Текст
                    кудио Видео Электроника Компьютер КВ+УКВ Связь СКТВ
ittp://www. ra-publish.com.ua
№11 (171) ноябрь 2007
Левый и правый
Вариатор громкостью
Особенности
г < ревизионного
шасси 11АК36
Электронный
рриобгёдеыитель
холодильника
Сетевой источник питания
цля тонометра BMG4906
Микрокомпьютерный
лектромассажер
'Умный доктор"
Мигающая лампа
Светодиодные светильнику
устанавливаемые в грунте
икроконтроллеры USB.
Задача 10
Дайджест по новогодним
ирляндам и украшениям
Антенны перекрещенных
олей
Импульсное зарядное
устройство мобильного
елефона NOKIA
Издательство ^Радюаматор
ГО
ГО
чл

е о СОДЕРЖАНИЕ Видаеться з ачня 1993 р. №11 (171) листопад 2007 Щомюячний науково-популярний журнал Зареестрований Держком!нформполгтики, телебачення та рад1омовлення УкраТни сер. КВ, №507,17.03.94 р. Засновник - МП "СЕА" Ки1в, Видавництво «Радюаматор» 3 Левый и правый....................................................А. Елютин 7 Вариатор громкостью ...........................................В.Ю. Солонин 10 Некоторые особенности схемотехники перестраиваемых резонансных УВЧ для малогабаритных радиоприемников...............А.Л. Кульский 12 Особенности телевизионного шасси 11АК36 от фирмы VESTEL .. .И.Б. Безверхний 16 Батарейный двухламповый приемник прямого усиления и абонентский громкоговоритель "Тула"............................В.А. Мельник э л е к т р > н и к а к о м п ью т Редакцшна колепя: П.М. Федоров, гол. ред. В.Г. Бондаренко С.Г. Бун!н, UR5UN М.П. Власюк А.М. Змов'ев, ред. роздту «Электроника и компьютер» О.Л. Кульський О.Н. Портала А.А. Перевертайло, UT4UM С.М. Рюмик Е.А. Салахов О.Ю. Саулов СТ. Скорик 1 8 Электронный замок с бесконтактными ключами.................К. Феколкин 21 Электронный антиобледенитель холодильника.................Р.Н. Балинский 23 Бытовой цифровой термометр...............................А.В. Кравченко 25 Сетевой источник питания для тонометра BMG4906 ...............С.А. Елкин 29 Микрокомпьютерный электромассажер "Умный доктор"............Д.В. Карелов 32 Мигающая лампа ............................................ЕЛ. Яковлев 33 Электронный коммутатор нагрузок ..........................О.В. Белоусов 34 Светодиодные светильники, устанавливаемые в грунте 35 Микроконтроллеры USB. Задача 10 ............................С.М. Рюмик 40 Дайджест по новогодним гирляндам и украшениям 44 Любительская связь и радиоспорт 48 Международные молодежные соревнования по радиосвязи на коротких волнах CQ UT CONTEST 2008 49 Антенны перекрещенных полей или проигранный бой профессора Хатли . .В.К. Федоров современные телекоммуникации ЕИ Адреса редакцп: Ки1в, вул. Краювська, 36/10 Для лиспе: а/с 50,03110, Ки1в-110, Укража тел. (044) 573-39-38 redactor@sea.com.ua http:/ / www.ra-publish.com.ua 52 Импульсное зарядное устройство мобильного телефона NOKIA......Н.П. Власюк 53 Малобюджетное радиоуправление, или что внутри недорогих радиоуправляемых моделей ......................................В.В. Михальчук 54 Узлы и блоки "интерфейса пользователя"...............А.В. Гридин, К.Д. Романов 58 КисНапазон честного партнерства 59 Визитные карточки 62 Электронные наборы и приборы почтой 64 Книга-почтой Видавець: Видавництво «Родоаматор» С.М. Очкар, директор, тел. 573-39-38, raiffsea com.ua, А.М. 3ihob'eb, л!т. ред., az@sea.com.ua Студ1я «Штрих», верстка С.В. Латиш, реклама, тел, 573-32-57, lat@sea.com.ua В.В. Моторний, надписка та реал!зац!я, тел. 573-25-82, val@sea.com.ua П!дписано до друку 01.11.2007 р. Дата виходу в свп 15 11.2007 р. Формат 60x84/8. Ум. друк. арк. 7,54 Облж. вид. арк. 9,35.1ндекс 74435 Тираж 8700 прим. Ц!на догсшрна Уважаемые читатели Редакционная коллегия благодарит Вас за интерес к нашему журналу и приглашает к дальнейшему сот- рудничеству, как в качестве читателей, так и авторов по интересующим Вас темам. Члены редакции всегда прислушивались к пожеланиям своих читателей и воодушевляли авторов на творческий подход к предлагае- мому материалу. Так, в будущем году мы планируем расширить количество рубрик и непосредственно схемо- технических решений. Если у Вас есть пожелания на этот счет, отправляйте их по электронной почте на адрес redactor@sea.com.ua либо в бумажном виде по адресу: 03110, г. Киев-110, а/я 50, журнал Радюаматор. Продолжается подписная кампания на 2008 год. Это период оценки нашей работы за уходящий год и построение планов на будущий. Благодарим подписчиков за поддержку в этом году. Надеемся, что мы оп- равдываем Ваше желание познавать новинки электроники, причем не только познавать, но и пытаться пов- торить своими руками хотя бы некоторые из описанных в журнале конструкций. Уверены, что творческий читатель способен не только повторять предложенные конструкции, но на их базе совершенствовать и мо- дернизировать уже достигнутое. Если это происходит - значит, мы выполняем свою почетную миссию в процессе эволюции "электронного мира". Желаем всем радиолюбителям, всем тем, кто увлекается практической радиоэлектроникой, успехов в самосовершенствовании, новых достижений и побед с нашей скромной помощью! Подписной индекс журнала "Радиюаматор" в каталоге "Укрпошта" - 74435 для индивидуальных под- писчиков, 01567 для предприятий и организаций Вщдруковано з комп'ютерного набору в друкарн! «Аврора Принт» м. Ки1в, вул. Причальна, 5, тел. (044) 550 52-44 Акция «Попади в 100 и выиграй приз»! Реферируется ВИНИТИ (Москва): Журнал «Радиоаматор», Киев. Издательство «Радиоаматор», Украина, г Киев, ул. Краковская, 36/10. При передруку посилання на «Радюаматор» обов'язкове. За зм!ст реклами та оголошень несе вщповщальжсть рекламодавець. При листувань разом з листом вкладайте конверт 3i зворотньою адресою для гарантованого отримання вщповщ. © Видавництво «Радюаматор», 2007 Издательство «Радиоаматор» во время подписной кампании на 2008 год проводит лоте- рею среди подписчиков. 100 читателей (как частные лица, так и организации), которые оформят годовую подписку на эконом-комплект* журналов нашего издательства и пришлют в редакцию копию подписного абонемента в срок до 15 декабря 2007 г., примут участие в розыгрыше 100 призов от издательства. Перечень призов подписной лотереи: - измеритель расстояния ультразвуковой (1 -18 м); - устройство для проверки ИК пультов ДУ всех марок (готовое устройство); - электронный набор «караоке»; - 2 набора «Электронная рулетка»; - 5 наборов «Звуковой автономный сигнализатор влажности и утечки воды»; - 90 комплектов бесплатной подписки на каталог «Энергетика и электротехника Украины». Копии подписных абонементов на эконом-комплект присылайте по адресу: издательство «Радиоаматор», а/я 50, Киев-110, 03110 с пометкой «Попади в 100». Список победителей лотереи будет опубликован в январских номерах журналов изда- тельства. * Эконом-комплект состоит из трех журналов: «Радиоаматор», «Электрик» и «Радиокомпоненты». Подписные индексы по каталогу «Укрпочты»: 08045 - для индивидуальных подписчиков; 08046 - для организаций.
