБМЕНЯЮ 64 “РЛ” - ИНФО Подписка на журнал предлагается всеми отделениями связи. Подписной индекс по каталогу БЕЛПОЧТА 74996 Подписной индекс по каталогу БЕЛ СОЮЗПЕЧАТЬ 74996 Подписной индекс по каталогу РОСПЕЧАТЬ 74996 Подписной индекс по каталогу МАП 99153 Подписной индекс по каталогу ИНТЕРПОЧТА 3800
£ ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ [} < 11111111 CISCO Cisco - мировой лидер в области сетевых технологий, меняющих способы человеческого общения, связи и сотрудничества. Информация о решениях, технологиях и текущей деятельности компании публикуется на сайтах www.cisco.ru и www.cisco.com Videoscape - новое слово в телевидении Любители кино со стажем наверняка помнят ставший классикой эпизод из довоенного фильма “Волшебник изум- рудного города”, когда изображение на экране из черно-бе- лого вдруг становится цветным. Примерно так же Cisco трансформирует видеоуслуги, делая их доступными всюду: дома, на работе, в пути. Для этого компания использует соб- ственные новаторские видеоразработки, лидерство в обла- сти сетевых технологий и тесное взаимодействие со многи- ми участниками видеорынка. Cisco сотрудничает с потреби- телями, медийными компаниями и сервис-провайдерами, чтобы перенести зрителей в волшебную страну, где высоко- качественное видео можно просматривать на любом устрой- стве в любом месте и в любое время. Вовремя заметив трансформацию видеорынка, Cisco ре- шила дать зрителям то, что им нужно. Компания начала с разработки домашних сетевых устройств, в любой момент предоставляющих пользователям доступ к контенту в бес- проводном режиме. Сперва зто были устройства Linksys, затем к ним прибавились системы Valet. Потом Cisco выве- ла на рынок социально-развлекательную платформу Cisco Eos, позволяющую медийным компаниям собирать вокруг своих брендов онлайновый и мобильный контент. После это- го Cisco приобрела компанию Pure Digital Technologies - раз- работчика видеокамер Flip Video, позволяющих записывать и передавать видеоматериалы. И, наконец, осенью 2010 года Cisco анонсировала решение Cisco umi (Telepresence для ин- дивидуальных пользователей). На прошедшей в начале января в Лас-Вегасе междуна- родной выставке потребительской электроники CES-2011 компания Cisco сделала еще один шаг навстречу пользова- телям, желающим получать сетевые видеоуслуги высокого качества на всевозможных устройствах. На этом форуме была представлена платформа Videoscape, позволяющая сервис-провайдерам предлагать телевизионные услуги но- вого типа. Основные технологии, реализованные в решении Cisco Videoscape: - Cisco Conductor for Videoscape - среда, объединяю- щая все компоненты Videoscape (“облако”, сеть, приложе- ния и клиентские устройства) в рамках единого решения и позволяющая сервис-провайдерам доставлять единый па- кет услуг в управляемых и неуправляемых сетях; - Videoscape Media Suite - программное обеспечение для загрузки, потоковой передачи и монетизации онлайновых видео- услуг, а также для управления сложными пакетами контента; - медиашлюз Videoscape - доставляет “облачные” ус- луги (например, потоковое видео) на разные устройства и приложения; - телеаизионная пристаака Videoscape — объединяет все формы видео, поддерживает “облачные” списки воспро- изведения, меню и функции поиска; - программный клиент Videoscape - служит для под- ключения управляемых и неуправляемых устройств к сете- вому облаку. Платформа Cisco Videoscape, работающая у сервис-провай- деров, предоставляет доступ к разным источникам контента (платное телевидение, сетевые источники, видео по требова- нию и т.д.), добавляя к ним функции социальных сетей, комму- никационные и мобильные приложения и полностью погружая зрителей в волшебный мир телевидения. Представьте себя перед телевизором с пультом дистанци- онного управления в руках. Вы включаете телевизор и, прежде чем начать просмотр телепрограмм, проверяете электронные сообщения в сети Facebook. Для этого вы просто нажимаете на пульте нужную кнопку. Прочитав электронную почту, вы решае- те посмотреть новости, но, передумав, переключаете телеви- зионный приемник на музыкальные клипы, записанные накану- не на цифровой видеомагнитофон. Через 15 минут жена напоминает вам, что пора ехать на день рождения ее близкой подруги. Вы хватаете ключи от ма- шины и смартфон и едете в ресторан. Прибыв туда слишком рано, вы получаете возможность досмотреть телешоу на экра- не своего смартфона, и вот на нем появляются Луис Прима и его ансамбль с хитом “Jump Jive Ап’ Wail”. Из смартфона доно- сится зажигательная мелодия, но видеоизображение остается стабильным, так как доставляется по сети Videoscape, где каж- дый кадр отличается такой же четкостью, как телодвижения Луиса Примы. К тому же сеть работает в упреждающем режи- ме, и изображение в любой момент готово к доставке в любое место, куда бы вы ни направились. В будущем платформа Videoscape позволит вам просмат- ривать видео из Интернета на телевизионном экране, а кино- фильмы и телепрограммы - на экране персонального компью- тера. Кроме того, вы сможете смотреть спортивные клипы и другие видеоматериалы по требованию на мобильном устрой- стве без ущерба для качества и собственного удобства. Впрочем, надо иметь в виду, что зти функции не появятся в мгновение ока. Полномасштабные услуги Videoscape станут доступны через несколько лет. Дело в том, что некоторые тех- нологии Cisco Videoscape до сих пор проходят испытания, асер- вис-провайдеры по своему обыкновению наверняка проявят осмотрительный подход к развертыванию решений Videoscape в существующих сетях. Учитывая все это, Cisco разрабатывает Videoscape как эволюционное решение, защищающее инвес- тиции оператора. Videoscape предоставляет сервис-провайде- рам все преимущества “умных” функций, реализованных в опе- раторской сети. Эта платформа повышает роль и значение оператора на видеорынке: с помощью Videoscape оператор может легче и лучше решать самые сложные проблемы, с кото- рыми сталкиваются зрители: сегодня им трудно (а то и просто невозможно) воспроизвести нужный видеоклип на экране дос- тупного устройства, кроме того, качество воспроизведения че- ресчур зависит от типа абонентского терминала. Платформа Videoscape несет немалую пользу и поставщи- кам контента. Сотрудничая с сервис-провайдерами, они могут привлечь новые зрительские аудитории контентом премиаль- ного качества, доставляемым по сетям Videoscape. Тот, кто хоть раз посмотрел видео в сети Videoscape, уже ни за что не захо- чет вернуться в прошлое. Дополнительная информация: Videoscape в действии - http7/www.youtube.com/watch?v=MpZFz-ozhpQ Все о платформе Cisco Videoscape - http://www.cisco.com/go/videoscape Сегодня и завтра телевидения в представлении Cisco - http://www.cisco.com/assets/sol/spA/ideo content/flash/historyoftv/index.html 2 U Радиолюбитель - 02/2011
-О ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ О----------------------------------------------------------- ...от http://www.onews.ru/ Гибридная компьютерная память заменит оперативную http7/rnd.cnews.ru/tech/news/line/index science.shtml?2011/01/24/424386 Исследователи из Государственного университета Северной Каролины разработали устройство, которое может стать значитель- ным шагом в создании быстродействующе! энергоэффективной компьютерной памяти. Современные компьютеры имеют два типа памяти: долговременную энергонезависимую память, которая используются для посто- янного хранения дан! ых (жесткие и флэш-диски), и быструю оперативную пвмять, в которой хранятся данные работающих программ и загруженной операционной системы. Эта памяп по^ле выключения питания не сохраняет никакой информации. Новейшая разра«отка американских ученых объединяет достоинства обоих типов памяти и способнв кардинально изменить совре- менную архитектуру компьютера. Новое устройств-- является транзистором с двойным inat дющим затвором (double floating-gate field effect transistor). Существующая энергонезависимая память использует один плавающий затвор, который хранит заряд для обозначения 1 или 0 (один бит информации) Новый вид памяти может длительное время хранить информацию в энергонезависимом режиме или быстро работать с данными в энергозависимом (т.е. потребляя электроэнергию). Таким образом, новое ус-рэйство может заменить собой и жесткие диски, и оперативную память, а также существенно ускорить загрузку компьютера. Кроме очевидных преимуществ, которые дает новое устройство персональным компьк. геоам, оно позволит опти- мизировать работу массивов серверов, таких как Google, которые потребляю огромное количество энергии даже тогда, <огда уровень активности пэльэова!елвй низок - это происходит отчасти из-за того, что отключить серверы без очистки оперативкой памяти невоз- можно. Новый вид памяти поможет peuti пгь эту проблему благодаря хранению данных в иыс^оодейстьующей но энергонезависимой памяти, что позволит отключать часть серверов в периоды низкой активности без снижения трои^водитильности. Ученые, оценивая надежность технологии, считают, что устройство “может иметь очень большой срок службы, когда речь идет о работе с данными в энергозависимом режиме”. Выпуск мелкосерийнтх микросхем теперь не проблема http:,"md.cr,p -s ru/tech-news/i.pe/index science.shtml92u11/01 '13/423175 Коммерческие микрочипы в цифрой >ix камерах автомобилях, электронных приборах стоят дешевс но когдв речь идет о специали- зированном оборудовании, стоимость электроники достигает астрономических величин. Так, огромн ая разница между стоимостью ком- мерческой электроники и военных эквивалентов вынуждает военных полагаться на имеющееся в продаже коммерческое оборудование, что приводи I- к болезненному поиску компромисса в области цены, надежности и производительности. Решит ь эту проблему должна новейшая технология создания специализированных интегральных микросхем, разработанная оборонным агентством DARPA. Главным фактором роста цены на военную электронику является использование в малосерийном производстве технологий масш- табного промышленного из, э~овления -ликпосхем. Сегодня интегральные схемы производятся с помощью сложных литографических технологий на протяжении более неде пи Процесс включает изготовление фотошаблона будущего чипа, который помещается между источником ультрафиолетового излучение и кремниевой пластиной. “После перехода к интегральным схемам размером меньше 65 нанометров, расходы на эти фотошаблоны стали ключевым фак- тором роста цены мелкосерийного производства нескольких пластин,- объясняет руководитель программы DARPA Джозеф Мангано (Joseph Mangano). - Наш новый инструмент Nanowriter сможет избавить от необходимости изготавливать дорогостоящие наборы фотошаблонов и дешево печатать даже по одной пластине. При этом цена одиночной микросхемы будет сравнима со стоимостью крупносерийного чипа”. Новый высокопроизводительный инструмент Nanowriter имеет высокую пропускную способность благодаря одновременному раз- вертыванию 1 млн параллельных электро! ных лучей. Устройство в 100 раз быстрее современных инструментов, ориентировано на 45-нм литографию, масштабируется до 32 нм и меньше. В случае успеха программы разработки Nanowriter экономическая эффектив- ность мелкосерийного производства спецг а лизированных интегральных микросхем и микроэлектромеханических систем существен- но повысится. Недавн! пре трамма преодолела две важные вехи: продемонстрировала массив микролинз, формирующих пучок в 1 млн электрон- ных лучей, и второе поколение устройства, повышающего точность печати. Электронные, тернипа сделают военную технику “невидимой” http7/md.cnews.nj/army/news/line/index science.shtml?20i 1/01/11/422800 Компания BAE Systems "израба.ывает новую технологию применения электронных чернил известную как “е-камуфляж, которая сде- лает бронетехнику практически невидимой. Высокотехнологичные электронные да1 чики на корпусе танка будут проецировать изображение окружающей местности позади броне- машины на внешнюю броню, чтс позволит танку слиться с ландшафтом. В отличие от обычного камуфляжа проекционная система может быстро менять цвет и рисунок и гарантирует маскировку в любых условиях. Так, в провинции Гильменд бронетехни а, покраше иая в камуфляж песочного цвета, резко выделяется в зеленой < ельегюхозяй- ственной зоне, где действует Талибан. Специалисты ВАЕ надеются, что первые прототипы е-камуфляжа британская армия начнет исполь- зовать в Афганистане в 2013 году. Концепция нового электронного камуфляжа разрабатывается как часть программы Future Protected Vehicle по созданию семи различ- ных военных транспортных средств, пилотируемых и беспилотных, оснащенных широким спектром летального и нелетального оружия. По мнению экспертов ВАЕ эта программа сильно изменит принципы ведения боевых действий. Прежде всего опасные миссии на территории противника, очистку минных полей, эвакуацию раненых и т.д. будут проводить беспилотные транспортные средства и боевые роботы. В рамках программы создаются следующие машины. Pointer - подвижный робот, который возьмет на себя опасную и трудную работу по разведке и разминированию. Bearer - модульная гэатформа, ко орая может нести полезную нагрузку для различных миссий, например, ПВО и медицинской помощи. Wraith - малозаметный разведчик. Safeguard - бронированная машина общего назначения, которая может использоваться для перевозки пехоты или в качестве подвижного командного центра. Charger - реконфигурируемая боевая машина с высокой живучестью и вооруженная мощным оружием. Raider-дистанционно управл^емея или автономная беспилотная разведыватель- ная и боевая платформа по дизайну похожая на “бэтмобиль”. Atlas - автоматизированная система управления транспортными средствами в конвое, которая снижает риск подрыва или попадания водителя в засаду. Радиолюбитель - 02/2011 |] 3
------D ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ о— «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж» Приглашаем журналистов посетить Первую международную специализированную выставку «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж» 17-19 мая, 2011 года, ГАО ВВЦ, Москва С17 по 19 мая в Московском ГАО ВВЦ пройдет Первая международная специализированная выставка «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж». Организатор выставки - выставочное объединение «FarExpo» совместно с ОАО «Оргтех- центр “ИНТЕРОПТТОРГ’». Данное мероприятие проходит при поддержке Управления радиоэлектронной промышленности и систем управле- ния Федерального агентства по промышленности РФ (УРЭПиСУ ФАП), Санкт-Петербургской Ассоциации предприятий радиоэлектроники, приборостроения, средств связи и инфотелекоммуникаций и Ассоциации IPC - Association Connecting Electronics Industries. Выставка «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж» - это новый проект выставочного объединения «FarExpo». Данный проект стал логическим продолжением ежегодной международной специализированной выставки «РАДИО- ЭЛЕКТРОНИКА И ПРИБОРОСТРОЕНИЕ», которую выставочное объединение «FarExpo» уже более 10 лет успешно проводит в Санкт-Петербурге. На сегодняшний день выставка «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж» является единственной в России специализированной выставкой, целиком посвященной печатным платам и их монтажу. Участ- ники выставки - российские и зарубежные производители печатных плат, дилеры электронной промышленности, ра- диоэлектроники и приборостроения. Идея организации в Москве специализированной выставки предприятий электронной промышленности непосред- ственно продиктована приоритетными программами развития науки, технологий и техники в России, которые напрямую связаны и касаются стратегии развития радиоэлектронной промышленности нашей страны на период до 2025 года. Задачи выставки «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж 2011» Основные задачи выставки «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж»: демонстрация современных передовых тех- нологий и инноваций, расширение экономических связей участников, организация эффективной площадки для актив- ного диалога производителей и поставщиков, продавцов и покупателей, увеличение объемов продаж участников благо- даря новым качественным деловым контактам. Тематические разделы выставки «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж 2011» Тематики выставки ориентированы на проектирование, производство и монтаж печатных плат, включая оборудова- ние для производства, программное обеспечение и технологии, средства измерения и контроля. Тематический план выставки включает следующие разделы: Проектирование печатных плат - Производство печатных плат Пайка и монтаж компонентов на печатные платы Сборка РАЭ, корпуса и конструктивы Измерение и контроль печатных плат Технологии печатных плат Оборудование для производства и контроля печатных плат материалы для печатных плат и многое другое. Деловая программа выставки «РСВ-Ехро - Печатные платы и монтаж 2011» Деловая программа выставки, разрабатываемая дополнительно, включает в себя пресс-конференции, круглые сто- лы, специализированные семинары, тематика которых подчинена интересам программы «Развитие электронной ком- понентной базы и радиоэлектроники на 2008-2015 годы». Время работы выставки: Первая международная специализированная выставка «РСВ-Ехро» проходит 17-19 мая 2011 года Место проведения: ГАО ВВЦ (павильон 69), Москва, проспект Мира, домовладение 119, ст. м. «ВДНХ» По вопросам аккредитации журналистов, предоставления пресс-материалов и организации индивидуальных интервью обращайтесь: Владимир Трунов {пресс-секретарь выставочного объединения «FarExpo»): +7 (911) 997-40-47, (812) 777-04-07 (доб. 664), vladlmir@orticon.com Елена Сергеева {менеджер выставки): (812) 777-04-07 (доб. 615), pr@orticon.com Сайт выставки: http://www.farexpo.ru/ 4 I Радиолюбитель - 02/2011
fl АВТОМАТИКА И Олег Белоусов г. Черкассы В радиолюбительской литературе было опубликовано немало различных терморегуляторов для инкубаторов, теплиц, овощех- ранилищ, бытовых помещений и других объектов. Типичная струк- тура большинства предлагаемых электронных терморегуляторов: мост с терморезистором - усилитель сигнала рассогласования - электронный ключ - нагреватель. В качестве термочувствитель- ного элемента применяют полупроводниковые элементы: диод, транзистор, интегральные микросхемы (К1019ЕМ1, AD590), раз- личные термопары, термосопротивления У каждого термочув- ствительного элемента есть свои преимущества так и недостат- ки. Наиболее распространенные и дешевые - это терморезисто- ры с отрицательным коэффициентом сопротивления. Номенк- латура таких выпускаемых сопротивлений чрезвычайно широка. Коэффициент сопротивления у них достаточно большой, к тому же они часто применялись в различных электронных узлах для термокомпенсации и терморегулирования. Вниманию читателей предлагается терморегулятор для при- менения в быту. Терморегулятор для бытовых устройств В качестве термочувствитель- ного элемента применен терморе- зистор типа ММТ, ранее широко применявшийся в различной аппа- ратуре. Можно также применить и современные терморезисторы, на- пример, фирмы “Murata”. В основном в терморегуляторах, опубликованных в различных ра- диолюбительских изданиях, приме- няют двухпозиционные регуляторы (выключено-включено). Они харак- теризуются тем, что когда темпера- тура внутри контролируемого объекта достигнет установленной, усилитель сигнала рассогласования выключает электронный ключ, обе- сточивая нагреватель. Но нагрева- тель, обладая тепловой инерцией, продолжает отдавать в простран- ство некоторое количество тепла. Возникает процесс перерегулиро- вания. Этот процесс зависит от мас- сы нагревателя и его температуры. R некоторых устройствах, недоста- точно отработанных конструктора- ми, выбег температуры может дос- тигать нескольких градусов. Для поддержания температуры, напри- мер в помещении, в системе низко- температурного водяного обогрева жилья - это вполне допустимо. Схема электрическая принципи- альная терморегулятора приведена на рис. 1. “Сердцем” терморегуля- тора является микросхема Т2117, выпускаемая фирмой “Atmel”. Эта микросхема выполнена по бипо- лярной технологии и предназначе- на для управления резистивной на- грузкой с помощью симистора, включающегося при переходе сете- вого напряжения через ноль. Такое включение триака практически не дает помех. По выводу 8 произво- дится синхронизация схемы вклю- чения симистора. Вывод 7 являет- ся общим для схемы. Вывод 5 слу- жит входом внутреннего источни- ка питания. Вывод 6 - это выход Рис. 1 внутреннего импульсного усилите- ля для управления триаком. Внут- ри микросхемы встроен источник опорного напряжения. Опорное напряжение (1,4 В) с него подает- ся на вход внутреннего компарато- ра. Неинвертирующим входом ком- паратора служит вывод 3, а инвер- тирующим - вывод 4. Также внут- ри микросхемы встроен генератор пилообразного напряжения. Вывод 1 является выходом генератора. Конденсатор этого генератора под- ключается к выводу 2, но иногда, когда генератор не нужен, конден- сатор отсутствует. Радиолюбитель - 02/2011 U 5
fl АВТОМАТИКА D Рассмотрим схему более под- робнее. Схема терморегулятора приведена простейшая, как пример применения микросхемы. Электро- питание схемы выполнено по бес- трансформаторной схеме с гася- щим резистором R4. Напряжение выпрямляется диодом VD1 и сгла- живается конденсаторам С2. Све- тодиод HL1 является индикатором включения нагрузки. На резисторе R7 гасится излишнее напряжение сети, а диод VD2 защищает свето- диод от обратного напряжения. Так как симистор VS1 можно включить при любой полярности напряжения между электродами А1, А2 отрица- тельным импульсом напряжения на управляющем электроде по отно- шению к электроду А1, то питание схемы осуществляется отрицатель- ным напряжением относительно электрода А1 симистора VS1. С вы- вода 6 через ограничительный ре- зистор R6 запускающий импульс подается на управляющий элект- род симистора. Синхронизация включения триака производится от сети через резистор R5, подклю- ченный к выводу 3. Цепочка СЗ, R8 необходима для снижения скорос- ти нарастания напряжения на по- лупроводниковом ключе. Так как о нашем случае генератор пилы не используется, то выводы 1, 2 со- единены с выводом питания. Для нашего включения необходим только внутренний компаратор. Между выводами 3 и 4 включен конденсатор С1, блокирующий на- водки. На вывод 4 с делителя, об- разованного R1, R2 и R3, подано напряжение питания с вывода 5. которое не превышает 10 В. Термо- резистор R3 под действием внеш лей температуры изменяет свое сопротивление (уменьшает при увеличении температуры). Это при- водит к изменению напряжения на инвертирующем входе компарато- ра. На другой вход компаратора, внутри микросхемы, подается опор- ное напряжение 1,4 В. При дости- жении равенства этих напряжений управляющие импульсы на выводе 6 исчезают, что приводит к отклю- чению нагрузки. Диапазон регули- рования температур (15...30°С) можно установить с помощью рези- стора R2. Детали В предлагаемой схеме необхо- димо использовать высококаче- ственные радиоэлементы. Приме- нена микросхема в корпусе DIP8. Постоянные резисторы типа МЛТ, мощностью не менее указанной на схеме. Терморезистор ММТ-1 мож- но заменить на современные им- портные фирмы “Epcos”, “Murata”. Переменный резистор любого типа. Конденсатор СЗ типа К73-17 на 400 В. Конденсатор С1 керами- ческий малогабаритный импорт- ный. Электролитический конденса- тор С2 импортный, например, фир- мы “HITANO”. Диоды VD1, VD2 можно заменить на отечественные, выдерживающие обратное напря- жение не менее 400 В и прямой по- стоянный ток 0,3 А. Симистор VS1 фирмы “Philips” заменить на что- либо отечественное не представля- ется возможным. Светодиод может быть любым. Налаживание /станаьлгвают терморезистор в том месте, в котором предполага- ется максимальное изменение тем- пературы. Контролируя температу- ру бытовым термометром, проверя- ют диапазон регулирования темпе- ратуры. При значительном отклоне- нии от указанной ранее - заменя- Ю| терморезистор или подбирают резистор R1. Схему монтируют в подходящий по размерам корпус из пластмассы. При нагрузке более 200 Вт симистор необходимо уста- новить на теплоотвод. Си АЛИС горный регулятор мощности Вячеслав Калашник, Наталья Черемисинова, Виталий Черников г. Воронеж Особенностью описываемого в данной статье си- мисторного регулятора является то, что число пода- ваемых на нагрузку полупериодов сетевого напряже- ния, при любом положении органа упразления, ока- зывается четным. А это означает то, что не образует- ся постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует подмагничивание магни- топроводов, подключенных к регулятору трансформа- торов и электродвигателей. Мощность регулируется изменением числа периодов переменного напряжения, приложенного к нагрузке за определенный интервал времени. Принципиальная схема регулятора представлена на рис. 1. Питание устройства осуществляется через цепочку R1, С1, VD1. Стабилитрон VD1 ограничивают напряжение питания регулятора на уровне 15 В. 6------------------------------------------------- Положительные импульсы с помощью диода VD3 заряжают конденсатор С2. Регулятор содержит гене- ратор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью, выполненный на логических элементах DD1.2, DD1.3. Соединение одного из входов логичес- ких элементов DD1.2. DD1.3 с источником питания пе- реводит их в инверторы. В результате получается ге- нератор прямоугольных импульсов. Частота следова- ния импульсов составляет приблизительно 2 Гц, а дли- тельность импульсов изменяется резистором R6. Син- хрогенератор выполнен на базе логического элемен- та DD1.1 “исключающее ИЛИ”. Особенностью этого ло- гического элемента является появление уровня 1 на выходе в том случае, когда входные сигналы отличают- ся друг от друга. Уровень 0 появляется в случае совпа- дения входных сигналов. В результате этого уровень 1 U Радиолюбитель - 02/2011
{J АВТОМАТИКА появляется на выходе логического элемента DD1.1 только в момент пе- рехода через нуль сетевого напряже- ния. Эти импульсы с частотой 100 Гц приходят на делитель на 2, выпол- ненный на D-триггере DD2.1. Выход- ной сигнал с часто-ой 50 Гц посту- пает на тактовый вхоц D-триггера DD2.2. На информационный вход этого триггера поступают прямоу- гольные импульсы от генератора с регулируемой скваж.юстью. Сигнал с информационного входа передаёт- ся на выход триггера DD2.2 по фрон- ту тактового импульса. Таким обра- зом, осуществляется привязка им- пульса с генератора DD1.2, DD1.3 к моменту перехода сети через нуль. Длительность минимального импульса с триггера DD2.2 равна 20 мсек (един период сетевого напряже- ния), и далее она увеличивается кратно по 20 мсек. В результате длительности импульсов и пауз между ними на выходе триггера всегда остаются кратными периоду сетевого напряжения. Выходной сигнал с триг- гера DD2.2 поступает через усилитель тока на тран- зисторе VT1 на микросхему DA1. Она состоит из инф- ракрасного излучающего диода, оптически связанно- го с детектором двухстороннего перехода напряжения сети через ноль, с симисторной выходной схемой для использования с мощными симисторами. Как извест- но, в цепях переменного тока предпочтение отдается микросхемам с включением электронного ключа в момент перехода напряжения сети через ноль. Это ис- ключает возможность больших импульсных помех, возникновение коммутационных скачков напряжения из-за фазового сдвига между током и напряжением, а также снижает требования к сетевым фильтрам или позволяет обойтись без них. Кроме того, симисторы работают в мягком режиме, и их надежность резко уве- личивается. Симисторы выбираются в соответствии с мощностью нагрузки и выдерживаемому обратному напряжению - не ниже 600 В. Желательно защитить симистор варистором, включенным параллельно, на- пример, СН-1-560В. Импульсный выходной ток микро- схемы DA1 может достигать величины 1 А, но только в момент включения силового симистора. Поэтому нельзя использовать этот выход как релейный, нагру- жая постоянной нагрузкой. К выходу микросхемы DA1 должны г г.дключаться силовые симисторы, которые управляются двуполярным сигналов включения. Это симисторы с маркой типа ТС122- ГС142 и им подоб- ные. Симисторы, требующие одноги >лярного сигнала Грис. 1 | Рис. 2 включения, не могут быть использованы сданной мик- росхемой DA1. Соотношение числа периодов, в кото- рых силовой симистор открыт и в которых он закрыт, а также средняя мощность, поступающая в нагрузку, зависят от положения движка резистора R6. Регуля- тор предназначен для регулирования мощности при- боров, обладаю щих значительной инерцией. Для ре- гулирования яркости освещения он не пригоден, так как лампы будут сильно мигать. Рисунок печатной платы симисторного регулятора мощности приведен на рис. 2. Рисунок печатной платы в формате ‘.lay (файл SRM_lay.zip) вы можете загрузить с сайта нашего журнала: http://www.radioliga.com (раздел “11рограммы”) . Радиолюбитель - 02/201 1 [|
|]. АВТОМАТИКА & Микроконтроллерный п ро гралллли руеллы й терллорегулятор ЛЛПТР-1 Сергей Зелепукин г. Орёл E-mail: sgreen.lab@gmail.com fX Продолжение. Начало в №1/2011 САОС - субмодуль аналоговой обработки Vjn R1 сигнала. Выполняет функцию преобразования >—CZJ сопротивления в напряжение, усиления напря- жения и преобразования уровня сигнала. Упро- щенная версия САОС приводится на рис. 7. В составе прибора данный блок дополнен элемен- тами помехоподавления. Функционально субмодуль состоит из 2-х каскадов, где 1 -й каскад DA1.1 - это усилитель постоянного тока (УПТ), собранный на ОУ, включенном в режиме неин- вертирующего усилителя, совмещающий в себе фун- кции масштабного усилителя сигнала, ФНЧ 1-го по- рядка и преобразователя уровня сигналов, а 2-й кас- кад DA1.2 выполняет просто функции ФНЧ 1 -го поряд- ка. В случае, если необходимо экстремально снизить стоимость изделия, то второй каскад можно не исполь- зовать и сдвинуть частоту среза ФНЧ 1-го каскада в сторону еще более низких частот, что позволит перей- ти на одинарный ОУ. Предварительно, перед анали- зом схемотехники прибора, рекомендуется изучить ма- териалы учебного пособия [3]. Рассмотрим 1-й каскад и приведем методику расчета его элементов. Изна- чально мы задаемся тем, что входной фильтр будет первого порядка; объясняется это тем, что данный тип фильтров может быть построен с применением про- стых RC-цепей и далее, после него, обязательно дол- жен следовать повторитель напряжения или иное уст- ройство с большим входным сопротивлением. В чем достоинство фильтра 1-го порядка на пассивных элементах? Достоинство заключается в том, что при воздействии внешней помехи на сенсор, сигнал с вы- хода фильтра, подключенного к сенсору, остается практически неизменным, что нельзя сказать, если бу- дет использован активный фильтр, например, 2-го по- рядка. Для активного фильтра при воздействии им- пульсной помехи, как по входу, так и по питанию ОУ, на его выходе, после воздействии помехи, наблюда- ется переходной процесс, часто с амплитудой равной напряжению питания, естественно, длительность и ам- плитуда зависят от скоростных свойств операционно- го усилителя и собственно параметров фильтра. Для нас такое явление будет давать ненужные проблемы, связанные с необходимостью дополнительной мате- матической обработки входного сигнала, получаемого после АЦП контроллера, что, естественно, усложнит программу. Кроме того, следует сказать, что при всех достоинствах фильтров 2-го порядка на активных эле- ментах для них характерен основной и технологически важный недостаток - это высокое требование к точ- ности выбранных элементов, т.е. для получения тре- буемой добротности фильтра мы должны использо- вать высокоточные элементы или вводить в схему цепи подстройки, а это удорожание и усложнение изделия. Поскольку мы выбрали фильтр 1-го порядка, то про- ведем его расчет по формуле 2. Изначально опреде- лим параметры фильтра: 1ср = 2,5 Гц - частота среза, R1, R5 = 62 К. Частотой среза фильтра задаемся с уче- том его типа и с учетом всевозможных неблагоприят- ных допусков на элементы. При таком типе фильтра и частоте среза мы получим затухание равное -20 дБ, т.е. в 10 раз на границе полосы прозрачности равной 25 Гц, а с учетом всех допусков и неточностей полу- чим гарантированное затухание равное -20 дБ на 1-й сетевой гармонике 50 Гц. ср 2-ЯС (2) Выполнив расчет, получим итоговые результаты: f = 2,5 Гц, R1, R5 = 62 К, С1, С2 = 1 мк. В приборе для улуч- шения фильтрации используются 2 последовательно соединенных каскада фильтров 1 -го порядка с резуль- тирующим затуханием -40 дБ, что позволяет ослабить помеху в 100 раз. Такого уровня аппаратного помехо- подавления вполне достаточно, чтобы получить удов- летворительный результат А/D преобразования. Далее рассмотрим наиболее важный момент вы- полняемой функции 1-го каскада - это масштабное усиление сигнала и приведение его к уровню, соответ- ствующему входному аналоговому сигналу PIC контрол- лера. Изначально мы знаем, что входной сигнал для контроллера может изменяться в диапазоне напряже- ний от 0 до +5 В, опорное напряжение для PIC контрол- лера подключается на вход RA3 и поступает также с RC-фильтра 1-го порядка, сформированного на базе электролитического и керамического конденсатора, а также резистора. Такое схемотехническое решение вполне достаточно для подавления как низкочастотных, ^Радиолюбитель - 02/2011
