[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.To doœæ du¿o zwa¿ywszy, ¿e niektóre z dekatronów gazowanych mia³y czas ¿ycia zaledwie 500 godzin pracy.Rys.5.Schemat elektryczny timeraElektronika Praktyczna 9/200337Niezwyk³y minutnik do jaju0,5V 0elektroda D1 lampy licz¹ce]anoda I elektroda D2 lampy licz¹cejanoda przepe³nienia 300V lampy licz¹cej 2BSVlir „30S i >! tmoment rêcznego zerowania tlmeraRys.6.Przebiegi w charakterystycznych punktach timeraW wielu urz¹dzeniach, w których wymagano du¿ej szybkoœci liczenia stosowano liczniki z³o¿one z lampowych przerzutników dwustanowych, zwanych dawniej binadami.Aby z³o¿yæ licznik dziesiêtny potrzeba 4 binad, czyli 8 lamp.Budowa takich liczników by³a skomplikowana - oprócz du¿ej liczby lamp sk³ada³y siê one z wielu innych elementów.Odczyt stanu licznika nie nale¿a³ do naj³atwiejszych.Powszechnie praktykowano do³¹czanie neonówek do binad.Wyœwietla³y one informacjê w kodzie dwójkowym.Aby odczytaæ stan licznika nale¿a³o biegle pos³ugiwaæ siê kodem dwójkowym.Bardziej rozbudowane maszyny by³y wyposa¿one w deszyfrator (dziœ powiedzielibyœmy dekoder), który sterowa³ albo lampy Nixie (co by³o szczytem wygody), albo ca³e kolumny neonówek.Na ka¿d¹ cyfrê miernika musia³o wiêc przypadaæ 10 neonówek.Poniewa¿ wynik nie by³ w takim przypadku wyœwietlany w jednym rzêdzie, to odczyt by³ utrudniony.By³y budowane tak¿e mierniki cyfrowe, ale z odczytem analogowym za pomoc¹ odpowiednio wy-skalowanego mikroamperomierza.Konstruowane by³y tak¿e uk³ady trój stanowe, tzw.triady.Nie mia³y one - wbrew pozorom -w³aœciwoœci podobnych do wspó³czesnych bramek trój stanowych.Jak wiadomo, w bramkach trój stanowych trzeci stan odpowiada od³¹czeniu bramki od uk³adu (tzw.stan wysokiej impedancji).Tymczasem w dawnych uk³adach trój-stanowych pierwszy stan oznacza³ przekroczenie jakiejœ wielkoœci,drugi - wartoœæ poni¿ej normy, trzeci - wartoœæ w normie.Czasem budowano liczniki z po³¹czonych triad, aby oszczêdziæ na liczbie lamp, ale odczyt wskazañ takiego licznika by³ bardzo niewygodny.Wspó³czeœnieA dziœ? Dziœ mo¿emy zastosowaæ lampê licz¹c¹ ElT w timerze, jako nietypowy wskaŸnik up³ywaj¹cego czasu.Spójrzmy na schemat elektryczny, który pokazano na rys.5.Jak widaæ, w timerze zastosowano ca³kiem wspó³czesne uk³ady CMOS i bardzo niewspó³-czesn¹ lampê ElT.Czemu tak? Otó¿ najwiêksz¹ trudnoœci¹ w tym projekcie jest opracowanie uk³adu kszta³tuj¹cego impulsy zegarowe.Wykonanie ca³ego uk³adu jakoDodatkowe materia³y na temat lamplicz¹cych mo¿na znaleŸæ m.in.pod adresami:- http://wl.871.telia.com/~u87127080/ind/elt.htm,- http://www.tubecollector.org/elt.htm, - http://www.electricstuff.co.uk/count.html.w pe³ni lampowego jest wprawdzie mo¿liwe, ale zróbmy prost¹ kalkulacjê, która wyka¿e, ¿e jest to niecelowe.Uk³ad 4060 jest generatorem z czternastostostop-niowym licznikiem-dzielnikiem dwójkowym.Mo¿emy go zast¹piæ kaskad¹ lampowych binad.Stosuj¹c lampy podwójne, jak np.ECC88 (zawieraj¹ dwie triody w jednej bañce) i stosuj¹c diody pó³przewodnikowe, musielibyœmy u¿yæ „zaledwie" 15 takich lamp (1 na generator kwarcowy i 14 na dzielnik).A¿ bojê siê policzyæ, jaki by³by pobór pr¹du z sieci takiego lampowego 4060.A przecie¿ nale¿a³oby jeszcze zrobiæ lam-powe 4518, 4071 i 4011.Mo¿na by zbudowaæ prymitywny uk³ad generatora RC na jednej lampie, ale dok³adnoœæ odmierzania czasu by³aby gorsza od klepsydry piaskowej.Wszak zmiany temperatury elementów by³yby znaczne, przez