Мгський координацшний центр науково-техжчно! творчосп учжвсько! молод! м. Киева повщомляе про проведения О Ф С Z ш о Z о MICbKOFO КОНКУРСУ 3 РАДЮЕЛЕКТРОННОГО КОНСТРУЮВАННЯ СЕРЕД Д1ТЕЙ ТА ЮНАЦТВА У груд Hi 2007 р. Головним управл!нням освгги i науки м. Киева, Мюьким координащйним центром науково-техычно! творчосп учывсько! молод! на баз! Дыпровсько!' СЮТ-ЦНТТМ (вул. Юбальчича, 12А) буде проведено цьогор!чний конкурс радюконструктор!в м. Киева серед д!тей та юнацтва. Конкурс передбачае два напрямки: I - змагання з радюелектронного конструювання 1 грудня: 9:00 - 10:00 реестращя учасниюв, 10:00 — початок конкурсу. 2 грудня, 10:00 - продовження конкурсу. II - захист особистих конструкторських розробок 8 грудня: 10:00- початок конкурсу. ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЕ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ Змагання 1-го напрямку з радюелектронного конструювання для учасниюв обох в!кових труп складаеться з трьох етатв: 1 етап — теоретичний зал!к (проводиться на персональних комп'ютерах); 2 етап - розробка друковано! монтажно! плати пристрою та iii виготовлення; 3 етап - монтаж друковано!' плати пристрою та його налагодження. Змагання у р!зних в!кових трупах територ!ально проводиться окремо. Контрольн! питання для теоретичного зал!ку та електричн! принципов! схеми пристро!в розроблюють оргаызатори конкурсу. Змагання ll-го напрямку - захист особистих конструкторських розробок для учасниюв обох в!кових труп буде проведено за новою методикою у форм! одночасних для вах учасниюв презентацн та захисту. Жур!, яке складатиметься з трьох труп: викладач!в, громадськост! та вихованщв, видаватиме учасникам бонусы картки !з зал!ковими балами. Юнцевий бал учасника вираховуеться як сума бал!в yeix карток. Учасники конкурсу входять до складу команд, як! формуються центрами науково-техычно! творчосп молод!, палацами, будин- ками д!тей та юнацтва, закладами профеайно-техычно! освии. Довщки за телефонами: 4120453 (Калениченко Е. П.), 2804998 (Мироненко В. I.) 1нформац!йний спонсор конкурсу — журнал "Радюаматор" Положение о Клубе Читателей "Радюаматора" 1. Членом Клуба Читателей "Радюаматора" (далее сокра- щенно КЧР) может быть любой читатель, который подпишется на один из журналов издательства "Радюаматор": "Радюама- тор", "Электрик", "Радиокомпоненты", и зарегистрируется в ре- дакции. Членство в клубе начинается с момента регистрации и является пожизненным. Членство может быть действительным или условным. 2. Зарегистрированным считается читатель, который прис- лал в издательство "Радюаматор" по адресу 03110, Издатель- ство "Радюаматор", КЧР, а/я 50, Киев 110, Украина ксероко- пию или оригинал квитанции о подписке, а также указал свою фамилию и адрес. На квитанции должно быть четко видно наз- вание журнала, срок, на который оформлена подписка, оттиск кассового аппарата с указанной суммой и почтовый штемпель. По одной квитанции может зарегистрироваться один член КЧР или один представитель от групповой подписки. 3. Статус действительного члена получают члены КЧР на пе- риод подписки, непрерывный срок которой составляет не менее года. Продление срока действительного членства производится путем подачи членом КЧР ксерокопии квитанции на последующий подписной период. При перерывах в подписке или ее окончании член КЧР остается в рядах клуба и имеет статус условного члена. 4. Действительные члены КЧР имеют право: - Получить 10% скидку на приобретение литературы. - Получать бесплатно информационные материалы изда- тельства "Радюаматор" и выдержки из документов, регламенти- рующих радиолюбительскую деятельность. - Опубликовать бесплатно свое объявление некоммерческо- го характера в одном из журналов издательства "Радюаматор" один раз в квартал. Учасники конкурсу под!ляються на дв! eiKoei групи: молодша - до 14 роюв; старше - з 14 до 18 рок!в включно. - Устанавливать деловые и дружеские контакты с другими членами клуба и авторами статей, опубликованных в журналах издательства "Радюаматор", вступать в секции клуба по интере- сам и принимать участие в формировании тематики журналов на очередной подписной период. - Получить бесплатно консультацию по одному-двум вопро- сам один раз в полугодие. - Вне очереди опубликовать в одном из журналов издатель- ства собственную статью. - Получить бесплатно ксерокопии статей из старых журна- лов издательства "Радюаматор", которых уже нет в наличии в издательстве, до 10 листов формата А4. 5. Члены КЧР должны содействовать развитию радиотехни- ческой грамотности населения, особенно молодежи и юношест- ва, активно пропагандировать среди них журналы "Радюама- тор", "Электрик", "Радиокомпоненты", участвовать в ежегодном анкетировании читателей. 6. В клубе работают секции по интересам для дружеского общения на основе совместных интересов и свободного обмена информацией. Члены КЧР могут вступать в любое число секций, которые отвечают их интересам. Правление Клуба назначает руководителей секций из числа наиболее подготовленных ра- диолюбителей, изъявивших желание работать на общественных началах. 7. Правление КЧР состоит из членов редколлегий журналов "Радюаматор", "Электрик", "Радиокомпоненты". 8. КЧР поощряет своих наиболее активных членов, а также специалистов и любителей, внесших большой вклад в развитие радио и электротехники РА 10'2007
Левый и правый Андрей Елютин, г. Москва Стереофония Какая все же причудливая область человеческих интересов история. Пос- ле очередного перевоплощения (наде- юсь, не скоро) выучусь на историка, честное слово. Эффект, не сравнимый ни с чем. Берешь какое-нибудь «что» и задаешь вслух вопрос: «Кто?» или «Когда?», а чаще, поскольку в нынеш- ней жизни все-таки инженер, «Как?» и «Почему, собственно?». И вдруг ока- зывается, что вокруг этого «чего», же- лезного и неодушевленного, люди, как правило, неординарные, ходили по со- вершено невообразимым траектори- ям, то, оказываясь рядом, когда мы это- го за ними совсем не подозревали, то наоборот, сами, не подозревая о су- ществовании других, помеченных тем же открытием или изобретением. До этого разговор у нас был о ра- дио в автомобиле, краеугольном кам- не саг audio. Логично после этого было бы пойти кратчайшим путем: радио- кассета-CD- и так далее Но погодите, краеугольный камень не может быть единственным, иначе здание завалит- ся. Давайте хоть второй заложим, для порядка. Представьте себе ненадолго (только потом сразу обратно, а то страшно), что все сделанные в саг audio новации относились бы к моно- фоническому звуку. Вот «Лексус», к примеру, в нем - роскошная звуковая система, полоса 20-20, мощность - ки- ловатт, сабвуфер - мозг вышибает. Но все - из одной точки посредине феше- небельной приборной панели. Как в «Волге» или ЗиМе. Где бы мы были и что делали, не имея возможности не то что заняться звуковой сценой, но даже и толком поговорить о ней. Какая мо- жет быть сцена, если все - из одной точки. Да и само понятие высококаче- ственного звуковоспроизведения не существовало бы, а относящаяся к ней область техники постепенно (и, вероят- но, довольно давно) захирела, пос- кольку в силу определенных физиоло- гических особенностей