fl АВТОМАТИКА И так и высокочастотных помех, так называемых нано- и микросекундных импульсов. Следует отметить, что АЦП контроллера, как впрочем и все АЦП поразряд- ного уравновешивания, очень критичны к качеству опорного напряжения и именно на составляющие вы- соких частот, т.е. идеальным решением является па- раллельное включение блокирующего керамического конденсатора, подключенного в непосредственной близости от RA3 (выв. 4) и AGND (выв. 8) контролле- ра. Далее нам необходимо провести расчет пассив- ных элементов 1-го каскада, обеспечивающего масш- табное усиление сигнала и преооразование уровня. Необходимость усиления и преобразования уровня оп- ределяется несоответствием выходного сигнала, по- лучаемого с сенсора, и размахом входного напряже- ния для PIC контроллера. Значение напряжения, вы- даваемое цепью аппаратной линеаризации, находит- ся в диапазоне от +0,674 В до +2,002 В, т.е. мы имеем Д1) на выходе схемы аппаратной линеаризации рав- ное 1,328 В на полный диапазон измеряемых темпе- ратур от -50 до +150°С. Далее в процессе разработки наступает момент, когда необходимо выполнить согла- сование аналоговой и цифровой части прибора. Для выполнения этой задачи необходимо знать основные параметры: - уровень сигнала на выходе схемы аппаратной ли- неаризации для 0°С; - приращение напряжения mV/°C на выходе схемы аппаратной линеаризации; - уровень сигнала на входе контроллера, соответ- ствующий 0°С; - программно-аппаратную чувствительность АЦП контроллера mV/°C, заданную в программе. Уровень сигнала на выходе схемы аппаратной ли- неаризации для 0°С и приращение напряжения этой схемы mV/°C (+25°С) получаем путем расчета при под- становке значений сопротивления сенсора для соот- ветствующих температурных точек и в соответствии со схемой, изображенной на рис. 4. После несложных вычислений мы получаем следующие значения: Uout_lin= 0,9845V (0°С), dV/dT = 7,036 mV/°C (+25°С). Данные значения мы будет использовать для расчета мас- штабного усилителя. Мы задаемся, что на 1°С будет отве- дено 4bit АЦП, тогда при условии, что АЦП контроллера 10bit можно сказать, что полный диапазон контролируемых тем- ператур составит 256°С. Мы отвели 4bit/°C, что соответ- ствует 19,53125 m V/°C, из этого следует, что необходимый коэффициент усиления масштабного усилителя буде ра- вен Ку = (19,53125 mV/°C / 7,036 mV/°C) = 2,77 (+25°С). Затем нам необходимо определить уровень сигнала на выходе масштабного усилителя, соответствующий тем- пературе 0°С. Итак, наш полный диапазон, контролиру- емый контроллером температур ранен 256°С, из них 200°С занимает шкала сенсора, т.е. мы имеем дополни- тельные 56°С, которые можно использовать на созда- ние «охранных» зон, отведенных на контроль состояния целостности сенсора и линии связи, кроме того боль- шинство ОУ не способны устанавливать напряжение на Радиолюбитель - 02/201 I [] выходе равное линиям питания, даже ОУ класса R-to-R- out имеют области нелинейных значений, а линейные области располагаются в диапазоне напряжений от Vss+100mV до Vdd-100mV. Из этого следует, что наш по- лезный сигнал ни при каких условиях не должен попа- дать в эту область. Значение 100 mV будет равно 5°С, которые мы, естественно, не сможем использовать, т.е. общие потери шкалы 10°С. Из сказанного следует, что мы выбираем уровень 1,4648 В, что соответствует ниж- нему значению температуры -75°С. Кроме этого следу- ет отметить, что при сборке прибора, нулевая точка шка- лы не совпадет с расчетным значением; объясняется это тем, что все компоненты имеют определенные погреш- ности, которые в итоге сформируют смещение «0» на ±1...5°С. Основной вклад в это смещение даст ОУ, при условии, что будут использованы точные резисторы. В принципе не стоит опасаться полученных смещений, по- скольку автоматика настройки прибора способна ком- пенсировать смещения «0» с глубиной равной ±12°С. Дале« проведем расчет номиналов пассивных элемен- тов масштабного усилителя по формулам 3 и 4. Исходные данные: V ref = +5V Ку = 2,77 Uin = 0,9845V Uout = 1,4648V R4 = 49,9K Я2=- Ky*vin-vou, (3) ___________11 vref___________ Vout-Ky*Vin + Ky*Vre,-Vre, R2 = 197660 Ом, R3 = 32882 Ом. Полученные зна- чения заменяются номиналами резисторов в соответ- ствии с таблицей по ряду Е24, Е96, Е192. В заключении по данному разделу можно сказать, что допускается использование ОУ на биполярных транзисторах - типа LM358, данный ОУ распростра- нен и недорог, однако его применение будет возмож- ным, если для него организовать отдельное питание с уровнем +8 В. Такое требование объясняется тем, что данный тип ОУ не относится к ОУ выходом типа Rail- to-Rail-out и поэтому при питании напряжением +5 В максимальное напряжение на выходе будет ограниче- но на отметке +3,5 В, что недостаточно для отображе- ния верхнего значения шкалы прибора. СПУ- субмодуль процессорного управления. Состо- ит из контроллера и элементов обвязки, обеспечиваю- щих его работу. Включение процессора типовое без внешнего кварцевого резонатора, поскольку PIC16F886 уже имеет встроенный RC-генератор. В случае, если бу- дет применен контроллер PIC16F876 или PIC16F876A, то схему прибора необходимо будет дополнить кера- мическим резонатором на 8 МГц со встроенными кон- денсаторами емкостью 30 пФ, подключенными на общий
fl АВТОМАТИКА И вывод резонатора. Отдельно необходимо описать мето- дику определения типа индикатора, установленного е приборе, т.е. с общим анодом (ОА) или общим катодом (ОК). Для того, чтобы прибор правильно отображал сим- волы в зависимости от установленного типа индикатора в модуле МИ и К (А2), программе необходимо сообщить, какой тип индикатора используется. Для этого мы про- граммно-аппаратно выбираем тип индикатора по нали- чию резистора R32 (модуль А1). Если в приборе будет применен индикатор с «ОА», то на этапе монтажа эле- ментов необходимо установить резистор R32, а если с «ОК», то резистор R32 не устанавливается. Фактически состояние наличия или отсутствия резистора R32 будет выполнять роль перемычки. Здесь для подачи звукового сигнала и выбора типа индикатора используется один и тот же порт, тогда для нормальной работы прибора мы должны при подаче сигнала активировать «PWM», а при выборе типа индикатора этот же порт настроить на вход для контроля состояния перемычки. Задача эта легко ре- ализуется, единственным условием правильной работы системы контроля типа индикатора является удовлетво- рение требованием к уровню логических сигналов, пода- ваемых на вход PIC контроллера при контроле перемыч- ки. Выбранные номиналы резисторов в цепи управления звуковым сигналом обеспечивают данное требование. Конденсатор С15, включенный параллельно Б-Э перехо- ду транзистора VT1, уменьшает уровень паразитного из- лучения звука при срабатывании системы контроля типа индикатора. Следует отметить, что контроль состояния перемычки выполняется с периодичностью, равной 1 с. /ИИиК-модуль индикации и клавиатуры (модуль А2). Выполнен в виде отдельной РСВ, которая является от- дельной сборочной единицей и входит в состав блока. Индикация построена по принципу динамической инди- кации с объединенными анодами или катодами сегмен- тов, в зависимости от типа индикатора, установленного в приборе. Объединение определяется типом индикато- ра, т.е. с «ОА» или «ОК». Методика компоновки индика- торов позволяет вести отображение температуры с раз- ным разрешением, а именно 0,1 °C в диапазоне от -9,9 до +99,9°С, а для остальных диапазонов индикации диск- ретность отображения равна 1 °C. Данный режим отобра- жения обеспечивается программой, записанной в памя- ти контроллера. Клавиатура подключена на сегментные выводы контроллера и циклически считывается, при счи- тывании порт контроллера настраивается на вход, и под- ключаются внутренние «подтягивающие» резисторы, а по завершении считывания порт настраивается на выход. СВУ - субмодуль внешнего управления. В зависимо- сти от исполнения прибора может быть в 2-х вариантах: первый вариант ориентирован на применение в составе инкубатора, второй - в составе автоматики управления водогрейным бойлером, сушильным термошкафом, од- нокомпрессорной холодильной машиной и прочими ус- тановками. Для первого варианта субмодуль состоит из 2-х оптопар, обеспечивающих управление нагревателем 10 ------------------------------------------------- как для основного канала энергоснабжения переменно- го того -220 В, так и для резервного канала от аккуму- лятора +13,2 В и элементов обвязки и логики, построен- ной на транзисторах VT2...VT4. Такое решение позво- ляет создать электрически безопасную систему управ- ление внешними нагревателями, исключающими взаи- мовлияние и проникновение разнородных источников питания друг на друга и на оператора. Дополнительно в модуль СВУ введена функция контроля наличия основ- ного сетевого напряжения электропитания, позволяю- щая автоматически отключать канал управления резер- вного обогрева при активности основного. Функция ре- ализована на VT2, VT3 и элементах обвязки. Для второ- го варианта - выполнен на базе электромеханического реле с нагрузочной способностью при коммутации ак- тивной нагрузки до 7 А -240 В. Следует отметить, что каждый вариант собирается на отдельной РСВ. СЭП - субмодуль электропитания. Выполнен на базе специализированной ИМС, формирующей типовое выход- ное напряжение +5 В. Схемотехническое решение при- бора позволяет в автоматическом режиме осуществлять переключение источников питания при отключении ос- новного канала энергоснабжения. всм - внешний силовой модуль. Для исполнения при- бора МПТР 1-1 внешний силовой модуль должен быть выполнен как отдельное устройство, подключаемое к ре- гулятору температуры. Данный модуль может быть в со- ставе термошкафа. Основная функция - это силовое ис- полнительное устройство. Вариантов данного модуля может быть большое множество, различаемое как по сложности, так и по цене. Рекомендуемая схема модуля дана на рис. 8. Данное решение оптимизировано по цене, что особенно важно для фермерских хозяйств и [| Радиолюбитель - 02/201 1
{I АВТОМАТИКА Ц соответствует нашей концепции регулятора темпера- туры. Единственно, на что необходимо обратить вни- мание, это то, что нами использованы лампы накали- вания в качестве нагревательных элементов. Такое решение не лишено смысла, поскольку данные ком- поненты распространены, но для них характерен один очень важный недостаток - это большой ток включе- ния и перенос теплоты за счет излучения (радиацион- ный). Для исключения этой проблемы можно пойти двумя способами: первый - включить последователь- но-параллельно несколько ламп, второй - использо- вать проволочные эмалированные резисторы типа ПЭВ. Для ПЭВ характерна высокая временная ста- бильность, малая вероятность возникновения пожа- ра, низкий коэффициент переноса теплоты за счет из- лучения. В дополнении следует сказать, что для того, чтобы обеспечить высокое качество регулирования температуры внутри объема камеры нагрева, должна осуществляться принудительная конвекция с приме- нением тихоходных вентиляторов, включение которых должно выполняться синхронно с подачей нагрева или быть постоянным. Приведенная на рис. 8 схема не обя- зательна к исполнению, допускается использование любых иных силовых элементов. Единственным обя- зательным требованием является то, что все актив- ные силовые полупроводники должны быть размеще- ны на радиаторах, электрически не связанные между собой и корпусом шкафа. Сам шкаф подлежит обяза- тельному заземлению. Модуль внешнего управления для исполнения при- бора МПТР 1-2 может не применяться, поскольку при- бор способен непосредственно управлять нагрузкой. Следует отметить две особенности, присущие этим разным исполнениям прибора: для прибора МПТР 1-1 характерна высокая надежность и долговечность ра- боты, особенно при частых коммутациях в цепях на- грузки, но данное преимущество требует наличия внешнего силового модуля; для прибора МПТР 1-2 также характерна высокая надежность и долговеч- ность работы в случае, если интенсивность циклов включения выключения не превосходит 0,5-1 раза/мин при нагрузке не более 25% от максимально возмож- ной. Компенсацией данного недостатка является про- стота внешних схемотехнических решений. Кроме того, общая цикличность ограничена механическими характеристика применяемого реле, даже если выпол- нять переключение реле без нагрузки, то через 1 млн. срабатываний оно просто износится механически. Из сказанного следует, что прежде чем выбрать испол- нение прибора, необходимо проанализировать в пер- вую очередь интенсивность коммутации нагрузки, ко- торая будет складываться из особенностей техноло- гического процесса, требований, предъявляемых к нему, и значению настроек, т.е. если стоит задача под- держивать температуру с точностью 0,5-1 °C, то это ав- томатически влечет к установке минимальной зоны возврата «HYS», а это, естественно, максимальная ин- тенсивность циклов коммутации нагрузки. Да, для этого случая применимы только полупроводники! В случае, если точность поддержания температуры должна быть не хуже 10-15°С, то в данном случае необходимо при- менить исполнение прибора с релейным выходом. Одно из применений при таких требованиях - это системы ото- пления малых офисов и пр. Переходим к описанию основных программно-кон- тролируемых параметров. Для упрощения восприятия сведем все параметры в таблицу 2. Для «mOd» = «2Р1» функция регулирования опре- деляется по следующим формулам: Выключение исполнительного элемента определя- ется из равенства 5: Т = SP, (°C) ВЫКЛ ’ ' ' где SP - по таблице 2 точка уставки. Включение исполнительного элемента определяет- ся по формуле 6: TBKn=SP + HYS, (°C) (6) где SP - по таблице 2 точка уставки; HYS - по таблице 2 зона возврата. Зона возврата (HYS) несимметрична относитель- но точки установки (SP) в сторону уменьшения значе- ния регулируемой температуры для режима «нагре- ватель» и в сторону увеличения температуры для ре- жима «охладитель». Для «mOd» = «2РЕ» функция регулирования опре- деляется по формуле 7: Математическое описание имеет вид -Y = СР (7) где у - текущее значение выходного сигнала; Y - начальное значение выходного сигнала; Е. - отклонение между заданием и фактической значением регулируемой величины; tint - постоянная времени интегрирования. Формула 7, описывающая функцию регулирования, приведена в классическом виде записи для закона ре- гулирования ПИ. Реально процедура вычисления уп- равляющего воздействия в приборе упрощена и осу- ществляет динамическое изменение коэффициента пропорциональности, а также имеет фиксированное значение постоянной времени интегрирования. Под- разумевается, что для «mOd» = «2РЕ» прибор будет управлять инкубатором. Так же для данного типа объекта следует отметить, что возмущающие воздей- ствия на объект регулирования, как правило, крайне редки, что позволяет зафиксировать на определенном уровне время интегрирования, задав его соответству- ющим средне-типовому термошкафу. Применение та- кого метода вычисления управляющего воздействия по- зволяет в 2-3 раза поднять его качество по точности поддержания температуры по сравнению с обычным Радиолюбитель - 02/201 1 [|
{] АВТОМАТИКА Таблица 2 Параметр Назначение параметра Диапазон задания параметра Примечание mln max SP Точка уставки температуры -50°С +175°С HYS Зона возврата -25”С +25°С Отрицательное значение зоны возврата соответствует режиму «нагреватель», положительное - «охладитель». Положительное значение зоны возврата недоступно в режиме «mOd» = «2РЕ». Максимальное значение зоны возврата для «mOd» = «2РЕ» ограничено на отметке -5°С. Зона возврата несимметрична относительно точки уставки «SP». mOd Режим регулирования OFF 2РЕ OFF - программно выключенное состояние; ind - индикатор температуры; 2Р1 - двухпозиционный одноканальный одноступенчатый регулятор температуры; 2РЕ - двухпозиционный одноканальный одноступенчатый регулятор температуры с функциональным расширением режима регулирования (псевдо-ПИ), только нагреватель. п Время отдыха оборудования после предыдущего старта 0 мин 30 мин Применимо только для холодильных машин, не рекомендуется использовать данный параметр для остальных применений, так как снижает качество регулирования температуры. Pwm Период следования управляющих импульсов регулирующего канала 4 16 2-4-8-16-32с Применимо только для «mOd» = «2РЕ». Рекомендуемо значение - 4с. Чем больше постоянная времени объекта, тем больше следует установить период следования регулирующих импульсов. Минимальное значение «Pwm» для прибора с релейным выходом равно 8с. PFA Состояние регулирующего канала при аварии сенсора OFF On или 50% Для «mOd» = «2Р1»: OFF или On. Для «mOd» = «2РЕ». OFF или 25% или 50% CSr Калибровка сенсора -10 +10 Дискретность 0,1 °C ALC Блокировка к доступу параметров «Оператор» OFF On md6 Режим регулировки по «Д6» гпАп AUt «тАп» - ручная настройка, «AUt»> - автоматическая настройка. SYS Системная конфигурация 1 2 1 - прибор оборудован полупроводниковым субмодулем СВУ, 2 - релейным CBV nUL Настройка нуля показаний температуры SCA Настройка шкалы показаний температуры Значение ।ictpaMe 1 ра не отображается, а отображается измеряемая температура, ЛС Примечание - параметры «ОПЕРАТОР»: «SP», «HYS»; параметры «НАЛАДЧИК»: «mOd», «rt», «PWm», «PFA», «CSr», «ALC»; параметры «РЕГУЛИРОВЩИК»: <>md6», «SYS», «nUL», «SCA». двухпозиционным законом регулирования. Результи- рующее качество регулирования для данного метода существенно ниже, чем для ПИ или ПИД регулирова- ния, но зато оно не требует специальных знаний об- служивающего персона в области настройки систем автоматического регулирования, что является важным моментом в соответствие с областью применения дан- ного регулятора. Применение же метода автонастрой- ки параметров ПИД регулирования выходило бы за рамки концепции простого регулят >ра температуры. Программные функции прибора Прибор подразумевает три уровня доступа к настрой- ке параметров. Два из них: «Оператор» и «Наладчик» доступны при собранном приборе, а третий уровень «Ре- гулировщик», в дополнении к двум первым, доступен при установке перемычки «а-b» на субмодуле А2 и последу- ющем вводе пароля доступа. Параметры с уровнем до- ступа «Наладчик» также доступны по паролю. Типовой пароль доступа «15», пароль простой, но позволяет слу- чайному человеку исключить непреднамеренные изме- нения настройки параметров, что повышает стабиль- ность системы в целом. Кроме того, параметры с уров- нем доступа «Оператор» также могут быть заблокиро- ваны для изменения при помощи параметра «ALC». Процедура программирования прибора на конкрет ный технологический процесс сводится к вводу значений в память прибора по соответствующим параметрам, 12 представленным в таблице 2. Вся система управления построена на символьном отображении параметров и из значений, позволяющая интуитивно строить систему настройки прибора. Дополнительно следует сказать, что в зависимости от ситуации прибор подает звуковые сиг- налы, по тональности адекватные сложившимся обсто- ятельствам или действиям персонала. Вся система зву- ков формируется 3-мя нотами в 4-й октаве. Нота «До» - Сигналы тревоги и предупреждения, нота «Ре» - обще- системные сигналы, нота «Ми» - используется совмес- тно с нотой «Ре» для отображения аварии сенсора. Для прог раммирования прибора с уровнем доступа «Налад- чик» необходимо нажать и удерживать кнопку «set» не менее 4 с, затем после вывода сообщения «PAS» еще раз нажать данную кнопку и с помощью кнопки «?» ус- тановить пароль, равный «15», после чего еще раз на- жать кнопку «set» и войти в список параметров. Далее изменить значение параметров в соответствии с требо- ваниями технологического процесса, затем дважды на- жать кнопку «set» для выхода из системы настройки и сохранения параметров в EEPROM памяти прибора. Литература, ресурсы 3. «Анализ и проектирование активных фильтров», Учеб- ное пособие под редакцией В.М. Донцова. - ОрелГТУ, 2006 г. fX Продолжение в №3/2011 [| Радиолюбитель - 02/2011
{| ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ fl Александр Маньковский пос. Шевченко Донецкой обл. E-mail: manckowsky@yandex.ua http://electroniklux.radiollga.com | Со своего сайта [1] я получил несколько вопросов и пожела- | ний радиолюбителей по поводу конструирования сетевых । стабилизаторов напряжения. В основном они касаются повы- тения выходной мощности и расширения диапазона стабили- . зации сетевого напряжения, включая и стабилизацию сетево- ' го напряжения выше номинального с применением большего I количества порогов переключения компараторов системы I управления. Стабилизатор сетевого напряжения мощностью 8 кВт (диапазон стабилизации сетевого напряжения 150...262 В) Несколько слов о повышении мощности моих ра- нее сконструированных сетевых стабилизаторов. Я не знаю, имеет ли смысл применять в своем доме или квартире стабилизатор сетевого напряжения мощно- стью более 5 кВт (мои стабилизаторы обеспечивали выходную мощность до 5 кВт). При мощности нагруз- ки 5 кВт и при напряжении на выходе стабилизатора 220 В, через нагрузку будет протекать ток 22 А, а мак- симальная защита по току для жилого дома (кварти- ры), выпускаемая промышленностью, рассчитана на ток 25 А. На такой же ток рассчитано и сечение сете- вого провода в квартире. Наверное, все обращали внимание, что при вклю- чении в сеть мощной нагрузки напряжение в сети по- нижается, что заметно даже по степени разогрева ламп накаливания. А если в вашем доме сеть “сла- бая”, к примеру, напряжение составляет 150 В, то включив в сеть нагрузку даже мощностью 5 кВт, вы добьетесь того, что в вашей сети напряжение пони- зится (на выходе стабилизатора напряжение будет в норме). Понизится сетевое напряжение и у вашего соседа. Так что, если ваш сосед охотник или имеет задиристый характер, нив коем случае не сообщайте ему, что у вас есть мощный стабилизатор сетевого напряжения или изготовьте таковой и для себя, и для соседа. И все же тем радиолюбителям, которые решили из- готовить сетевой стабилизатор, скажем, на макси- мальную мощность 8 кВт, сообщу, что автотрансфор- матор стабилизатора должен быть изготовлен из си- лового трансформатора мощностью 1,5...2 кВт. Прав- да, есть одно утешение, что такой трансформатор можно собрать из нескольких параллельно включен- ных трансформаторов меньшей мощности, например, из силовых трансформаторов цветных телевизоров УЛПЦТИ - ТС-270. Система управления стабилизатором сетевого на- пряжения изображена на рис. 1, силовая часть и ис- точники питания системы управления стабилизатора- на рис. 2. Подробно опишем порядок проектирования системы управления и автотрансформатора сетевого стабилизатора, чтобы у радиолюбителей, занимаю- щихся конструированием таких стабилизаторов, ни- когда, по возможности, больше не возникало вопросов. У многих людей существует уверенность в том, что нормальным сетевым напряжением в их доме счита- ется напряжение, равное 220 В. Однако, это далеко не так. Нормы на величину действующего сетевого на- пряжения в жилом доме (квартире) установлены в пре- делах 220 В +10; -15% (187...242 В). Против сетевого напряжения величиной 242 В в своем доме я совер- шенно не имею ничего против. Но вот сетевое напря- жение 190...210 В меня не совсем устраивает. Теле- визоры, компьютер, холодильник... работают без про- блем, но светоотдача ламп накаливания, как всем из- вестно, при пониженном напряжении хуже, чем при напряжении 215...240 В. Кипятильник, электрочайник, электропечка и т.п. также немного с задержкой справ- ляются со своей обязанностью вовремя нас накормить, другой раз паяльник не разогревается до нужной тем- пературь. при пайке крупногабаритных деталей. Исходя из вышеперечисленного я разработал се- тевой стабилизатор с выходным напряжением 215...240 В при изменении сетевого напряжения от 150 до 260 В. Но даже при сетевом напряжении 130 В ста- билизатор позволит пользоваться большинством элек- тробытовых приборов, т.к. напряжение на его выходе будет составлять 186 В. Если кого-то не устраивают параметры предлагае- мого стабилизатора, можете спроектировать свой со- гласно приведенным ниже расчетам. Итак, зададимся величиной выходного напряжения стабилизатора в пределах 215...240 В. Для дешифра- ции состояния компараторов напряжения применим два мультиплексора - демультиплексора К561КП2, ко- торые имеют три информационных входа и один раз- решающий. На разрешающий вход одного мультиплек- сора подадим уровень пог.1 с выхода компаратора при минимально допустимом напряжении сети, на разре- шающий вход другого мультиплексора подадим уро- вень лог 1 (через логическую схему НЕ) при макси- мально допустимом сетевом напряжении. 13 Радиолюбитель - 02/201 I [|
Ц ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ и исравн.+1ОВ Рис. 1 R9 +10В DA1.1 R25 13 R9 200 R10 DA1.2 +10В !> R1 +10В R27 DA2.1 з гь 13 +10В DA2.2 14 R13 DA3.1 +10В R30 9 +10В R31 13 о +10В DA4.1 14 R14 R15 DA3.2 DA4.2 VD1 ...VD4, VD12....VD15 - КД209В Т2 VD1...VD4 U сети FU3 1А со а ------* ЮОмк/ 50В ' VD12VD15 д8^ IV р DA1...DA4 - К157УД2 DD1 - К157ЛА7 С7=*= ЮОммГТ 16В DD1.2 R35 1к R33 ЮОк DD1.1 ВФ4 R34100K R1...R8-100K R9...R16-470 R17...R24 - 200 R25...R32-22K +10В * BHB.11DA1...DA4; VT9 *"] 14DD1.16DD2.DD3 КТ829А ,_____а + СЗ =г470мк/ 16В ? KBWB.4DA1...DA4; 7DD1,8DD2,DD3 -> исравн. DD2K561KH2 ВФЗ«- ооо 13 14 15 12 001 1 5 01 2 3 ВФ2е ВФ1 «- он 2 111 4 11 10 9 ВФ7е 5 8 8 А В с ^Ё +10В MUX DMX ।---> НОВ ± С1 Х0,1мк №оК561КП2 R16 +10В — R32 R23 R38 1к R36 30 КТ3102Б R37|^ Юк ВФ6<- ВФ5^ ооо 13 14 15 12 001 1 5 011 2 111 4 11 10 9 D1 2 3 5 8 8 А в с ^ЁЁ ИОВ мих омх Алгоритм работы проектируемого стабилизатора напряжения легко понять, ознакомившись с содержа- нием таблицы 1. Расчет напряжения на вторичных обмотках авто- трансформатора стабилизатора напряжения начнем с максимально допустимого напряжения сети (данные расчета будем заносить в таблицу 2 и пороги сраба- тывания компаратороь в таблицу 1). Каждый двухпо- роговый компаратор напряжения при повышении се- тевого напряжения до порога срабатывания устанав- ливается в состояние отрицательного насыщения (уро- вень лог.О на выходе). Порог срабатывания этого же 14 I] Радиолюбитель - 02/2011
J ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ и VS1 Овых. VS1...VS4-TC132-40 VS2/ у.э. ^+20В FU1 БОА /Г VS5/ у.э. /Г VS3 / уэ VS4/ уэ. VD6...VD.9 КД209В VS6 VS7 / у 3- Анод - условный катод каждого симистора зашунтировать последовательно включенными резистором МЛТ-0,25 100 Ом и конденсатором 0.1мк/400Б УТЮ КТ829А Рис. 2 Uce™ fu25oa БОВ ->+20В ОБ ф ЮОмк/ 25В Ж VD10.VD11 2? Д814В J_ С6 T'O.Imk >-20В ВФ7 пт VT8 ; Ш R71...R75 Vlt> | ВФ6 не VT7 ] U0 R66...R70 ' ^y.3.VS7 -> bwb13DD3 4.y.3.VS6 -> выв.ЮОЗ ЪФ5 VTK | U5 R61...R65 IВФ4 ид | U R56. R60 V75 ->y.a.VS5 -> выв.2ООЗ -> y.3.VS4 ->R35 » У 3.VS3 -> ВЫВ.Ю02 -> y.3.VS2 -> BbiB.2DD2 ГВФЗ U3 R51...R55 VT4 ' ВФ2 U2 утз i R46...R50 Vld компаратора в состояние положительного насыщения (уровень лог.1 на выходе) при понижении сетевого на- пряжения на 5 В меньше, чем при переходе в состоя- ние отрицательного насыщения. Итак, предположим, что при повышенном напряже- нии сети (более 240 В) сетевое напряжение понижа- ется до 235 В. При напряжении сети 235 В примем, что напряжение на выходе стабилизатора должно со- ставлять 215 В. Тогда при напряжении 240 В на выхо- де стабилизатора максимально допустимое напряже- ние сети составит исети.тах = 240В 235В/215В = 262В. Следовательно, нижний и верхний пороги сраба- тывания компаратора №8 должны соответствовать 257 и 262 В сетевого напряжения. Выход компаратора №8 через логическую схему НЕ необходимо соединить с разрешающим входом мультиплексора №2.Это озна- чает, что данный мультиплексор обеспечивает отсут- ствие выходного напряжения стабилизатора при се- тевом напряжении 262 В и выше. Следует отметить, что повышенное сетевое напря- жение может наблюдаться в домах, расположенных в непосредственной близости от трансформаторных подстанций РЭС. Также, хоть и очень редко, возмож- но повышение сетевого напряжения при обрыве “ноля” в трехфазной сети или ухудшения сопротивления “зем- ли” нулевого провода сети (так называемый перекос фаз). Понижающая обмотка автотрансформатора WH должна обеспечивать 20 В при сетевом напряжении 240 В. Это значит, что мы можем легко рассчитать ко- личество витков обмотки Wl( (зная количество витков первичной обмотки W,) - самый обыкновенный рас- чет трансформатора. W„ = 20W1/(240 - 20) = Wm. Суммарное число витков W и Wu должно быть рас- считано на напряжение 262 В. Примем, что выходное напряжение стабилизатора равно сетевому при повышении сетевого напряжения от 215 до 240 В (напряжение на выходе стабилизато- ра при понижении сетевого напряжения, например, до 235 В, равно 215 В и указано в таблице 2). Это зна- чит, что нижний и верхний пороги срабатывания ком- паратора №7 должны соответствовать 235 и 240 В, компаратора №6 - 215 и 220 В. Примем, что при повышении сетевого напряжения до 220 В, выходное напряжение стабилизатора будет Радиолюбитель - 02/201 1 О
fl ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ о— Таблица 1 Компаратор Ns Порог срабатывания компаратора при исети, В MUX-DMX №1 MUX-OMX №2 А в с ОЕ А в с ОЕ 1 - DE MUX1 125...130 1 1 1 0 1 1 1 0 2 - A MUX1 162...167 0 1 1 0 1 1 1 0 3 - В MUX1 176...181 0 0 1 0 1 1 1 0 4 - С MUX1 191.. 196 0 0 0 0 1 1 1 0 5 - A MUX2 208...213 0 0 0 0 0 1 1 0 6 - В MUX2 215..220 0 0 0 0 0 0 1 0 7 - С MUX2 235...240 0 0 0 0 0 0 0 0 8 - DE MUX2 257...262 0 0 0 0 0 0 0 1 Таблица 2 Цсети, В 130 140 150 155 162 167 176 181 191 196 208 213 215 220 235 240 257 262 Цвых., В 186 201 215 222 232 240 233 240 234 240 234 240 222 227 235 240 236 240 215 221 215 221 215 221 215 220 215 220 215 220 равно, к примеру, 227 В (мы могли бы при сетевом напряжении 220 В принять выходное напряжение ста- билизатора раьным 240 В, в этом случае диапазон ста- билизации стабилизатора немного бы увеличился в сторону меньшего сетевого напряжения, но я не вижу в этом необходимости). При этом выходное напряжение стабилизатора бу- дет равно 215 В при сетевом напряжении исети = 220В 215В/227В = 208В. Из этого следует, что пороги переключения компа- ратора №5 будут составлять 208 и 213 В. Расчет количества витков повышающей >бмотки WIH произведем из того соображения, что при повы- шении сетевой > напряжения до 220 В выходное напря- жение стабилизатора должно составлять 227 В, т.е. на обмотке W|(l должно быть 227В - 220В = 7В. W(|l = 7(W( + W(|)/220. При повышении сетевого напряжения до 213 В вы- ходное напряжение стабилизатора будет равно 240 В. Из этого следует, что выходное напряжение стабили- затора 215 В будет при сетевом напряжении Ucein = 213В 215В/240В = 191В. Из этого следует, что пороги переключения компа- ратора №4 будут составлять 191 и 196 В. Обмотки Win и WIV повышают сетевое напряжение на 240В - 213В = 27В, следовательно, W|(| + W|v = 27(W, + W|()/213 = 9(W, + W(|)/71. При повышении сетевого напряжения до 196 В вы- ходное напряжение стабилиза гора будет равно 240 В. Из этого следует, что выходное напряжение стабили- затора 215 В будет при сетевом напряжении □сети = 196В 215В/240В = 176В. Из этого следует, что пороги переключения компа- ратора №3 будут составлять 176 и 181 В. Обмотки Wm, Wlv и Wv повышают сетевое напряже- ние на 240В - 196В = 44В, следовательно, W,,, + W|v +WV = 44(W, + W„)/196 = 11(W, + W(|)/49. 16 ------------------------------------------------- При повышении сетевого напряжения до 181 В вы- ходное напряжение стабилизатора будет равно 249 В. Из этого следует, что выходное напряжение стабили- затора 215 В будет при сетевом напряжении исети = 181В 215В/240В = 162В. Из этого следует, что гороги переключения компа- ратора №2 будут составлять 162 и 167 В. Обмотки WIH, WIV, Wv и WVI повышают сетевое на- пряжение на 240В - 181В = 59В, следовательно, W,„ + WIV +WV + WVI = 59(W| + W„)/181 При повышении сетевого напряжения до 167 В вы- ходное напряжение стабилизатора будет равно 240 В. Из этого следует, что выходное напряжение стаби- лизатора 215 В будет при сетевом напряжении исети = 167В 215В/240В = 150В. Из этого следует, что пороги переключения компа- ратора №1 будут составлять 150 и 155 В. Обмотки Win, WIV, Wv, WVI и WV|I повышают сетевое напряжение на 240В — 181В = 73В, следовательно, W,„ + W|V +WV + wvt + WV|| = 73(W, + W„)/167. Следует отметить, что разработанный стабилиза тор с таким широким диапазоном изменения сетево- го напряжения может быть с успехом применен для стабилизации, например, напряжения, снимаемого с трансформатора ветрогенератора. Автотрансформатор для сетевого стабилизатора напряжения мощн эстью 8 кВт можно собрать из 5-ти силовых трансфирматэров цветных телевизоров УЛ- ПЦТИ - ТС-270. Первичная обмотка трансформаторов ТС-270 (все остальные пбмотки и экранирующую фольгу трансформатора ТС-270 надо удалить) иа юпь- зуется как обмотка W, автотрансформатора. Обмотка W, содержит 318 витков (2x159) эмалиро- ванного провода диаметром 0,91 мм. Обмотка Wl( содержит Wn = W/11 =318/11 = 29 витков. Диаметр провода обмотки Wu - 0,9...1,0 мм. [] Радиолюбитель - 02/201 I
fl ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ fl Обмотки Wp W|t всех 5-ти трансформаторов ТС-270 соединяются параллельно. Количество витков повышающих обмоток: Wlt| = 7(W, + WH)/22i) = 7(318 + 29)/220 = 11 витков. W|V = 27(W, + W„)/213 - Wm = 27/(318 + 29)/213-11 = 33 витка. Wv = 11 (W, + W„)/49 - WH) - W|V = 11 (318 + 29)/49 - 11 - 33 = 34 витка. WV( = 59(W( + W„)181 - Wt|) - W|V - Wv = 59(318 + 29)/ 181 -11 -33-34 = 35 витков. WV|| = 73(W, +W(|)/167—W|(l—W|V—Wv—Wvl = 73(318 + 29)/ 167 - 11 - 33 - 34 - 35 = 39 витков. Диаметр провода всех повышающих обмоток ав- тотрансформатора - 1,2...1,5 мм. Все обмотки всех 5- ти трансформаторов соединяются параллельно. Есте- ственно, точность их намотки должна быть максималь- но возможной. Следует иметь в виду, что стабилизированные ис- точники питания 10 В, 20 В должны быть работоспо- собны при изменении сетевого напряжения от 150 до 262 В. Ток через балластный резистор этих источни- ков питания должен быть таким, чтобы при сетевом напряжении 200...240 В ток через стабилитроны был в пределах 10... 15 мА. Окончание в №3/20111 Приглашаем посетить авторскую страницу Александра Маньковского по адресу: http://electroniklux.radioliga.com/ | Предлагаю схему маломощного стабилизатора тока, который Дмитрий Пухаев поддерживает стабильной величину тока, определяемую г. Брест номиналом резистора R2, при значительном изменении напря- E-mail: puhaevds@tut.by I жения источника в интервале от 6 до ’80 В. Стабилизатор тока на 8 ллА от источника напряжения 6... 180 В Данная схема (рис. 1) может быть полезна радио- любителям при проверке напряжения стабилизации стабилитрона, прямого падения напряжения на диоде и т.д., при измеряемом токе 8 мА без дополнительно- го токоограничивающего резистора. Это особенно полезно, если стерта маркировка или надо подобрать нужное напряжение стабилизации об- ратносмещенного эмиттерного перехода из имеющих- ся в “загашнике” транзисторов для их использования в качестве стабилитронов. Принцип работы основан на транзисторном источ- нике тока с использованием напряжения ибэ в каче- стве опорного [1], а для расширения диапазона напря- жений в цепи смещения транзистора применен поле- вой транзистор КП501 А. Регулирующий транзистор VT2 необходимо устано- вить на небольшой радиатор, так как при максималь- ном входном напряжении и токе стабилизации 8 мА на нем будет рассеиваться мощность до 1,5 Вт. Светодиод VD2 сигнализирует о наличии тока ста- билизации, диод VD1 защищает схему и светодиод от переполюсовки. Ток стабилизации можно увеличить до 20 мА или уменьшить до нужной величины, подобрав номинал резистора R2. Величину резистора предварительно можно рассчитать по формуле: R [Ом] = U6aVT3 [В] / 1стаб [А] = 0,5 [В] / 1стаб [А]. Стабилизатор с необходимым значением тока мож- но применить и для других целей, например, для вклю- чения низковольтного реле в тех случаях, когда напря- жение питания может изменяться в значительных пре- делах Литература 1. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники, т. 1, стр. 107. - Москва, изд-во “Мир”, 1984 г. Радиолюбитель - 02/2011 U 17
{] ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ К Елена Бадло, Сергей Бадло г. Запорожье Е mail: raxp@radioliga com | Co времени публикации материала “Ваш онлайн-радиоприем- | ник или... Охота за радиолюбительским эфиром” [1] от не- скольких читателей поступили письма с просьбой рассказать о том, как использовать BASS для приема вещания ТВ кана- । лов. Мы решили немного отойти от этого и сегодня расскажем I вам, как с помощью технологии DirectShow, без применения | сторонних библиотек и лишних надстроек, просматривать и | прослушивать видеопоток от большинства телевизионных станций, вещающих в сети Интернет. Для этого создадим утилиту, представляющую собой онлайн-ТВ плеер, научим ее ' работать также и с WEB камерами и добавим возможность I управления ею с дивана. Онлайн-ТВ плеер своилли руками... Рис. 1. Прием вещания телеканала “ТВ Вести” на нашем ТВ плеере Не секрет, что телевизионные передачи ежедневно смотрят де- сятки миллионов человек, тогда как самые популярные новостные порталы ограничиваются милли- оном просмотров в день. Многие телеканалы это поняли и уже дав- но параллельно с эфирным дубли- руют вещание в сеть Интернет - так называемое Онлайн-ТВ. В пер- вую очередь, технологии потоково- го вещания и приема изначально продвигала и продвигает компания Microsoft. Достаточно вспомнить Windows Media Егсоаег и поприе- тарный модуль плеера Winocws Media Player (WMP). Существуют и альтернативные программы для их приема, всем известный VLC (с от- крытым исходным кодом), RealPlayer, KMPlayer, BSPlayer и многие другие специализированные, например BooRadio. Казалось бы, чего еще желать? Все достаточно просто. Все вы- шеозначенные утилиты, кроме последней, явля- ются плеерами. А последняя, не- смотря на бес- платное исполь- зование, перио- дически выкиды- вает сообщение о регистрации за “денежку”. Ви- нить автора тут нельзя. Он потоа тил свое время, вложил свои зна- ния в данную разработку, осуще- ствляет техническую поддержку и имеет законное право вставлять рекламу, где ему захочется. А мы пользуемся, как сейчас говорят, “на шару”. Тем не менее, подобные сообщения раздражают. Вот поэто- му и мы потратим немножко своего времени на разработку приложения с открытым исходным кодом, где вы сами сможете, при желании, доба- вить или убрать нужный функцио- нал. А пока небольшой экскурс... Сетевые особенности Онлайн-ТВ. Краткий экскурс... Что такое Онлайн-ТВ? Онлайн- ТВ означает “телевидение, вещаю- щее через сеть Интернет’’. В отли- чие от IPTV, потоки которого обыч- но формируются провайдером в локальной сети из спутниковых каналов вещания с HDTV каче- ством, поток Онлайн-ТВ формиру- ется программным или аппарат- ным медиа-сервером телеканала и не обладает сверхвысоким битрей- том. Чаще всего в качестве таких серверов используется Adobe Flash Media Server [2], который, однако, является платным решением. Так- же используются и открытые плат- формы по лицензии GPL, например FFServer (идэт в комплекте с ffmpeg [3]) или тот же Red5 [4], на писанный на Java. Для передачи видеофайлов и видеопотока в сети Интернет ис- пользую’ся протоколы верхнего уровня: MMS, PNM и RTSP. Адре- са каналов ТВ вещания обычно выглядят как* mms://x.x х.хгу или http://x.x.x.x:y. Несмотря на то, что Microsoft прекратила поддержку MMS в пользу RTSP, указатель mms:// в * Справка из Википедии. MMS (Microsof Media Stream) - unicast протокол мультимедиавещания кор- порации Microsoft, используемый в Microsoft Media Services. MMS может доставляться через протоколы UDP или TCP. По умолчанию использует- ся порт иОРЯСР 1755. RTSP (Real Time btream.ng Protocol) - потоковый протокол реального вре мени, для использования в систе- мах, работающих с мультимедиа данными, и позволяющим клиенту удаленно управлять потоком данных с сервера, предоставляя возмож- ность выполнения команд, таких как “Старт”, “Стоп”, а также доступа по времени к файлам, расположенным на сервере. U Радиолюбитель - 02/2011 18
|] ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ [} Таблица 1. Выборочный список каналов ТВ вещания в сети Интернет Наименование канала Адрес потокового вещания ТВ Вести mms7/nve.rrri jAzesn 24 ТВ улыбка ребенка mms7/mms.rrsat-intemet.tv/smile РТР Планета mms://live.rfn.ru/rtr-planeta Документальное Кино mms://80.^49 134 42.11>12 EuroSport - Russia mms7/a1439.13192233438.C31922.q.lm.akamaistream.net/D/1439/31922A/0001/reflector:33438 Первый бизнес-канал mms://mms.tvsme.nj/low Мир ТВ mms://213.232.226. Il'MIRTV 128 4x4 Внедорожный авто канал mms://80.249.134.42:1521 РБК mms.7/194.67.2.112/rbc RTVI-Служба новостей mms://174 46 73.12/details us 256/BUILD A'cnive 20101231 08 59 asf ТБН mms://mms.rrsat-intemet.tv/tbn 1+1 mms //eve Vvi.com ja/1 PLUS1 °WMContentBitrate=300000&amp.WMThinning=0 УТР mmsJ/live.Ua.iiti .Kiev ua/UTR Трансляция с МКС mms7/a1709.11856953708.С18569.g.lm.akamaistream.net/D/1709/18569/v0001/reflector53708 адресе WEB вещания применяет- ся до сих пор. При этом, если ис- пользуется Windows Media Player (а мы будем работать именно с ним, но используя технологию ActiveX), то для надежности им осуществля- ются попытки подключения по пяти протоколам: RTSP через UDP и TCP, MMS через UDP и TCP, пото- ковый HTTP через TCP (MMSH). Потоковый HTTP для доставки кон- тента выгоден тем, что обычно ис- пользует порт 80, а большинство брандмауэров (файрволлов) не запрещает это. Следовательно, повышается вероятность беспере- бойной работы через межсетевые экраны без дополнительной на- стройки программного обеспече ния на стороне клиента и/или про- вайдера услуг связи. Предпосылки реализации ПО- Каналов вещания в Интернете - тысячи. И все их привести в рам- ках одной статьи нет возможности, тем более, что они периодически меняют свой адрес. Следует отме- тить, что некоторые телеканалы ис- пользуют запрет перенаправления потока, кроме своего родного пор- тала, т.е. зритель сможет смотреть телепередачи исключительно зай- дя на сайт телеканала. Приведем Радиолюбитель - 02/2011 |] список из наиболее стабильных и свободных каналов интернет ТВ в сети, с которыми и будем работать далее (см. таблицу 1). Этих адресов уже достаточно, чтобы осуществить просмотр. Для работы с потоком видео в своей программе можно использовать следующие технологии: флеш, ActiveX и DirectShow. Пожалуй, одна из самых дина- мично развивающихся технологий - зто флеш. Однако, рассмотрение данной технологии ввиду ее объем- ности выходит за рамки данной ста- тьи и мы к ней вернемся в наших последующих материалах. Идем далее - ActiveX. С ней мы знакомы из прошлой статьи [5]. Фактически, используя импорт WMP компонен- та, мы будем обладать всеми дос- тоинствами, но также и такими не- достатками Windows Media как: не- обходимость регистрации компо- нента в системе при его о- сутствии, посторонний модуль в программе, ограниченный функционал управ- ления интерфейсом. Технология DirectShow же настолько универ- сальна, что позволяет работать не только с видеоданными на диске, но и с потоковыми данными. Следовательно, мы уже можем определить основные требования к нашему ГВ приемнику: • просмотр открытых (незашифрованных) потоков по протоколу MMS; • визуализация состояния и просмотр изображения с текущей USB камеры или устройства видеозахвата; • возможность записи видсопотока со своей WEB-камеры; • поддержка прокси при просмотре WEB-камер; • отдельные настройки для каналов; • OSD (отображение дополнительной информации) - громкость, номер и название канала, индикатор записи; • возм ижность добавления к изображению даты, времени или любой другой надписи; • управление видеоизображением и ТВ-каналами с клавиатуры и мыши; • работа в фг новом режиме, • открытые исходники. Сейчас покажем, как, используя лишь хэдеры из SDK без всяких ком- понентов, можно принять видеопоток. Программные интерфейсы DirectShow Любой видеопоток представляет собой последовательность кадров (фреймов), которые могут быть как ------------------------------ 19
{] ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Ц- несжатыми RGB-изображениями, так и закодированными. Аудио и видеопотоки могут быть обработа- ны самыми разными способами: раскодированы, скопированы, из- менены. В DirectShow все эти опе- рации реализованы в виде СОМ- объектов, так называемых фильт- рах. Фильтр - является единицей операции в DirectShow, т.е. каждый фильтр выполняет одну операцию над потоком: будь то видеозахват с ТВ-тюнера, микрофона или каме- ры или перекодирование видео-по- тока, работы с файлами (аудио или видео). Условно говоря, фильтры могут иметь входные и выходные контакты (пины). При соединении фильтров в определенном порядке посредством контактов, получает- ся граф, который выполняет над медиа-потоком набор последова- тельных действий. Т.е. мы имеем дело со своего рода схемой, где фильтры являются FBD блоками, элементарными модулями. Фильт- ры могут быть трех типов: источ ника, преобразования (перекоди- ровки) и фильтры рендеринга для отображения информации. Часть фильтров поставляется с Microsoft Windows, часть реализована сто- ронними разработчиками, напри- мер, те же WDM драйвера от ТВ тюнера. Фильтр источника передает дан- ные в поток из файла, сети, тюне- ра, камеры или виртуальных уст- ройств. Имея дело с фильтром ис- точника, мы уже не задумываемся - какой тип у источника данных (ка- мера, микрофон, сеть или файл). Интерфейс доступа стандарт изиро ван. Фильтры преобразования полу- чают данные от промежуточного фильтра, обрабатывают их (переко- дируют или анализируют) и посыла- ют следующему фильтру. Фильтры рендеринга принимают данные от фильтров источников или преобра- зования и осуществляют их вывод на видеокарту (DirectShow), аудио- карту (DirectSound) или запись в файл. Для соединения этих фильт- ров в цепочку используется меха- низм, называемый менеджером графа фильтров. Согласно стандар- ту, для создания менеджера графа 20 - Таблица 2. Типовые интерфейсы и методы DirectShow, которые нам понадобятся Метод Действие Интерфейс IGraphBuilder HRESULT Connect(IPin*ppinOut,IPin* ppinln) Соединяет два пина (канала) HRESULT RenderFile( LPCWSTR IpwstrFile, LPCWSTR IpwstrPlayList ): Запрос рендеринга для построенного графа Интерфейс IMediaControl HRESULT Run(void); Запускает цепочку фильтров в графе HRESULT Pause(void); Приостанавливает цепочку фильтров в графе HRESULT Stop(void); Останавливает цеп'" чку фильтров в графе HRESULT GetState( LONG msTimeout, OAFilterState *pfs ); Получение состояния графа Интерфейс IMediaEvent HRESULT GetEvent( long "lEventCode, LONG_PTR ‘IParaml, LONG_PTR *IParam2, long msTimeout ); Получение оповещения о событии из очереди событий HRESULT WaitForCompletion( long msTimeout, long ‘pEvCode ); Ожидание окончания рендеринга графом Интерфейс Video Mixing Renderer 4 VMR-фильтр соединяется с любыми форматами, которые поддерживаются видеооборудованием системы. Он всегда использует технологию DirectDraw для воспроизведения и выделяет поверхность DirectDraw, при соединении с предыдущим фильтром и использует QueryAccept для получения структуры BITMAPINFOHEADER. Это и позволяет накладывать свою картинку на видеопоток. фильтров нужно пользоваться вы- зовом функции CoCreatelnstance. Кроме того граф должен иметь воз- можность управлять потоком:запу- стить воспроизведение, приостано- вить. А если вспомнить, что при ра- боте с видеофайлом, как правило, создаются два потока: видео и аудио, то нужно синхронизировать фильтры графа во времени**. Нас, прежде всего, интересу- ет автоматическое построение ** Комментарий автора. Для синхронизации фильтров, механизм DirectShow предоставляет программ- ный таймер, который доступен для всех составляющих графа. Таймер рабо- тает с точностью до 0.1 мкс (точность напрямую зависит от оборудования). Когда производится посылка команд: запуск, стоп или пауза, она передается каждому фильтру графа в отдельности. (интеллектуальное соединение) графа фильтров: • если фильтр поддерживает интерфейс IStreamBulder, менеджер графа фильтра перепоручает весь процесс соединения фильтров в цепочку ему; • для ускорения работы, менеджер графа может использовать фильтры, кэшируемые в памяти; [| Радиолюбитель - 02/2011
D ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ К Подключение интерфейсов ЛИСТИНГ 1 DirectShow к проекту uses active», directshow; ver GraphBuilder: IGraphBuilder s MediaControl: IMediaControl; VideoWindow: IVldeoWindow : MediaEventEx : IMediaEvent; BasicAudio : IBasicAudio; BasicVideo : IBasicVideo; // grab- pGrabber : ISanjpleGrabber; pGrabberF : IBaseFilter; rat : AM_MEDIA_TYPE; // Video info VideoAvail : boolean; VideoWidth : integer; VideoHeight : integer; VideoBitRate » integer; VideoFPS i single; • если менеджер графа содержит фильтры со свободными пинами, то он перебирает их; • если не удалось найти подходящих свободных фильтров, то производится поиск зарегистрированных интерфейсов в реестре. Рассмотрим типовые интерфей- сы и методы DirectShow, которые нам понадобятся (см. таблицу 2). Практика. Приступим к кодингу Для работы нам понадобится следующее оборудование и ПО • бесплатная среда разработки и компиляции TurboDelphi-Lite portable (TDL) [6] • SDK с хэдерами для работы с DirectShow • модуль видеозахвата < JLCVideo > через VFW средствами системной библиотеки < AVICAP32.dll > (для возможности работы со своей WEB камерой) • наличие Интернета (желательно широкополосного) Ввиду ограниченности места в журнале рассмотрим только основ- ные моменты реализации. Запустим среду TDL и создадим пустой тесто- вый проект с формой (см. рис. 2). На форме разместим следующие компоненты: TPanel (для отображе- ния видеопотока), три кнопки TSpeedButton (для инициализации, деинициализации и “граббинга” по- тока) и TEdit (для ввода URL-адреса вещания). Теперь подключим к Радиолюбитель - 02/2011 |] Инициализация интерфейсов и подключение цепочки фильтров к графу ЛИСТИНГ 2 // приводим типы в адресе MultiByteToWideChar(СРАСР, 0, pChar(ht), -1, fijMfn, MAXPATH); Coinitialize(nil); // получаем интерфейс IGraphBuilder CoCreatelnstance(CLSID_FilterGraph, nil, CLSCTX_INPROC__SERVER, IIDJIGraphBuilder, GraphBuilder); if failedCCoCreatelnstance(TGUID(CLSID^FllterGraph), NIL, CLSCTX_INPROC_SERVER, TGUID(I ID__I GraphBuilder), GraphBuilder)) then exit; //— VMR — наложение картинки на видеопоток if failed(CoCreatelnstance(CLSIp_VideoMxxingRenderer, nil, CLSCTX_INPROC_SERVER, IIDIBaseFilter,pRenderer)) then exit; GraphBuilder. AddFilter (pRenderer , "VideoRenderer" ) ; if failed(pRenderer.QueryInterface(IID_IVMRFilterConfig, pConfig)) then exit; pConfig.SetNumberOfStreams(1); if failed(pRenderer.Querylnterf ace(IID_IVMRMixerSitmap, pBitmap)) then exit; //— фильтр GRAB кадра if failed(CoCreatelnstance(CLSID^SampleGrabber, nil, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IBaseFilter,pGrabberf)) then exit; GraphBuiIder.AddFxlter(pGrabberf, "SarapleGrabber"); i f fax led (pGrabberf. Query Inter face (IIDJC SampleGrabber, pGrabber)) then exit; ff настраиваем интерфейс для граббинга кадра- ИегоМепюгу(@mt, sizeof(AMJMEDIA^TYPE)); mt .majortype := MEDIATY₽E__VideO; rat . subtype :» MEDIASUBTYPE_RGB32; rat.formattype:® FORMAT_VideoInfо; pGrabber. SetMediaType (mt) ; pGrabber.SetOneShot(false); pGrabber.SetBUfferSamples(TRUE); //— // вызываем RenderFile - граф фильтров строится автоматически if failed(GraphBuiIder.RenderFile(jwfn, nil)) then exit; // получаем интерфейс ImediaControl if failed(GraphBuilder.Queryinterface(IID_IMediaControl, MediaControl))then exit; // получаем интерфейс IMediaEventEx if failed (GraphBuilder. Querylnterface (IID_IMediaEventEx, MediaEventEx)) then exit; // получаем интерфейс Audio and Video i f failed (GraphBuilder. Querylnterface (I ID^I BasicAudio, BasicAudio))then exit; if failed(GraphBuilder.Queryinterface(IID_IBasicVideo, BasicVideo))then exit; 1f failed(GraphBuilder.Querylnterface(IID_IVideoWindow, VideoWindow))then exit; // информация о видеопотоке VideoAvail :« Assigned (BasicVideo) and Assigned (VideoWindow) and (not failed (VideoWindow. get_Visible (_vls)) ) ; if videoAva.il then begin BasicVideo. GetVideoSize (VideoWidth, VideoHeight) ; BasicVideo. get_BitRate (VideoBitRate) ; BasicVideo. get__AvgTimePerFraine (_tpf) ; if __tpf о 0 then VideoFPS:» 1 Z __tpf else VideoFPS:* 0; f /sb.panels [0 J - text: = inttostr (VideoWidth) +' x' 4-inttostr (VideoHeight) ; //sb.panels(1) . text:* "Bitrate*" + Inttostr (VideoBitRate) ; //sb.panels[2].text:* "FPS=" + floattostr(VideoFPS) end; // располагаем окошко с видео на панель VideoWindow.putjOwner (raw.Handle) ; VideoWindow.putJWindowStyle(WSJCHILD or WS_CLIPSIBLINGS); VideoWindow _put_MessageDrain (raw. Handle) ; VideoWindow.SetWindowPosition(0, 0, vid.ClientRect.Right, vid.ClientRect.Bottom); // старт графа ) MediaControl.Run; // устанавливаем сохраненную громкость _setvol(gljvol); end; проекту модуль <Directshow> и инициализируем упомянутые выше ин- терфейсы: IgraphBuilder, ImediaControl, IvideoWindow, ImediaEvent, IBasicAudio, IBasicVideo, IsampleGrabber (см. листинг 1). Далее строим последовательность цепочек фильтров в графе (см. листинг 2).
fl ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ U Реализацию наложения картинки (текста-лого или информации) на видеопоток осуществим через исполь- зование фильтра IVMRMixerBitmap, который мы уже подключили к цепочке. Сам текст будем рисовать на заранее созданном Bitmap-e в процедуре FormCreate(), который и будем накладывать через SetAiphaBitmap() с прозрачностью (см. листинг 3). Для остановки приема потока, освобождаем под- ключенные фильтры в графе в обратном порядке (см. листинг 4). Функцию Assigned() мы ввели специально для про- верки существования интерфейса. Это избави*! нас от появления ошибок в ходе выполнения программы, если вдруг чего-то забыли. Теперь нам необходимо поду- мать: что будет, если пользователь развернет окно на весь экран? Ведь DirectShow об этом нужно сообщить. Для этого используем функцию SetWindowPosition() в Создание битовой матрицы ЛИСТИНГ 3 и наложение текстовой информации на видеопоток procedure Tvid.FormCreate(Sender: TObject); begin // первичная инициализация Bitmap-Mixer на видео osb:«= tbitmap. Create ; osb.Canvas.Brush.Color:« $0, osb.Canvas.Font.Name:* "arial•; osb.Canvas.Font.Size:= 16; osb.Canvas.Font.Style:= [fsBold]; osb.Canvas.Font.Color:= 65535;// 65280 w:= ©sb.Canvas.TextWidth("и"); h:= osb-Canvas.TextHeight("w"); end; procedure dsrop_logo(s: string; alpha: single): begin if Assigned (VideoWindow) then begin osb.Width := length[s)*w; osb.Height:» h; osb.Canvas.TextOut(0,0,s); ZeroMemory(@VMRBitmap, sizeof(VMRBitmap)); VMRBitmap. dwFlags := VMRBITMAP_HDC or VMRBITMAP_SRCCOLORKEY; VMRBitmap.clrSrcKey:= 0; VMRBitmap.hdc := osb.Canvas.Handle; VMRBitmap.rSrc := osb.Canvas.ClipRect; // VMRBitmap.rDest.left :» 0.12; VMRBitmap.rDeat.right 1.25; VMRBitmap.rDest.top := 0.85; VMRBitmap.rDest.bottom:» 0.9; VMRBitmap. fAlpha := alpha ; pBitmap. SetAlphaBitmap (VMRBitmap) ; end end; Деинициализация интерфейсов DirectShow листинг 4 procedure Tvid.dshowclear; begin if Assigned(MediaControl) then begin MediaControl.Stop; MediaControl:» NIL end; if Assigned(BasicAudio) then BasicAudio := NIL; if Assigned(BasicVideo) then BasicVideo :» NIL; if Assigned(VideoWindow) than VideoWindow := NIL; if Assigned(pBitmap) than pBitmap NIL; if Assigned(pConfig) then pConfig := NIL; if Assigned(pRenderer) then pRenderer := NIL; xf Assigned (pGrabber) then pGrabber : = NIL; if Assigned(GraphBuilder) then GraphBuilder:= NIL; CoUninitialize end; Рис. 2. Окно тестового проекта ТВ-плеера событии нашей формы FormResize(). Реализация по- добного подхода представлена е листинге 5. При этом мы получаем возможность не только уменьшать и увеличивать видеоизображение, но и рас- полагать его в произвольной точке на панели видеоокна. То есть фактически, к примеру, увеличить произволь- ный участок ддя подробного рассмотрения. Уже не- плохо, да? Долгожданное изображение Скомпилируем тестовый проект по клавише <F9>, и введем любой URL адрес из нашей таблицы 1. За- пустим просмотр канала нажатием на кнопку <ВКЛ>. При начальной инициализации вы увидите черное окно. Как только данные будут буферизированны, мы увидим изображение, а чуть позже и услышим звук (см. рис. 3 и рис. 4). Как видим, трансляция с МКС еще работает.. Полнофункциональный ТВ плеер Теперь отставим наш тестовый проект и займемся вплотную утилитой для просмотра ТВ каналов. Для этого создадим новый пооект в среде TDL, скопируем Ориентация видеокни ЛИСТИНГ 5 и отслеживание развертывания формы проекта procedure Ivid.FormResize(Sender: TObject); begin // ориентация окна видео- if Assigned(VideoWindow)then begin videoHeight:= zz*vid.ClientHeight div 100; videowidth :» zz*vid.Clientwidth div 100; videowindow.SetWindowPoeition(0, 0, videowidth, videoheight) end end; Привязка вторичной формы OSD поверх основной ЛИСТИНГ 6 private protected procedure CreateParams (var Params: TCreateParams) ; override; implementation procedure Tform2.CreateParams; begin inherited; Params.WndParent:= vid.Handle end; 22 L| Радиолюбитель - 02/2011
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Г Рис. 3. Тестовая утилита. Прием вещания с сервера НАСА Fie Edit Search View Project Run Component Tods Window Help •v- l - П ' 1 ‘ ' . h’ MU U 'll Object Inspector V X , Unrtl< f’j» webcamS niw y. c [Properties ] Events' □Action 'Enable True iHdpCtO Hrt ’Visible Fahe □Help and Hints ’HdpCtO iHelpKj ’HelpTyhtContext (Hint □'input ЕпаЬЦТгие □'Layout Algn alClient Рис. 4. Тестовая утилита. Прием вещания телеканала “Улыбка ребенка” вышеописанный модуль инициализации и управления видеоокном На форму добавим следующие компонен- ты: JCLVideo (на замену TPanel, будет выполнять двой- ную роль: основную, для работы с WEB камерой и вывода изображения с принятого потока), ТРорирМепи (для меню утилиты), парочку таймеров TTimer (для син- хронизации дополнительной информации и для рабо- ты модуля OSD) и панельку TPanel (для отображения текстовой информации и в качестве заголовка). Са- мой форме зададим свойства без бордюра border=none и заголовка (см. рис. 5). Создадим еще одну форму, осуществляющую фун- кцию OSD (отображение текстовой информации поверх нашего видео-окна) и зададим в свойствах формы про- зрачность по черному цвету TransparentColor=black (см. рис. 6). Причем, осуществим привязку положения данного видео-окна к положению основной формы на рабочем столе и показ ее на две секунды по команде смены канала с дальнейшим скрытием. Для того, чтобы фор- ма OSD была все время поверх основной, в секции private добавим перехватчик сообщений и в основном теле модуля назначим родителем основное окно, че- рез WndParent (см. листинг 6) Далее, ведь нам необходимо где-то хранить базу каналов? Мало того, желательно иметь возможность эту базу корректировать, и лучше в визуальном ре- жиме прямо в плеере, а не в файле настроек. Для чего Рис. 5. Среда TDL. Окно основного проекта ТВ-плеера Object Inspector ¥ X ^Unitl ; j^Unit3 ’? ind2 -J | Р*сс«тж [Events__________________ □•Action rCaptfo’l jEnabteTrue ‘HelpCcO ’htc i Visible True □'Drag, Drop and Docking ;DragC‘crDrag .DragKfdkDreg 'DragMdmManual □jHelp and Hints. iHdpCcO Rfe Edit Search View Project Run Component Tods Window Help d3я 'X *0: i- ’; s «г-* ; ♦ * ♦ Рис. 6. Среда TDL. Окно OSD - - ' lyfFelb- phi i ,< । Ffe Edt Search Wew Project Run Согорспегй Tods Whdow Help jrj 1 * x ’i *>K . Object Inspector V X ', ($ Urutl Э Umt3 Ji Un*2 ^webcam3 cfwnn у |Ptcperties| Events; ___________ B-Actlor» * Eo^taTrue 'HdpCtO 'Hint iVifitte True B.Oiag, Drop and Pocking 4>agCcrDrag ^aflkidKkag .C'fagMdrnMan'jal □Tte*P and Hints 'HelpCcO Helpife 'HelpT>htContext ,Hint 'ParentTrue 'showFTrue ЕТгчжй ^EnabfeTrue Blay»* 'ABpn afftone lAipiWFalse Рис. 7. Среда TDL. Окно настроек с визуализацией базы ТВ каналов добавим последнюю третью форму к проекту и распо- ложим на ней несколько управляющих элементов и компонент TValueListEditor с двумя колонками под URL-адрес канала и само название канала для ото- бражения его в OSD модуле (см. рис. 7). Расписывать подробно все нюансы создания интер- фейса не будем, это достаточно объемная работа, тем более есть исходники проекта, в которые вы всегда сможете заглянуть [7]. Обратим ваше внимание лишь на основное... 23 Ролиопк"|битепь - 02/201 1 I
fl ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Меню навигации Какая же утилита просмотра те- леканалов обходится без навига- ции? Ведь удобство управления - вторая по значению функция пос- ле просмотра. Прежде всего, доба- вим возможность перехода с кана- ла на канал как с помощью циф- ровых клавиш (как реализовано в большинстве тюнеров), так и воз- можность управления курсорными клавишами и колесиком мышки. Для этого назначим следующие об- работчики: • процедура FormKeyDown() будет перехватывать нажатия на клавиатуре; • процедура FormMouseWheel() будет перехватывать вращение колесика мышки. Рассмотрим подробнее клави- ши управления: • LEFT, RIGHT - переключение ТВ каналов (или адресов WEB камер), • DOWN, UP - регулировка громкости аудиопотока (заметьте, независимо от общей громкости в системе); • 0...9 - клавиши на цифровом блоке клавиатуры и цифры на основной клавиатуре (ведь у пользователя может быть и ноутбучная клавиатура, на которой цифрового блока клавиш, как правило, нет). Причем, набор номера канала цифровыми клавишами будет осу- ществляться в два этапа***: в пер- вом - идет нажатие первой цифры из номера, а во втором - второй. Для того, чтобы уровень гром- кости резко не изменялся, добавим логарифмическую характеристику в регулировку и сохранение в INI- файле текущего уровня громкости. Реализация подобного подхода представлена в листинге 7. Скомпилируем наш основной проект по <F9> и проверим нави- гацию по каналам щм. рис. 8...10). *** Комментарий автора. Условимся, что номер канала у нас будет состоять из двух цифр, т.е. двухзначный. При этом на экране будет отображаться индикатор на- бираемой цифры. Это обязатель- ное условие. Управление громкостью аудиопотока и ТВ-каналами ЛИСТИНГ 7 procedure _s«tvol (k: Integer); var _val: longint; db : integer; begin if assigned(BasicAudio) then begin ^_val:<= (65535 * gl_vcl) div 100; /7 нормируем характеристику уровни громкости к логарифмической db:» trunc(33 22 * 100 * ln((_val+lB-6)/65535)/1п(10)). BasicAudio.put_Volunie(db); // регулируем уровень громкости аудиопотока end; end; procedure tvid.setvol(p: integer); begin if p>0 then begin inc(gl__yol) ; if gl_vol> 100 then gl_vol:»100; end else begin gl_yol:= gl_yol-l; if gl_vol<0 then gl_vol:» 0; •nd; ^setvol (gljvol) ; ini.writeinteger(vAUDIO",'volume',gl^_vol); // сохраняем уровень текущей громкости- end; procedure Tvid.FoxuiKeyDown(Sender: TObject; var Key; Word; Shift: TShiftState); var t: integer; begin if (key=vk_left) then scroll (-1); // переключаем ТВ-канал вниз if (key=vk_right) then scroll(1); // переключаем ТВ-канал вверх if (key=vk_down) then setvol(-1); // уменьшаем громкость if (key=vk_up) then setvol(1); // увеличиваем громкость // обработка цифровых клавиш- if ((96<=key)and(key<=105))or((48<=key)and(key<=57)) then begin (96..105}(48..57} if key>=96 then t: = 96 else t:» 48; select:» select + inttostr(key-t); if strtoint(select) =*0 then select:» inttostr(gl_adx+l); en^ind:» true; // запускаем таймер для отображения OSD en_num:= true; end; // сохраняем настройки последнего, выбранного пользователем, канала ini. writeString ("WEBCAM",' default' ,ht) end; procedure Tvid. ForniMouseWheel (Sender: TObject; Shift: TShiftState; WheelDelta: Integer; MousePos: TFoint; var Handled: Boolean); begin // регулируем громкость no движении колесика мыши- setvol(wheeldelta) end; Добавление клавиш BACKSPACE и ENTER procedure Tvid.FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word; Shift: TShiftState); var t: integer; begin if (key«=vk_lef t) or (key=vk_back) then scroll(-1); // переключаем ТВ-канал вниз if (key=vk_right)Or(key=vk_return) then scroll(1); // переключаем ТВ-канал аверх Лентяйка или... удаленное управление с мобильного Как реализовать возможность удаленного управления? Вспомним из нашей прошлой статьи [8], что мы уже управляли компьютером (нет- буком) через наш мобильный по каналу блютуз. Так что же мешает использовать эту возможность? Ничто не мешает, мало того, в клиент- сервере PuppetMaster присутству- ет возможность эмуляции клавиш листинг 8 клавиатуры. Несмотря на то, что в данном приложении есть возмож- ность создать отдельный профиль управления для любого приложения, мы решили не усложнять жизнь и ис- пользовать имеющийся. Еще раз вглянем на экран телефона с запу- щенным клиентом в режиме управ- ления рабочим столом. Нажмите на кнопку <*> (см. рис. 11). Какие из клавиш остались сво- бодными? А вот, смотрите, кнопки U Радиолюбитель - 02/2011
{| ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ [} Рис. 8. Прием телеканала “ТБН" Рис. 9. Прием телеканала “РБК" Рис. 10. Прием телеканала “РТР-24” Рис. 11. Экран эмуляции клавиш удаленной клавиатуры на мобильном телефоне Рис. 12. Режим “лентяйка” © <Backspace> и <Enter> можно использовать для переключения ТВ каналов. Этого вполне достаточно, тем бо- лее что регулировка системного уровня громкости уже предусмотрена в программе. А значит, наша задача упрощается. Назначим соответствующие обработчики нажатий данных кнопок. Для этого перепишем процеду- ру FormKeyDown() из листинга 7 следующим образом (см. листинг 8). Тестируем управление Запустим ТВ-плеер на компьютере (нетбуке, ноутбуке) и приложение PuppetMaster на телефоне. Войдем в режим управления рабочим столом и попереключаем каналы, сидя на диване (см. рис. 12). Радиолюбитель - 02/201 I [I 25
------О ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ I1 **** Комментарий автора. Если у вас возникли проблемы с просмотром телеканалов через Интернет, то: 1. Убедитесь, что в вашей системе установлены кодеки WindowsMedia и MPEG4. 2. Если вы используете подключение к Интернет по диалап или через локальную сеть, то уточните у провайдера, не блокируется ли протокол MMS. 3. Убедитесь, что ваш файрволл или антивирус не блокирует потоки вещания. Заключение Приятного вам просмотра и широкого канала! Было бы неправильным не упомянуть о том, что есть онлайн-плеера, без рекламы, с возможностью про- смотра прямо на сайте. Например, портал EarthMediaCenter Radio [9]. В его плейлисте собрано немалое коли- чество адресов ТВ станций, вещающих по всему миру. Но это отдельная тема, основанная на использовании FLASH (флеш) и XML - технологий. Мы остановимся подробно на ней в наших следующих статьях. Ресурсы тестового и полнофункционального проектов ТВ-плеера для приема потокового видео, SDK с хэде- рами DirectShow под Delphi, компонент видеозахвата JCLVideo для локальной USB камеры (архив ontv.zip) вы можете загрузить с сайта нашего журнала: http://radioliga.com (раздел “Программы”), а также с сайта автора: http://raxp.radioliga.com Если тема представляет для вас интерес - пишите, задавайте вопросы на форуме: http://raxp.radioliga.com/forum Литература, ресурсы 1. Е.Бадло, С.Бадло. Ваш онлайн - радиоприемник или... Охота за радиолюбительским эфиром. - Радиолю- битель, 2010, №9, с.42-49. 2. http://www.adobe.com/ap/products/flashmediaserver 3. http://ru.wikipedia.org/wrki/FFmpeq 4. http://red5.org 5. Е.Бадло, С.Бадло. МКС онлайн-трансляция... или радиоприемник и видео себе на сайт. - Радиолюбитель, 2010, №10, с.24-31. 6. IDE Среда TurboDelphi-Lite portable - http://www.andyaska.com/?act=download&mode=get&id=34 7. Ресурсы тестового проекта утилиты видеозахвата и загрузчика - http://raxp.radioliga.eom/cnt/s.php?p=webc.zip 8. Е.Бадло, С.Бадло. Блютуз технологии. Управляй с мобильного. - Радиолюбитель, 2011, №1, с.28-31. 9. http://earthmediacenter.com/en/web-dev-tv.html 10. О технологии Windows Media. Сайт Microsoft - http://www.microsoft.com/windows/windowsmedia 11. Немного об интерфейсах DirectShow - http://directshow.wonderu.com RAMEDIA™: http://raxp.radioliga.com/ I-------------------------------------------------------------------------------------------1 I Приглашаем к сотрудничеству организации, занимающиеся разработкой, произвол- I | (СЭк ством, продажей электронных компонентов, радиоэлектронной аппаратуры, программ- | | ного обеспечения для прикладных целей, а также научно-исследовательские центры и | учебные заведения. На страницах журнала Вы можете разместить анонсы новинок производства, описание интересных разработок в области радиоэлектроники, теорети- । . ческие материалы, справочные данные радиоэлектронных компонентов. Журнал "Радиолюбитель" - это источник оперативной информации, читателями которого являются как радиолюбители, так и студенты и преподаватели технических учебных заведений. I Ждем Ваших материалов! I___________________________________________________________________________________________I Официальный сайт журнала «программист»: http://procoder.info/ 26 U Радиолюбитель - 02/201 I
МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ | В предыдущей статье [1, 2] я рассказал про среду разработки | CodeVision AVR на примере простенького, но не совсем бес- । толкового проекта. Алексей Семенов В этой заметке я продолжу рассказ про CodeVision. На выходе Lahti, Finland ' получится несложный одноканальный термостат. Заодно E-mail: swaj+etana@swaj.net I попробуем подключить к нему ЖКИ индикатор CodeVision AVR, проект №2 или Движемся дальше (практикум по микроконтроллерам Atmel AVR) Схемотехника Итак, техзадание простое - тер- мостат. С помощью такого устрой- ства можно управлять подогрева- телем и поддерживать температу- ру в каком-то заданном интервале, скажем от +1°С до +50°С. Нужно предусмотреть возможность изме- нения настроек температуры и ка- кой-то простенький индикатор. Датчиками температуры восполь- зуемся такими же, то есть поста- вим Dallas DS1820/DS18B20 с ин- терфейсом 1-Wire. На мой взгляд, довольно удобно использовать алфавитно-цифро- вые ЖКИ со встроенным контрол- лером. У них небольшое энергопот- ребление, маленькие габариты. ЖКИ индикаторы бывают от 1x8 (одна строка восемь символов) до 4x40. В настоящее время система команд контроллера стандартизи- рована, и практически все выпус- каемые модели имеют HD44780 со- вместимый контроллер (в четырех- строчных моделях устанавливают- ся два HD44780). Распиновка тоже стандартизована - 14 контактов питание/управление полюс два контакта для питания подсветки (backloght, если она есть). Обмен с ЖКИ контроллером производится по параллельной шине. Возможен обмен полубайтами (nibbles), что позволяет сэкономить четыре про- водника и, соответственно, линии порта микроконтроллера. В CodeVision AVR есть поддер- жка такого рода ЖКИ как на уров- не Code Wizard’a, так и на уровне библиотек, что сильно упрощает жизнь ©. С учетом вышеописанных тре- бований получается следующая схе- ма (рис. 1). Для изменения темпе- ратур предназначены три кнопки - “Set”, “+” и Разъем для ISP программирова- ния и подключение DS1820 точно такие же, как и в предыдущем про- екте [1, 2]. Добавилась силовая часть на опторазвязке VD9 и сими- сторе VD8. ЖКИ подключен на PORTC. Ре- зистором R3 можно регулировать контраст изображения индикатора. XPt ISP STK2C0/300 MOSI MISO SCK RESET 10 P80 (PCINTfi/XCKO/TO) PB1 JPCINT9/CLK0/T1) PB2 (1NTW/INI2/AIN0) РВЭ JPCINTti/OCDA/AINl) 7------ P04 JPCINT12/OCOB/SS) P05 (PCINT13/M0SII PB6 (CINT14/MISD) PB7 (PCINT15/SCK) RESET vcc GNO XTAL2 XTAL1 POO (PCINT24/RXD0) PD1 IPCINT25/TXD0) PD2 |PCINT2fi/RXDVINTW РОЗ (PCINT27/TX01/INT1) P04 (PCINT2B/XCK1/0C1B) P05 {PGNT29/0C1AJ PD6 IPCINT30/DC2B/ICP) 15_____ Ъ_____ 1?_____ IB_____ 11... 2fi____ ATMEGA164PV Г Рис1 РАО (АОСС/РПМТО) PAI IA0C1/PCINT11 РА2 IADC2/PCINT2) РАЗ IADC3/PCINT3J РА4 (A0C4/PCINT4) РА5 JADC5/PCINT5} РА6 (ADC6/PCINT6) РА? JAOC7/PCINT7) PC? IT0SC2/PCINT23) РС6 ITDSC1/PCINT22) pcs -------------- РС4 РСЗ РС2 PCI РСО РО? IT0I/PCINT21) (T0D/PCINT20) (TWS/PCINT19) ITCK/PCINTW ISDA/PCINT17J ISCL/PCINTifi) (0C2A/PCINT31) AREF GND AVCC 40 39____ 3fl___ 37____ 36____ 34 33____ 32____ 31____ 30____ 29_____ 2fi____ 2? 26_____ 2S_____ 24_____ 23_____ 22_____ 21 R3 10K Радиолюбитель - 02/201 I U 27
О МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ U UbAPiTO | USART1 | Analog Сотри ratal ADC | 5П ] 120 | 1Wire 2Wirc (I2C) ] LCD Eil-bangea | Pi jject Informaoon Chip j Ports ] ExternsHRQ | Timers “roararn Type: ^Application г’ие’А J OSORTO | UbARTI । Analog‘'cmparator Bit-Banged | Project IrTomaton Chip ] Ports | External IRQ Timers ADC | SPI | I2C I 1 Wire .2Wirfe(l2C) LCD Chars /Line .Wji PORT Bit 0 RS (LCD Fin 4) PORT Sir - RD (LCD Fin 5) PORI Bil2-tN (LuDPinB. PORT Bit 3-Free PORT В» 4-DB* (LCD Pin 11} PORT Bit 5 -DBS (LLD Pinlzj FORT BnB-DBBtlCDPrr 13) PORT Ви 7-DB7 (LCD Pin 14) J/ Program Fusj Bit(s): fv CKSEL0=0 Г CKSEL1=0 к CKSEL2=0 *7 CKSEL3=0 Й SUT0=0 «“ SUT1=0 Г CKOUT=0 Г CKDIV8=0 Г BOOTRST4) P bootszo=o |5 800TSZ1=0 r EESAVE=0 Г WDTON=0 ГJTAGEN=0 П OCDEN=0 P BODLEVEL0=0 P BODLEVEL1=0 Г BODLEVEL2=0 Рис. 4 Программирование Запускаем Code Vision AVR. Вы- бираем пункт ‘Create New...”. Я не стал ставить кварц, поэтому выби- раем тактовую частоту, равную внутреннему RC генератору без де- лителей тактовой частоты (рис. 2). Все манипуляции с ЖКИ тоже проделаем в Wizard’e. Достаточно указать порт для подключения ин- дикатора (PORTC) и количество символов в строке Внизу появится информация для принципиальной схемы. Свободный порт Bit 3 как раз задействуем под DS1820 (рис. 3). Я опускаю настройку портов (DDR), таймеры и все прочее, по- тому как ничего принципиально но- вого тут нет. В программе предусмотрена об- работка трех кнопок в обработчи ке прерывания таймера. Первая Khot «ка “Set”, алгоритм предполага ет задержку в несколько секунд для активации. Это сделано просто для удобства, чтобы при случайном кратковременном нажатии не попа- дать в меню настрек. Fuse’bi прошиваются следую- щим образом (рис. 4). Исходные тексты проекта доступны для скачивания на сайте автора [3] и сайте редакции. Наладка устройства Устройство собрано на макет- ной плате (рис. 5) и расположено в готовом корпусе. Дополнительно собран блок пи- тания на маленьком трансформа- торе, диодном мостике с фильтром на электролите. Стабилизатор на 5 В - 7805 Ток потребления очень маленький, по- рядка 10-18 мА, так что никакой радиатор не нужен. Симистор в силовой части нуж- но поставить на радиатор при на- грузках свыше 300 Вт. На передней панели корпуса ус- тройства расположены ЖКИ, свето- диоды включения питания и на- грузки, три кнопки управления (рис. 6). Рис. 6 [ Вид заставки после включения приведен на рис. 7. Рис. 7 28 [| Радиолюбитель - 02/2011
fl МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ [I Если не подключен или неисп- равен DS1820, на индикаторе бу- дет отображена информация (см. рис. 8). л "..... ‘ ..""" ERROR DS1820 failure I Рис. 8 | Если все хорошо, пишем теку- щую температуру и состояние по- догревателя - On/Off (см. рис. 9). | Рис. 9 ~ При нажатии на кнопку “+” или можно посмотреть настройки температуры. В данном случае по- догреватель включается при темпе- ратуре +2°С и отключается при +6°С (см. рис. 10). |Рис.1О Если удерживать кнопку “Set” в течение нескольких секунд, попа- даем в меню установки температу ры, сначала кнопками “+” и ус- танавливается нижний предел (см. рис. 11). I Рис. 11 [ Потом нажимаем “Set” и выстав- ляем верхний предел температуры (см. рис. 12). [~ Рис. 12 [ На этом наладка закончена. Исходные тексты проекта (файл avrtstat-1.0-src.zip), прошивку для датчиков DS18B20 (файл avrtstat- 1.0-ds18b20.hex.zip) вы можете заг- рузить с сайта нашего журнала: http://www.radioliga.com (раздел “Программы”) а также с сайта автора: http://swaj.net/ ресурсы 1. Алексей Семенов. Пошаговое создание проекта в CodeVision AVR (практикум по микроконтроллерам Atmel AVR). - Радиолюбитель, 2011, №1, с. 27-31. 2. http://swai.net/zametki/avr/cvavr/index.html 3. nttP’ '/3wai.net/zar4etk1/avr/aV1tStat/index.html Сигнализатор Возвращаясь к напечатанному "Закройте дверь!"-2 (СЗД2) ("рл", №1/2011,с.32-35) Полные ответы к ребусам (№№1...7): 1) . Повторитель [ поляризованное(129), детектор, эмиттер(346), импульс]. 2) . Одновибратор [ однопереходный(1234), вибратор ]. 3) . Меандр [ Омега(23), анод(З) Венгр ]. 4) . Токовый ключ [ еток, овый(азб. Морзе), ключ ]. 5) . Разряд конденсаторов [ разъем, ряд “к”, неон, детектор(12), инструмент(23), индикатор, “Повтор"(23) ]. 6) . Исключить [ диск, ключ, эмиттер(34), дрель(5) ]. 7) . Вход разрешения генерации [ вход, раз(азб. Морзе), решение(7=Я), геркон(1262), рации ]. Итак, номера ребусов (и количество букв в ребусах): 1(11); 2(12); 3(6); 4(11); 5(19); 6(9); 7(23). Складываем количества букв, содержащихся в ответах к нечетным ребусам: 11 + 6 + 19 + 23 = 59. Переводим 59 в двоичную систему счисления: 111011. Получившийся пароль (6 двоичных разрядов) к архивированному файлу “SZD2_dop”: 111011. Александр Ознобихин, г. Иркутск Вниманию читателей! Для тех подписчиков нашего журнала, кто не имеет доступа к сети Интернет, редакция предоставляет возможность получить прошивки, программы, чертежи печатных плат на электронных носителях. Заявки ждем по адресу: РБ, 220015, г. Минск-15, а/я 2. Радиолюбитель - О2/2О1ТЦ
{] ЛИС1АЯ СТРАНИЦЫ U Е.Л. Яковлев । г. Ужгород, Украина В настоящее время электродвигате.1 im очень часто составляют конкуренцию бензиновым двигателям многих моделей автомо- билей и самолетов. Этому способствовало снижение стоимос- ти и массо-габаритных показателей источников питания и электродвигателей для моделей. Большие потребляемые токи электропривода потребовали создания соответствующих схем регуляторов. Регулятор Для электродвигателей моделей В настоящее время электрообо- рудование большинства моделей по- требляет ток до 40 А при напряже- нии источника от 1,2 В до 19.2 В Его обеспечивают от шести до шестнад- цати NiCd или NiMn аккумуляторов. Схема устройства показана на риг 1. В качестве исполнительного ус- тройства регуляторов использованы шесть силовых полевых MOSFET тран- зистор 'в Т2.. .Т7 типа IRFZ44N. Их ха- рактерной особенностью является очень маленькое сопротивление силовых каналов в состоянии про водимости - около 0,003 Ом. Не- достатком является то, чтс для уп- равления этими транзисторами требуется только одна полярность напряжения. Это не позволяет со- здать простую схему с изменени- ем направления вращения элект- родвигателей, но схема пригодна использоваться без доработки для авиамоделей. Управляюший сигнал подается с RC-поиемника на контакты ко- лодки К1. Транзистор Т1 через оп- топару IC1 типа CNY17 изменяет напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя IC2-B типа LM358. ОУ IC2-A используется как ге- нератор треугольного напряжения. Оно приложено на инвертирующий вход ОУ IC2-B. Эта микросхема сравнивает его с напряжением на 30 [| Радиолюбитель - 02/2011
fl ЛИСТАЯ СТРАНИЦЫ Ц конденсаторе С5. Результатом сравнения является PWM сигнал на выходе микросхемы. Он использу- ется для управления выходной си- ловой частью устройства. Регулировкой величин подстроен ных сопротивлений Р1 и Р2 произво- дят подстройку параметров генерато- ра так, чтобы обороты электропривода модели изменялись на 100% при изменении управляющего сигнала на входе схемы рис. 1 Для защиты силовых полевых транзисторов от всплесков напряже- ния на входе из-за работы электро- двигателей модели, потребляющих значительные токи, используются стабилитроны и диоды D1 ...D14. Напряжение питание схемы по- дается к контактам колодки Л, а исполнительный электродвигатель подключается к контактам колод- ки J2. Микросхема IC1 типа 78L05 яв- ляется стабилизатором напряже- ния +5 В для питания управляющей части схемы. Литература 1. Vykonovy regulator motoru pro RC ос defy // Amaterske RADIO. -2010. -№11. -S.18-19. | В некоторых случаях на практике требуются преобразователи им- । пульсных сигналов, например, звуковых электронных инструментов, । в прямоугольные. Применяемые для этого электронные схемы требуют и наличия источника питания. В том случае, если входные ! сигналы достаточно мощные, их можно использоват । > для питания схемы. Описанное в чешском радиолюбительском журнале [1] им- ел. Яковлев I пульсное устройство не только формирует прямоугольные сигналы г. Ужгород, Укоаинь I из входных сигналов, но и использует их энергию для питания схемы. Импульсное устройство Схема устройства приведена на рис. 1. Входной сигнал подается на кон- такты колодки К1. Далее входные си- нусоидальные или импульсные сигна- лы разделяются. Одни из них проходят через конденсатор СЗ, выпрямляется диодным выпрямителем D1-D2 и сгла- живается накопительным конденсато- ром С2. Его энергия является источни- ком питания схемы формирователя. Она выполнена на шести инверторах микросхемы IC1 типаСО4069. Входной сигнал подается на формирователь через конденсатор С1. Инвертор цифровой микросхемы IC1-A за счет применения резистора R1 работает как усилитель-ограни- читель линейных входных сигналов. Инверторы IC1-B...IC1-F формируют сигнал до прямоугольной формы и уси- ливают его. Параллельное включение последних трех инверторов сделано для увеличения их выходного тока. Вы- ходной сигнал с потенциометра Р1 по- дается на выходную колодку К2. Приведенная схема рис. 1 имеет ограничения как по минимальному уровню входных сигналов, что обуслов- лено минимально допустимым напря- жением питания микросхемы IC1, так и максимальным входным напряжением схемы. Не следует забывать, что мик- росхема CD4069, как и подавляющее большинство аналогичных цифровых микросхем, по ТУ имеет верхний пре- дел напряжения питания 15 В. Проще всего вместо диода D1 в схеме рис. 1 использовать стабилит- рон с напряжением стабилизации 12... 15 В. В статье [1] предлагалось аналогичное решение - включить за- щитный стабилитрон параллельно конденсатору С2. Номинал резистора R1 на схеме рис. 1 в оригинале статьи [1] не был указан - стояли только три вопроси- тельных знака, но в спецификации к этой схеме (А20 71) было написано - 1 МОм, поэтому это уточнение сдела- но и на рис. 1 настоящего дайджеста. Литература 1. Tvarovac obdelnikoveho signalu // Amate'skc RADIO. 2010. №7. S.4.
fl МАСТЕР КИТ ч-£ЕВПр | Эта статья особенная: она посвящена практическому приме- | нению набора МАСТЕР КИТ! Причем автор самостоятельно । поставил задачу и успешно ее решил. А в этом помог ему . набор МАСТЕР КИТ МР324! Автор этой статьи стал победите- ’ лем конкурса по практическому применению набора МАСТЕР Тимофей Носов КИТ. Мы поздравляем Тимофея и желаем ему дальнейших г. Саратов I творческих успехов! Контроллер RGB ленты с дистанционным управлением от модуля МР324 Мастер Кит Контроллер RGB предназначен для управления многоцветной све- тодиодной подсветкой. Контроллер управляется по радиоканалу моду- лем 4-х канального дистанционно- го управления МР324 МАСТЕР КИТ. МР324 предназначен для модерни- зации различных радиотехнических и бытовых устройств, например, ра- диоуправляемых моделей,проекти- рования дистанционного открыва- ния дверей, жалюзи и т.п. Модуль МР324 состоит из платы приемни- ка и брелка-передатчика. [ Рис. 2 | 32 ------------------------ Технические характеристики Передатчик: Напряжение питания, В_____________________________12 (23A12V) Ток потребления, мА____________с____________________________4 Частота, МГц__________________________________________433,92 Выходная мощность, мВт_____________________________________1 Габаритные размеры, ДхШхВ, мм______________________ 65x40x15 Приемник: Напряжение питания, В______________________________________5 Ток потребления, мА________________________________________12 Макс, нагрузка выходов, мА________________________________100 Частота, МГц________________________________________ 433,92 Полоса пропускания, МГц___________________________________±5 Чувствительность, мкВ_______________________________________5 Вре:ия включения, сек______________________________________1 Дальность (прямая видимость), м____________________________30 Габаритные размеры, ДхШхВ, мм______________________ 50x25x1" Внешний вид МР324 представ- лен на рис. 1. Структурная схема МР324 при- едена на рис. 2. На рис. 3 показаны выводы под- ключения МР324. Рис. 3~| Назначение разъемов подклю- чения: 1 - выход 4-го канала управле- ния; 2 - выход 3-го канала управле- ния; 3 - выход 2-го канала управле- ния; 4 - выход 1 -го канала управле- ния; 5 - GND - общий; 6 - СОМР - не используется; 7 - +Vcc - питание +5 В; 8 - СОМР - не используется; Ант - подключение антенны; GND - общий; S1 - кнопка добавления брелков; LED - индикатор работы. Контроллер RGB собран на мик- роконтроллере ATtiny2313. Плата при- емника МР324 имеет небольшие га- бариты (50x25 мм) и монтируется не- посредственно на плате контроллера. [| Радиолюбитель - 02/2011
fl МАСТЕР КИТ fl Схема контроллера RGB ленты приведена на рис. 4. Основные функции управ- ления (по кнопкам пульта): 1) включение белого цвета свечения и выключение; 2) последовательный плав- ный перебор цветовых оттен- ков свечения из непрерывно- го спектра; 3) обратный последова- тельный плавный перебор цветовых оттенков; 4) включение одного из че- Рис. 6 тырех спецэффектов: - автоматический плавный пе- ребор цветов, - режим стробоскопа цветом из предыдущего эффекта, При прошивании микроконтрол- лера ATtiny2313 следует устанавли- вать следующие фьюзы (ом. рис. 5). Рисунок печатной платы уст- ройства (на плате предусмотрены Fite Edit Frogram Read Compare Help СЬр. |аТ1^2313~^3 Л I оф Сяк- |e.ooo6oo jgj MHa , FLASH Start kT" h End ' ♦ ОчсЬигкТШ Chp Ptogrammrig Dprnrrs FLASH Lock Sts G Protection . Г Ftoflramnwsgrfsabted f Erogioffvrwig<x>dVenfcatioct ditabled ЕЕРЯОМ- Start.|6~~^ h h ' Cheduum 7t~88h P Program Fuse6it(s) № ckSELO-C P CKSEL1-0 Г CKSEL2-0 P CKSEL3-C___ Г ЖМММ Г suti-c Г скоито Г CKDIV84I Г RSTDISBL-0 Р BODLEVELO-O Р BODLEVEL1-0 Г BODLEVEL2-0 Г WDTON-0 Г ЕЕSAVE»0 Г DWEN-0 Р Check Sscrture Р Check Erasure Г" Preserve EEPROM p iferty | Рис. 5 - плавное включение основных цветов (красный, зеленый, синий), - режим перебора случайных цветов (эффект кристалла). Контроллером RGB можно уп- равлять и вручную, т.е. без модуля МР324, путем подачи управляющих сигналов (лог.1) на соответствую- щие линии управления. посадочные места под подтягива- ющие резисторы i0 кОм...100 кОм для случая ручного управления) приведен на рис. 6. Фотографии собранного кон- троллера RGB см. на рис. 7. Внешний вид светового эффек- та приведен на рис. 8 (см. на 3-й странице обложки). Прошивку и файл печатной платы (файл MP324.zip) вы можете загрузить с сайта нашего журнала: http://www.radioiiga.com (раздел “Программы”) з и сайта разработчика: http://www.masterkit.ru । Более подробно ознакомиться с ассортиментом нашей продукции можно с । . помощью каталога “МАСТЕР КИТ’ и на сайте www.masterkit.ru, где представ- . лено много полезной информации по электронным наборам и модулям МА- 1 I СТЕР КИТ, а также приведены адреса магазинов, где их можно купить. ' Рис. 7 33 Радиолюбитель - 02/2011 []
fl "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ [} Александр Ознобихин I г. Иркутск I Имитатор звуков животных (ИЗЖ) Имитатор звуков животных (да- лее просто ИЗЖ) представляет со- бой ЦМ (цифровой магнитофон), предназначенный для воспроизве- дения записанных на компьютере коротких звуковых фрагментов. В ЦМ можно записать набор звуков (от 1 до 5) для кукольного театра или применить ИЗЖ в качестве дверного звонка со сменными (по настроению) звуками или музы- кальными пассажами. Не исключен вариант использования ИЗЖ для подачи кратких предупреждающих сообщений на транспорте, произ- водстве или в других обществен- ных местах. Отличительной особенностью ИЗЖ от других подобных устройств являются улучшенное соотноше- ние сигнал - шум записываемого и воспроизводимого сигнала за счет введения Г-образного фильтра по- стоянного тока в цепь питания ана- логовой части ЦМ. Второй отличительной особен- ностью ИЗЖ является использова- ние УМЗЧ повышенной мощности, который расширяет функциональ- ные возможности (увеличивает сферу возможного использования) ИЗЖ. В большинстве известных схем ЦМ задействован встроенный УЗЧ (выводы 14 и 15 DA1) - см. рис. 1. Однако он практически при- годен только при использовании динамических головок с повышен- ной звуковой отдачей, а в действи- тельности удовлетворительно ра- ботает только на низкоомные (бо- лее 16 Ом) и хорошо на высокоом- ные (300 Ом) высококачественные стереотелефоны. Дополнительно выходную мощ- ность УМЗЧ ИЗЖ можно получить простым увеличением напряжения питания до +22...25 3 (достаточно будет стабилизатор DA3 снабдить небольшим радиатором) Тогда в секторы памяти ЦМ можно запи- сать вместо голосов животных зву- ки природы: раскаты грома, шум ливня, морской прибой, порывы ветра, завывание вьюги. Эти при- родные (сравнительно тихие) зву- ки можно качественно воспроизве- сти, только имея внушительный запас по мощности Дополнитель- но для повышения качества вос- произведения рекомендуется вме- сто головки динамической исполь- зовать акустическую систему. Сердцем ИЗЖ является ЦМ - микросхема ISD1416 - однопрог- раммное записывающе - воспооиз- водящее устройство с ПЗУ, сохра- няющим во времени записанную информацию даже при выключен- ном напряжении питания гаранти- рованно в течение 100 лет. Объем ПЗУ зависит от примененного типа микросхемы DA1 - две последние цифры в ее обозначении указыва- ют на соответствующий объем (в секундах). Приведенная на рис. 1 микросхема цифрового магнито- фона DA1 имеет ПЗУ для записи в течение 16 секунд; ток потребле- ния в режиме выборки кристалла (при записи и воспроизведении) не более 15 мА; потребляемый ток в дежурном режиме - 0,5 мкА. Для записи на цифровой магнитофон следует нажать и удерживать кноп- ку SB2 “Запись”. Запись возможна, пока светится светодиод HL1. За- тем цифровой магнитофон автома- тически устанавливается в исход- ное положение и готов к воспроиз- ведению или (при необходимости) к новой записи. Записывать на цифровой магнитофон можно не менее 100 000 раз. ИЗЖ состоит из: - устройства выбора фрагмен- та на переключателе SA1 “Сектор', резисторов R1, R3, R4 установки логического уровня на входах А5, А6, А7 выбора сектора памяти ЦМ DA1; - органов управления: тумбле- ра SA2 включения питания; кнопок SB1 “Воспроизведение”; SB2 “За- пись” с резисторами R2, R5 уста- новки уровня логической 1; регуля- тора R7 уровня записи; - ЦМ DA1 с элементами “обвяз- ки” С1...С4. R8; SA1 'Сектор1 ПП8 X/Y R1 62k R3 62k R4 62k Др1 200 мкГн 2 — 4 — 8 - 0 SB 2 SB1 'Bocnp. _С1 DIR5 220Н62к Т_____27 26 DA1 ISD1416 ANA IN 23 PLAYL 24 PL AYE MIC MICREF RECL AGC A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 ANA OUT 2 3 4 5 6 9 10 20 21 17 18 25 19 V CCA V ccD V SSD VssA SP+ SP- REC XCLC 16_______ 28 12 ла________ 14 С2 0,22 R6 1k = C5 100 mk X10B VD1 R7 10k 0,047 R8 470k X 16B XS1 'Запись" VD2 RS 510 HL1 "Запись" АЛ307Б R10 22k С6 DA2 TDA 2030 R14 2k 2 R17 3 R12 150k C14 470mk x16B -тЬ 2™ Ома “Г" Юмк -L х16В R15 22k SA2 "Вкл." +12B +_L ch ~Г" 470мк X16B R16 Ц_10мк I/1R13 С9 "Т~х16ВК]22к ~Г" 10 мк Т х16В C7 0,068 220 mk x16B DA3 78L05 DA1 78L05 3 *ST VD1...VD2 КД522Б C12 0,22 S.8 V Рис.Г7 34 U Радиолюбитель - 02/201 1
{| "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ И - входной цепи R6, R7, С2 запи- си на линейный вход ДМ с диодным ограничителем VD1, VD2 уровня входного сигнала; - Г-образного ФПТ С5, Др1 пи- тания аналоговой части ЦМ; - индикатора “Запись” HL1 крас- ного цвета свечения с токоограни- чительным резистором R9; - регулятора уровня выходного сигнала ЦМ - подстроечного рези- стора R10; - УМЗЧ на ИМС DA2, элементах С6...С14, R11. .R17 и динамичес- кой головки ВА1; - интегрального стабилизатора DA3 пониженного (+5 В) напряже- ния с конденсаторами фильтра С7, СЮ, С12. Подготовка ИЗЖ к работе зак- лючается в следующем: 1). Включается питание тумбле- ром SA2. 2). Переключатель SA1 “Сектор” последовательно устанав- ливается в положения 7, 6, 5, 4, 3 и через разъем XS1 “Запись” с линей- ного выхода аудиокарты ПК записы- ваются выбранные звуки (5 файлов .wav). Запись производится при на- жатой кнопке SB2 “Запись”. В тече- ние f сего времени записи включа- ется и светится красный светодиод HL1. После отпускания кнопки SB2 светодиод HL1 гаснет. Уровень за- писи устанавливается потенциомет- ром R7, а также виртуально (на ПК) ползунковыми регуляторами “Гром- кость” в окне Volume control (режим “Вот произведение”). Необходимые аудиофрагменты можно создать (за- писать и модифицировать) в про- грамме “Звукозапись” (Путь: Пуск, прогоаммы, стандартные, развлече- ния, “Звукозапись”). Также готовые высококачественные файлы с рас- ширением .wav можно подобрать из директорий некомпилированных компьютерных игр и записать их на ЦМ, воспроизведя в “Звукозаписи” или другом музыкальном приложе- нии ПК. Не исключаются варианты записи на ЦМ от других источников звука (телевизоров, проигрывате- лей, магнитофонов, плееров), име- ющих линейный । ыход. При записи в 5 различных сек- торов, каждый раз следует “уклады- ваться” в 3,5 секунды [чтобы занять Радиолюбитель - 02/2011 [] Десятичный код Адресные входы: Максимальное время записи / воспроизведения Прим. А5 «1» А6 «2» А7 «4» 3 0 0 1 1 МД (3,5 с.) 4 1 1 0 2 МД (7 с.) 5 0 1 0 3 МД (10,5 с.) 6 1 0 0 4 МД (14 с) 7 0 0 0 БМД (17,5 с.) Примечания: 1) МД - минимальная длительность; 2) примененный автором экземпляр микросхемы '501416 имел при указанных на рис. 1 номиналах 17,5 (а не 16) секунд записи / воспроизведения. только один сектор (из пяти) от всего объема ПЗУ для записи]. Примеча- ние: ИМС - ЦМ типа ISD1416, приме- ненный в ИЗЖ, имеет гарантирован- ное время записи 16 секунд, однако время записи примененной в ИЗЖ ИМС DA1 оказалось несколько боль- шим и составило 17,5 секунд. Поэте му “цена” каждого из пяти секторов составляет 17,5 : 5 = 3,5 секунды. Прослушать качество записанных со- общений и установить (подстроеч- ным резистором R10) необходимый уровень громкости воспроизведения цифровым магнитофоном можно, на- жав на кнопку SB1 “Воспр”. На этом предэксплуатационная псд| отовка ЗИС заканчивается. В предыдущих двух абзацах был описан упрощенный способ записи в ЦМ. Предлагаем Вашему вниманию более подробное описа- ние режимов ЦМ и другие прове- ренные варианты разделения па- мяти ЦМ на секторы устройством выбора фрагмента - переключате- лем SA1: Устройством выбора фрагмен- та служит механический переклю- чатель SA1 - преобразователь де- сятичного кода в инвертированный двоично-десятичный код. Враще- нием дисково-зубчатой шкалы пе- реключателя можно устанавливать четырехразрядный двоично-деся- тичный код. который подается на адресные входы DA1. Адресные входы DA1 имеют две функции, ко- торые включаются в зависимости от логических уровней на их старших (“наибольших значащих”) разрядах - входах А6 и А7. Если на одном или обоих входах - логический 0, то эти входы являются адресными и ис- пользуются как стартовый адрес для текущего цикла записи (или воспроизьэдения). Адресная вход- ная информация считывается (и фиксируется) по отрицательному перепаду на входах “PLAYL”, “Р AYE” или REC” (выводы 23, 24, 27 DA1 соответственно). Если на обо- их входах (и А6, и А7) логические еди- ницы, то адресная информация рас- сматривается как специальные ко- манды для микропроцессорного ре- жима. В связи с вышеизложенным создать одновременно простой и элегантный” делитель объема памя- ти затруднительно. Для разделения объема памяти на секторы рекомендуется исполь- зоваТо 3 адресных разряда (А5, А6, А7) и устанавливать на дисковой шкале переключателя SA1 деся- тичный код - цифры от “3” до “7”, подавая на адресные входы двоич- ный код в соответствии с таблицей истинности (см. таблицу 1). Чтобы записать 5 независимых фрагментов, следует последова- тельно 5 раз устанавливать деся- тичный код от “7” до “3” (7, 6, 5, 4, 3), записывая каждый раз по 1 МД (3,5 секунды), не более. Можно, ко- нечно, записать и большие фраг- менты (из 1 - 5 МД). Например, если при записи использовано чуть более 1 МД, то цифровой магнито- фон полностью занимает следую- щий (2-й) сектор (равный также 1 МД). Занять при записи следующий сектор нельзя (как видно из табли- цы 1), только если на переключате- ле SA1 установлен десятичный код “3”. Из “4” можно занять сектор “3”;
----------------------------D из “5” - “4” и “3”; из “6” - “5”, “4” и “3"; а из “7” - “6”, “5”, “4” и “3”. Важной (хотя и само собой разумеющейся) осо- бенностью является то, что запи- сать на магнитофон можно сразу несколько фрагментов, а при вос- произведении оперативно выби- рать нужный записанный фрагмент. В простейшем случае, при записи и воспроизведении одного фраг- мента, следует установить SA1 в по- ложение “7” или “8”. Магнитофон сам выберет необходимое количе- ство секторов памяти для записи. В режиме воспроизведения с выхода “SP-” (вывод 15) DA1 сиг- нал через разделительный конден- сатор СЗ поступает на верхний вы- вод подстроечного резистора R10. С движка (среднего вывода) R10 сигнал поступает на вход УМЗЧ, сооранный на ИМС TDA2030 - об- кладку “минус” конденсатора С6. DA2 работает от источника посто- янного тока напряжением +12 В и имеет искусственную среднюю точ- ку (+6 В), которая формируется ре- зистивным делителем R13, R15. Входное напряжение +12 В посту- пает на конденсаторы фильтра С11, С12 и вывод 5 DA2, а напря- жение +6 В дополнительно фильт- руется конденсатором С9 и “заво- дится” на неинвертирующий вход (вывод 1) DA2 через резистор R12. Основой усилителя мощности звуковой частоты является ИМС фирмы SGS-Thompson, выполнен- ная в корпусе ТО-220 с 5-ю вывода- ми, сформованными в 2 ряда парал- лельно плоскости корпуса. В ИМС РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ встроена защита выхода от КЗ в нагрузке и термозащита, срабаты- вающая при температуре +150°С. ИМС предназначена для работы в аппаратуре среднего и высокого класса Согласно справочным дан- ным [1], TDA2030 имеет ток покоя не более 40 мА. Коэффициент уси- ления DA2 установлен соотноше- нием (частным от деления) номина- лов резисторов R12/R11 и R16/R14 (150 кОм / 2 кОм = 75) и позволяет получить на выходе (вывод 4) DA2 максимальное неискаженное синусо- идальное напряжение +6 В (размах) на нагрузке с импедансом 4 Ома. Цепь R17, С13, подключенная к выходу (выводу 4) DA2, является составной частью типовой схемы включения, несколько снижает уси- ление УМЗЧ на ультразвуковых (более 20 кГц) частотах и делает поведение DA2 более предсказуе мым. (Практически проверена и обнаружена стабильная работа DA2 при уменьшении емкости С13 до 0,022 мкФ.) Так как УМЗЧ DA2 работав! при сниженном (от макси- мального рабочего +25 В до +12 В) напряжении источника питания, потребляемый ток дежурного ре- жима составляет 22 мА. Для хоро- шего температурного режима DA2 TDA2030 установлена на неболь- шой (с суммарной площадью повер- хности 25... 100 см2) оадиатор из дю- ралюминия или красной меди. Оперативного регулирования громкости воспроизведения в ИЗЖ, по мнению автора, не требу- ется. Однако, регулятор громкости []---------------------------- не сложно ввести, заменив под- строечный резистор R10 потенци- ометром. Красный светодиод HL1 светится во время записи (при на- жатой SB2) и гаснет “по окончании ленты” (при заполнении всего объема ПЗУ ЦМ), а также кратков- ременно включается по окончании воспроизведения записанного зву- кового фрагмента. Собранный из исправных дета- лей и без ошибок в монтаже ИЗЖ работоспособен при первом вклю- чении. Если ЦМ будет не четко включаться на воспроизведение при нажатии кнопки SB1, следует увеличить емкость С1 до 1000...2200 пФ. Требуемый уро- вень громкости воспроизведения устанавливают подстроечным ре- зистором R10. В ИЗЖ использованы постоян- ные резисторы типа МЛТ, R10 - подстроечный СПЗ-38а. В качестве потенциометра R7 можно исполь- зовать малогабаритный перемен- ный резистор СПЗ-46М, или под- строечный СП4-1. Номиналы R1...R5 не критичны и могут быть от 22 кОм до 100 кОм. Конденса- торы С1, С2, СЗ, С7, С11...С13 г- керамические типа КМ; остальные - оксидные типа К50-35 или подоб- ные зарубежного производства. Емкость СЗ влияет на частоту сре- за нижних частот и может быть от 0,047 до 0,47 мкФ. Емкость конден- сатора С13 влияет на АЧХ в облас- ти сверхзвуковых частот, делает работу более стабильной и может составлять от 0,022 до 0,2 мкФ. Г~Рис. 2 Рис.3 36 U Радиолюбитель - 02/2011
fl "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ 1} Дроссель Др1 - ДМ 0,1 - может быть заменен любым другим с индуктив- ностью 100...500 мкГн. При отсут- ствии дросселя на его месте допус- тимо установить резистор сопротив- лением 100... 120 Ом. Кнопки SB1, SB2 типа KM1-I; тумблер SA2 MTS- 102 (SMTS-102), МТЗ или декоратив- ный - МТДЗ. Диоды VD1, VD2 мож- но заменить кремниевыми, напри- мер КД503, КД510, КД520...КД521 с любыми буквенными индексами или КД522А. Цифровой магнито- фон DA1 может быть ISD1416 или аналогичный (со временем записи- воспроиззедения 20 секунд - ISD1420). Интегральный стабилиза- тор DA3 имеет отечественный аналог КР1157ЕН502А. Светодиодный ин- дикатор HL1 может быть заменен, например, желтым АЛ307Е. Отече- ственный аналог DA2 TDA2030 - К174УН19. Головка динамическая ВА1 - например, 6ГДШ-1 (ЗГД 32), 10ГДШ-1 (10ГД-36К). Хорошо по- дойдут и малогабаритные акусти- ческие системы любого типа с со- противлением постоянному току не менее 2-4 Ом. При пайке тумблеров типа MTS (SMTS) следует избегать перегрева их контактов! Блок пита ния ИЗЖ должен обеспечевать на выходе стабилизированное посто- янное напряжение +12 В и ток не менее 0,5...0,8 А. Почти все детали ИЗЖ разме- щены на печатной плате из фоль- гированного стеклотекстолита тол- щиной 2...2,5 мм (рис. 2 и рис. 3) - . К выведу 6 (А5) DA1 DA1 К выводу 9 (А6) 0А1 SA1.3 х К выводу 10 (А7) DA1 SA1 5П4Н Резисторы R1, R3, R4 ИЗЖ сохраьяютс ’ Рис. 4 размерами 85x61 мм. Диаметр от- верстий на печатной плате под микросхемы 0,7...0,8 мм, под ос- тальные радиоэлектронные компо- ненты - 0,8... 1 мм, под соедини- тельные проводники - 1...1.2 мм, под крепежные отверстия и отвер- стия под радиатор - 3,2 мм. Переключатель SA1 типа ПП8 можно заменить переключателем типа ПП10, но он имеет большие размеры. Также вместо ПП8 мож- но применить более распростра- ненные галетные переключатели ПМ типа 5П4Н (5 положений, 4 на- правления), включив их согласно рис. 4. Авторский вариант ПП i [ыполнен из двухсторонне фольгированного листа стеклотекстолита. Одна сто- рона протравлена согласно рис. 3, а другая (со стороны которой мон- тируются детали), временно закле- енная от травления скотчем, остав- лена общим проводом (как в РЧ- схемах - экраном). Все отверстия с этой стороны раззенкованы для исключения замыкания выводов деталей на общий провод. Такая экранировка сделана для миними- зации фона в канале 34 при вос- произведении (и, особенно, при записи на ЦМ) и, вероятно, не яв- ляется обязательной. Рисунок печати - “трассировка печатной платы” - (см. рис. 3) может быть перенесен на медную фольгу методом термопереноса или переве- ден при помощи копирки и обведен кислотостойкими перманентными маркерами. Подойдут, например, маркеры Centropen 2616 CD-LINER или другие, специализированные, для подписывания компьютерных CD-дисков. Такие типы маркеров имеют быстросохнущие “чернила” и для их неоднократного использова- ния следует (по окончании рисова- ния) без промедления плотно закры- вать пишущий узел колпачком! Литература 1. ББК 32.852 Т88. Турута Е. Ф. Т88 Усилители мощности низкой частоты - интегральные микросхе- мы. - 2-е изд. стер. - М: ДМК Пресс, 2000. 200 с.: ил. С.17...19. (Серия “Справочник”). ISBN 5-94074-024-3. Уважаемые читатели! Если мы желаете узнать, зву- ки каких животных (файлы с рас- ширением wav) имеются на сай те журнала “Радиолюбитель" http://radioliga.com в разделе “11рограммы”, разгадайте ребусы (см. на 3-й странице обложки). Затем посчитайте и запиши- те (десятичными числами), по сколько букв содержат отьеты к каждому ребусу с нечетным но- мером (ребусы №№ 1, 3, 5, 7) и запишите числа без пробелов (по порядку возрастания номе- оов ребусов) Получившееся число (4 десятичных разряда) нужно ввести в строку “пароль” архива "IZJ_zvuki” (185 кБ), ска- чанного с сайта журнала “Радио- любитель”. В результате Вы смо- жете записать звуки животных (5 любых из 7 предложенных) с Вашего компьютера в память ЦМ (цифрового магнитофона) ISD1416, разделенную макси- мум на 5 секторов Подсказки к ребусам: Ребусы Ns1 и №3 содержат по две подсказки цветом /одина- ковый цвет реоусных знаков и составных частей рисунка пока- зываем к какой части рисунка эти знаки относятся). Ребус №2 в первом рисунке предлагает назвать, как называ- ется следующая после импуло- са чать сигнала. Ребус №4 в перзом рисунке предлагает назвать фамилию ученого. Ребус №5 в первом рисунке скрывает не существителоное, а прилагательное, а в третьем - приспособление для паяльника. Ребус 5кб в левой его части предлагает отнять первую и пос- леднюю буквы, не от всего ри сунка, а от его верхней части, выделенной местоположением запятых. Ребус №7 во втором рисунке имеет подсказку цветом А 37 Радиолюбитель - 02/2011 [|