co uk³ad nie pracowa³by stabilnie.Aby odmierzyæ, na przyk³ad 5 min.podczas gotowania jajka na miêkko, lampa ma zliczyæ 10 impulsów.Oznacza to, ¿e impuls zegarowy powinien siê pojawiaæ na elektrodzie Da co 30 s.W uk³adzie Ul 4060 nastêpuje podzielenie czêstotliwoœci kwarcu przez 16384 i na nó¿ce 3 tego uk³adu uzyskujemy 2 impulsy w ci¹gu sekundy.Nastêpnie w pierwszym liczniku dziesiêtnym uk³adu U2 (4518) realizowane jest dzielenie przez 10.Na nó¿ce 6 uk³adu U2 otrzymujemy wiêc 1 impuls na 5 sekund.W drugim liczniku uk³adu U2 nastêpuje dzielenie przez 6.Nale¿a³o w tym celu zbudowaæ uk³ad na bramkach Bl, B2 i B3, który wytwarza sygna³ zerowania dla wszystkich liczników.Przyciœniêcie klawisza kasowania powoduje podanie jedynki logicznej na wejœcie bramki B3, co powoduje rêczne zerowanie liczników.Przycisk kasowania musi byæ dwusekcyjny, bo lampa wymaga innego poziomu napiêcia do zerowania ni¿ uk³ady CMOS.Na wyjœciu bramki B4 nastêpuje zmiana z zera na jeden dok³adnie po 3 0 sekundach od momentu kasowania liczników.Jest to wa¿ne, bo lampa jest wyzwalana narastaj¹cym zboczem sygna³u z bramki B4.Jak pamiêtamy, lampa wymaga odpowiedniego kszta³tu impulsu zegarowego.Impuls ten jest formowany na elementach C4, C5, D2 i R5.Dioda D2 obcina ujemne impulsy, tworz¹ce siê podczas ró¿niczkowania przebiegu zegarowego.Na rys.6 przedstawiono uproszczone przebiegi w niektórych punktach uk³adu timera.W uk³adach CMOS zmiana z logicznego zera na jeden odpowiada zmianie napiêcia wyjœciowego z oko³o O V do napiêcia zasilania uk³adu.Poniewa¿ jest wymagane, aby wysokoœæ impulsu zegarowego lampy wynosi³a 13,6 V ±15%, uk³ady CMOS s¹ zasilane napiêciem 12,5 V z oddzielnego uzwojê-Elektronika Praktyczna 9/2003Niezwyk³y minutnik do jajWYKAZ ELEMENTÓWRezystoryR2: 220kQ/0,ÓW 1%R3: 9,lMn/0,6W 1%R4: lkQ/0,ÓW 1%R5, R8: 15kQ/0,ÓW 1%Ró, R7: 68ka/0,6\N 1%R9: 330kQ/0,ÓW 1%RIO, R12: ó^kO/CÓW 1%Rll, R15: lMQ/u,ÓW 1%R13: 39kQ/0,ÓW 1%R14: 47kQ/u,ÓW 1%KondensatoryCl: 470^F/25VC2: trymer 68pFC3: 27pF/63VC4: 470pF/500VC5: lnF/630VC6: 150nF/400VC7: 470nF/400VC8: ó,8nF/400VC9: 100^F/400VPó³przewodnikiUl: CD40Ó0U2: CD4518U3: CD4071U4: CD4011Bl: mostek prostowniczy 1A/8OOVB2: mostek prostowniczy 1A/5OVDl: dowolna dioda np.1N4007,1N4148Ró¿neVI: lampa E1T lub ELW1Buzzl: buzzer 12VPodstawka „duodecal" z 12stykami1 w³¹cznik zwiemy dwusekcyjnyBl bezpiecznik 400 mATTransformator wed³ug opisunia transformatora sieciowego, prostowane (B2) i filtrowane (Cl).W czêœci cyfrowej nie mo¿na wiêc stosowaæ uk³adów TTL, bo uzyskamy za ma³¹ wysokoœæ impulsu zegarowego dla lampy.W obwód anody przepe³nienia jest w³¹czony brzêczyk BUZZl.Po zliczeniu dziesi¹tego impulsu zegarowego nastêpuje nieznaczne przesuniêcie wi¹zki elektronów w lampie licz¹cej tak, ¿e przez anodê przepe³nienia AP pop³ynie pr¹d uruchamiaj¹cy brzêczyk, ale nadal œwieci siê znak w pobli¿u cyfry „9".Sygna³ z brzêczyka oznacza koniec odmierzania czasu (np.gotowania).Brzêczyk nie wy³¹czy siê do momentu wciœniêcia przycisku kasowania lub od³¹czenia zasilania uk³adu.OOOOOOOOOOOO 0 0JP1Woooooooo 00000000IMo\ ? o o o o o o o nooooooRys.7.Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanejNapiêcia zasilaj¹ce uk³ad 6,3 VAC/0,4 A dla ¿arzenia lampy, 9 VAC/50 mA dla uk³adów CMOS i 220 VAC/30 mA s¹ uzyskiwane za pomoc¹ transformatora Trl.Wyprostowane przez prostownik napiêcie anodowe jest filtrowane za pomoc¹ kondensatora C9
[ Pobierz całość w formacie PDF ]