слуха разви- ваться бы не смогла. Не будь придума- но стереофонии. Все, отбой, возвра- щаемся в наш славный мир, где стерео есть и будет. Но тогда естественный для истори- ка (ну типа того, это я себе льщу) воп- рос: а кто сие сотворил, и почему? Ос- тальное, когда и где - уже мелочи, они выяснятся по ходу дела. И вот здесь вы- ясняется, что изобретатели стерео (их более одного) не просто подарили нам то, от чего мы так охотно балдеем. Благодаря одному из них, и мы это по- кажем на исторических фактах: - миллионы людей с ослабленным слухом во всем мире обрели возмож- ность общаться с ним, всем миром; - зрелые годы величайшего изоб- ретателя всех времен и народов прош- ли счастливо; - мы, наконец, узнали, чему равен заряд электрона (после похода одного американца в аптеку); - быстрее и успешнее, чем без них, были придуманы нейлон, кевлар и все те краски, которыми окрашены наши автомобили; -великий дирижер обрел новую профессию, первым на этой планете; - укрепилась в своем величии Цер- ковь Иисуса Христа Святых последних дней - и так далее, и этого за глаза. Имена изобретателей стереофо- нии редко упоминаются именно в этом качестве. Но если их произнести вслух, у каждого, кто профессионально при- частен к звуку, возникнет мгновенный рефлекс узнавания: «Как, тот самый?» Вернее - те самые, их, как уже говори- лось, двое. Стереофония... Эти двое расположились по сторо- нам самой широкой стереобазы, изве- стной человечеству, Атлантического океана, но, в отличие от стереокана- лов, которым предписано быть иден- тичными, были предельно непохожи друг на друга. Сегодня очередь стар- шего из них: Левый канал. К западу от Ат- лантики Имя этого человека Харви Флетчер (рис.1 - на этом снимке ему 91 год). Не надо даже быть крутым профессио- налом звука, чтобы это имя вызвало ассоциацию. Нет, не припоминается? А кривые Флетчера, они же кривые равной громкости? Ну, так вот, это он самый. Родившийся в 1 884 году, Харви Флетчер прожил очень долгую и очень счастливую жизнь, поникнув мир сей лишь в 1981 году. Девяносто семь, ос- тавьте в покое калькулятор, не отвле- кайтесь. Родился Флетчер в городе Прево, штат Юта. А где Юта - там и мормоны, это ясно. Мормоном, то есть приверженцем Церкви Иисуса Христа Святых последних дней, был и Харви Флетчер. Был он им всю жизнь и всем сердцем. Многие решения, принимав- шиеся Флетчером в своей профессио- О Ф X а нальной карьере, были обусловлены его религиозными взглядами, что, од- нако, блестящей карьере ни в малей- шей степени не помешало. Только продлило жизнь (мормоны даже кофе не пьют, о прочем и разговаривать не желают) и одарило шестью детьми, у мормонов с этим строже, чем у католи- ков. Чтобы потом не возвращаться к детям: один из сыновей Харви Флетче- ра, доктор Джеймс Ч. Флетчер, многие годы был руководителем NASA, имен- но он убедил президента Никсона отк- рыть финансирование программы Space Shuttle. Вот как бывает, кому все, кому, понимаешь... Конфессия с таким длинным и не совсем понятным названием гордится именами своих прихожан, сыгравших важную роль в жизни своей страны. Три великих мормона, составляющих наибольшую гордость: Джон Браунинг, оружейник, Пит Харман, создатель се- ти забегаловок Kentucky Fried Chicken, и Харви Флетчер. В мормонских скрижалях эти трое соседствуют, но если первый способ- ствовал проделыванию дырок в чело- веческих телах на расстоянии, второй кормил оставшиеся тела дрянью, то третий записан как основатель науки аудиометрии, изобретатель слухового аппарата и стереофонии. Мормон мормону рознь... В 1907 году Флетчер окончил у се- бя дома, в Прево, небольшой универси- тет Brigham Young University, патрониру- емый мормонской церковью, и по сей день очень трогательно относящийся к вопросам соединения науки и религии. Судя по Флетчеру, не без успеха. После окончания колледжа молодой выпуск- ник подался, было поступать в аспиран- туру в чикагский университет, куда его принимать не хотели, из захолустного- то, почти церковно-приходского кол- ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЕ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ 3 РА 11 '2007
и о ф ct X ш о X С£ О ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЕ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ леджа. Но тут на него обратил внима- ние тогдашний ассистент кафедры фи- зики Роберт Милликен (вспоминаем школу-то, вспоминаем, это который за- ряд электрона). Милликен взял провин- циала к себе в лабораторию, где как раз в это время он пытался выведать у электрона величину его электрического благосостояния путем опыта, признан- ного в истории мировой физики образ- цом элегантности, это знаменитый опыт с падающими каплями. Беда была в том, что капли для опыта состояли из воды, и испарились примерно за две секунды, чего для измерений было мало. Милли- кен поручил молодому мормону что-ни- будь придумать. Флетчер придумал: по- шел в ближайшую аптеку, что в Амери- ке уже тогда означало почти универмаг, и сделал там две покупки: пульвериза- тор для духов и пузырек часового мас- ла. Так состоялся опыт, который принес Милликену Нобелевскую премию по физике 1923 года, а Флетчеру... На- верное, отгул. Впрочем, наверное, не только. Спустя три года Харви Флетчеру была присуждена докторская степень summa cum laude, по совокупности трудов, первый и последний раз в истории уни- верситета Чикаго. Получив ее, вместе с правом преподавать и вести самостоя- тельные исследования, Флетчер вер- нулся в свой захолустный университет. Потому что, покидая его, обещал цер- ковному совету, что вернется и будет способствовать. В это время работами с электронами и всяким таким по по- нятным причинам заинтересовалась компания под названием Bell System, образовавшаяся в результате слияния Western Electric Company и American Telephone & Telegraph. Последнее оз- начает AT&T, слыхали, наверное. Год за годом предложение от Bell повторялось и год за годом отвергалось, в силу лояльности к университету. Лишь в 1926 году Флетчер, посоветовавшись с духовными наставниками, получил благословение принять предложение. Так начался новый этап в его жизни, по- даривший то, что нам нужнее всего. Став руководителем исследова- тельского центра Bell System, Флетчер резко поменял область интересов. Друзья его отговаривали, убеждая, что физика электронов - куда более перс- пективная область, чем-то, что он себе избрал, но, как уже понятно, Флетчер был человеком убеждений. Он занялся акустикой, сначала в самом приклад- ном смысле, первая опубликованная им под крышей Bell Systems работа на- зывалась «Относительная трудность интерпретации английской речи». К РА 1Г2007 этому времени относится и эпизод, сыг- равший важную роль не только в уточ- нении научных и практических интере- сов Флетчера. Альфред Дюпон, один из основате- лей гигантской сегодня и очень боль- шой уже тогда компании Du Pont, стра- дал частичной глухотой. В этом ему не повезло. Повезло, зато, в том, что он дружил с главой AT&T мистером Диф- фордом, который и попросил Флетче- ра попробовать чем-нибудь помочь приятелю, хорошему человеку и стол- пу американского бизнеса. Флетчер посетил страждущего