Я "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ И Евгений Москатов г. Таганрог http://moskatov.narod.ru «Электронная техника. Начало» ' Продолжение. Начало j №1/2011 2.2.2. Прямое и обратное включения электронно-дыре чных переходов Подсоединим электронно-дыроч- ный переход к внешнему источнику питания так, чтобы отрицательное на- пряжение последнего было приложено к области электронного типа, а поло- жительное - к обла ти дырочного типа проводимости. Внешнее поле позволя- ет преодолеть заряд примесей, которые отталкивают носителей заряда от i ie- рехода. Основ: 'ые носители заряда под- ст ,/пают гораздо ближе к | ранице по- лупроводниксв, й становится меньше ширина электр энно дыре1 jhoto перехо- да и высота потенциального барьера. Если увеличим напряжение, приклады- ваемое к электронно-дырочному пере- ходу. возрастёт концентрация основных носителей зарядов и в области дыроч- ного типа, и в области электронного, в результате чего значительно возрастёт протекающий через переход диффузи- онный ток, который существенно пое- высит дрейфовый ток. Основные носи- тели заряда преодолевают электронно- дырочный переход и попадают из об- ласти электронного типа в область ды- рочного типа проводимости, в которой они являются неосновными. Этот про- цесс называют инжекциои. Оавшие неосновными носители заряда реком- бинирую’ с основными носителями за- ряда этой области. Совершенно анало гично дырки из области дыроч! югитипа преодолевают электронно-дырочный переход, инжектируются в область электронного типа проводимости и там рекомбинируют. Указанное включение электронно-дырочного перехода и ток, вызванный движением основных носи- телей заряда, называют прямым. Теперь подключим эльктронно- дырочный переход к внешнему источ- нику питания так, чтобы положитель- ное напряжение было приложено к об- ласти электронного типа, а отрица- тельное - к области дырочного типа. 38 --------------------------------- Внешнее поле ещё сильнее отталки- вает носителей заряда от перехода и возрастают и ширина электронно-ды- рочного перехода, и высота тстенци- аланогс барьера. Прямой ток через электронно-дырочный переход не те- чет. Электроны из области дырочного типа и дырки из области электронно- го типа будут под действием электри- ческого поля направлены сквозь р-п переход в области тех типов проводи- мости, в которых они станут основны- ми. Этот процесс носит назва! ие эк- стракции Через эгектронно-дырочный переход протэкает маленький дрейфо- вый ток, называемый обратным, выз- ванный движением неосновных носи телей заряда. Обратный ток почтр не зависит от г |риложенногс к электронно- дыро <ному переходу на, ряжения до оп- ределённого предела, после которого он начнёт возрастать из-за генерации носителей заряда в области границы разнотипных полупроводников. При увеличении температуры и обратный ток, и прямой ток возрастают, причём обратный ток увеличивается гораздо быстрее прямого тока. При уменьше- нии темп зратуры существенного сни- жения токов не происходит. Согласно сказанному, сделаем важ- ное заключение: рассмотренный иде- альный элект ронно-дырочный переход в прямом включении пропускает элек- трический ток, а в обратном включении не пропускает, т.е. обладает односто ронней проводимостью. 2.2.3. Ёмкости и частотные свойства электронно-дырочных переходов Основное влияние на возможность работы электронке -дырочного персхо да на определённых частотах оказыва- ют две ёмкости, которые называют диффузионной и барьерной. Диффузионную емкости иницииру- ют носители заряда, которые при пря- мом включении электронно-дырочного перехода в силу инжекции диффунди- руют через него и не успевают пройти рекомбинацию. Диффузионная ём- кость тем больше, чем существенней заряд, который перенесён через элек- тронно-дырочный переход, и чем мень- ше падение напряжения на нём в пря- мом включении ’|ак как диффузионная ёмкость свойственна открытому состо- янию перехода который при этом об- ладает малым (в идеале нулевым) со- противлением, она не оказывает зна- чительного воздействия на частотные свойства Барьерной называют ёмкость, ко- торая возникает при обратном вклю- чении электронно-дырочного перехо- да, когда практически все носители заряда находятся ча границе раздела, а в нем самом стс/титвуют. Барьерная ёмкость оказывав основное влияние на частотные свойства электронно-ды- рочного перехода, так как присуща его закрытому состоянию, обладающему высо :им (в идеале бесконечным) со- противлением. Из-за барьерной ёмко- сти электронно-дырочный переход на высокий частоте может потерять свой- ство односторонней проводимости, чтобы этого избежать с барьерной ёмкостью борются конструктивными и технологическими методами, напри- мер, увеличивая протяже! чость элек- тронно-дырочного перехода и умень- шая его площадь, что характерно для точечных диодов. 2.2.4. Пробои электронно-дырочных переходов Пробе ем электронно-дырочно! о перехода называют явление очень бы- строго роста обра гного тока при незна- чительном повышении постоянного обратного напряжения. Выделяют три типа пробоев: зенеровский, лавинный и тепловой. Зенеровский или по-другому тун- нельный пробой возникает при преодо- лении электронами недостаточно про- тяжённого потенциального барьера, в результате чего падение обратного на- пряжения на электронно-дырочном пе- реходе почти неизменно при широком диапазоне ф™октуац,1и обратного тока. Явление зенеровского пробоя положе- но в основу принципа действия полу- проводниковых стабилитронов. [] Радиолюбитель - 02/201 1
fl "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ Под действием сильного электри- ческого поля происходит разгон носи- телей заряда, и в области электронно- дырочного перехода имеет место та- кое их взаимодействие с атомами кри- сталлической решётки, что из-за это- го имеет место образование новой пары дырки и электрона, те в свою очередь порождают ещё более новую пару и так далее. Такой неуправляе- мый процесс порождения носителей зарядов называют лавинным пробоем. При лавинном пробое электронно-ды- рочный переход заполнен носителями заряда и его дифференциальное со- противление стремится к нулю. Лавинный пробой и зенеровский пробой относят к электрическим про- боям. Электрические пробои обрати- мы. На поверхности кристалла полу- проводника электрический пробой возникает прежде, чем в глубине. Тому причина в незначительных загрязне- ниях, деградациях материала и про- чем. Поэтому выходящие на поверх- ность кристалла участки полупровод- ника для увеличения максимально допустимого обратного напряжения компонента пассивируют: вокруг них осуществляют углубление или напы- ление диэлектрического материала. Тепловыделение в области элект- ронно-дырочного перехода, пропорци- ональное обратному напряжению и обратному току, увеличивает темпера- туру кристалла полупроводника и силу обратного тока, что приводит к ещё большему тепловыделению, ещё боль- шему обратному току и более высокой температуре и так далее. В результате такого катастрофического перегрева получает развитие тепловой пробой, который разрушает электронно-дыроч- ный переход и после остывания пре- жние свойства, например, односторон- ней проводимости, к нему уже не вер- нутся. Тепловой пробой возникает пос- ле электрического пробоя перехода. На вольтамперных характеристиках [44, с. 82] электронно-дырочного пере- хода, показанных на рис. 2.2, лавинный пробой изображен на кривой (а), зене- ровский пробой - на кривой (б), а теп- ловой пробой отражён в наличии учас- тка отрицательного дифференциально- го сопротивления на кривой (в). На данном рисунке пропорции по осям не соблюдены. 2.3. Переход и диод Шоттки: получение и включения в прямом и обратном направлении Переход Шоттки возникает на гра- нице металла, уровень Ферми которо- го находится в зоне проводимости, и полупроводника электронного типа проводимости, который имеет более низкую работу выхода, чем у металла. Для успешного функционирования пе- рехода Шоттки приграничная область полупроводника должна быть бедна электронами, чтобы она обладала бо- лее низкой проводимостью, чем осталь- ная часть полупроводникового кристал- ла. Электроны из приграничной облас- ти полупроводника поступают в металл с более высокой работой выхода и не могут уйти обратно. На покинутом элек- тронами месте в полупроводнике оста- ются положительные некомпенсиро- ванные ионы. Между металлом и полу- проводником возникнет электрическое поле, тормозящее и возвращающее об- ратно основные носители заряда полу- проводника. Подсоединим переход Шоттки к внешнему источнику питания так, что- бы отрицательное напряжение было приложено к металлу, а положитель- ное - к полупроводнику. Внешнее поле, которое будет направлено в ту же сторону, что и внутренне поле пе- рехода Шоттки, будет отталкивать электроны полупроводника вглубь от границы перехода. Для электронов металла внешнее поле будет ускоря- ющим, однако они не покинут металл с более высокой работой выхода, чем полупроводник. Дрейфовый обрат- ный ток через переход Шоттки совер- шенно отсутствует, а описанное вклю- чение перехода называют обратным. Рис. 2.2. ВАХ с участками пробоев Подключим теперь переход Шоттки к внешнему источнику питания так, что- бы положительное напряжение было подано к металлу, а отрицательное - к полупроводнику. Внешнее поле будет направлено встречно внутреннему полю перехода Шоттки, и станет пере- носить электроны из полупроводника через переход в металл. В металле от- сутствуют неосновные носители заря- да, и инжекция неосновных носителей заряда не возникает. Через переход Шоттки течёт прямой ток, а рассмотрен- ное включение называют прямым. Для изготовления переходов Шот- тки в качестве полупроводника обыч- но используют кремний, а применяе- мые металлы и химические соедине- ния - это золото, силицид платины, молибден и другие. Переход Шоттки не получить простым соприкоснове- нием металла и полупроводника, а на металлическую пластину по техноло- гиям эпитаксиального наращивания или напыления в вакууме наносят плёнку полупроводника. Слой положительно заряженных ионов донорной примеси на границе полупроводника и металла с большей работой выхода называют переходом Шоттки в честь немецкого учёного Вальтера Германа Шоттки, который одним из первых физиков изучал кон- такты металлов и полупроводников. Вальтер Шоттки родился 23 июля 1886 года, а скончался 4 марта 1976 года. Переходы Шоттки выступают осно- вой диодов Шоттки. К достоинствам последних относят чрезвычайно ма- лый обратный ток, который для отдель- ных диодов Шоттки может составлять единицы пикоампер, возможность ра- боты компонентов отдельных марок на частотах до сотен гигагерц и даже выше. Некоторые мощные диоды Шот- тки, которые используют в высокочас- тотных выпрямителях импульсных ис- точников питания, допускают прямые токи в сотни ампер. Прямое падение напряжения на переходе Шоттки мень- ше, чем у типового электронно-дыроч- ного перехода. Основными недостатками диодов Шоттки выступают высокая стоимость используемых материалов и довольно низкое максимально допустимое обрат- ное напряжение, которое обычно со- ставляет всего лишь от 25 В до 150 В. 39 Радиолюбитель - 02/201 1 U
Я "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ Выдерживающие более высокие об- ратные напряжения диоды Шоттки (на- пример, 400 В, 600 В), обычно получа- ют последовательным соединением нескольких переходов Шоттки. От это- го падение напряжения на сборке ди- одов Шоттки в прямом включении ста- нет примерно таким же, ил и даже боль- шим, чем у аналогичного по некото- рым параметрам диода с электронно- дырочным переходом. 2.4. Гетеропереходы Гетеропереход - это переход, воз- никающий на границе химически раз- личных полупроводниковых струк- тур, у которых не одинакова ширина запрещённой зоны. На границе по- лупроводников, которые обладают одинаковыми типами проводимости, возникают изотипные гетероперехо- ды, а на границе полупроводников с отличными типами проводимостей - анизотипные. Важно, чтобы на гра- нице кристаллических решёток полу- проводников, образующих гетеропе- реход, не было дефектов кристалли- ческой решётки, отсутствовали меха- нические напряжения материалов. В области гетероперехода происходят изменения свойств веществ, образу- ющих его, такие как смещения зап- рещённой и энергетических зон, из- менение скорости, с которой распро- страняются носители заряда и про- чее. Для получения гетеропереходов используют полупроводниковые пары AlAs и GaAs, AlSb и GaSb, GaAs и Ge, ZnSe и GaAs и другие. Исполь- зуя наборы гетеропереходов, получа- ют многослойные образования, кото- рые называют гетероструктурами. Полупроводниковые гетеропере- ходы нашли применение в особо сверхвысокочастотных транзисто- рах, диодах, светодиодах, лазерах и прочих компонентах. 2.5. Эффекты полупроводников 2.5.1. Эффект Ганна Эффект Ганна, на принципе кото- рого строят диоды Ганна, был открыт в 1963 году американцем Джоном Гэн- ном. Диод Ганна не обладает элект- ронно-дырочным переходом, а состо- ит из пластины электронного типа проводимости, выполненной из фос- фида индия, арсенида галлия, анти- монида галлия и др., к противополож- ным граням которой подсоединены электроды. Толщина полупроводнико- вой пластинки составляет от сотен нанометров до сотен микрометров. Концентрация донорных примесей, которые вносят в полупроводник, со- ставляет обычно 1O1S см-3. Удельное сопротивление не одинаково по про- тяжённости полупроводника, а макси- мальная концентрация примеси сфор- мирована у граней пластины, к кото- рым подсоединены контакты. Полу- проводниковую пластину обычно вы- полняют неравномерного сечения сложной конфигурации, создавая на ней выступы и впадины. Работа и па- раметры диода Ганна напрямую зави- сят от распределения примесей в по- лупроводнике и его формы. Для изучения эффекта Ганна об- ратим внимание на рис. 2.3, на кото- ром представлена зависимость про- водимости полупроводника i от на- пряжённости электрического поля Е. Рис. 2.3. Зависимость / от Е для диода Ганна Подадим напряжение от внешнего источника питания к граням полупро- водника, предназначенным для этого. Пока напряжённость поля будет мала, концентрация носителей зарядов от неё зависеть не станет, что отражено на рисунке линейным нарастанием проводимости полупроводника на уча- стке от начала координат до точки А. Последующее повышение напряжён- ности поля приводит к замедлению роста проводимости полупроводни- ка, и в точке В, соответствующей кри- тической напряжённости поля, она перестанет повышаться. Дальней- шее увеличение напряжённости поля вызывает повышенную интенсив- ность ударов электронов об атомы кристаллической решётки полупро- водника, что приводит к уменьшению его дифференциальной проводимос- ти на участке от В до С. Участок отри- цательного дифференциального со- противления имеет место лишь для переменных токов и напряжений. При увеличении напряжённости поля в связи с тем, что удельное сопротив- ление в объёме полупроводника не- сколько различно и волновые возму- щения не постоянны, электроны с малой эффективной массой, называ- емые «быстрыми», отталкиваемые электрическим полем, начнут форми- ровать и заполнять собой участок в сечении полупроводниковой пласти- ны. Эффективная масса для разных электронов не одинакова, так как за- висит от взаимодействия с кристал- лической решёткой, кинетической энергии электронов и пр. Чаще всего наибольшая неоднородность удель- ного сопротивления бывает у мест подключений металлических контак- тов к полупроводниковой пластине. Вакантные места, которые покинули электроны, образуют электростати- ческий домен, обладающий непод- вижными некомпенсированными ионами с объёмными положительны- ми зарядами и возникающий в месте наибольшей напряжённости поля в полупроводнике. Подходя к домену, «быстрые» электроны увеличивают свою эффективную массу, и становят- ся «медленными». Электрическое поле вызывает движение носителей зарядов, и вслед за электронами про- исходит исключительно быстрое пе- ремещение электростатического до- мена в сечении пластины полупровод- ника. При этом направление движе- ния возможно сугубо от места отри- цательного электрода (катода) к об- ласти положительного электрода (анода). При достижении электроста- тическим доменом области положи- тельного электрода происходит ре- комбинация и рассеивание домена, вызывающие протекание тока наи- большей амплитуды. Скорость, с ко- торой электростатический домен пе- ремещается по объёму арсенида гал- лия, составляет 105 (м/с), а для дру- гих полупроводников может быть даже больше. И тут же вблизи отрица- тельного электрода происходит фор- мирование нового электростатическо- го домена, и процесс повторяется. 40 ^Радиолюбитель - 02/2011
fl "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ и Постоянные формирования движе- ния и рассасывания электростати- ческих доменов приводят к генери- рованию колебаний сверхвысоких частот. Напряжённость поля, соответству- ющую прекращению уменьшения дифференциальной проводимости называют пороговой. При дальней- шем увеличении и без того очень большой напряжённости поля сниже- ние проводимости уже не возникает, а наоборот, возрастание концентра- ции носителей зарядов инициирует её ускоренный подъём. Так как электростатический домен занимает всё сечение полупроводни- ка, стало возможно создать мощные диоды Ганна. Современные диоды Ганна генерируют колебания с часто- тами примерно от 1 ГГц до 150 ГГц и даже более. Максимальная мощность полученных колебаний достигает у маломощных компонентов 0,3 Вт, а у мощных специальных диодов Ганна была достигнута мощность в 2 кВт. Типэе ой КПД диодов Ганна лежит в пределах от 3% до 20%. Информацию о диодах Ганна миж но найти в книге [194, с. 202, 203]. 2.5.2. Эффект поля Соединим кристалл полупровод- ника и металл друг с другом и прило- жим к ним в обратном включении по- стоянное напряжение. При этом об- ратный дрейфовый ток не течёт, а на поверхности металла будет сосредо- точен такой же по величине заряд, как заряд полупроводника. Важно то, что заряд полупроводника можно будет наблюдать не только на его поверх ности, но и на некоторой глубине, то есть концентрация свободных носите- лей заряда будет максимальна на по- верхности полупроводника и станет уменьшаться с глубиной проникнове- ния в его толщу. Поверхностный слой полупроводника в данном случае име- нуют каналом. Если проводимость канала из-за наличия внешнего поля будет больше (обогащение канала) или меньше (обеднение канала), чем в среднем в кристалле, то это явле- ние именуют эффектом поля [194, с. 248, 249]. Эффект поля лежит в ос- нове принципа действия полевых тран- зисторов с индуцированным каналом. РппиопюбитАПь - 09/901 1 I I 2.5.3. Эффект Суля Эффект Суля (или по-английски «Suhl effect») состоит в смещении маг- нитным полем траектории неосновных инжектированных носителей заряда к одному из краёв полупроводника в ре- зультате действия силы Лоренца. Если прямоугольную пластину полупровод- ника с электронно-дырочным перехо- дом положить горизонтально и к тор- цам подсоединить источник питания так, чтобы переход был в прямом вклю- чении, то неосновные носители заря- да - дырки - будут отклоняться вверх. На поверхности полупроводника будет скопление неосновных носителей за- рядов, концентрация которых ограни- чена рекомбинацией и миграцией внутрь полупроводниковой пластины по причине теплового движения. Ра- бота магнитотранзисторов связана с эффектом Суля. 2.5.4. Эффекты Пельтье и Зеебека Если в месте контакта двух спе- циально подобранных разнородных материалов создать разность темпе- ратур, то между этими материалами возник, ют ЭДС. Это свойство носит на- зывание эффекта Зеебека, а обратное явление появления разности темпера- тур при протекании электрического тока именуют эффектом Пельтье. В качестве материалов могут выступать два металла, но при этом будет мала развиваемая ими термо-ЭДС. Чтобы получить большую величину термо- ЭДС, в качестве материалов исполь- зуют пары полупроводников с элект- ронным и дыроч! ;ым типами проводи- мостей. Например, широко применя- ют пары кристаллов твёрдых раство- ров, обладающих электронным типом проводимости, Bi2Te3- Bi2Se3 с парами кристаллов твёрдых растворов, име- ющих дырочный тип проводимости, Bi2Te3 - Sb2Te3. Так как термо-ЭДС от одного соединения таких пар доволь- но мала, на поак гике несколько ана- логичных наборов полупроводниковых структур соединяют последовательно. Поговорим об эффекте Зеебека. Если один участок материала будет нагрет больше, чем другой, то элект- роны вследствие теплового движения будут перемещаться в направлении к менее нагретому участку. При этом из-за диффузии одна область матери- ала будет перенасыщена электрона ми, а другая, наоиорот, бедна ими, в результате чего между ними возник- нет термо-ЭДС, и при подключении на- грузки потечёт электрический ток. Он будет противодействовать перерасп- ределению электронов в материале. Рассмотрим сущность эффекта I Пельтье. Если через контакт специаль- но отобранных полупроводников про- пускать электрический ток, то в резуль- тате его действия, перемещаясь из од- ного полупроводника в другой, элект- роны, которые находились в более вы- сокой энергетической зоне, попадают в полупроводник, в котором станут за- нимать более низкую энергетическую зону, а избыточная энергия перейдёт в тепло. Т.е. имевшие большую энер- гию электроны вынуждены отдать часть энергии, что вызовет тепловы- деление. При этом температура той части системы, которую покидают электроны, уменьшается. А темпера- тура другой части, в которую они по- ступают, наоборот увеличивается. При активном отводе тепла от нагреваемо- го участка температура охлаждаемо- го участка станет ещё ниже. Принцип действия элементов Пельтье основан на эффекте Пельтье, а элементов Зеебека, - на эффекте Зеебека. Элементы Зеебека применя- ют в качестве датчиков температуры. Некоторые элементы Пельтье позво- ляют охладить предназначенные для этого участки полупроводника до меньшей температуры, чем ноль гра- дусов Цельсия. К достоинствам эле- ментов Пельтье и Зеебека относят компактность, отсутствие механичес- ких частей и шума при функциониро- вании, высокую надёжность. Недоста- ток- крайне низкий КПД компонентов. 2.5.5. Туннельный эффект Туннельный эффект был открыт японцем Лео Эсаки, который в 1973 году получил за него Нлоелевск/ю пре- мию, а практический образец туннель- ного диода был изготовлен ещё в 1958 году. Туннельный эффект, который от- носят к группе квантовых эффектов, за- ложен в основу принципа действия тун- нельных диодов. Туннельный диод об- ладает очень тонким электронно-ды- рочным переходом, который образован
{] "РЛ" - НАЧИНАЮЩИМ и вырожденными полупроводниками. Толщина электронно-дырочного пере- хода не должна превышать 10 нм. Роль полупроводника может играть крем- ний, антимонид галлия, арсенид гал- лия и др. Рассмотрим вольтамперную характеристику туннельного диода, изображённую на рис. 2.4. Рис. 2.4. ВАХ туннельного диода При увеличении приложенного к диоду постоянного напряжения в пря- мом включении, прямой ток до опре- делённой величины практически ли- нейно возрастает. При дальнейшем увеличении под- ведённого к диоду постоянного на- пряжения из-за высокой внутренней напряжённости поля, достигающей 10е В/м, происходит разгон электро- нов, которые в момент попадания в тонкий электронно-дырочный пере- ход не успевают остановиться и про- шивают его насквозь, подобно дви- жению в туннеле, практически без уменьшения энергии. В электронно- дырочном переходе в результате квантовых эффектов [39, с. 130] име- ет место снижение напряжённости поля и уменьшение прямого тока че- рез туннельный диод почти вплоть до полного прекращения. Это указыва- ет на отрицательное дифференци- альное сопротивление [175, с. 73], которое равно приращению постоян- ного напряжения, приложенному к р-п переходу, делённому на отрицатель- ное приращение постоянного тока [175, с. 73]. Туннельным эффектом называют квантовый процесс преодо- ления частицами электронно-дыроч- ного перехода по причине высокой напряжённости поля без существен- ного изменения энергии [39, с. 128; 194, с. 202]. А участок отрицатель- ного дифференциального сопротив- ления позволяет осуществлять гене- рацию, преобразование или усиле- ние сигналов сверхвысоких частот за счёт потребляемой от источника питания энергии. Действительно, ма- лошумящие каскады с отдельными промышленно изготавливаемыми туннельными диодами усиливают сиг- налы с частотой примерно 80 ГГц, и даже несколько более высокой. Столь высокое быстродействие легко объяс- нить чрезвычайно быстрым преодоле- нием электронами электронно-дыроч- ного перехода [145, с. 264]. При последующем повышении приложенного к туннельному диоду постоянного прямого напряжения но- сители заряда диффундируют сквозь электронно-дырочный переход. Вследствие этого происходит повы- шение прямого тока при увеличении прямого напряжения, что не имеет отличий от прямой ветви вольтампер- ной характеристики обычного элект- ронно-дырочного перехода. При обратном включении туннель- ного диода дырки не испытывают трудностей в преодолении электрон- но-дырочного перехода и проникнове- ния в область электронного типа, сле- довательно, туннельные диоды не об- ладают свойством односторонней проводимости. 2.5.6. Эффект Холла Эффект Холла был выявлен в 1879 году Эдвином Гербертом Холлом [145, с. 37]. Эффект Холла, состоя- щий в отклонении электронов к од- ному из краёв пластинки и появле- нии между краями ЭДС, обнаружен в полупроводниках электронного типа проводимости, обязательно по- мещённых в магнитное поле, по ко- торым протекает постоянный элект- рический ток. Эта ЭДС, называемая ЭДС Холла, возникает вследствие воздействия на упорядоченно движу- щиеся электроны силы Лоренца, ко- торая отклоняет их к одному из кра- ёв пластинки, которая приобретает отрицательный заряд. Другой край пластинки заряжен положительно, так как станет богат положительны- ми носителями заряда. Материалом полупроводника может выступать селенид ртути, кремний, арсенид ин- дия и пр. Напряжение Холла, возни- кающее между краями пластины, не велико и обычно достигает несколь- ких десятков милливольт. Поэтому для возможности беспрепятственной регистрации его необходимо усилить. Эффект Холла лежит в основе прин- ципа действия датчиков Холла, кото- рые применяют в бесконтактных изме- рителях магнитной ицдукции: магнито- метрах, тесламетрах и др. Были открыты и другие подобные эффекты. Например, был открыт эф- фект Нернста-Эттингсгаузена, состо- ящий в возникновении электрическо- го поля в полупроводнике, в котором наличествует градиент температур и который находится в магнитном поле. Рассмотрение данных эффектов вы- ходит за рамки настоящей книги. Литература 44. Гусев В. Г. Электроника и мик- ропроцессорная техника: Учеб, для ву- зов/В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. - 3-е изда- ние, переработанное и дополненное. - М.: Высшая школа, 2004,790 с. 194. Щука А. А. Электроника. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.; БХВ-Пе- тербург, 2008,752 с.: ил. - (Учебная ли- тература для вузов). 39. Гершунский Б. С. Основы элек- троники. - Киев, Издательское объеди- нение «Вища школа», 1977,344 с., ил. 175. Харченко В. М. Основы элект- роники: Учебное пособие для технику- мов. - М.: Энергоиздат, 1982,352 с., ил. 145. Справочник по основам элект- ронной техники. Гершунский Б. С., Ро- мановская А. В., Ващенко Н. М., Вла- сенко В. В. - К.: Издательство Киевско- го университета, 1972,346 с. Примечание: Список литературы приведен в алфивитном порядке. ' |Т\ Продолжение в №3/2011 «Электронная техника. Начало» Возвращаясь к напечатанному ("РЛ", № 1 /ДО 11, с. 36-40) стр. 39,3-я колонка, 8 строка снизу: Уровень Ферми - это такой энерге- тический уровень, на котором с ве- роятностью 1/2 находится электрон, и который постоянен при флюктуа- циях температуры. 42 Ц~Радиолюбитель - 02/2011
РАДИОПРИЕМ Жаль, но начинать рубрику в этот раз приходится с очень важной и очень неприятной новости, которую живо сейчас обсуждает все интернет-сообщество, мало-мальски знающее, что такое “Би-Би-Си”. Пожалуй, после прекращения коротковолновых трансляций на русском языке “Гэлоса Америки” это вторая (а может, и равная ей) по значимости новость в мире радиовещания. И касается она дальнейшей судьбы крупнейшего и старейшего британского вещателя. Но давайте посмотрим, что же все-таки говорится о предстоящих изменениях на сайте Pyt ской службы Би-Би-Си”: http www.bpr ;Q.ukTUSsiarvuk/2011/Q1/i1012t> bbcrjss'an changes announced.shtml IX; J3 l i* 5 I Xs! co jj Василий Гуляев г. Астрахань E-mail: vasily@radioiiga.com “...B 2011 году в рамках сокращения бюджета Всемир- ной службы “Би-Би-Си” исчезнут Сербская, Албанская и Ма- кедонская службы, а также будут закрыты редакции, выпус- кающие программы для Карибского региона на английском языке и на португальском - для Африки. Руководство Всемирной службы “Би-Би-Си”, в состав ко- торой входит и Русская служба, объявило об увольнении в общей сложности около 650 сотрудников, что составляет около 25% от ее нынешнего штата в 2400 человек. В языковых службах будет сокращена 291 позиция: 70 позиций приходится на пять закрываемых служб. В связи с изменениями к концу марта будет прекращено традиционное радиовещание на русском языке. При этом несколько радигч (рограмм будут транслироваться онлайн на сайте bbcrussian.com. Подробности изменений будут объявлены через некото- рое время. Кроме того, будет прекращено радиовещание на украинском, азербайджанском, турецком, вьетнамском и китайском (мандарин) языках” (конец ци1аты). Комментируя решение о закрытии русскоязычного радио- вещания, глава Всемирной службы “Би-Би-Си” 11итер Хор- рокс заявил, что компания сделает ставку на развитие сайта bbcrussian.com. Британская вещательная корпорация заявляет, что уволь- нения на Всемирной службе стали результатом сокращения правительственного гранта, выделяемого правительством для зарубежного вещания. “Мы должны сократить расходы в связи о уменьшением размера гранта, предоставляемого министерством иност- ранных дел Великобритании, - заявил глава Всемирной службы. - И нам необходимо сосредоточить усилия на тех языковых службах, в которых есть наибольшая потребность и которые оказывают наибольшее воздействие...” (конец цитаты). Совсем недавно в этой рубрике мы уделили этой радио- станции, и ее Русской службе, в частности, довольно много внимания. Причем, результат всех последних решений и дей- ствий нового руководства этого медиагиганта, который сей- час вывешен на сайте, уже был предсказуем и тогда. Прав- да, жаль, что все плохие события произошли так быстро. Что ждет станцию в дальнейшем? Казалось бы, все ясно - ее ждет постепенный переход на вещание в сети Интернет - это главное. На русском языке, Радиолюбитель - 02/2011 |] скорее всего, это произойдет уже с последнего воскресенья марта, во время перехода на летний сезон вещания. Но если бы все так было просто. Есть много неясностей, которые, похоже не в состоянии разъяснить и глава Рус- ской службы “Би-Би-Си” Сара Гибсон. Приведем здесь лишь часть ее обращения к слушателям (полностью оно находится по адресу: hTtp//www.bbc.co.uk/bloqs/russian/editorr /). “.. .Возможно, вы уже читали . том, что Всемирная служ- ба “Би-Би-Си" проводит масштабную реструктуризацию, которая вызвана значительным сокращением ее финан- сирования. Реструктуризация включает закрытие пяти языковых служб и существенные сокращения радиове |ания и штата во многих других службах. Это означает маси табные изме- нения в работе Всемирной службы “Би-Би-Си”. В рамках этого процесса значительно изменится и Рус- ская служба. Мы потеряем примерно треть нашего бюджета и откажемся от традиционного радиовещания в России. Это означает, что прекратится вещание на коротких волнах, а также на средних волнах в Москве, Санкт-Петербурге и Ека- теринбурге. Трансляция на этих платформах завершится к концу марта этого года (конец финансового года)... С учетом сокращений, которые нам придется пережить, мы никак не сможем сохранить нынешний спектр радиопрог- рамм и количество сотрудников. Но я надеюсь, что на bbcrussian.com будут продолжать присутствовать хотя бы некоторые из наших нынешних радиопрограмм. Судя по bbc »со.uk->novostey.con
РАДИОПРИЕМ D всему, у нас больше не будет многих передач, к которым вы привыкли..(конец цитаты). Из всего сказанного ясно только одно, что более точно все будет известно к концу марта, и, вероятнее всего, оста- нутся только новостные программы, да еще может быть, ком- ментарии к ним. Объявлено, что под предстоящее сокраще- ние среди сотрудников русской редакции в Лондоне попадут 18 человек, еще столько же - в московском офисе. Фактически это означает только одно: полный раз- вал “Би-Би-Си”. С трудом верится, что все рванутся на сайт этой станции, чтобы почитать новости. Но давай- те не будем загадывать наперед и понаблюдаем за дальнейшим развитием событий. А желающие могут подписать петицию за сохранение традиционного ве- щания “Би-Би-Си” по адресу: http://web.rne.com/ideasci/ Save The ВВС World Service/Siqn The Petition.html НОВОСТИ ЭФИРА Время везде указано всемирное - UTC. АВСТРИЯ “ТрансМировое радио” запланировало увеличение своего вещания на частоте 999 килогерц. В новом транс- ляционном сезоне, который начнется с 27 марта с.г., стан- ция будет в эфире с 18.00 до 19.30. Языки вещания - рус- ский и украинский. АРГЕНТИНА 2 января директор радиостанции “Radio Argentina al Exterior” (“RAE”) объявил, что правительство Аргентины профинансирует приобретение нового коротковолново- го передатчика. Ходили слухи о том, что Аргентина уйдет с коротких волн совсем, однако в последние месяцы 2010 года стан- ция получила множество писем в свою поддержку от слу- шателей в Японии, Германии, Португалии и других стран, для которых “RAE” ведет вещание. Эти письма позволи- ли убедить власти в том, что присутствие Аргентины на коротких волнах следует сохранить. ГЕРМАНИЯ Еще один гигант иновещания - “Немецкая волна” (“Deutsche Welle” - “DW”) объявила о плане по оптимиза- ции своей деятельности. ‘Технологические инновации, в частности распростра- нение интернета, а также финансовые сложности вынуж- дают нас сделать необходимые изменения”, - сказал ди- ректор “Немецкой волны” Эрик Беттерманн. Эта междуна- родная телерадиокомпания планирует принять новую струк- туру, в рамках которой будет уменьшено количество сотруд- ников к 2014 году. По словам Беттерманна, число сокра- щенных рабочих мест “будет равно трехзначной цифре". В декабре 2010 года состоялось заседание совета ди- ректоров “DW’, на котором были согласованы ключевые позиции плана реформы. В частности этот план предус- матривает, что радиовещание на коротких волнах в буду- щем будет поддерживаться только для Африки. В других регионах мира “DW” станет распространять свои програм- мы в интернете, на спутниках и через местные партнерс- кие станции. В то же время, согласно плану, присутствие “Немецкой волны” в Латинской Америке и России должно быть увеличено. (Однако коротковолновое вещание на русском, видимо, будет прекращено, оставшись в интер- нете и на спутниках, а средневолновое вещание на терри- тории СНГ уже прекращено с 1 января с.г. - ред.). Объяв- лено также, что регион Юго-Восточной Европы (бывшая Югославия) больше не относится к числу приоритетов “Не- мецкой волны. Похоже, что еще одного медиагиганта в ближайшем будущем ждет участь "Би-Би-Си”. КИТАЙ 18 января в Пекине на базе “Международного радио Китая” официально создана “Китайская международная телерадиовещательная сеть” (CIBN), а также “Всемир- ная вещательная медиакорпорация” - “МРК-Планета”. Это означает, что “Международное радио Китая”, имею- щее 70-летнюю историю, вступило в новый этап своего развития. Напомним, что Китай является крупнейшим между- народным вещателем в мире. Его государственное “Цен- тральное телевидение CCTV”, кроме вещания по 22 ка- налам на китайском, имеет отдельные круглосуточные спутниковые телеканалы на английском, французском, арабском, русском и испанском языках. В свою очередь “Международное Радио Китая” (“China Radio International”, бывшее “Радио Пекин”) транслирует свои программы в интернете, на спутниках и коротких волнах на 59 языках. Однако в последнее время бурный рост китайской эко- номики и влияния страны привел к тому, что не только вышеупомянутые традиционные службы китайского ино- вещания - “CCTV” и “China Radio International” заявляли о себе. Например, агентство новостей КНР-“Синьхуа” так- же запустило свой международный спутниковый телека- нал “CNC World” на английском языке. “Китайская международная телерадиовещательная сеть” (CIBN) предназначена для координации всех видов теле- и радиовещания в Китае. МОНГОЛИЯ Согласно расписанию на сайте “Голоса России” на рус- ском языке в рамках вещания ретранслируется “Полос Мон- голии” по средам с 16.46 до 16.58 на частотах 801,1026,1089, 1143, 1251, 1494, 1503, 5900, 5940, 6140, 7240, 7340-DRM килогерц. Повтор по средам с 22.47 до 22.59 на частотах 612, 630, 648, 693, 999,1026,1143,1170,1314,1323,1431 килогерц. 44 U Радиолюбитель - 02/2011
{] РАДИОПРИЕМ В- Программы этой радиостанции через Интернет мож- но слушать на сайте http://www.vom.mn. Адрес для писем: Монголия, Улан-Батор 13, п/я 365, Радио “Голос Монголии", редакция вещания на русском языке. E-mail: vom.russian@yahoo.com НИДЕРЛАНДЫ “Радио Нидерландов” приняло решение о закрытии сво его передающего центра на острове Бонайре (Нидерлан- дские Антильские острова) в октябре 2012 года. Основная причина такого решения - финансовая, т.к. сокращающе- еся год от года время использования передатчиков на Бо- найре не оправдывает выделяемых на их поддержку в ра- бочем состоянии средств. Тем не менее, “Радио Нидер- ландов” сохранит свое присутствие на коротких волнах в Центральной и Южной Америке - оставшиеся трансляции будут перенесены на передающие центры в Саквилле (Ка- нада) и Монтсинери (Французская Гвиана). ПОЛЬША “Польское радио” сообщает, что заключен договор на финансирование иновещания в течение ближайших пяти лет. К имеющимся службам предполагается до- бавить с нового летнего сезона еще передачи на ки- тайском и арабском языках. РОССИЯ “Голос России” на русском языке после освобождения частоты 999 килогерц от программ “Немецкой волны”, ве- дет вещание на ней с 07.00 до 20.00 и с 21.00 до 00.00. С1 февраля с.г. возобновилось вещание этой радио- станции на частоте 1548 килогерц с 04.00 до 08.00 на русском языке. США Небольшая, но приятная весть. На фоне новостей о закрытии и сокращении вещания как-то незаметно появилась новая рели! иозная радиостанция из США, штат Теннеси - “Leap of Faith” (“Прыжок веры”). Ее мощ- ность - 10е киловатт, позывной “TWW”, расписание: 23.00 -12.00 на частотах 5080 и 5755 килогерц; с 12.00 до 23.00 на частотах 9480 и 9990 килогерц. Язык ве- щания - английский. УКРАИНА С первого февраля с.г. Всемирная служба “Радио Украина” из-за финансовых проблем оставила из все- , го своего коротковолнового вещания только одну транс- ляцию. С 15.00 до 18.00 на частоте 7435 килогерц ве- щание будет идти на украинском языке i направлении России. Естественно, ни о каком начале трансляций на русском языке, как предполагалось, речь уже не идет. ЧЕХИЯ 31 января 2011 года завершилось вещание про- । рамм “Радио Прага” на коротких волнах. С 1 февраля текущего года главной платформой трансляций стано- вится Интернет и спутниковое вещание. Жители Моск- вы и Московской области по-прежнему могут слушать передачи русской редакции “Радио Прага” через сеть “World Radio Network” на средних волнах на частоте 738 килогерц (к сожалению, мощность этого передатчика всего 1Q киловатт). “Радио Свобода” для вещания на русском языке ис- пользует новую частоту 7425 килогерц с 04.00 до 05.00 вместо применявшейся ранее 9760 килогерц. ИНТЕРНЕТ Обновлен список согласованных частот HFCC: http://www.hfcc.org и обновлены списки частот “Pacific Asian Log”: http://www.radioheritage.net. “Международное радио Словакии”, прекратив вещание на коротких волнах, решило заодно обновить свой сайт. На фото в журнале приведе- на новая страница Русской службы “Международного радио Словакии”. Сайт официально должен быть запущен с 1 марта, его адрес: http://www.newweb.rozhlas.sk/radio-international-ru. С начала года “Чешское радио” запустило новый интернет-проект “Euro Jazz”, на сайте которого круглосуточно звучат джазовые композиции в исполнении преимущественно европейских музыкантов. Слушать новую радиостанцию можно на сайте http //www.juzz.rozhlas.cz, причем незнание чешского языка не по- меха - вот ссылка на английском: http://www.rozhlas.cz/jazz/english. “Euro Jazz” относится к числу малобюджетных проектов, поэтому в эфире звучит лишь музыка, там практически нет разговорных программ. Обновления зимних расписаний к популярному справочнику “WRTH-2011”: hJo:vwww.wrth.com/fiies/WRTH20111ntRaaioSuppH В-1 OSchedulesUpdate.paf. Можно зайти с главной страницы: http://www.wrth.com/updates new.asp. Ну вот, на сегодня это вся информация. В следующий раз мы поговорим о других интересных вопросах и темах DX-инга. Искренне желаем вам успехов в приеме радиостанций и чистого эфира! 45 Радиолюбитель - 02/2011 |]
РАДИОПРИЕМ 12-ти ламповый приемник "Фестиваль" Вадим Мельник, г. Донецк http://amradio.ru Дмитрий Кондаков, г. Москва http://oldradio.ru РХ Окончание. Начало в №1/2011 Схема приемника Элементы входных, анодных и гетеродинных контуров расположены на секторах вращающегося барабана. Сектор барабана, предназначенный для УКВ диапазона, пустой. В положении УКВ выступ корпуса барабана отжимает ролик, скользящий по поверхности барабана, и рычаг, связанный с роликом, переводит переключатели П I, ПII, П III и П IV в но- вое положение. При этом подастся напряжение питания на лампу Л1 блока УКВ, отключается питание от лампы Л2 и триодной части лампы ЛЗ, I и II фильтры ПЧ УКВ подключа- ются к сеткам гептодной части ЛЗ и к Л4; замыкается сопро- отрицательной обратной связи с выхода приемника в точку R79, С119 значительно углубляет степень регулировки тембра как по низшим, так и по высшим частотам. Одновременная подача напряжения обратной связи на катодное сопротивление R68 уменьшает усиление на часто- тах ниже 50 Гц и устраняет опасность возникновения микрофонного эффекта па низших частотах. Данные элементов сопротивлений и конденсаторов, ре- гулятора тембра выбраны с таким расчетом, чтобы поло- жения регуляторов не влияли на усиление частоты около 1000 Гц. Фазоинверсного каскада в приемнике нет Поворот фазы сигнала, необходимый для двухтактного каскада, осуществляется в самом каскаде. тивление R19 в цепи катода Л4; отклю- чается напряжение смещения с управ- ляющей сетки лампы ЛЗ и она заземля- ется, вход усилителя НЧ и управляющая сетка оптического индикатора настрой- ки и переключается с AM детектора на ЧМ детектор. Магнитная антенна имеет две катуш- ки индуктивности 120 и L21. В диапазо- не СВ катушка L20 включается после- довательно с L18 вторичного контура входного полосового фильтра. При при- еме на наружную антенну магнитная ан- тенна не отключается, но размыкается контакт переключателя, заземляющий гнездо наружной антенны и связанный с антенной контур. При таком способе включения магнитной антенны упроща- ется коммутация и увеличивается чув- ствительность приемника. С целью увеличения избирательно- сти AM тракта первый трансформатор ПЧ осуществлен как четырехконтурный фильтр с переменной полосой пропус- кания. Одновременным поворотом ка- тушек L39 и L40 изменяется магнитная связь L38-L39 и L40-L41. Усилитель НЧ - трехкаскадный. Между лампами Л8-1 и Л8-2 (двойной триод 6Н2П) включен регулятор темб- ра, состоящий из двух потенциометров. Потенциометр R74 служит для регу- лировки низших частот. Конденсато- ры С117иС118 пропускают высшие частоты и положение ползунка R74 влияния на них не оказывает. Потен- циометр R73 служит для регулировки высших частот. Подача напряжения Л,БНЗП ’77 15гЖ ч1М Д1 эдл-з А пиприышка 5о- Zo- бо- Контакты регулятора громкости Клавише/ towicemu —6/5 — г-»/2 -L-* // „ А 15 ><5 Сими rsr-йД- __ Сб 150 &Г1 да Л,6К4Л ЛзВтп 568 too L Л46К4П L40 ^4! 'Sgwl ДВ/” Lm W . i at-4 St—&-1 гтп бмАйГСв* MS/StO—*'6 а _________укв______________________ барабан переключ диапазонов ГулЬт дистаниионного управления Клавишные лереклныате- ВЫключателЬ на ручке аДтопсВапроОки Селектор переключателя диапазонов ♦И ф *33 Сеть Г» 25 —Iff Рис. 17. Принципиальная схема Г гГ1 5 с \ $6 46 ! Радиолюбитель - 02/201 I
РАДИОПРИЕМ U Переключение диапазонов На одной оси с оарабаном расположен селектор, имею- щий два изолированных друг от друг? м эталлических полу- кольца с зазорами между ними. Полукольца присоединены к концам обмотки V силового трансформатора и, кроме того, соприкасаются со скользящими контактами, соединенными с клавишными переключат ej 1ями диапазонов. Через эт и кон- такты замыкается цег .ь питания обмотки II элек. ронвигателя диапазонов ЭДП-3. При замыкании контактов клавишного переключателя какого-либо диапазона ЭДП-3 вращает ба- рабан и останавливается тогда, когда соо вето гвующий дан ному диапазону скользящий контакт сходит с полукольца и попадает в зазор. Справа от клавишей переключателя диапазоне) i раслс ложена клавиша ПДУ । ipn 1 сжатии на которую конец o6moi- ки II ЭДП-3 подключается к .юнл-актам клавиши ПДУ и пере- ключение поддиапазонов в этом случае происходит с ПДУ- Направление сращения двигателя в збпих случаях зависит от того, к какой из половин об иотки V будет подключен ЭДП- 3. Один из семи диапазонов всегда вклю юн. Это значит, что соответствую) ний этому диапазону скользящий контакт на- ходится в зазоре между полукольцами селектора и каждое полукольцо соприкасается стремя контактами. Поэтому при переключении диапазонов барабан делает поворот не более чем на 180 градусов. Описанная система имеет электрическую блокировку. Нажимая одновременно на несколько клавишей, нельзя вы- вести ni мемник из строя. Так как все контакты переключате- лей клавиатуры включены последовательно, то при нажа- тии двух клавишей одновременно будет включаться диапа- зон, соответствующий клавише, расположенной справа. Учитывая что при нажатии на клавишу переключаются только два контакта, не приходится преодолевать силу тре- ния многих контактов контуров ВЧ (как это имеет место в большинстве о ^временных приемнл.ов), усилие, необходи- мое для нажатия клавиши, очень мало. УКВ блок имеет две пары антенных гнезд для наружных УКВ антенн (петлевой вибратор либо диполь) с волновыми сопротивлениями 300 и 75 Ом. В первом случае антенна под- ключается к концам катушки L1, во втором случае - между Сиама бходшш цапп СВ Св Ся ^\л,6Ш4П 620 Iz и ЗДГН Гнезда для подключения блока дистанционного управления Вид со сторонЬ! лепестнад Ml мп мш МП? 123 23 123 ___ <7t ?7f 77? 156 .56 456 45В Переключатели ЯМ-ЧМ рас-. та/цдт под шасси ЛубЕбС ЛамтЛе панели Вид снизу 6КДП6Х2П , > - Z Сиз Bygtys fyjto даД, Сиз IS Л.-.6П14П 6E5C Сд{20,0 дгв ^'бтемнтакт разъема кабеля ПДУ 04 Об 05 -о/ 02 оЗ оВ 07 о9 OtO Rj7 27к а * ь Охц Лв ы 6Х2П радиоприемника “Фестиваль” [2]. ЯдЮК /С,БН2П _^C>es •Qffifto Ct2t ^7 \LL бнзп nun бит внгп Переключатель Трц напряжения сети hj Нл Видео стороны лепестков №г ISK средней точкой L1 и землей. В случае отсутствия наружной антенны AM не- большая емкость С1 позволяет ис- пользовать диполь (внутренний или наружный) для приема КБ. Усилитель ВЧ УКВ собран по схе- ме с заземленной промежуточной точ- кой. Настройка контур, эв - индуктив- ная. Катушки индуктивности L1...L5 расположены на одной линии. Сквозь них проходит стеклянный стержень с расположенными на нем стальными сердечниками конической формы, по- крытыми тонким слоем серебра. Пе- редвижением стержня осуществляет- ся перекрытие УКВ диапазона. Коэф- фициент усиления блика 200-400 раз. Система автомата’ ескои подстройки Сигнал промежуточной частоты (как AM, так и ЧМ) с анода пампы Л5 подается на емкост. )ыи делитель С73, С90 и со средней точки делителя на управляющую сетку лампы Л11 -1. На ту же сетку подается отрицательное напряжение смещения -5,8 В и пере- менное напряжение 50 Гц, 12 В. Напряжение смещения получает- ся в результате выпрямления пере- менного напряжения, снимаемого с половины обмотки V силового транс- форматора в цепи Д2Б, R48, R50, R52. Переменное напряжение 50 Гц посту- пает на управляющую сетку Л11-1 через цепь С89 и R49. Лампа работа- ет в модуляторном режиме. В резуль- тате напряжение ПЧ модулируется Радиолюбитель - 02/2011 [] 47
fl РАДИОПРИЕМ IP- напряжением 50 Гц. В анодной цепи лампы включен дискри- минатор на германиевых диодах Д2Б. Дискриминатор рас- считан дли работы на обе ПЧ - 465 кГц и 8,4 МГц. Для того чтобы переменный анодный ток Л11 -1 с часто- той 50 Гц не попал в цепь дискриминатора, контура после- днего связаны с Л11 -1 индуктивно. Контур L52, С96 настро- ен на частоту 8,4 МГц, а контур L56, С96 - на частоту 465 кГц. На выходе дискриминатора, т.е. на сопоставлениях R54 и R55, восстанавливается напряжение частоты 50 Гц, вели- чина которой зависит от степени отклонения ПЧ от 465 кГц и 8,4 МГц соответственно. Из дискриминатора напряжение частотой 50 Гц поступа- ет на управляющую сетку лампы Л12, в цепи анода которой включена обмотка II двигателя ЭДП-1. Предположим, что приемник настроен неправильно, так что действительная частота тракта ПЧ больше 435 кГц (или 8,4 МГц). На сетку подается напряжение 50 Гц, равное по величине +U1 с такой фазой, при которой двигатель ЭДП-1 вращает блок конденсаторов переменной емкости до тех пор, пока ПЧ не станет равной 465 кГц. В случае, если приемник настроен на частоту, меньшую номинальной промежуточ- ной частоты, то фаза напряжения 50 Гц будет противопо- ложна и двигатель вращается в обратном напряжении, т.е. опять приводит ПЧ к 465 кГц. Однако, ввиду наличия в сис- теме привода трения, двигатель не может точно настроить ПЧ на 4ь5 кГц, что приводит к некоторой погрешности авто- подстройки. Для уменьшения этой погрешности анод лампы Л12 питается нефильтрованным напряжением, содержащим пульсацию 100 Гц. Пульсация придает ротору двигателя виб- рацию, которая в некоторой степени уменьшает гре^ие и по- вышает точность настройки. Систему АП можно выключать поворотом на небольшой угол большой правой ручки (размыкаются контакты А). При повороте отключается питающее напряжение экранной сет- ки лампы Л12 и оазмыкается цепь обмотки I ЭДП-1, которая через конденсатор С129 последовательно с обмоткой ЭДП-2 подключена к силовому трансформатору (обмотка 127 В). Для плавной настройки приемника по диапазону исполь- зуется двигатель ЭДП-1. Перед диапазонными клавишами расположена клавиша удлиненной конструкции КК. При на- жатии пальцем на ее левый либо правый конец индикатор настройки перемещается соответственно влево или вправо. Напряжение с обмотки V силового трансформатора по- дается на симметричный делитель напряжения R42, R44, R45 и R47, средняя точка которого через конденсатор С91 заземлена. Напряжение с R44 (при перемещении стрелки влево) или R47 (при перемещении вправо) подается на уп- рьоляющ'то сетку Л12 и после усиления вращает двигатель ЭДП-1 в нужном направлении. Механизм действует только при включенной системе АП. Настройка приемника с ПДУ С 12-ти вольтовой обмотки IV силового трансформато- ра напряжение подается на сопротивление R33 в приемни- ке и через соединительный кабель-на сопротивление R86 в ПДУ. Ползунок R38 механически сопряжен с осью пере- менных конденсаторов и электрически через С85 с управля- ющей сеткой лампы Л11 -2. Ползунок R86 через жилу кабеля 48 заземлен и механически сопряжен с указателем настройки шкалы пульта, d ^противления R38 и R36 образуют мост. При определенном положении ползунков R86 и R38 мост урав- новешен и напряжение, поступающее на управляющую сет- ку Л11-2, равно нулю. При перемещении ползунка R86 от места баланса на ползунке R38 образуется напряжение различной величи- ны. Это напряжение, усиленное лампами Л11-2 и Л12, бу- дет вращать двигатель ЭДП-1 в сторону установления ба- ланса моста. Описанным способом с ПДУ можно осуществить срав- нительно грубую настройку. Точная подстройка производит- ся с помочью клавиши, расположенной на ПДУ. Когда эта клавиша нажата, в цепи катода лампы Л11 -2 через делитель R30 и R37 подается положительное напряжение, при кото- ром лампа полностью запирается. В этом случае вступает в действие система АПЧ и приемник точно настраивается на станцию. При запертой лампе Л11-2 на ПДУ можно перемещать указатель настройки, не перестраивая приемник. Установив указатель на какую-либо станцию в соответствии с надпи- сью на шкале и нажав правую клавишу “Автом.”, мы пере- строим приемник на эту* заранее выбранную станцию. На- жав на клавишу еще раз, произведем точную настройку. Регулировка громкости с ПДУ Регулировка громкости с ПДУ осуществляется с помо- щью двигателя ЭДП-2. ось которого сопряжена с осью пол- зунка регулятора громкости в приемнике. Сцепление-сколь- зящее, что не мешает повороту ручки регулятора громкости на приемнике. Концы обмотки V силового трансформатора по кабелю подаются на пружинные контакты ПДУ. Нажимая на регулятор громкости пульта вверх или вниз, включают цепь катушки ЭДП-2 и, в зависимости от полярности напряжения, двигатель приобретет левое или правое вращение. Переходя обратно на работу приемника без ПДУ, следу- ет нажать клавишу выбранного диапазона. Тогда автомати- чески возвращается в свое нормальное гк^тожение клавиша дистанционного управления и органы управления пульта выключаются. Особенности схемы 1. В ранних моделях приемника для приема в диапазоне УКВ использовался не унифицированный УКВ блок разра- ботки РРЗ. В более поздних моделях приемника он был за- менен на унифицированный блок УКВ. Тракт УКВ собран по типовой схеме - отдельный блок УКВ и комбинированный УПЧ, но частотный детектор отдельный. Настройка УКВ кон- туров производится путем передвижения внутри катушек стальных посеребренных сердечников. 2. При приеме на ДВ и СВ на входе приемника включа- ются двухконтурные полосовые фильтры, и каскад усиления высокой частоты работает по схеме апериодического усиле- ния; нагрузкой для лампы служит активное сопротивление. В диапазоне КВ на входе включается одиночный настроен- ный контур, а усилитель высокой частоты работает по схеме резонансного усиления с настроенным контуром в анодной цепи лампы 6К4П. U Радиолюбитель - 02/2011
РАДИОПРИЕМ Q Рис. 18. Блок УКВ, применялся в приемниках “Фестиваль” первых серий - “сабовский” З.НаДВиСВдля приема может быть использована внут- ренняя магнитная антенна, которая остается включенной и при приеме на наружную антенну; катушки антенны входят при этом составной частью в контуры входного полосового фильтра. 4. Усилитель ПЧ, общий для всех диапазонов, состоит из двух каскадов. Для частоты 465 кГц первый ФПЧ четырех- контурный, а остальные-двухконтурные. В первом фильтре связь между катушками контуров переменная и изменение ее используется для регулирования полосы пропускания. Эта регулировка объединена с регулированием тембра в УНЧ. 5. Роль детекторов сигнала и АРУ для тракта AM выпол- няют два диода лампы 6Х2П. Для детектирования сигналов по тракту ЧМ применен отдельный детектор отношений на двух германиевых диодах типа Д2Е. 6. В УНЧ переменное сопротивление регулятора громко- сти снабжено двумя отводами для тонкомпенсации. Регули- рование тембра осуществляется между первым и вторым каскадами предварительного усиления переменным сопро- тивлением R73 в области нижних и сопротивлением R74 - в области верхних звуковых частот. Отрицательная обратная связь подается с вторичной обмотки выходного трансфор- матора в цепь катода лампы первого каскада и в цепь сетки лампы второго каскада предварительного усилителя. 7. Схема оконечного каскада двухтактная. Фазоинверс- ного каскада в приемнике нет, а необходимый поворот фазы напряжения, поступающего на сетку лампы во втором плече оконечного каскада, получается в самом же каскаде (сетка второго плеча "заземлена”, а напряжение вводится со сторо- ны катода). Экранирующие цепи оконечного каскада вклю- чены так, что лампы работают в режиме, промежуточном между триодом и пентодом. 8. Выпрямители для питания анодных цепей и получения сеточного смещения - отдельные Первый работает на селе- новом выпрямителе типа АВС-120-270 по двухполупериод- ной мостовой схеме, а второй - по однополупериодной схе- ме на германиевом диоде типа Д2Б. 9. Электродвигатели ЭДП, управляющие настройкой, переключением диапазонов и регулированием громкостью, одинаковых габаритов, асинхронные с конденсаторным сдви- гом фаз и различаются только данными обмоток. Фотографии радиоприемника “Фес-иваль" из коллекции Александра Гопкало (Украина, г. Житомир), Константина Чередниченко (Украина, г. Киев), Александра Невзорова (Россия, г. Красноармейск) и автора статьи. Литература 1. http7Awvw.radiopagaiiba.lv/RRR/sakta'festival.htm 2. Левитин Е.А , Левитин Л.Е. Радиовещательные прием- ники. - М.: “Энергия”, 1967 С. 101-107. 3. Лангин А. Радиовещательный приемник “Фестиваль”. - Радио, 1958. №5. С.17-21; Радио, 1958. №6. С. 19-20. Попавшие в коллекции радиолюбителей приемники “Фестиваль”, на исходе своей почти полувековой жизни, продолжают оставаться примером непревзойденного потребительского дизайна бытового радиоприемного устройства с великолепными электро-акустическими характеристиками. С другой стороны, ‘ Фестиваль” - это довольно капризное и сложное в ремонте и настройке изделие, имеющее, к тому же. при определенных условиях эксплуатации и почтенном возрасте, склонность к повышенной пожарной опасности. В заключение статьи мы приводим результат коллективного опыта пользователей форума “Любителей технической стариньГ [httpy/www.forum.oldradio.org.ual по особенностям эксплуатации и восстановления приемника “Фестиваль”. 1. Приемник за свою полувековую историю мог находиться в условиях повышенной влажност и. Как правило, это сказывается на целостности шпо- на и лакового покрытия его футляра. Если нет проблем с целостностью шпо- на, то в ранних моделях приемника до- статочно снять старый и нанести новый лак. В более поздних моделях для от- делки футляра использовался более прочный полиэфирный лак, и лучшим решением будет к восстановлению ла- кового покрытия приемника привлечь специалистов по ремонту мебели. К специалистам следует обратиться и в случае растрескивания или отслоения шпона, которым отделаны стенки футляра приемника. 2. Силовой трансформатор при- емника изначально работает в не- сколько перегруженном тепловом режиме, т.е. имеет склонность к по- вышенному тепловыделению. В ка- честве выпрямительного элемента в приемнике применен ненадежный се- леновый выпрямитель АВС-120-270. Его пробой приводит к перегреву анодной и других обмотек силового трансформатора, а в более тяжелых случаях (при использовании суррогат- ных предохранителей) - к его возго- ранию со всеми вытекающими по- следствиями. С точки зрения пожар- ной и общей безопасности рекомен- дуем сразу заменить селеновый вып- рямитель на полупроводниковые ди- оды или современный диодный мос- тик на напряжение не ниже 1000 В и ток не менее 2-3 А. Радиолюбитель - 02/2011 [J
fl РАДИОПРИЕМ При необходимости следует заме- нить электролитические конденсаторы, подсохшие за годы эксплуатации. Для любителей аутентичности, имеющих навыки обращения с токарным стан- ком, можно порекомендовать отрезать или развальцевать крышку старого “родного” конденсатора. Затем очис- тить его от содержимого и спрятать вовнутрь современный электролити- ческий конденсатор емкостью пример- но в 1,5-2 раза большую штатной, за- шунтировав его керамическим конден- сатором емкостью 0,1 мкФ. После это- го крышку можно поставить на место и приклеить эпоксидным клеем. Как ва- риант, на шасси приемника можно зак- репить изолированные от “земли” ле- пестки и на них распаять новые конден- саторы. Мы настоятельно рекоменду- ем заменить все имеющиеся в прием- нике электролитические конденсаторы, не припаивая выводы новых конденса- торов параллельно старым (в электро- литических конденсаторах при старе- нии возрастает внутреннее сопротив- ление, что приводит к их нагреву и вы- ходу строя). Сетевой трансформатор у приемни- ков, где сгорал селеновый выпрями- тель, становится проблемным и пожа- роопасным. Он начинает сильно греть- ся при работе, постепенно у него тем- неет бумага обмоток, под ним можно обнаружить капельки парафина, что может быть серьезным основанием для поиска нового силового трансформато- ра или перемотки старого. В качестве защиты силового транс- форматора от выхода из строя и возго- рания, мы рекомендуем в разрыв сете- вого провода на обратной части сете- вой колодки впаять термопредохрани- тель на 80-100 градусов, под углом со- гнув его выводы и поджав пластмассо- вый корпус к “железу”. При этом жела- тельно использовать термопасту для создания лучшего контакта между тер- мопредохранителем и железом набо- ра трансформатора. 3. В некоторых экземплярах прием- ника “от возраста” деформируется пластмасса и заклинивает резьбу на- стройки УКВ блока. В этом случае ре- комендуется сменить УКВ на анало- гичный рабочий - от “доноса”. Как ва- риант, можно порекомендовать размо- чить заклинившую резьбу с помощью Рис. 19. Перестройка блока УКВ ИП-2 от “Ригонды” под диапазон FM WD-40, плоским напильником аккурат- но сточить резьбу на металлической ча- сти устройства, по которой ходит плас- тиковая втулка. После сборки дорабо- танного узла останется завершить до- статочно трудоемкий процесс укладки нити верньера. УКВ блок типа ИП-2 интересен тем, что он может быть перестроен под уко- роченный диапазон FM путем замены номиналов некоторых конденсаторов на его печатной плате (см. рис. 19). На рисунке представлена часть схемы блока УКВ ИП-2 от радиолы “Ригонда”, элементы, которые выделены окруж- ностью, соответствуют экспортному исполнению с диапазоном 88.. л 04 МГц (3,43 - 2,88 м). Как вариант, предлага- ется использовать последовательный кварцованный FM-УКВ конвертер, за- питав его от напряжения накала 6,3 В через простейший однополупериодный выпрямитель на полупроводниковом диоде типа 4007 с конденсатором на 470 мкФ в фильтре. Имеющаяся в при- емнике система автоподстройки позво- ляет реализовать все возможности вы- сококачественного приема на FM. Печатная плата блока УКВ требу- ет некоторой профилактики. Для это- го блок необходимо акуратно разоб- рать и почистить надфилем или наж- дачной бумагой и залудить два колеч- ка под болты на фольге платы - места контакта с силуминовым корпусом. Обычно они не пролужены и окисляют- ся на месте контакта медь-силумин за счет протекания большого тока накала лампы 6НЗП. Это приводит к пропада- нию приема на УКВ, паразитному фону переменного тока, нежелательным по- мехам и даже самовозбуждению бло- ка. Желательно дополнительно соеди- нить эти колечки-площадки многожиль- ным проводом, припаяв его к подходя- щим участкам дорожек платы. Рекомендуем сразу же пропаять выводы панельки лампы 6НЗП. Но са- мым оптимальным решением будет вы- паять панельку, почистить надфилем, заново залудить ножки и впаять ее на прежнее место. Следует обратить осо- бое внимание на чистоту ножек радио- ламп, которые использованы в прием- нике. Иногда они окисляются настоль- ко, что это мешает их работе, особен- но в высокочастотных цепях. Сравнительно часто встречается неисправность приемника, заключаю- щаяся в очень слабом или полном от- сутствии приема на всех диапазонах AM. Наиболее вероятная причина это- го явления - полный или частичный пробой одного или нескольких посто- янных конденсаторов в тракте УПЧ: С57, С61, С68, С69, С78. С80. Ем- кость этих конденсаторов критична и современные конденсаторы емкостью 330 пФ на замену не годятся - они вы- зывают расстройку контуров ПЧ. Заме- нить их можно аналогичными рабочи- ми конденсаторами от приемников “Фе- стиваль”, “Дзинтарс” или радиолы “Сак- та”. В крайнем случае, можно восполь- зоваться постоянными конденсаторами С84, С83, С106 емкостью 300 пФ, изъяв их из схемы ЧМ детектора своего при- емника, а на их место можно поставить любые подходящие по размерам кон- денсаторы на 270-330 пФ. Их емкость здесь не так критична, как в тракте ПЧ. В принципе возможно, что могут про- биться и аналогичные конденсаторы в тракте ПЧ ЧМ, емкостью 56 пФ, но ин- формацией о реальных случаях такой неисправности мы пока не имеем. 4. В приемнике очень много различ- ных контактов и переключателей, кото- рые могут окисляться. Желательно каждую контактную группу аккуратно почистить канцелярской резинкой, предварительно нарезать из нее мел- кие ленточки. Для чистки контактов, кроме резинки, можно использовать ветошь с нашатырным спиртом, WD-40. В труднодоступных местах хорошие результаты дает дополнительная чи- стка контактов шершавым картоном. 50 Радиолюбитель - 02/201 1