и выяснил следу- ющее: Альфред Дюпон, действительно, слышал очень плохо. По этому поводу он, как полагается, обратился к врачу, и тот стал лечить акулу империализма таким способом, какой и дедушке Ле- нину бы в голову не пришел: облучая его уши новомодной рентгеновской ус- тановкой. До процедуры слух пациен- та проверялся особо точным способом: доктор говорил тихим голосом «Мис- тер Дюпон, вы меня слышите?» и когда тот, разумеется, не слышал, доктор подходил ближе и ближе, до первого положительного отклика, сантиметрах эдак в 50 от уха империалиста. После варварской процедуры проверка пов- торялась, но только на этот раз прой- доха-врач голосил как на базаре, Дю- пон его слышал с трех метров и уходил удовлетворенный, оставив на столе чек, с тем, чтобы через неделю пожа- ловаться на вновь притупившийся слух и прийти с чековой книжкой на повтор- ную дозу излучения. Флетчер, ученый до мозга костей, сделал то единственное, что надо было сделать в такой ситуации: измерил ост- роту слуха имеющимися приборами. Это был генератор звуковой частоты, усилитель и наушники. Записав в каби- нете магната, на какой отметке регуля- тора усиления тот переставал слышать звук в наушниках, Флетчер дождался возвращения пациента с процедуры и повторил опыт. Разумеется, острота слуха не изменилась ни на йоту, и с то- го дня рыцарь в белом халате чеков больше не видал. Зато составные части установки, собранной на живую нитку в кабинете мистера Дюпона стали компонентами первого в мире аудиометра - прибора для измерения остроты слуха (рис.2). С тех пор Флетчер занялся, в числе прочего, и проблемами людей с пони- женным слухом, в свое время оказав- шись единственным членом Совета Ди- ректоров Американского общества слабослышащих с нормальным слу- хом. Интересно, кстати, оказывается, лучшие изобретения в области Hi-Fi были сделаны глухими или для глухих. Одним из страждущих, обратившихся к Флетчеру за помощью, был, ни мало, ни много, изобретатель звукозаписи Томас Эдисон. Его привел к Флетчеру помощник, и Флетчер, уже оснащен- ный аудиометрической техникой, из- мерил параметры слуха патриарха изобретательства. Слух оказался, действительно, очень сильно понижен- ным, но, что удивило Флетчера, кото- рый уже тогда измерял остроту слуха в широкой полосе частот, АЧХ (выража- ясь привычным нам языком) понижен- ного слуха Эдисона была ровной. Это вы запомните, с такой особенностью глухоты первого в мире звукорежиссе- ра связано, по существу, рождение профессии эксперта-слухача. Но измерить - это одно, а помочь - другое. Через некоторое время Эдисо- ну был преподнесен прибор, ставший первым слуховым аппаратом в мире: коробка размерами примерно 50x20x20 см с микрофоном и наушни- ками. Работала, между прочим, вещь от сети переменного тока, с чем даже вышел казус: Эдисон с переменным то- ком боролся до последних дней жизни, настаивая на том, что сеть должна быть постоянного тока, а переменный годит- ся только для электрического стула (его слова, не мои). Жизнь старика после обретения слухового аппарата, хоть и такого громоздкого, сильно украси- лась, хотя изобретательская деятель- ность чуть было не притормозилась. Сам Эдисон вспоминал: «Раньше на званых обедах я не слышал произно- симых речей и мог подумать о новом изобретении. Теперь я слышу, какую ерунду они несут, и сосредоточиться не могу, пока не выключу питание». Спустя некоторое время к Флетче- ру пришел один из сотрудников Эдисо- на с просьбой измерить слух и ему. Он сказал, что Эдисон, который не только изобрел фонограф, но и производил и сам аппарат, и записи для него, прове- рял качество звучания готовых записей только самолично, через слуховой ро- 4
рис.З жок, и если качество его не устраива- ло, забраковывал барабан. Сотрудник просил измерить характеристики собственного слуха, с тем, чтобы пока- зать старику авторитетный документ и добиться разрешения контролировать sound quality самим. Флетчер измерил, и увидел, что слух у молодого челове- ка по остроте был вполне, но АЧХ ва- лилась выше 2 кГц, в то время как у Эдисона уровень был пониженный, но частотка - в полном порядке. С тех пор FREQUENCY IN HERTZ рис.4 контролем записей, до окончания их выпуска для барабанных фоног- рафов, продолжал зани- маться Эдисон лично. Другим пациентом, если можно так выра- зиться, Флетчера стал разуверившийся в шар- латанах с их икс-лучами Альфред Дюпон. И вот в этот момент, внимание, и было изобретено стерео. Для главы концерна ну- жен был аппарат, кото- рый позволил бы эффек- тивно вести заседание совета директоров. Флетчер сделал для него стационарный слуховой аппарат, смонтирован- ный под столом для засе- даний. На столе стояли два микрофона, а на го- лову председательствую- щего были надеты науш- ники, каждый из которых был присоединен к свое- му каналу усиления. Странно смотрится при- вычный саг audio термин в контексте событий са- мого начала 20-х, правда? Патент Флетчера на бинаураль- ную звукопередачу показан на рис.З. Именно так он представлял себе иде- альный стереотракт. В течение последовавшего за пер- вой стереосистемой десятилетия Флет- чер к этой теме больше не возвращался. Зато именно в эти десять лет он провел гигантские по масштабу исследования, начало которым было положено статьей «Частотная чувствительность нормаль- рис.5 ного уха», а венцом, дожившим без из- менений до наших дней, стали кривые Флетчера-Мэнсона, в отечественной литературе, неласковой к зарубежным первооткрывателям, «кривые равной громкости» (рис.4). Опубликованные в окончательном виде в начале тридца- тых, только спустя четверть века они был подвергнуты небольшой коррекции. Второе семейство кривых носит имена Робинсона и Датсона (рис.5), они очень похожи на флетчеровы, но не идентичны им, потому что Флетчер по- лучал свои кривые в наушниках, а Дат- сон с Робинсоном - для фронтально расположенных громкоговорителей. Интерес Флетчера к стереофонии возобновился с появлением звукового кино. Как когда-то Bell System, так те- перь голливудские студии, окончатель- но убедившиеся, что великий немой должен разговаривать громко и внят- но, бомбили великого акустика по-гол- ливудски щедрыми предложениями, отвергаемыми по той же причине, на этот раз - по основаниям лояльности к Bell Systems. Флетчер остался со своим нанима- телем, а Голливуду была предоставле- на возможность лишь пользоваться па- тентами Bell Systems, наравне со всеми желающими и платежеспособными. Однако идея пространственного звука Флетчера увлекла. В основу того, что он назвал «слуховой перспективой» (термину «стереофония» не суждено было появиться еще много лет) Флет- чер положил тот же принцип, что он ис- пользовал задолго до этого в слуховом аппарате для Альфреда Дюпона. В этом, кстати, и заключалась, на мой взгляд, главная ошибка великого аме- риканца. В силу тех или иных причин он считал главным способом прослу- ()) о ф а X а о X п о ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЕ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ 5 РА 11'2007
о ф с X П О X П О ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЕ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ шивания наушники, поэтому в своих разработках ориентировался на них, а как следствие (логичное, но не до конца корректное), механизм регист- рации звука представлял себе только по бинауральному принципу, когда микрофоны изображают уши. Первая демонстрация стереозву- чания состоялась на стенде Bell Systems на торговой выставке в Чикаго в 1932 году. Перед застекленной сценой были расставлены два десятка стульев с па- рой наушников около каждой. За стек- лом (вот откуда пошло!) сидел мане- кен, прозванный отчего-то Оскаром, как статуэтка, с микрофонами, закреп- ленными на месте, где у живых людей уши. Вокруг манекена ходил человек, разговаривая с ним. Подходя к сцене, посетители видели только безмолвно шевелящиеся губы, но, надев наушни- ки, испытывали настоящий шок, слыша, как человек ходит и говорит вокруг них. Головы с наушниками начинали тут же вращаться в поисках источника звука, но, как мы знаем теперь, три четверти века спустя, в наушниках вер- теть головой - пустое занятие... В это же время Флетчер связался с несколькими известными дирижерами, предлагая им поучаствовать в опытах с передачей объемного звука симфони- ческого оркестра. Все маэстро встре- тили предложение более чем холодно, кроме одного, величайшего из них, Ле- опольда Стоковского. В эксцентричном по тем временам опыте Стоковский принял живейшее участие. А постановка была такова: ру- ководимый маэстро Филадельфийский симфонический оркестр играл у себя до- ма, в Филадельфии. А слушали его в Ва- шингтоне, в здании Конгресса, куда пригласили самых высоких гостей: из администрации президента, Сената и Национальной Академии наук. На рис.6 показана обложка журнала TIME, на которой изображен Леопольд Стоковский, дирижирующий первой в мире стереотрансляцией. Как просто ве- ликий дирижер он на обложку TIME не попадал. Флетчер, в силу уже упомяну- той концепции «слуховой перспективы» считал, что в идеальном случае на сцене должно быть бесконечно много микро- фонов, а в зале - громкоговорителей (на этот раз - громкоговорителей). На практике решили попробовать систему из девяти микрофонов на стороне пере- дачи и девяти громкоговорителей на стороне приема, расположенных в три этажа по три в ряду. Таково было предс- тавление пионера звуковой сцены о спо- собе передачи двумерной акустической картины. Опыты на месте, однако, пока- зали, что события разворачива- ются в основном в горизонталь- ной плоскости, и число микрофо- нов сократили до трех. А заодно и число телефонных линий, ис- пользовавшихся для передачи, других-то каналов не было. Очевидцы демонстрации рассказывали потом об оше- ломляющем впечатлении, уси- ленном к тому же блестящей постановкой демонстрации, в которой чувствовалась рука ве- ликого дирижера. Помимо орке- стра, в показательных выступле- ниях приняла участие певица, исполнившая популярную тогда песню Coming Through The Rye, расхаживая по сцене в Фила- дельфии, в то время как сенато- ры в Вашингтоне крутили голо- вами в Зале Конституции, а под конец произошло то, что можно считать рождением High End: свет в зале погасили, и на сцене по очереди играли два трубача, слева и справа, тоже перемеща- ясь по сцене. Когда свет зажегся вновь, слушатели обнаружили только одного трубача, второй был передаваемой из Филадельфии прямой трансляцией. Поверить в возможность успеха такой мистификации не просто даже в наше время, но таковы воспоминания ошара- шенных участников демонстрации. Следующим шагом было сохранить записанное. И здесь история на левой стороне океана неожиданно стала бук- совать. В порядке опыта в лаборатории Bell в 1932 году была сделана первая сте- реофоническая запись на пластинку. Это была «Поэма огня» Скрябина в исполне- нии, разумеется, Филадельфийского ор- кестра под управлением Леопольда Сто- ковского. Это был первый в истории вини- ловый диск (остальные в то время были шеллачные), полоса частот была расши- рена до 60...10000 Гц, а динамический диапазон - до 60 дБ. Однако записан стереосигнал был способом, лишенным будущего: каждый канал в отдельной до- рожке и воспроизводился двумя иглами. Другой сотрудник Bell Laboratories, Артур Келлер, по следам первого опыта стереозаписи придумал, как записы- вать сигнал в одной дорожке, тот самый способ 45/45, что жив и поныне, но ру- ководство Bell немедленных коммерчес- ких перспектив не усмотрело, и заявка на патент даже не была подана до 1936 года. Самого Флетчера проблема запи- си не очень интересовала, а никого дру- гого в Bell по этим вопросам не слушали. Последние опыты великого Флетчера в стереофонии приходятся на 1939 - 40 годы. Тогда в Карнеги Холле стереоза- пись показывали как разновидность фо- кусов. На сцену выходил чечеточник и по ходу номера оттанцовывал в левый край сцены, в то время как звук отчетливо пе- ремещался вправо, поскольку был за- писью. Трехканальной записью на киноп- ленке. Там же, тогда же, впервые была проиграна запись оркестра (вы теперь знаете, под управлением кого) с динами- ческим диапазоном 120 дБ. Для этого на кинопленке были записаны четыре до- рожки: три канала звука, а на четвертой - сигнал управления громкостью. Все, больше Флетчер стереофонией не зани- мался, хотя активной исследовательской деятельности не прекращал до возраста совершенно мафусаилова. После войны, когда военное ведом- ство, разумеется, припрягло ученого к разработке гидроакустических средств, Флетчер занялся исследованиями осо- бенностей звука музыкальных инстру- ментов и последняя опубликованная им работа называлась «Некоторые опыты с басовым барабаном». Некоторыми опы- тами 94-летний ветеран акустики, чело- век, работавший вровень с Эдисоном, за- нимался, когда первому полету человека на Луну было уже почти двадцать лет. Но со стереодорожки великий Хар- ви Флетчер сошел намного раньше, еще до войны. Как раз в то время по другую сторону океана начинал свою деятельность еще один «тот самый», имя которого вошло в техническую терминологию. Это не другая история, это другая ее часть, но все равно, об этом - в следующий раз... 6 РА 10'2007
Вариатор громкостью В.Ю. Солонин, г. Конотоп св Не всегда динамик издает полез- ные звуки, часто это просто шипение и довольно громкое, которое со време- нем начинает надоедать, да еще и рас- ходует электроэнергию батареек. Так и хочется уменьшить громкость. Но тогда можно прозевать полезную информа- цию, которая неизвестно когда начнет поступать. Чтобы не сидеть возле аппа- рата, постоянно вращая ручку гром- кости, нужно создать автоматическую регулировку, увеличивающую гром- кость при появлении сигнала и умень- шающую ее в паузах. Для этого внача- ле нужно найти электрический приз- нак, по которому схема может отличить наличие сигнала от его отсутствия. Нап- ример, как в супергетеродинном при- емнике: когда сигнал принимается, на детекторе появляется напряжение. Бо- лее сложное проявление принимаемо- го сигнала в сверхрегенеративном при- емнике, в котором высокочастотный каскад при отсутствии принимаемого сигнала находится в состоянии генера- ции, что и создает сигнал шума, не от- личимый от принимаемого сигнала. Решение задачи нашлось довольно простое с использованием тонального