{ РАДИОПРИЕМ [} С особой осторожностью и тщательно- стью следует разобрать, почистить и со- брать все группы переключателей АМ- ЧМ, расположенных в подвале шасси. Следует также почистись контакты ба- рабана переключателя диапазонов и гребенки. 5. Достаточно часто происходит зак- линивание двигателей автоматической подстройки, регулировки громкости и переключения диапазонов. Их роторы следует размочить несколькими капля- ми WD-40, после чего они начинают свободно вращаться. Возможно, потре- буется подгонка расположения двига- теля автоматической подстройки для устранения заклинивания в системе шестерен верньерного устройства. Ше- стерни следует смазать техническим вазелином или другой подходящей смазкой. Если сильно греются метал- лические пластины двигателя переклю- чения диапазонов, то это может потре- бовать перемотки его обмоток или за- мены двигателя от “донора". Известны случаи, когда зубья ше- стерней верньерного устройства лома- лись из-за неаккуратного пользования приемником при попытке вращения ручки настройки в режиме автомати- ческой подстройки. Шестерни со сло- манными зубьями ремонту не подле- жат - их следует заменить на “донорс- кие’’ или выточить в токарной мастерс- кой из подходящего металла. 6. Помимо контактов, размещенных на шасси, требуется чистка всех кон- тактов и внутри пульта дистанционно- го управления приемником, и плоских штырей колодки разъема для подклю- чения этого пульта к приемнику. Зача- стую плохой контакт в разъеме приво- дит к неисправности соответствующих функций - переключения диапазона, регулировки громкости, автоматичес- кой подстройки и плавной настройки на станцию. Если не важна аутентичность и приемник будет постоянно эксплуа- тироваться, то самым разумным реше- нием будет замена контактных групп в переключателях АМ-ЧМ на герконы, оптроны или реле. 7. Рекомендуется, если есть такая возможность, заменить лампу 6НЗП на ЕСС42, 6И1П на ЕСН81, 6П14П на EL84,6К4П на 6F31 или EF93,6Х2П на ЕВ91. При этом может несколько улуч- шиться качество и стабильность радио- Радиолюбитель - 02/201 1 U приема и качество звуковоспроизведе- ния. Не рекомендуется использовать лампу 6Н23П вместо 6Н2П из-за ее склонности к самовозбуждению в мо- мент работы двигателя переключения диапазонов. 8. Внешний вид приемника во мно- гом зависит от состояния ткани (гри- ля) на его передней панели. В некото- рых приемниках на гриле видны некра- сивые темные овалы и круги над от- верстиями громкоговорителей. Здесь можнс предложить два варианта ре- шения проблемы: снять ткань с пере- дней панели полностью, покрасить фанеру морилкой и снова закрепить ткань, либо проложить между громко- говорителями и фанерой светлую не плотную ткань или марлю. Грязный гриль можно отстирать, не снимая с фанеры. Для этого надо предваритель- но проклеить ткань клеем ПВА по тор- цевым стенкам фанеры и дать высох- нуть клею. Стирать ткань нужно быст- ро и аккуратно, протирая ее губкой, смоченной любым подходящим мою- щим средством, не погружая фанеру в воду на длительное время, чтобы ее не размочить. Если же на гриле есть дефекты, которые невозможно зашто- пать, или некрасивые трудноотмыва- емые пятна, то такую ткань лучше за- менить, позаимствовав от двух нера- бочих радиол “Сакта” или “Латвия”, "Латвия-М”. Как вариант, в качестве гриля можно использовать подходя- щую по цвету и плотности канву для вышивания, которую можно найти в магазинах тканей. 9. В приемнике "Фестиваль” часто выходит из строя переменный конден- сатор настройки - появляется люфт, смещаются пластины, разрушается силуминовый корпус. Его можно за- менить “донорским” или снять с ра- диолы “Сакта”, причем в последнем случае переменный конденсатор бу- дет более качественным, чем “штат- ный”. Переменный конденсатор на- стройки - это одно из наиболее “сла- бых” мест “Фестиваля” после силово- го трансформатора. Обращаться с этим узлом нужно очень аккуратно, не применять к нему силу и не разбирать без особой необходимости. Процесс замены переменного конденсатора настройки очень трудоемкий и требу- ет особой аккуратности. Желательно, чтобы его проводил опытный специа- лист-радиолюбитель. 10. Для более комфортной работы с приемником можно рекомендовать сделать следующие “усовершенство- вания”: • Склеить цилиндр из черной бу- маги от фотопленки и надеть его на лампу 6Е5С. Это уменьшит засветку “магического глаза” лампочками под- светки шкалы. Обращаем внимание на то, что обращаться со шкалой сле- дует очень осторожно. “Излюбленное" месте ее разлома - по линии- отвер- стие под индикатор настройки и окош- ко регулятора тембра. Не перекаши- вайте шасси при переноске приемни- ка, это может привести к порче шка- лы. Как профилактическую меру мож- но предложить вынуть из отверстия в шкале лампу индикатора настройки. Склеить разбитое стекло шкалы луч- ше клеем “Момент" гелевый. При не- обходимости, в Интернете всегда можно найти контактные данные тех специалистов, которые изготавлива- ют новые, практически аутентичные шкалы к приемнику “Фестиваль”. • Покрасить подходящим лаком лампочки подсветки шкалы в крас- ный, зеленый или синий цвета. Если не стоит вопрос аутентичности, то можно заменить лампочки линейкой разноцветных ультраярких светоди- одов, желательно матовых, с линзой в 360 градусов. • Подобрать подходящую по плот- ности и цвету бумагу для подшкаль- ника. Как вариант, в качестве под- шкальника рекомендуется использо- вать вырезанное по необходимым размерам матовое органическое стекло толщиной до 1 мм. Читайте в следующем номере журнала: Магнитофонная панель "Вильняле"
РЛ ТЕХНОЛОГИИ [} Виктор Кандауров п. Камышеваха, Луганская обл. | Сейчас матричные принтеры стоят дороже лазерных и струйных | принтеров. Однако стоимость расходных материалов для них | невелика, да и печать часто осуществляется из MS-DOS. Для । этих целей можно использовать старые матричные принтеры от । компьютеров типа ЕС-1841, ЕС ЭВМ и т.п., которые сейчас не находят применения. Если у них интерфейс CENTRONICS ! (ИРПР-М), например D-100E/PC, проблем с подключением нет, J достаточно распаять разъем соответственно с сигналами ПК. • Но принтер D-100 (ЕС-7189, СМ-6325) имеет интерфейс ИРПР, I отличающийся от ИРПР-М. Предлагаемая простая доработка I позволит использовать этот принтер с любым ПК. Подключение принтера D-1OO к персональному компьютеру На эту тему было много инфор- мации в Интернете, публикации в журналах, однако все они требуют перепрошивки ПЗУ устройства, преобразования интерфейса. Предлагаемый метод позволяет простым способом запустить этот принтер с любым ПК, для чего дос- таточно проинвертировать сигнал STROBE. Для этой цели можно ис- пользовать, например,свободную ячейку микросхемы М111. Необхо- димо разрезать дорожку от 10-й ножки микросхемы М113 и в этот разрыв подключить ячейку М111 (рис. 1). Можно вместо М111 уста- новить микросхему - инвертор из серии К155, К555. Также необходи- мо убрать резисторную матрицу MG-103, a MG-102 заменить на набор резисторов 1 кОм. Интерфейс рас- паивают соответственно сигна- лам D100 (таблица 1). Переключа- тели КЮО и К201 устанавливают согласно рис. 2. Теперь принтер нормально печатает, но только ла- тиницу. Кириллица не печатается, так как у принтера в знакогенера- торе прошита кодовая таблица КОИ-8, в то время как ПК исполь- зует альтернативную кодовую таб- лицу 866. Чтобы избежать перепро- шивки ПЗУ, достаточно использо- вать предлагаемый автором драй- вер D100drv.com (таблица 2), кото- рый перекодирует информацию в альтернативной кодовой таблице 866, идущую на принтер, в КОИ-8, зашитую в ПЗУ принтера. Отсут- ствующие знаки заменяются другими, Таблица 1. Распайка интерфейса IBM-D100 Сигнал Порт IBM Принтер D-100 Strobe 1 1 DO 2 2 DI 3 3 D2 4 4 D3 5 5 D4 6 6 D5 7 7 D6 8 8 D7 9 9 Busy (гот) 11 11 PE (к.бум) 12 12 Init (иниц) 16 31 GND (земля) 18-25 19-30 +5V1 ON OFF [~ Рис. 2 Таблица 2 0000 ЕВ 1В 00 00 00 00 80 FC 00 75 0В ЗС 80 7С 07 ЗС 0010 20 7F 03 Е8 2А 00 9С 2Е FF 1Е 02 01 CF В8 17 35 0020 CD 21 2Е 89 1Е 02 01 2Е 8С 06 04 01 1Е 0Е 1F В8 0030 17 25 ВА 06 01 CD 21 1F ВА 00 04 CD 27 00 00 СЗ 0040 зс 15 75 03 В0 24 СЗ ЗС 10 74 19 ЗС 11 74 15 ЗС 0050 18 74 11 ЗС 19 74 00 ЗС 1Е 74 09 зс 1F 74 05 зс 0060 20 77 04 СЗ В0 7F СЗ зс 88 7С 07 зс 8F 7F 03 04 0070 61 СЗ ЗС А8 7С 07 зс AF 7F 03 04 21 СЗ ЗС 90 7С 0080 07 ЗС 93 7F 03 04 62 СЗ ЗС Е0 7С 07 ЗС ЕЗ 7F 03 0090 2С 0Е СЗ ЗС 80 74 D8 зс 81 74 D4 ЗС А0 74 DB ЗС 00А0 А1 74 D7 ЗС 82 75 03 04 75 СЗ ЗС 83 75 03 04 64 00В0 СЗ ЗС 84 75 03 04 60 СЗ ЗС 85 74 F9 ЗС А4 75 03 00С0 04 20 СЗ ЗС А5 74 F9 ЗС 99 £ ЕЗ ЗС 86 75 03 04 0000 70 СЗ ЗС 87 75 03 04 73 СЗ 94 75 03 04 52 СЗ 00Е0 ЗС 95 75 03 04 53 СЗ ЗС 96 75 03 04 40 СЗ ЗС 97 00F0 75 03 04 67 СЗ ЗС 98 75 03 04 63 СЗ ЗС 41 75 03 0100 04 5Е СЗ ЗС 9 75 03 04 5С СЗ ЗС 9D 75 03 04 5F 0110 СЗ ЗС 9Е 75 03 04 42 СЗ ЗС 9F 75 03 04 52 СЗ ЗС 0120 А2 75 03 04 35 СЗ ЗС нЗ 75 03 04 24 СЗ ЗС А6 75 0130 03 04 30 СЗ ЗС А7 75 03 04 33 СЗ ЗС Е4 75 03 2С 0140 1Е СЗ ЗС Е5 75 03 2С 1D СЗ ЗС Е6 75 03 2С 23 СЗ 0150 ЗС Е7 75 03 2С 09 СЗ ЗС Ее 75 03 2С 00 СЗ ЗС Е9 0160 ’Э 03 2С 0С СЗ ЗС ЕВ 75 03 2С 12 СЗ ЗС ЕС 75 03 0170 2С 14 СЗ ЗС ED 75 03 2С 11 СЗ ЗС ЕЕ 75 03 2С 2Е 0180 СЗ ЗС EF 75 03 2С 1Е СЗ ЗС F0 75 03 В0 Е5 СЗ ЗС 0190 F1 75 03 В0 С5 СЗ ЗС 9А 75 03 В0 F8 СЗ ЗС ЕА 75 01А0 03 В0 DF СЗ ЗС В0 7С 07 ЗС В2 7F 03 В0 2А СЗ ЗС 01ВО 01Си вз 75 03 В0 7С СЗ ЗС ВА 75 03 В0 7С СЗ ЗС С4 75 03 B0 го СЗ ЗС CD 75 03 В0 2D СЗ ЗС В4 7С 07 ЗС 01D0 B9 7F 03 В0 2В СЗ ЗС ВВ 7С 07 ЗС СЗ 7F 03 В0 2В 01Е0 СЗ ЗС С5 7С 07 ЗС сс 7F 03 В0 2В СЗ ЗС СЕ 7С 07 01F0 ЗС DA 7F 03 В0 2В СЗ ЗС DB 7С 07 зс DF 7F 03 В0 0200 23 СЗ ЗС F2 75 03 В0 Е5 СЗ ЗС F3 75 03 В0 С5 СЗ 0210 ЗС F4 73 03 В0 Е5 СЗ ЗС F5 75 03 В0 С5 СЗ ЗС F6 0220 75 03 В0 49 СЗ ЗС F7 75 03 В0 6ь СЗ ЗС F8 75 03 0230 В0 49 СЗ ЗС F9 75 03 80 69 СЗ ЗС FA 75 03 В0 2Е 0240 СЗ % FB 75 03 В0 5Е СЗ ЗС FC 75 03 В0 4Е СЗ ЗС 0250 FD 03 В0 24 СЗ ЗС FE 75 03 В0 7F СЗ СЗ 00 00 0260 44 31 30 30 64 72 76 2Е % 56 2Е 32 2Е 30 30 20 0270 48 61 6Е 64 61 75 72 6F 2С 55 S3 35 40 51 48 52 11 Радиолюбитель - 02/2011
]] РЛ ТЕХНОЛОГИИ |} похожими по начертанию, поэтому печать получается вполне прилич- ной. Драйвер можно использовать и на других принтерах, у которых установлена кодовая таблица КОИ-8. Данная версия драйвера позволяет печатать документы как на русском, так и на украинском языках. Драйвер загружается в память и остается резидентным, позволяя использовать все виды печати (копия экрана, текстовые редакторы, команда COPY PRN). Печатается только текстовая ин- формация в формате MS-DOS, гра- фика этому принтеру недоступна (MS-DOS и WINDOWS используют 8-ми иголочный графический режим, в D-100 режим 7-ми иголочный, коды графического режима также отличаются), поэтому драйвер ра- ботает только в среде MS-DOS, и только в текстовом режиме печати. Для печати документов в формате Word можно сохранить файл в фор- мате TXT, распечатав потом его в DOS. Для запуска драйвера его мож- но прописать в файл autoexec.bat. Переделанные таким образом несколько принтеров (см. фото 1) уже много лет работают без про- блем, проверялась работа на ПК с разными процессорами, вплоть до 2,2 ГГц. По поводу других принте- ров нужно заметить, что на совре- менных (быстрых) компьютерах мо- гут возникать проблемы с быстро- действием. Так, например, принтер Ресурсы проекта (файл D100drv.zip) вы можете загрузить с сайта нашего журнала: http:'/www.radiollga.com (раздел “Программы”) Литература 1. Последовательно - печатающее устройство D100 (ЕС-7189) (СМ-6325). Инструкция по эксплуатации Техническое описание. 66 0001-012. 2. А. Кпабуков. Подключение нестандартных моделей принтеров к IBM PC. - Радио, №3,2000 г., с. 18,19. 3. Н. Марамыгин. Подключение принтера D100 к ПК. - Радио, №1,2003 г., с. 21. Р СМ6337 работает неустойчиво, ча- сто неконтролириванно угоняет пе- чатающую головку вправо до упо- ра, после чего принтер приходится выключать, чтобы вернуть в исход- ное состояние. Маленькие хитрости Николай Ивашин г. Минск Крепления Кнопка включения компьютера “Samsung” удержи- вается на лицевой панели пластиковыми клиновидны- ми зацепками. Включение при значительном утапливании толка- теля кнопки (щелчка срабатывания кнопки не ощуща- ется) приводит к тому, что клиновидные защелки из- лишне раздвигаются и кнопка зависает на проводах (оставаясь электрически полностью исправной). Для наложения нитяного бандажа на защелки с за- жатой ими кнопкой требуется дэмонтаж передней па- нели. “Законтрить” (зажать клиновидные защелки с зас- топоренной кнопкой между ними) можно пластиковым ремешком, применявшимся в цветных телевизорах 3...7 поколений для стягивания в жгуты межблочных кабелей и проводов. Не снимая переднюю панель, и только отвинтив боковую крышку корпуса, на кнопку с застопоренны- ми на ней защелками одевается ремешок, пропуска- ется в собственную петлю, а затем, удерживая петлю отверткой, плотно затягивается до последнего щелч- ка храповика (дальнейшее натяжение ремешка плос- когубцами-утконосами” не приводит к щелчку) по сту- пенчатой внутренней поверхности ремешка. Больше кнопка не выпадает даже при чрезмерном нажатии на толкатель. Транзисторы мощные (П4, П202, П210, КТ809 и т.д. [1]) крепятся к радиатору за отверстия в их фланце (или в накидном). Часто транзистор не должен быть электрически соединен с радиатором (под него под- кладывается изолирующая слюдяная прокладка). Стяжные винты также должны быть изолированы. Для этого их пропускают в специальные фигурные изоля- ционные втулки. Заменить недостающие втулки можно отрезками использованной трубочки (стержнями) шариковой ав- торучки или спрея, придав одному концу необходимую “фигурность”, “развальцевав” его торец подходящим Радиолюбитель - 02/2011 [| 53
{ РЛ ТЕХНОЛОГИИ е по диаметру шариком от шарикоподшипника, прижа- тым через фторопластовую пленку толщиной 0,1 ...0,5 мм. Шарик прогревается жалом электропаяльника. Крепление производится болтами и гайками М1,5 с изоляционными (стеклотекстолитовыми) шайбами. Так был установлен транзистор П4 непосредственно на шасси (вместо радиатора) в стабилизаторе напряже- ния 12 В переносного телевизора “Юность-406Д” [2]. Детали с крепежными лепестками (выступами) под винты 2. Для крепления к шасси или печатным пла- там можно вместо винта крепить шплинтами или скрепками [3], проложив шайбу со стороны кольца шплинта и изоляционную шайбу со стороны пайки печатной платы. Натянув шплинт до отказа, в разные стороны отводят его “усы”, которые укорачивают бокорезами до величи- ны диаметра изоляционной шайбы. При необходимости “усы” можно “законтрить” каплей расплавленного при- поя на флюсе - сухой нашатырь в глицерине. Некоторые детали при ремонте необходимо отодви- нуть, а затем вернуть в исходное положение не отпаи- вая проводов, идущих к ним. В этом случае удобно “подвинуть” их (прикрепив винтом, скобкой) на арми- рованных гибких пластиковых скобках, которыми обычно стягивают упаковочные полиэтиленовые или целлофановые пакеты с хлебом. Литература 1. Под ред. Н.И. Горюнова. Полупроводниковые при- боры: транзисторы. - М. Энергоиздат, 1982. 2. М.А. Бродский. Переносные телевизоры. Справоч- ное пособие. - Минск, “Вышэйшая школа”, 1991. 3. А. Поляков, Е. Златоуст. Простая скрепка для креп- ления радиодеталей. - “Радио", 1957... 1960 гг. МТ9000 - КВАРТИРНАЯ SMS-СИГНАЛИЗАЦИЯ Не требует прокладки проводов! МТ9000 передаст SMS сообщение на Ваш мобильный телефон и вклю- чит звуковую сирену, если обнаружит в местах установки ее беспровод- ных датчиков: 1. протечку воды (затопление) 2. достижение температуры выше +65°С 3. открытие входной двери, окна, форточки, ящика стола, шкафа и т.п. 4. взрывоопасную концентрацию бытового газа или отключение электричества в месте установки базового блока В устройстве используются: - универсальные многофункцио- нальные беспроводные датчики, ре- агирующие на влагу, температуру, открытие двери и разряд источника питания (четыре функции в каждом датчике); - встроенный GSM канал (с дер- жателем SIM-карты) для передачи SMS на Ваш мобильный телефон; - самые современные беспровод- ные технологии для связи с датчиками. Особенности устройства: - разумная цена, простота установки и эксплуатации, законченное решение; - небольшие размеры датчиков; - встроенный резервный источник питания на 3 часа работы в базовом блоке; - 1 год работы датчиков от батареи CR2430. Основные характеристики: Тип беспроводного канала GSM 900/1800/1900 Частотный диапазон работы датчиков (ZigBee)2,4 ГГц Максимально возможное подключаемое кол-во беспроводных датчиков 4 Дальность “база” - датчик на открытой местности / в помещении, м До 100/20 В комплекте: базовый блок, 2 датчика, адаптер сети 220 В, магнит, адаптер SIM-карты, инструкция 54 U Радиолюбитель - 02/2011
fl ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ D Михаил Бараночников г. Москва E-mail: baranochnikov@mail.ru Продолжение. Начало в №1/2011 1 Полупроводниковые [ магнитоуправляемые । интегральные схемы СССР. I Серия KI 116КП. Справочные донные Введение Магнитоуправляемые интегральные схемы (МУМ или МУМС) относятся к разряду цифровых интеграль- ных схем. Эти схемы выполняют функцию электрон- ных ключей, управляемых магнитным полем. Функци- ональная схема простейшей магнитоуправляемой ИС приведена на рис. 1. В данном варианте магнитоуправляемой ИС в ка- честве преобразователе магнитного поля использует- ся интегральный элемент Холла. Сигнал ЭХ усилива- ется дифференциальным усилителем, а затем посту- пает на вход порогового устройства (триггера Шмит- та или компаратора). При воздействии управляющего магнитного поля определенной величины на выходе микросхемы появляется сигнал логической “1” или “О”. По реакции на воздействие ьнешнего магнитного поля микросхемы подразделяют на униполярные, уро- вень выходного напряжения которых зависит от вели- чины индукции магнитного поля одной полярности, и биполярные, уровень выходного напряжения которых зависит как от величины индукции, так и от знака (по- лярности) воздействующего магнитного поля. Харак- теристики переключения униполярных МУМ приведе- ны на рис. 2. Для магнитоуправляемых микросхем возможны два варианта характеристики переключения: прямая и ин- версная. Характеристики переключения имеют уро- вень “включено” или “выключено”. Положению “Вкл” соответствует уровень и°вых, положению “Выкл” - уро- вень 1Рвых. В первом случае (рис. 2а) в отсутствие управляющего магнитного поля сигнал на выходе микросхемы соответ- ствует логической “1”. При увеличении индукции управля- ющего магнитного поля до значения В > Всра6 происходит переключение микросхемы и уровень сигнала на выходе Рис. 1. Функциональная схема простейшей магнитоуправляемой ИС. Рис. 3. Характеристика переключения биполярной магнитоуправляемой микросхемы. соответствует логическому “0”. При увеличении индук- ции внешнего магнитного поля до значения В > Всра6 про- исходит переключение микросхемы и уровень сигнала на выходе изменяется до логической “1”. Дальнейшее увеличение индукции (В) не изменяет состояния схемы. На рис. 3 приведена характеристика переключе- ния биполярной магнитоуправляемой микросхемы. Состояние биполярной МУМ меняется при измене- нии полярности и величины индукции В > Всра6 управля- ющего магнитного поля (рис. 3). Иногда для изменения скачком изме- няется до логи- ческого “О”. Дальнейшее увеличение ин- дукции (В) не изменяет со- стояние схемы. Во втором случае (рис. 26) в отсутствие уп- равляющего магнитного. юля а) Рис. 2. Характеристики переключения униполярных МУМ: а - прямая, б - инверсная. б) сигнал на выхо- де микросхемы 55 Радиолюбитель - 02/201 1 []
------------D ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ О- Рис. 4. Характеристика переключения МУМ с активным концентратором магнитного поля в виде встроенного микромагнита. передаточной характе- ристики МУМ использу- ют активные концентра- торы магнитного поля, представляющие собой микроминиатюрные по- стоянные магниты, рас- положенные непосред- ственно на корпусе или на кристалле магнито- управляемой микросхе- мы. При этом характе- ристика переключения МУМ может смещаться в достаточно широких пределах. Направление и ве- личина смещения за- висят от полярности и величины индук- ции постоянного магнита. Характерис- тика переключения МУМ с активным концентратором магнитного поля в виде встроенного микромагнита приведена на рис. 4. При воздействии на МУМ модулиро- t ванного магнитного потока (например импульсами прямоугольной формы) сигнал на выходе будет иметь несколь- ко искаженную форму. Эти искажения связаны с инерционностью микросхе- мы -временем включения/выключения. срабатывания (включения) tBKfl, как прави- ,5-2 раза меньше времени отпускания (вык- ия) tBblKJ1. Переходная характеристика МУМ цена на рис. 5. эвый московский завод радиодеталей осво- >мышленное производство серии К1116 ма- дных МУМ, состоящую из 9 типов изделий 6КП1, К1116КП2, К1116КП4, К1116КП6, СПб, К1116КП7, К1116КП8, К1116КП9, КП10). Еще четыре типа МУМ (К1116КП11, КП13, КП14) были готовы к серийному про- Рис. 6. Топология единичного интегрального элемента Холла. __20? шК 1 ? 20 мкм Изображение на схеме Топология элемента Холла Рис. 7. Топология сдвоенного интегрального элемента Холла. серии К1116КП были реализова- ны в 4-х вариантах конструктивного исполнения: 3-х и 5-ти выводных стандартных пластмас- совых корпусах с ша- гом расположения вы- водов 2,5 мм и 1,25 мм. В качестве преобра- зователя магнитного поля в МУМ данной се- рии использованы ин- тегральные датчики Холла, топология кото- рых приведена на рис. 6 и рис. 7. 56 U Радиолюбитель - 02/2011
ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ Большая часть МУМ реализова- на с использованием функциональ- ной схемы, приведенной на рис. 8. Микросхемы К1116КП1, КП2, КПЗ, КП7, КП8, КП9, КП12 и КП13 реализованы в схеме с открытым коллектором, что требует подключе- ния внешнего сопротивления нагруз- ки выхода. Микросхемы К1116КП4, КП10 и КП11 снабжены встроенным резистором нагрузки выхода. Униполярные микросхемы К1П6КП1, КПЗ, КП6, КП9, КП10 (см. рис. 2а), и биполярные микросхемы К1П6КП4, КП7, КП8, КП11, КП12, КП13и КП14 (см. рис. 26) обладают прямой характеристикой переклю- чения. Униполярная микросхема К1116КП2 имеет инверсный выход (см. рис. 26). Микросхемы К1116КПЗ, КП4, КП7, КП11, КП12, КП13 и КП14 - снабжены стабилизатором напряже- ния. Микросхема К1116КП8 - снаб- жена диодом, защищающим схему от ошибочного подключения к источни- ку питания с обратной полярностью. Магнитоуправляемые схемы К1116КП1, К1116КП2 и К1116КП6 реализованы с использованием функциональной схемы, приведен- ной на рис. 9. Микросхемы К1116КП1, КП2 и КП6 имеют по два синфазных выхо- да с открытым коллектором и стробирующий вход (рис. 7). При подаче на этот вход стробирующего им- пульса с уровнем логической “1”, уровень выходного напряжения не будет зависеть от воздействия внеш- него магнитного поля, т. е. будет реализована функ- ция “запрет”. Если вход стробирования не использу- ют, его необходимо подключить к плюсовому проводу источника питания. Параллельное включение выходов 1 и 2 позволяет увеличить ток коммутации микросхе- мы в два раза. Микросхемы серии К1116КП работоспособны в ши роком диапазоне температуры окружающей среды. Рис. 8. Обобщенная функциональная схема МУМ серии К1116КП. Рис. 9. Функциональная схема МУМ К1116КП1, К1116КП2 и К1116КП6. Температурный коэффициент изменения индукции срабатывания и отпускания лежит в пределах от 0,01 до 0,05 мТл/°С в зависимости от типа микросхемы. Микросхемы серии К1116 рассчитаны на сопряже- ние с цифровыми интегральными микросхемами ви- дов РТЛ, ДТЛ, ТТЛ, ЭСЛ, И2Л и структуры КМОП. По- мехоустойчивость микросхем обеспечена наличием минимального гистерезиса (3...9 мТл) характеристи- ки переключения. Далее приводятся основные параметры и характе- ристики микросхем серии К1116КП. Продолжение в №3/2011 МТ6070 - ВИДЕО-ЗАПИСКА Живые эмоции!!! Записка, которую прочтут, не умея читать! Записка, которая передает не только буквы, но и эмоции! Записка, которую не сдует ветер и которую легко закрепить на холодильнике (на задней стороне магнит). Для нее не нужна ручка и бумага. Оставьте до трех видео-сообщений по минуте каждое. Радиолюбитель - 02/201ТЦ 57
fl СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Роман Абраш г. Новочеркасск E-mail: arv@radioliga.com I Книга по работе с WinAVR и AVR Studio Продолжение. Начало ХА в №1-12/2010: №1-/2011 avr/power.h - Поддержка PRR Некоторые модели микроконтроллеров AVR имеют встроенный регистр PRR (Power Reduction Register - регистр снижения мощ- ности) или несколько таких регистров PRRn. С их помощью имеется возможность отклю- чить часть неиспользуемой программой пе- риферии для снижения потребляемой мик- роконтроллером мощности Этот модуль определяет рад макросов, облегчающих использование PRR. Однако, нормальное их функционирование возмож- но только для тех микроконтроллеров, ко- торые действительно содержат этот регистр (регистры) и соответствующую периферию; кроме того, иногда одна и та же периферия отличается в наименовании (например, USART и USARTO). Здесь перечислены все соответствую- щие макросы, однако о наличие поддерж- ки ими выбранного программистом микро- контроллера следует справляться в доку- ментации. При попытке использовать непод- держиваемый микроконтроллер будут воз- никать ошибки компиляции. poweradc.enableO - включение встро- енного АЦП' (не путать35 с битом ADEN в соответствующем регистре) power adc disablefl - выключение АЦП powerJcd_enable() - включение моду- ля ЖКИ-драйвера power Jcd._disable() - выключение мо- дуля ЖКИ-драйвера power pscO_enable() - включение мо- дуля Power Stage Controller О power pscO disable() - выключение модуля Power Stage Controller О power_psc1_enable() - включение мо- дуля Power Stage Controller 1 power psc1_disable() - выключение модуля Power Stage Controller 1 power psc2 enable() - включение мо- дуля Power Stage Controller 2 power psc2 disabie() - выключение модуля Power Stage Controller 2 power spi enable() - включение моду- ля SPI power spLdisableO - выключение мо- дуля SPI power timerO_enable() - включение таймера О power timerO disabieQ - выключение таймера О power_timer1_enable() - включение таймера 1 power timer1_disabie() - выключение таймера 1 power_timer2_enabie() - включение таймера 2 36 Данное примечание относится и к другим макро- сам - они обеспечивают именно отключение/включение питания соответствующей периферии при помощи регис- тров PRR. power_.timer2 disabieQ - выключение таймера 2 power tlmer3 enable() - включение таймера 3 power_timer3_disable() - выключение таймера 3 power timer4 enable() - включение таймера 4 power timer4 disable() - выключение таймера 4 power timer5 enab1e() - включение таймера 5 power„timer5 disabieQ - выключение таймера 5 power twi enable()- включение моду- ля TWi powerjwi disable() - выключение мо- дуля TWI power usart enable() - включение мо- дуля USART power usart_disabie() - выключение модуля USART power usartO enabie() - включение модуля USARTO power usartO disable0 - выключение модуля USARTO power usartl__enabie() - включение модуля USART1 power_usartt disabieQ - выключение модуля USART 1 power usart2 enabie() - включение модуля USART2 power usart2 disabieQ - выключение модуля USART2 power usart3 enabie() - включение модуля USART3 power_usart3_disable() - выключение модуля USART3 power_usb_enableO - включение моду- ля USB power usb disableO - выключение модуля USB power usi enable() - включение моду- ля USi power_usi_disable() - выключение мо- дуля USI power vadc_enableO - включение мо- дуля VADC cower vadc disabieQ ~ выключение модуля VADC power_alLenabie() - включить все мо- дули power_sii disableO - выключить все модули Некоторые модели AVR имеют регистр CLKPR предварительного деления тактовой частоты, при помощи которого так же мож- но снижать потребляемую мощность Для работы с этим регистром введен особый тип: typedef enum{ clock div J = 0, clock div2 = 1, clock div 4 = 2, clock_div_8 = 3, clock_div 16 = 4, clock div_32 = 5, clock_div_64 = 6, clock _div_128 = 7, clock div .256 = 8 } clock_div_t; и 2 макроса: clock_prescale_set(x) - установка зна- чения делителя чвстоты (х - одно из значе- ний clock_div_t) clock_prescale_get() - получить значе- ние текущего делителя (возвращаемый тип результата - clock div_t) avr/sfr defs.h - Регистры специальных функций AVR Данный модуль определяет символьные имена для всех регистров специальных функций, а так же вводит ряд макросов, упрощающих типичные действия над бито- выми значениями этих регистров. Модуль подключается автоматически, если подключен модульavr/io.h-Специфич- ные для AVR функции ввода-вывода, поэто- му нет необходимости подключать его явно. Макросы Все макросы определены, как макро- сы-функции. _BVO _BV(bit) - макрос, преобразующий но- мер бита в битовую маску. Данная команда используется для работы с битами SFR, выполняя следующее действие: (1 «(bit)). bit Is setO bit Js_ set(sfr, bit) - макрос, возвращаю- щий логическое значение ИСТИНА, если бит bit в указанном регистре str установлен. Ис- пользуется для проверки состояния флагов. bit_is_clearQ bit_is_ciear(sfr, bit) - макрос, возвраща- ющий логическое значение ИСТИНА, если бит bit в регистре sfr не установлен. Исполь- зуется для проверки состояния флагов. loop until bitjs set() loop_untiLbit_.is_set(sfr, bit) - макрос, выполняющий цикл ожидания (путем непре- рывного опроса соответствующего sfr) до тех пор, пока бит bit в регистре sfr не будет установлен. Ioop_ untiibitisclearQ loop. .until_biUs .clear(sfr, bit) - макрос, выполняющий цикл ожидания (путем непре- рывного опроса соответствующего sfr) до тех пор, пока бит bit в регистре sfr не будет сброшен. avr/sleep.h - Управление энергосберегающими режимами и режимами «сна» В этом модуле определен ряд макро- сов и функций, реализующих общий интер- фейс управления режимами «сна». Радиолюбитель - 02/2011 58
СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Использование инструкции SLEEP по- зволяет снизить общее энергопотребление в некоторых г эименениях Микроконтрол- леры AVR реализуют несколько различных вариантов «сна», для которых в модуле оп- ределены следующие константы (о поддер- жке выбранным кс.ггрсллером соответству- ющего режима следует справитьсл в доку- ментации к контроллеру, не все константы оноеделены для любого контроллера): SLEEP_MODEJDLE - режим «без- действия» Idle SLEEPJHODE_.PWR_DOWN - режим «отключения» Power Down SLEEP_MODE_PWR_SAVE - режим «экономии» Power Save SLEEP_MODE_ADC-режим «сниже- ния шума АЦП» ADC Noise Reduction SLEEP_MODE_STANDBY - режим «ожидания» SLEEP_MODE_EXT_STANDBY - pac- шиоеннь и режим «ожидания» Практически управление режимом энер- госбережения сводится к вызову макроса set_sleep_mode() для указания нужного ре- жима и последующего включения этого ре- жима макросом sleep_mode(). Следует по- мнить, что если нет необходимости остано- вить работу микроконтроллера вплтгь до аппаратного сброса, необходимо разрешить прерывания до выполнения этих макросов. В некоторых случаях может потребо- ваться большая гибкость в управлении ре- жимами экономии, для чего предусмотре- ны отдельные функции sleep_enable(), sleep. aisable() и sleep_cpu(). Функции и макросы модуля set_sleep_mode() set_sleep_mode(mode) - макоос подго- тавливающий микроконтроллер к заданно- му режиму сна. Параметр mode - одна из определенных ранее констант режиме Этот макрос эквивалентен переходу в режим Ide, т.е. остановки тактового генератора и от- ключения периферии, если это требуется режимом, не происходит. Для полноценно- го включения режима требуется второй макрос sleep_mode() steep_mode() sleep_mode() - макрос, переводящий микроконтроллер в режим сна. Его реали- зация такова, что программист вправе счи- тать, что «возврат» из макроса произойдет уже после «пробуждения» контроллера. sleep_enable() void sleep_enable(void) - функция, уста- навливающая бит разрешения режима сна (SE-бит) sleep_disable() void sleep_disable(void) - функция, сбра- сывающая бит разрешения режима сна (SE- бит) sleep_cpuO void sleep_cpu(void) - функция, «усып- ляющая» микроконтроллер, т.е. эквивален- тная команде SLEEP Радиолюбитель - 02/201 1 [| avr/version.h - Контроль версии avr-libc Модуль определяет юсколько кон- стант, которые могут использоваться в программе для проверки совместимости исходного текста с используемой версией avr-libc. _AVR_LIBC_VERSION_STR1NG_ - строчное тредставлениэ версии библиоте- ки, например, "1.6.2" AVR LIBC VERSION - версия биб- лиотеки в виде длинного целого числа без знака, например, 10602UL AVR UBC_DATE_STR1NG_-строч- ное представление даты релиза биолиоте- ки (совпадает с релизом WinAVR), напри- мер, ”20080403" AVR LIBC РАТЕ - дата релиза библиотеки в виде длинного целого числа без знака например, гоОвО'-Ози! _AVR_LIBC_MAJOR_ - версия био- 1иотеки, например, 1 _AVR_LIBC_M1NOR____- «подверсия» библиотеки, например, 6 _AVR_LIBC_REVISION_ - номер ре- лиза подверсии, например, 2 avr/wdt.h - Поддержка WDT AVR Модуль реализует необходимый и дос- таточный минимум макросов, при помощи которых реализуется взаимодействие со сторожевым таймером (WDT) любого мик- роконтроллера AVR. Для работы с WDT требуется выпог нение определенной четко регламентиро- ванной процедуры, которую макросы реа- лизуют автоматически. В частности, в нуж- ных случаях на время происходит глобаль- ное запрещение прерываний, npoi рам- •лист может не беспокоиться о дополни- тельных действиях, используя предлагае- мые макросы. Единственное, о чем следует помнить, это особенно . гь, присущая новым моделям микроконтроллеров (например, АТМеда88 и т.п.): после аппаратного сброса WDT про- должает работать, причем с минимальным предделителем (обычно, период WDT со- ставляет 15 мс). Поэтому следует выклю- чать его (если нужно) как можно раньше. При этом може: потребоваться особый под- ход для того, чтобы определить причину аппаратного сброса. Рекомендуется при- держиваться следующего подхода (см. врезку)'. #include <stdint.h> #include <avr/wdt.h> // объявление снеинициализируемой» переменной uint8_t mcusr_mirror _attribute__ ((Section (". noinit") ) ) ; // объявление функции «запоминания» значения MCUSR void get_mcusr (void) \ __attribute ((naked)) \ /* без пролога и эпилога */ __attгibute ((section (". init3' ))) ; /♦ в секции автоматической инициализации пользователя */ void get_mcuar (void) { mcusr^mirror » MCUSR; MCUSR и 0; wdt_disable () ; —--------------------------------------------- 59 В приведенном примере для сохра- нения значения MCUSR использована переменная mcusrjnirror, которая не полу- чает значение 0 по умолчанию (характер- ное для Си-программ) - секция «.noinit». А функция, которая осуществляет инициали- зацию этой переменной содержимым MCUSR и одновременно запрещает рабо- ту WDT, get_mcusr() размещается в секции автоматической инициализации пользова- теля «.init3», т.е. будет выполнена сразу после инициализации стека. Функция не имеет пролога и з пилога, поэтому ее код будет помещен в соответствующей секции как inline. Дополнительно о секциях памяти и по- рядке их инициализации см. в главе Сек- ции памяти. Макросы и константы модуля В модуле определен ряд констант для задания периода переполнения WDT. Так как некоторые модели микроконтроллеров могут иметь и другие значения программи- руемых периодов, реальное количество кон- стант может быть другим (нетрудно выяс- нить, взглянув в содержимое файла wdh.h). Из наименования константы очевидно ее смысловое значение, поэтому детальное описание не приводится WDTO_15MS WDTO.30MS WDTO„60MS WDTO_120MS WDTO_250MS WD7 CL500MS WDTOJS WDTO_2S WDTO_4S WDTO_8S Так же в модуле определены три мак- роса типа функция. wdtenableO wdt_enable(value) - макрос, включаю- щий WDT с периодом переполнения, задан- ным значением value, которое должно быть одной из рассмотренных ранее констант WDTO_xxxS. wdtreset() wdt_reset() - макрос, осуществляющий сброс счетчика WDT эквивалент инструк- ции WDR.