вызова. Простейшим сверхрегенера- тивным трансивером тональный вызов передается гораздо более мощным сигналом, чем речь. Факт приема то- нального вызова, предшествующего речевому сигналу, можно запомнить на некоторое время на запоминающем конденсаторе и в течение этого време- ни удерживать максимальную гром- кость для приема речевого сообщения. Схема, реализующая этот замысел, показана на рис.1 ниже штрихпунк- тирной линии. Она подключена к по- купному широко распространенному игрушечному трансиверу SAFARI ки- тайского производства, схема которо- го приведена выше штрихпунктирной линии. Так как схема не входит в комп- лект трансивера, то она «срисована» с печатной платы, Номера элементов произвольно расставлены для связи с текстом. Номиналы элементов указаны только те, которые связаны с доработ- ками, другие не имеют значения для ва- риатора и не определялись. Для отли- чия транзисторы трансивера обозначе- ны как V, а транзисторы доработок как VT. Этот аппарат выбран в качестве примера, возможно применение вари- атора не только для трансивера. Переключатель S1 трансивера по- казан в положении «Прием». Громкость динамика ВА1 определяется сопротив- лением резистора R11 в цепи эмиттера транзистора V4. Штатный номинал это- го резистора 30 Ом, при котором гром- кость максимальна. При увеличении сопротивления резистора R11 до 10 кОм громкость уменьшается до едва слышимой. Для возможности ее автома- тического увеличения включен парал- лельно этому резистору транзистор VT3. Уменьшение тока через транзис- тор V4, а, следовательно, и его базово- го тока, приводит к ухудшению режима работы эмиттерного повторителя на транзисторе V2, который не выполняет свои функции на микротоках. Поэтому введен нагрузочный резистор R1, с ко- торого и снимается сигнал для регули- рования степени открытия транзистора VT3. Разделительный конденсатор С1 создает возможность регулирования постоянной составляющей коллектор- ного напряжения транзистора VT1 с по- мощью потенциометра R2. Это напря- жение, уменьшенное порогами диодов VD1, VD2, заряжает запоминающий конденсатор С2. Добавляется еще и выпрямленная этими диодами перемен- ная составляющая сигнала шипения. Результирующее запомненное нап- ряжение на конденсаторе С2 недоста- точно для открытия транзистора VT2. рис.1 Однако он находится на грани этого, если в такое положение установлен движок потенциометра R2. Два диода вместо одного использованы, чтобы сильнее ограничить это напряжение, а следовательно, создать возможность большего открытия транзистора VT1, где его коэффициент усиления выше. Усилительный каскад на транзисторе VT1 работает параллельно усилителю на транзисторе V4, однако, не дублиру- ет его. Так, в паузах между приемом по- лезного сигнала, когда требуется мак- симальное усиление, чтобы быть в го- товности увеличивать громкость, усиле- ние транзистора V4 подавлено боль- шим эмиттерным сопротивлением R11 (транзистор VT3 закрыт). В это время каскад на транзисторе VT1 работает в неизменном режиме. Принимаемый сигнал тонального вызова увеличивает заряд запоминаю- щего конденсатора С2 (с более близ- кого расстояния это происходит и от речевого сигнала). Транзистор VT2 отк- рывается, что вызывает резкое умень- шение сопротивления коллектор-эмит- тер транзистора VT3, а следовательно, возрастает до максимума громкость звучания динамика ВА1. При отсут- ствии принимаемого сигнала заряд за- поминающего конденсатора С2 плавно О Ф а X а РА 11'2007
уменьшается, однако громкость неиз- менна, пока транзистор VT3 находится в насыщении, а затем плавно уменьша- ется. Это время, определяемое ем- костью конденсатора С2, достаточно для приема речевого сообщения. Громкость можно восстановить в лю- бое время кратковременным нажатием кнопки тонального вызова S2 своего (принимающего) трансивера, или вык- лючением-включением его питания, или прикосновением антенны к металличес- кому предмету. Время громкого звучания зависит не только от емкости запомина- ющего конденсатора С2, но и от коэф- фициента усиления транзистора VT2. Поэтому чем больше коэффициент усиление транзистора, тем меньше раз- мер запоминающего конденсатора С2, и быстрее он заряжается. Попадаются транзисторы VT2 с увеличенным током утечки в закрытом состоянии, при кото- ром VT3 не закрывается. Чтобы это не происходило, применен резистор R8, образующий делитель напряжения с сопротивлением закрытого транзисто- ра VT2, а следовательно, уменьшаю- щий напряжение на базе закрытого VT3. Параллельно ему установлен кон- денсатор СЗ, подавляющий проникаю- щий высокочастотный сигнал. Выбор буквенного индекса транзис- тора VT1 с более высоким коэффициен- том усиления обеспечивает большее при- ращение напряжения на С2 от принима- емого сигнала, т.е. более высокую чувствительность вариатора громкостью. Усилительный каскад охвачен отрица- тельной обратной связью по напряжению с помощью соединения базового резис- тора R4 с коллектором VT1. В результате уменьшен дрейф нуля усилителя постоян- ного тока, т.е. самопроизвольное измене- ние исходного (при отсутствии сигнала) напряжения на С2 при изменениях нап- ряжения питания и температуры. Шипение полностью не устраняет- ся, если установлен измененный резис- тор R11, еле слышимое остается. Бла- годаря этому даже при полностью зак- рытом транзисторе VT3 нормально включается генератор тонального вы- зова в принимающем трансивере, с по- мощью которого восстанавливается громкость. При подаче питания транси- вер готов к приему, так как через раз- делительный конденсатор С1 проходит импульс, который вызывает заряд запо- минающего конденсатора С2. В режи- ме передачи С2 заряжен, что обеспе- чивает нормальную работу трансиве- ра. При переводе в режим «Прием» он работает с максимальной громкостью, пока не разрядится конденсатор С2, заряженный во время передачи. РА 11'2007 Впустую тратится энергия химичес- ких элементов не только на шипение, но и на светодиод HL1, который индициру- ет только факт включения трансивера, что и так понятно по возникшему шипе- нию, поэтому бесполезно дублировать эту информацию еще и световой инди- кацией. Однако переключение транси- вера в режим передачи может не прои- зойти и остаться незамеченным, если не дожать до упора кнопку S1, и никакой индикатор на это не укажет. Передается или нет тональный вызов при нажатии S2, тоже неизвестно пере- дающей стороне. Поэтому независимо от наличия вариатора громкостью по- лезно ввести транзистор VT4 в обрыв А индикаторной цепи R10, HL1 для расши- рения функциональных возможностей индикации. Он открывается и засвечи- вает светодиод HL1, когда выключатель S1 переводит трансивер в режим пере- дачи. Тогда его база через RIO, S1.4, ВА1 соединится с общим проводом. Выбран низкочастотный транзистор, чтобы он не усиливал высокочастотный сигнал и не создавал помехи приемни- ку. Этому служит и конденсатор С5. При подаче питания выключателем S3 светодиод HL1 кратковременно включается, и световой импульс инди- цирует включение трансивера. На пе- редачу в эфир тонального вызова ука- зывает светодиод HL1 уменьшением яркости свечения. Для этого применена цепочка C4R9VD3, которая уменьшает заряд конденсатора С5, а следова- тельно, призакрывает транзистор VT4, когда через резистор R10 поступает сигнал тонального вызова. Усилившись транзистором VT4 и пройдя через кон- денсатор С4, этот сигнал выпрямляется диодом VD3 и подается на конденса- тор С5. Резистор R9 необходим для пе- резарядки конденсатора С4. Настройка схемы сводится к подбору емкости конденсатора С2, чтобы время громкой работы трансивера после вклю- чения составляло около полминуты (пос- ле приема тонального вызова оно мень- ше), что достаточно для приема сообще- ния. Однако, если в месте расположения трансивера эфир полон импульсных по- мех, например, от проезжающих побли- зости автомобилей, то это время придет- ся уменьшать, потому что помехи, прини- маясь трансивером, также приводят к по- вышению его громкости. Уровень помех увеличивается и при использовании сетевого источника питания. Используют устройство при тихом незаметном шипящем звуке, не при минимальном, задаваемом только резистором R11, а большем, когда транзистор VT3 полностью не закрыт. Наличие шипения любой громкости (кроме самой минимальной, задавае- мой только R11) означает, что рабо- чие точки всех транзисторов вариато- ра находятся в активной области, и лю- бой даже самый слабый принимаемый сигнал не будет пропущен. Поэтому может кому-то понравится вообще не устанавливать резистор R11, чтобы проще контролировать закрытие тран- зистора VT3 по отсутствию шипения. После включения питания трансиве- ра движком потенциометра R2 устанав- ливают минимальное шипение, а затем чуть добавляют по своему усмотрению, и устройство готово к приему сообще- ния. Проверить можно прикосновением к антенне металлического предмета, шипящий звук должен резко усилиться. Нужно учитывать, что схема инерцион- на, и ее реакция на изменения положе- ния движка запаздывает. При следую- щем включении настройка не понадо- бится, если химические элементы пита- ния за истекшее время не «подсели». Чувствительность вариатора доста- точна, чтобы он реагировал на самые слабые принимаемые сигналы. Но то- нальный вызов, как более мощный сиг- нал, сильнее увеличивает громкость. Потенциометром R2 можно ввести тран- зистор VT3 в насыщение, тогда наличие вариатора вообще никак не будет про- являться. На плате трансивера доста- точно свободного места, чтобы помес- тить другую плату с описанными дора- ботками. Например, с другой стороны участка платы, где размещены выклю- чатели S2, S3, вообще нет никаких де- талей. Однако для уменьшения трудо- емкости доработок вновь вводимые эле- менты проще навесить на выводы эле- ментов, расположенных на плате. На рис.2 показан навесной мон- таж вновь вводимых элементов. Для его ориентации изображено несколько де- талей трансивера: KI, Tl, R10 (под по- зиционным номером 2), L3, L4, L5, ВА1, WA1. Индуктивности LI, L2, L6, пока- занные на схеме трансивера, - это пе- ремычки на плате. Придется развер- нуть на 180° вертикально установлен- ные резисторы 2 и R9 трансивера, т.е. выпаять их с платы 1, развернуть и вновь впаять, чтобы использовать их длинный вывод, подключенный к шине питания, как контактную стойку для на- весного монтажа. Длинный вывод резистора 2 переку- шен и на две стороны обрыва А навеше- ны детали С4, VD3, VT4, R9, смещенные в сторону от платы 1 к динамику ВА1. Они соединены длинным проводом с точкой соединения вновь вводимых эле- ментов С5 и R10, другие выводы кото-
рых загнуты за край платы, где и припа- яны к печатным проводникам в соответ- ствии со схемой. Там же припаян один вывод конденсатора С2, смещенного от платы 1 в сторону динамика ВА1, где много свободного места, что позволяет легко его подбирать с разными разме- рами. Для этого использован отрезок толстой проволоки, припаянный под платой, к которому и подключен кон- денсатор С2, чтобы не снимать печат- ную плату при его подборе. Детали С5, R10 пригнуты поближе к трансформатору Т1 трансивера, чтобы не мешали движению кнопки, надевае- мой на движок 3 переключателя К1. Длинным проводом другой вывод С2 сое- динен с диодами VD1, VD2 и базой VT2, коллектор которого подключен к выгнуто- му вверх выводу базы VT3. Коллектор и эмиттер VT3 впаяны в отверстия, где был Rl 1 или к его выводам, если резистор Rl 1 заменен резистором указанного но- минала. Резистор R7 впаян между загну- тым вверх выводом эмиттера VT2 и выво- дом повернутого но плоте резистора R9. Вертикаль- но установленные на краю платы 1 резисторы R6, R5, R1 могут быть за- паяны с любой стороны платы. Длинный провод, соединяющий другой вы- вод R1, проходит с неви- димой стороны платы к точке, в которую впаян положительный вывод С1. Другой вывод С1 подклю- чен к цепи R3, R4, закреп- ленной на R6, Cl, VT1. Транзистор VT1 рас- положен вверх вывода- ми и прикреплен пайкой к R6 и R5. Потенциометр R2 закреплен на свобод- ном участке платы 1 с по- мощью клея и проволок 4, продетых в просвер- ленные в плате 1 отверс- тия. Один вывод R2, сое- диняемый с общим про- водом, припаян к длин- ному выводу поблизости вертикально установлен- ного на плате резистора R6 трансивера. Туда же припаяны и элементы СЗ, R5, а два других гибких провода R2 соединены с консольно закреплен- ным резистором R3. Используемые детали любого типа лишь бы по- мельче, чтобы проще раз- мещать, резистор R2 мно- гооборотный с движком под шлиц или ру- коятку. Номинал R2 можно увеличить, лишь бы суммарное сопротивление R2 и R3 не изменилась. Транзисторы в пласт- массовых корпусах, чтобы избежать за- мыканий. Они могут быть любые указан- ной проводимости. Это повлияет на ем- кость конденсатора С2 и на чувствитель- ность вариатора. Повысится удобство пользования трансивером и освободится много места в корпусе 5, если его пита- ние перевести на дисковые аккумуляторы Д-0,25. Последовательное включение че- тырех аккумуляторов 6 обеспечивается их складыванием по две штуки в два стол- ба, перевернутых друг относительно дру- га и зажатых между двумя пластинами 7, 8. Пластина 8 сплошная токопроводя- щая, например, из дюралюминия или ме- ди. Токопроводящий слой пластины 7 разделен на две части бороздой 9, разъ- единяющей полюса батареи. Поэтому пластина 7 должна быть из фольгирован- ного стеклотекстолита, одностороннего или двустороннего, лишь бы обрыв 9 был на стороне, с которой соприкасаются ак- кумуляторы. Если толщина пластин 7, 8 не больше 1,5 мм, то батарея впритык входит между дном корпуса 5 и крышкой. Придется удалить, срезая ножом, мешающие пластмассовые стойки такие, как остав- шиеся, показанные 10 на чертеже, пред- назначенные для крепления пружинных контактов для батареек. В очищенный от мешающих выступов участок корпуса 5 должна свободно входить пластина 8, а в окне, закрываемом крышкой отсека ба- тареек, должна помещаться пластина 7. Тогда легко закрывается крышка корпу- са 5 трансивера, если предварительно на крышке срезаны еще и стенки отсека батареек. При этом крышка трансивера лишится одного крепления с помощью шурупа, вкручиваемого с отсека батаре- ек в пластмассовый цилиндр 11 на кор- пусе 5. Он входит в предварительно просверленное отверстие в пластине 8. В него можно вкручивать крепежный винт 12 с потайной