fl СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ wdt.disableO wdt_disable() - макрос, выключающий WDT. Если WDT включен постоянно (т.е. так задано fuse-битами), этот макрос, есте- ственно, не выполняет своей функции. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МОДУЛИ К вспомогательным модулям отнесены те из входящих в AVR-LIBC, которые слу- жат для упрощения некоторых действий, часто необходимых в системах на баое мик- роконтроллеров AVR. Это сервисные функ- ции и функции, разработанные по инициа- тиве сообщества программистов (GCC и WinAVR - это открытый проект, любой доб роволец имеет возможность пополнить их функциональность, если она одобрена ос- тальным сообществом). util/atomic.h - Атомарные и неатомарные участки кода Модуль реализует средства управления «атомарностью»36 участков кода. Данный модуль использует расширения СИ, вводимые стандартом ISO С99, я по- этому может использоваться только с оп- цией компилятора -std=c99 nnn-std=gnu99. Определения модуля ATOMICBLOCKQ ATOMIC_BLOCK(type) - макрос, слу- жащий для определения блока кода, ог- раниченного фигурными скобками, как исполняющегося атомарно. В качестве параметра type должна использоваться константа ATOMIC_FORCEON или ATOMIC_RESTORESTATE. Пример использования макроса: A-CMIC BLOC :(ATC4IC_roFCEON) ctr_copy « ctr; } NONATOMIC-BLOCKO NONATOMIC_BLOCK(type) - макрос, служащий для определения блока кода, ограниченного фигурными скобками, как исполняющегося «не атомарно» (см. ATOMiC_BLOCK()). Это может потребоьат- ся, если внутри большого атомарного блока есть участки, не требующие атомарности. ATOMIC-RESTORESTATE ATOMIC_RESTORESTATE - константа для использования в качестве параметра макроса ATOMIC_BLOCK(). Указывает, что в начале блока состояние SREG должно быть запомнено, а в конце блока - восста- новлено в прежнем воде. Это гарантирует, что состояние флага глобального разреше- ния прерываний после завершения атомар- ного блока будет таким же, как и перед его “ Полноценное определение термина «атомарный» не приводится, в данном контексте можно считать, что это означает исполнение одного или более операторов Си как одной команды, т.е. без возможности прерывания посере- дине участка. Не смотря на кажущуюся странность этого термина в применении к одному оператору, это так: опе- ратор long imp = 0; фактически будет оттранслирован в 5 ассемблерных инструкций, исполняемых последователь- но; между ними вполне возможно возникновение преры- вания, что будет соответствовать прерыванию «в середи- не» оператора. началом (внутри атомарного блока преры- вания, разумеется, запрещены). ATOMIC..FORCEON ATOMIC..FORCEON - константа для использования в каче< те параметра мак- роса ATOMIC_BLOCK(). Указ .вает что в конце атомарного блока прерывания про- сто должны быть принудительно разреше- ны. Использование этого параметра позво- ляет несколько сократить объем кода и по- высить скорость исполнения атомарного блока, однако программист должен быть уверен, что глобальное разрешение преры- ваний после атомарного блока - это дей- ствительно то, что он хочет. NONATOMIC. RESTORESТАТЕ NONATOMIC. RESTORESTATE - кон- станта для использования в качестве пара- метра макроса NONATOMIC_BLOCK(). Ука- зывает на то, что перед началом не-атомно- го блока должно быть сохранен' значение SREG, а после его завершения - восстанов- лено. Эго гарантирует, что блок действитель- но будет выполнен не атомарно, при этом состояние флага глобального разрешения грерываний после блока будеттаким же, как и перед ним (внутри не-атомарного блока прерывания, естественно, разрешены). NONATOMIC_FORCEOFF NONATOMIC-FORCEOFF - константа для использоаания в качестве параметра макроса NONATOMIC_BLOCK(). Указывает на то, что по завершению не-атомарного блока прерывания просто должны быть при- нудительно запрещены. Использование это- го параметра позволяет несколько сокра- тить объем кода и повысить скорость испол нения не-атомврного блока, однако про- граммист должен быть уверен, что глобаль- ное запрещение прерываний после не-ато- марного блока - это действительно то, что он хочет. Важной особенностью ATOMIC-блоков кода является то, что внутри могут быть ис- пользованы любые операторы Си, в том чис ле break и return, при этом состояние аппа- рата прерываний будет корректно вс~анов лено при исполнении этих операторов. uti|/crc16.h - Вычисления CRC Модуль содержит определения несколь- ких типе-функции для быстрого вычисле- ния циклических контрольных сумм (CRC) по широкоизвестным полиномам. Алгоритм использования этих функций для контроля целостности блока данных (основное назначение CRC) в общем слу- чае следующий: - вводится переменная, например, C_R_C (ей должно быть присвоен э < трого определенное начальное значение) последовательно для каждого из зна- чений проверяемого блока вызывается со- ответствующая функция, которая модифи- цирует значение переменно! C_R_C - после того, как все данные «обсчита- ны» сравнение полученного значения C_R_C с заранее известным (правильным) значением CRC или нулем, если правиль- ное значение CRC входило в состав об- рабатываемого блока данных. Фуккцим модуля . сгс16_ updJteQ uint16_t _crc16.update (uint16_t crc, uint8_t data) Параметры: uint16_t crc - текущее значение CRC uint8_t data - байт данных Возвращаемое значение: новое зна- чение CRC Описание: функция подсчета 16-раз- рядной контрольной суммы по полиному, типичному для дисковых накопителей х16 + х16 + х2 + 1 (0хА001). Для верного подсчета контрольной суммы начальное значение сгс должно быть OxFFFF. crcxmodemupdateO uint16_t _crc.xmodem_update (uint16_t crc, uint8..t data) Параметры uint16_t crc - текущее значение CRC uint8_t data - байт да <ных Возвращаемое значение: новое зна- чение CRC Описание функция подсчета 16-раз- рядной контрольной суммы по полиному, требуемому протоколом Xmodem х16 + х12 + Xs + 1 (0x1021). Для верного подсчета конт- рольной суммы начальное значение сгс должно быть 0. _crc_ccitt_updateO uint16_t _crc_ccitt_update (uint16_t crc, uint8_t data) П араметры uint16_t сгс - текущее значение CRC uint8_t data - байт данных Возвращаемое значение: новое зна- чение CRC Описание функция подсчета 16-раз- рядной контрольной суммы по полиному, требуемому стандартом CCITT (использует- ся в протоколах РРР и IrDA) х16 + х12 + х5 + 1 (0x8408). Для верного подсчета контрольной суммы начальное значение сгс должно быть OxFFFF. Примечание: хотя полином выглядит точно так же, как и для Xmodem, существу- ет принципиальная разница в агторитме вычисления CRC, связанная с порядком поступления битов на обработку (старший- младший). _crcjbutton_update() uint8_t _crcjbutton_update (uint8_t crc, units t data) Параметры: uint8_t crc - текущее значение CRC uint8_t data - байт данных Возвращаемое значение: новое зна- чение CRC Описание: функция подсчета 8-разряд- ной контрольной суммы по полиному, ис- пользуемому в приборах IButton37 х6 + х5 + х4 + 1 (0x80 Для верного подсчета конт- рольной суммы началь ное значение сгс должно быть 0. 37 Зарегистрированная торговая марка Мал1т-0а11аЕ 60 U Радиолюбитель - 02/2011
справочный материал uti|/delay.h - Реализация задержек программными циклами Модуль определяст функ дим являющи- еся всего лишь более удобной «оберткой» базовым функциям задержек программны- ми циклами (см. util/delay_basic.h - Базовые задержки программными циклами). Для нормаги кого функционирования функций необходимо, чтобы было определено зна- чение константы F_CPU, равное тактовой частоте микрокоь толлера в герцах, до под- ключения модуля. Возможно определить эту констант/ внутри make-файла или, что то же самое, нег» юредственно в параметрах компилятора. Функции задержек реализованы следу- ющим образом. По значению задержки, полученному как параметр функции (в виде константы) на этапе компиляции вычисля- ется количество пустых программных цик- лов, которые при заданной тактовой часто- те нужно выполнить для получения этой за- держки. В итоге компилятор строит код, ко- торый и Bbi юлняет эту задачу. Чтобы это было возможно необходи- мо, чтобы вычисления над константами с плавающей точкой были проведены на эта- пе компиляции, т.е. необходимо, 'тпбы была включена оптимизация при компиляции. Если проект скомпилирован при отключен- ной оптимизации - задержки, обеспечива- емые функциями, не гарантируются. Таким образом, для использования мо- дуля delay, h необходимо выполнить 2 ус- ловия: 1. Объявить F_CPU, равное тактовой частоте контроллера в герцах до подклю- чения модуля 2. Включить оптимизацию (любого уров- ня) при компиляции Примечание: функции реализуют за- держки путем "рс’раммных циклов, кото- рые могут быть могут быть прерваны зап- росом прерывания. Разумеется, в этом слу- чае длительность задержки окажется боль- ше заданного значения, и чем чаще проис- ходят прерывания и чем сложнее (т.е. дли- тельнее) обработчики прерываний, тем эта погрешность выше. Функции модуля _deiay_us() void _delay_.us(double us) Описание: функция осуществляет за- держку в us микросекунд. Максимально возможное значение задержки 768/ F..CPU микросекунд (где F_CPU в мегагерцах). Программист не обязан следить за тем, что- бы параметр us находился в допустимых пределах - если его значение окажется больше, чем допустимо, вызов функции ав- томатически будет перенаправлен в функ- цию _delay_ms() (никаких уведомлений об этом не осуществляется). jjelaymsQ void _delay_ms(double ms) Описание: функция осуществляет за- держку в ms миллисекунд. Максимально возможное значение задержки 262.14 / F_CPU миллисекунд (где F„CPU в мегагер- цах). Программист не обязан следить за тем, чтобы параметр ms находился в допу- стимых пределах - если его значение ока- жется больше, чем допустимо, произойдет автоматическое снижение точности вьщер- жки интервала (никаких уведомлений об этом не происходит) таким образом, функ- ция сможет реализовывать задержки вплоть др 65535 секунд. vthi/d' I ay. basic.h - Базовые за- держки программными циклами Модуль определяет две базовых inline- функции задержек программным циклом известной длительности, которые предназ- начены для получения очень коротких и точ- ных задержек, и активно используются фун- кциями _delay_us() и _delay_ms(). Функции не выполняют запрещения прерываний на время своей работы. Поэто- му следует учитывать, что это может повли- ять на точность с] ормируемых задержек. Для организации длительных задержек более офсбек-ивно использование аппарат- ных таймеров. Функции модуля _delayjoop_1() void _delayjoop_1 (uint8_t count) Описание: функция обеспечивает ис- полнение count раз (от 1 до 256) наикрат- чайшего цикла со счетчиком (т.е. одна ите- рация цикла длится 3 машинных такта). Дополнительно тратится время на инициа- лизацию задействованного счетного реги- стра. Примечание: для организации 256 по- вторений цикла следует передать в функ- ] цию параметр ноль. „delay.loop.2() void .delayJoop_2 (uint16_t count) Описание: функция обеспечивает ис- г юлнение count раз (от 1 до 65536) наикрат- чайшего цикла со счетчиком (т.е. одна ите- рация цикла длится 4 машинных такта). Дополнительно тратится время на инициа- лизацию задействованного счетного реги- стра. Примечание: для организации 65536 повторений цикла следует передать в фун- кцию параметр ноль. util/parity.h - Генерация битов четности Модуль определяет единственный мак- рос, реализующий оптимизированную ас- семблерную функцию гычислениг бита чет- ности для байта данных (может использо- ваться при обмене по UART). parity_even_bit() parity_even_bit(val) - макрос, возвраща- ющий 1, если число единиц а байте val не- четное. uti|/setbaud.h - Упрощение вычисления скоростей UART Модуль оолегиаез расчет значений ре- гистров управления аппаратного UARY Реализуется это несколько необычным спо- собом. Перед подключением модуля следует определить две константы: F_CPU (такто- вая частота микроконтроллера в герцах) и BAUD (желаемая скорость работы UART в бодах). Так же можно дополнительно опре- делить значение BAUDTUL которое зада- ет допустимую погрешность скорости в про- центах (по умолчанию 2%). После опреде- ления этих констант следует подключить мо- дуль setbaud h, т.е. например, так: «include <avr/io.h> «define F_CPU 4000000 // указали тактовую частоту контроллера static void uart_9600(void){ «define BAUD 9600 «include <util/setbaud.h> UBRRH = UBRRH_VALUEr UBRRL UBRRL_VALUE; «if USE_2X UCSRA |= (1 « U2X) ; «else UCSRA &= -(1 « U2X); fendif J static void uart_38400(void)( «undef BAUD // отменим определение, чтобы иеоежать предупреждения компилятора «define BAUD 38400 «include <util/setbaud.h> UBRRH » UBRRH VALUE; UBRRL = UBRRL_VALUE; «if USE_2X UCSRA |= (1 « U2X) ; «else UCSRA &= ~ (1 « U2X) ; «endif ) В приведенном примере показано оп- ределение двух функций, которые настра- ивают UART на скорости 9600 и 38400 бод соответственно. Делается это путем пере- определения вышеупомянутых констант и многократного подключения модуля setbaud.h. В самом модуле на основании задан- ных констант производится расчет значе- ний других констант, которые затем исполь- зуются для инициализации UBRR и UCSRA. Таким образом, модуль использует ряд «входных» определений, формируя рад «выходных»: UBRRVALUE - значение для записи в UBRR UBRRL_VALUE - зна1 ение для записи bUBRRL UBRRH_VALUE - значение для записи в UBRRH USE2X - логический флаг, определя- ющий необходимость установки бита U2X в регистре UCSRA. (X. Продолжение в №3/2011 Радиолюбитель - 02/2011"]1
fl КНИЖНАЯ ЛАВКА fl РНТБ предлагает новые издания Республиканская научно-техническая библиотека, один из крупнейших информационных центров Беларуси, предлагает специалистам ознакомиться с новыми изданиями. г.ечатные платы Пирогова, Е.В. Проектирование и технология печатных плвт: учебник для вузов / Елена Вячеславовна. Пирогова - Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2010. - 560 с. - (Высшее обра- зование). (1/311119 621.38 П 33) Печатные платы (ПП) применяются прак- тически во всех отрас- лях народного хозяй- ства, и потребность в них постоянно возраста ет. Опережающие тем- пы развития микроэлек- троники требуют непре- рывного повышения их технического уровня, ко- торый определяется ро- стом плотности монтажа электрорадиоизделий (ЭРИ), повышением тре- бований к надежности, увеличением частоты следования импульсов, обеспечением помехо- защищенности и др. Ре- ализация этих требова- ний зависит от достиже- ний в области конструирования и развития технологии производ- ства ПП. Это в свою очередь приводит к необходимости разра- ботки новых конструкций и технологических процессов их изго- товления, поэтому подготовка инженеров конструкторов-техно- логов по специальности «Проектирование и 1вхнолп1ия элект- ронных средств» должна опираться на хорошую общеинженер- ную, конструкторскую и технологическую базу. Несмотря на то, что существует целый ряд работ, по кото- рым осуществляется подготовка специалистов, быстрое лави- нообразное возрастание информации делает весьма актуаль- ной подготовку учебника, который бы отражал последние дос- тижения в области проектирования и изготовления ПП. Основным принципом, положен1 ым в основу книги являет- ся постепенное и последовательное введение читателя в про- блему в расчете на полноценное усвоение основных понятий и определений с последующим нарастанием сложности излагае- мых вопросов. Автор старался органично соединить теоретические поло- жения с конкретными практиче жими решениями Принципиальным отличием данного учеоникг от изданий по данной тематике является рассмотрение в единстве вопросов конструирования, технологии, экономики, экологии и стремле- ние автора реализовать системный подход при изложении час- тного локального аспекта, указывая место конкретного вопро- са в многоаспектной проблеме проектирования и изготовления ПП. Автор старался охватить и довести наиболее доступным способом последовательность и взаимосвязь основных этапов проектирования и жизненного цикла ПП. Учебник состоит из 7 глав и приложения, логически связан- ных между собой и отражающих госгедовг’ельчисть и этапы процесса проектирования ПП. Во введении в общем виде укрупненно представлена вся пос- ледовательность конструкторско-технологического проектирова- ния ПП, приведены основные термины, определения и требова- ния к ПП. Вторая глава посвящена базовым материалам наиболее ши- роко применяемым в настоящее время для изготовления ПП. В третьей главе рассматривается последовательность конструктор- ско-технологического проектирования, основные системы автома- тизированного производства \САЛР), примеры конструкторской документации, полученной автоматизированным способом, пове- рочные расчеты и подготовка проекта ПП к производству. Для ознакомления с конструкгиями и методами изготовле- ния ПП в четввртой главе приводятся структурные схемы ТП, привязанные к основным типам ПП, а в пятой главе рассматри- ваются основные этапы изготовления ПП. В шестой главе рассмотрены организационно-экономичес- кие и экологические аспекты производства ПП. Седьмая глава посвящена требованиям к оформлению, ком- плектации графической и текстовой .конструкторской докумен- тации по ПП и модулям первого уровня, что необходимо знать при выполнении курсовых и дипломных проектов. В прил< жениях изложена методика выполнения домашнего задания по конструкторско-технопогическоу проектированию ПП с примером выполнения и 50 вариаыами заданий; матери- ал, необходимый для его выполнения: примеры корпусов по- верхностно-монтируемых компонентов (ПМК), конструкций со- единителей, габаритов ПП, отве чающих стандартам МЭИ 297 (IEC 297-3) и МЭИ 917 (ТЕС 917-2-2), а также методика выпол- нения домашнего задания по проектированию 3aroi ивительных операций и организации производства ПП с примером выпол- нения и 25 вариантами заданий В приложениях приведены виды дефектов ПП на различ- ных операциях технологического процесса, глоссарий, перечень ГОСТов и ТРС стандартов по ПП, примеры расчета ПП на дей- ствие вибраций, удара, расчет теплового режима на надежность, а также требования фирм и предприятий-изготовителей к пре- доставляемым материалам при заказе ПП. Учебник рассчитан на студентов, обучающихся по специаль- ности «Проектирование и технология электронной аппаратуры», а также может быть полезен для специалистов, практических работников, аспирантов и преподавателей. В основе книги лежат материалы, накопленные за .многолет- нюю работу автора на кафедре «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» МГТУ им. Н. Э. Баума- на, использован зарубежный опыт в данной области по специ- альным литературным, патентг'ым источникам, стандартам, нор- мативной документации, а также обширный материал оте- чественных и зарубежных авторов, полученный через Интернет. Издания не продаются! (В скобках указаны шифры хранения книг в библиотеке) Ознакомиться с предложенными изданиями можно в читальных залах Республиканской научно-технической библиотеки. Библиотека также оказывает дополнительные услуги по копированию и сканированию фрагментов документов, записи на дискету, CD-ROM, флэш-карту и др. Более подробную информацию о режиме работы и услугах можно получить по адресу: 220004, г. Минск, проспект Победителей. 7, РНТБ, тел. 203-31-00, www.Hst.org.by, e-mail: edd@rlst.org.by 62 U Радиолюбитель - 02/2011
кпо Для публикации бесплатных объявлений некоммерческого характера о покупке и продаже радиодеталей, бытовой и радиолюбительской литературы их текст можно присылать в письме по адресу: РБ, 220015, г. Минск-15, а/я 2 на адрес электронной почты rl@radioiiga.com или продиктовать по телефону в г. Минске (+375-17) 251-70-86 с 11.00 до 18.00. Куплю радиолу “Ригонда-102" либо Силовой трансформатор к ней. E-mail, zas5522@yandex.by Тел.: 8 029 766-32-28, Павел, Минск. Продам: - частотомер 43-54; - осциллограф С1-49; - видеокамеру ‘ ВЗОР"; - аэроионизатор воздуха"; - р/лампы ГИ 7Б - 3 шт., ГК-71 -3 шт.. ГУ-50- 5 шт.; - динамические головки 0.5ГДШ-1 8 Ом, 0,25ГДШ-2 50 Ом. Тел. 929-84-26 (Valcom). Продам: - модули компьютера ЕС-1841 с альбомом принципиальных схем (можно раздельно) к ним. кабели, со спецификациями; - электронно-лучевая трубка двух лучевая с прямоугольным экраном 16ЛО2И в комплекте с панелькой; германиеаые транзисторы П414, П415 (непаяные). Тел. в г. Минске 257-26-88, Николай. Куплю две ламповые панельки под ГУ-29. E-mail: zas5522@yandex.by Тел.: (033) 644-12-29, Сергей. Куплю приемник icom рсгЮО, Харьков E-mail: weriln@lnbox.ru * Тел.: +38 050 751 57 01 Куплю радиоприемник транзисторный, импортного или отечественного производства в хорошем состоянии. E-mail: t205@tut.by Тел.: +375 33 32-77-888, Алексей. Продам: - усилитель производства СССР, рабочий, - фотоаппарат Зоркий-10 с фотовспышкой, рабочий; - фотоаппараты Чайка, Смена, Эликон на запчасти; - кассетная видеокамера Kyocera (Yashrca), Япония; - спутниковый тюнер Strong; - видеомагнитофоны Sharp, Toshiba; - фильмоскоп детский, - видеоскоп детский; - бобинный магнитофон ламповый Чайка-М, Орбита-205 - 2 шт; - бобинный магнитофон Орбита-205 - 2 шт; - аудиокассетный плеер - 2 шт; - радиоприемники производства СССР. Тел.: 80444608632 (Velcom), 80256152604 (Лайф). Александр, г. Брест. Куплю 2 трансформатора ОСМ 0 25. E-mail Alexan4o2010@mail.ru Тел.: 2240721 (МТС), Александр. Продам осциллограф С1 -49 в рабочем состоянии с инструкцией по эксп- луатации, схемой и всеми щупами. E-mail: borisai19701970@maii.ru Тел." 383-60-33 (Velcom). Подарю радиоприемник “Ишим-003” E-mail: LZubovich@yandex.ru Тел.: Vel. 763-64-84 (Velcom), Леонид Степанович. Меняю радиоприемник Р-155, радиостанцию Р-856 на любой трансивер Тел.: +375 29 311-94-92 (Velcom), 926-218 (г. Гомель). Куплю радиоприемник Р-311. Тел.: +375 29 685-99-42 (Velcom), Николай. Отдам бесплатно много радиодеталей новых и б/у. Тел.: 752-76-40 (МТС), 652-76-40 (Velcom), Олег, Минск. Продам: - радиола “Ригонда-102”; - магнитофоны бобинные ламповые, кассетные; - аудиоплэйер кассетный +FM +TV; видеокассетная камера DV3010; радиоприемники производства СССР; фотоаппараты, фотовспышки; фильмоскоп и диаскоп (пр СССР). Все в рабочем состоянии. Тел.: +375 44 460-86-32; +375 25 615-26-04, Александр, г. Брест. Куплю: • книгу Полякова В.Т. “Приемники прямого преобразования для любительской связи"; - схему вольтметра ЛЭ7-15; лампу 6Д13Д; - частотомер в рабочем состоянии. Тел.: +375 29 56-11-330 (МТС); +375 17 251-28-70, Александр, г. Минск. Куплю разьем для подключения колонок к проигрывателю “Вега-109 стерео". E-mail: kukharev@nays.by Тел.: +375 29 635-84-35. Иван. Продам: 1. Переносная p/станция Standart НХ3508 Диапазон 156.025 -163.275 МГц. Мощность! -5 Вт. Есть зарядное устройство. 2 Переносные p/станции “Radmor" натри частоты: 156,800 МГц; 156,750 МГц; 156,850 МГц. Имеется зарядное устройство. 3. УМ “SkantT в разобранном виде, все детали американского производства на 2-х лампах 4X250 Есть схемы принципиальные и монтажные. 4 ДКМ 80 (Датчик кода Морзе). 5. ВЧ генератор Г4-18А. 6. ДП-5А - радиометр-рентгенометр. 7. ОП генератор “Ландыш" 8. ОП генератор Теоцинт”. 9. Справочники и схемы телевизоров прошлых лет. 10. Радиолокатор Radar Furuno FR-701 - Japan. 11. Навигационная спутниковая система GPS RS5800/C - Danmark. 12. Приемник для приема навигационных сообщений Navtex Furuno NX-300. 13. Аварийный р/навигационныи буи Transponder JOX-20A-Japan 14. Магнитный компас (шлюпочный). E-mail: uu9jft@uandex.ru Тел: 0692 923962; моб: 050 291 04 81, Владислав Фадеевич. Продам осциллограф двухлучевой С1 -117/1. Тел.: +375 29 704-75-66, Сергей. Продам: - трансиверную приставку к приемникам Р-250 и КРОТ-М; - трансвертера 432/28, 144/28, 50/29 МГц; - RTTY модем; - TNC-2 модем; - УМ 50 и 144 МГц40 Вт; высокостабильный ГПД на базе Р-107М На все конструкции есть документация. Фото по запросу. E-mail: ur5lak@mail.ru Тел.+38 095-12-777-12, Леонид, Харьковская обл. Нужна передняя панель к автомагнитоле DURABRAND CMV-102А Car CD/ MP3 Player; LG ТСН-М900. Тел.: +375 29 68-42-742, Дмитрий. СПУТНИКОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ - ПОЧТОЙ! http://www.sat-ru2005.narod.ru/ Каталог - БЕСПЛАТНО, конверт с о/а. 632551, Новосибирская область, г. Чулым, а/я 40. Тел. 8-913-901-68-60 Радиолюбитель - 02/201 I 0 63
"РЛ" - ИНФО Республика Беларусь, 220015, г. Минск-15, а/я 2 rl@raciioliga.com www.radioliga.com Подписка - 2011 Подписку можно оформить в любом почтовом отделении по месту жительства. Возможно произвести подписку, начиная с любого месяца. В почтовых отделениях Читатели Беларуси могут подписаться на журнал по каталогам: "Белпочта" (подписной индекс - 74996); "Белсоюзпечать" (подписной индекс - 74996). Читатели России могут подписаться на журнал по каталогам: "Роспечать" (подписной индекс - 74996); "МАП" - "Почта России" (подписной индекс - 99153); "Интерпочта-2003" (подписной индекс — 3800). Также читатели стран СНГ могут подписаться на журнал по своим национальным каталогам. ООО "Вся пресса", ООО "Информнаука", ОАО "АРЗИ", ГП "Пресса" (Украина), ГП "Пошта Молдовей", АО "Летувос паштас". •* Из редакции Приобрести имеющиеся в наличии отдельные номера журнала, а также подписаться на любой период, можно через редакцию. Для этого жителям Беларуси нужно перевести на наш расчетный счет соответствующую сумму, а на бланке перевода очень четко написать свой почтовый индекс, полный адрес, а также фамилию, имя и отчество полностью. В графе "Для письменного сообщения" необходимо точно перечислить, какие конкретно номера журнала Вы заказываете. Организации при оплате платежным поручением могут предварительно заказать счет-фактуру. При заказе номеров журналов уже вышедших из печати, следует предва- рительно уточнить их наличие. Текущие цены приведены в таблице. На 'ожь г ым платежом редакция журналы не высылает! ПРИОБРЕТЕНИЕ ЖУРНАЛА В МАГАЗИНАХ: КНИГА XXI ВЕК ПР. Г ЕЗАВМСИМОС’И 92 РУП БЕЛ СОЮЗ ПЕЧАТЬ МАГАЗИН 401 УЛ. ЖУКОВСКОГО 5/1 МАГАЗДН 402 ПР. НЕЗАВИСИМОСТИ 44 МАГАЗИН 403 ПР. НЕЗАВИСИМОСТИ 74 МАГАЗИН 404 УЛ. ЛЕНИНА 15 МАГАЗИН 405 УЛ. ВАРВАШЕНИ 6/3 МАГАЗИН 405 УЛ. ЗАПОРОЖСКАЯ 22 УЛ. ФИЛИМОНОВА 1 МАГАЗИН 407 УЛ. Я.КОЛОСА 67 МАГАЗИН 408 УЛ. СУРГАНОВА 40 МАГАЗИН 409 ПР. РОКОССОВСКПГ0140 МАГАЗИН 410 БУЛ-Р ШЕВЧЕНКО 7 МАГАЗИН 411 ПР. ПУШКИНА 77 МАГАЗИН 412 УЛ. КИЖЕВАТОВА 80/1 МАГАЗИН 413 УЛ. КАЛИНОВСКОГО 82/2 МАГАЗИН 414 УЛ. К.МАРКСА 6 УЛ. ВОЛОДАРСКОГО 22 МАГАЗИН 415 УЛ. М.ТАНКА 16 МАГАЗИН 416 УЛ Е.ХООУЖЕИ 24 К.2 МАГАЗИН 417 УЛ. НЕКРАСОВА 35 МАГАЗИН 418 ПЛ ПОБЕДЫ, ПЕРЕХОД МЕТРО МАГАЗИН 419 ПР. ПОБЕДИТЕЛЕЙ 51/1 МАГАЗИН 420 УЛ. ЕСЕНИНА Ж МАГАЗИН 421 СТ. МЕТРО ПУШКИНСКАЯ МАГАЗИН 422 УЛ. ИЛИМСКАЯ 10-2 МАГАЗИН 423 УЛ. СЛАВИНСКОГО 37/А МАГАЗИН 424 УЛ. ЖИЛУНОВИЧА 31 МАГАЗИН 425 УЛ. К.МАРКСА 21 МАГАЗИН 426 ПР. НЕЗАВИСИМОСТИ 113 МАГАЗИН 427 УЛ. ВОЛОДАРСКОГО 16 МАГАЗИН 428 УЛ ВОЛГОГРАДСКАЯ 23 Стоимость с пересылкой Год, номера Беларусь (белорусские рубли) Международные отправления (российские рубли) 2004 (№№ 8, 11-12-нет) 15000 480 2005 (1 номер) 3000 80 2005 (№9 - нет) 19000 680 2006 (1 номер) 3300 85 2006 (12 номеров) 22000 750 2007 (1 номер) 3700 90 2007 (№4 и N»11 - нет) 30000 850 2008 (1 номер) 4300 95 2009 (1 номер) 4800 110 2010(1 номер) 5600 120 2011 (1 номер) 5900 140 В наличии имеются номера журналов "Радиолюбитель" и "Радиолюбитель. КВ и УКВ" за 2001-2004 гг. •* Электронный архив Для получения архива жителям Беларуси нужно перевести на наш расчетный счет 23400 руб, на бланке перевода очень четко написать свой почтовый индекс, полный адрес, а также фамилию, имя и отчество полностью. В графе "Для письменного сообщения" необходимо написать "Архив". Срок отправки - по перечислению. Акция действительна в текущем году. Необходимое условие - сохранение подписных купонов на 2011 -й год. При отправке копии купона в редакцию укажите почтовый индекс, полный адрес, фамилию, имя и отчество полностью. •* Контактная информация Более подробную информацию можно получить: - по телефону в г. Минске +375 17 251 -70-86, +375 29 350-55 56, +375 29 509-55-56, +375 29 634-92-80. - по E-mail: rl@radioliga.com •* Реквизиты ИЧУП "Радиолига", УНН 190549275, р/с 3012000036352, код 603, филиал №510 ОАО "АСБ Беларусбанк" г. Минска. 64 U Радиолюбитель - 02/2011
Контроллер RGB ленты с дистанционным управлением от модуля МР324 Мастер Кит (см. страницы 32-33) Ребус №2 Ребус №3 Ребус №4 Ребус №5 Ребус №6 7> 12 2 Не 4,00260 9999 Имитатор звуков животных (ИЗЖ) Ребус №7 (слл. страницы 34-37)
ЕДИНСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ О СТИЛЕ, ОБРАЗЕ И СОДЕРЖАНИИ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