головкой, зажимаю- щий аккумуляторы 6 между пластинами 7, 8. Однако, чтобы была возможность вынимать без разборки батарею аккуму- ляторов из корпуса 5, специально для винта 12 лучше вклепать бонку 13 в плас- тину 5 за цилиндром 11. Для устранения возможности замыканий корпусов акку- муляторов 6 с винтом 12 и бойкой 13, нужно надеть на последние изоляцион- ные трубки. Для подключения проводов используются розетковые контакты 14 от разъема, например ГРПМЗ, припаянные к пластине 7 так, чтобы они выступали из аккумуляторной батареи, чтобы удобно было подключать провода питания тран- сивера или зарядного устройства, не вы- нимая батарею аккумуляторов, а только открыв крышку отсека батареек. Чтобы восстановить жесткость креп- ления платы и крышки конструкции, сле- дует изменить место расположения длинного шурупа с места 15 в место 16. Для этого в крышке просверливают отве- рстие, а на шуруп надевают толстостен- ную изоляционную трубку, прижимаю- щую плату 1, чтобы она не отклонялась от своего места при пользовании выклю- чателями S2, S3 и чтобы крышка не изги- балась. На место 15 вкручивается ко- роткий шуруп. Все шурупы из конструк- ции трансивера. Для удобства пользова- ния потенциометром R2 в крышке корпу- са 5 просверлено отверстие под его дви- жок. Провода питания заканчиваются наконечниками из толстой проволоки, которые входят в гнезда 14. Их можно не отключать при зарядке аккумулято- ров, подсоединив зарядное устройство к контактам 14с помощью зажимов типа «Крокодил». О Ф <3 X п о X а о Q_ и РА 11 -2007
Некоторые особенности схемотехники перестраиваемых резонансных УВЧ для малогабаритных приемников А.Л. Кульский, г. Киев СХЕМОТЕХНИКА аудио-видео Пожалуй, не будет никаким преу- величением или отступлением от исти- ны утверждение о том, что справочное пособие Э. Реда [1] вот уже почти два десятка лет является и настольной кни- гой, и основным руководящим доку- ментом для очень многих радиолюби- телей-конструкторов, занимающихся разработкой профессиональной и лю- бительской радиоприемной аппарату- ры. Особенно это касается AM ради- оприемников с двойным преобразова- нием частоты, когда 1-я промежуточ- ная - «верхняя», то есть ее значение заведомо выше, чем верхняя граница КВ диапазона 30 МГц. Э. Ред предлагает ряд проверенных в работе и великолепно зарекомендо- вавших себя на практике схемных ре- шений. Это касается, в частности, сме- сителей, генераторов плавного диапа- зона (ГПД), интегральных фильтров, высокостабильных кварцевых генера- торов, синтезаторов частоты и т.д. Не осталась в стороне и проблематика создания оптимальных ВЧ селекторов для частотного диапазона 1,5...30 МГц. При этом было отмечено, в част- ности, то обстоятельство, что даже на аналоговые профессиональные ради- оприемники, которые обладают вполне достаточной избирательностью по ВЧ, «...могут воздействовать помехи от мощных передатчиков, расположенных по соседству, на борту судов и самоле- тов и/или вблизи широкополосной ан- тенны высокой эффективности...» Для борьбы с этим предлагалось и вполне приемлемое решение - приме- нение дополнительных ВЧ фильтров. Более того, не исключалось и цифро- вое управление этими фильтрами с по- мощью реле, соответствующих приво- дов и шагового двигателя, что вполне обычно для военных приемников спе- циального назначения. В этом случае весь диапазон 1,5...30 МГц разбивал- ся на три поддиапазона. В качестве еще одного неплохого ре- шения для обеспечения необходимой се- лективности (но уже без использования шаговых двигателей) Э. Ред предложил для того же частотного интервала (1,5...30 МГц) использовать набор интег- ральных субоктавных фильтров, число которых равно восьми. Автор этих строк, в свое время, реализовал в конструкции КВ приемника именно такую систему, ко- торая кстати полностью оправдала воз- ложенные на нее надежды[2]. При этом VH для подключения необходимого субок- тавного фильтра в приемнике использо- вались ВЧ реле типа РЭС49. Однако упомянутая конструкция была, в сущности, переносной, а не мобильной. Да и ее электропитание осуществлялось от электрической сети 220 В. При этом, естественно, вопросы весогабаритных характеристик, как и энергопотребления далеко не являлись приоритетными. Что же касается расширения гра- ниц динамического диапазона ради- оприемников, а также минимизации уровня интермодуляционных искаже- ний, то на практике для этого использу- ется (в профессиональной аппарату- ре) ряд мер. И, не в последнюю оче- редь, такой прием - повышенные зна- чения питающих напряжений (до 40 В) и, одновременно, токовых режимов предварительных УВЧ (до 200...300 мА). Это касается также смесителей. Обычно для этого использовались мощные биполярные и полевые тран- зисторы - КТ610, КТ913, КТ922, КП902, КП903, КП905 и т.д. Подобны- ми мерами действительно удается дос- тичь превосходных параметров. Вот только при конструировании малогаба- 10 Q1,R10-5{k 22, RH-бвк; 25-5,6к - 24-430 ом; 25-130ои; 26*2ооОм; Й7-Б80ом; 28-6,2к; RQ~8t2.K) cf~27ncp- £2,£4, C8,CS-OJ ; СЪ-100,0 xloe>-, С5, СЮ-33 пф; £7-ЗНЗ ; £6-0,68; Мр1 - 6,8^КГн VDi- VD8- Bfe 132 ; УТ/- КП327А ; VT2- КТ32БА Li, L5 - 14 биткоь ПЭЬ-2-0,15L2, L4 - в Битков ПЭ&-2-0,18 (каркас 05 мм, сердечник - СЦр4) рис.1 РА 11 '2007
ритных, мобильных, миниатюрных при- емников с автономным питанием такие способы совершенно неприемлемы! В то же время к современным мобильным приемникам с автономным питанием предъявляются достаточно высокие тре- бования как по чувствительности, так и по динамическому диапазону. Поэтому обойтись без предвари- тельного УВЧ (да еще и малошумяще- го) в этом случае уже нельзя. Что же касается набора субоктавных фильт- ров, то селективные цепи без перест- ройки частоты также далеко не всегда могут считаться оптимальным вариан- том. Вот почему, пожалуй, единствен- ным рациональным возможным реше- нием является, перестраиваемый по частоте, резонансный УВЧ! Но в этом случае уже нет никакого смысла использовать, весьма популярные ранее, устройства типа конденсаторов переменной емкости (КПЕ) или варио- метров, т.е. ненадежные и капризные ме- ханические системы. На рис.1 показана принципиальная электрическая схема по- добного УВЧ, который автор намерен ис- пользовать в дальнейшем в качестве сос- тавного узла для ряда конструкций. Как несложно видеть, для перест- ройки частоты в данном случае исполь- зованы варикапы. Причем применено их встречно-параллельное включение. Схема усилителя представляет собой каскод. Входной сигнал, предвари- тельно отфильтрованный входным ко- лебательным контуром, подается на первый затвор двухзатворного поле- вого МДП-транзистора, например, ти- па КП350А(Б); КПЗО6А{Б); КП327А(Б); КП359А(Б) и т.п. С выхода этого полевого транзистора усиленный сигнал поступает на эмиттер кремние- вого планарного биполярного тран- зистора, включенного по схеме с об- щей базой. В его коллекторной цепи находится перестраиваемый колеба- тельный контур, который полностью аналогичен входному контуру. Подобные схемы известны, но в данном случае имеются и некоторые нюансы. Один из них состоит в том, что в предлагаемом УВЧ используются ва- рикапы фирмы PHILIPS типа ВВ132, ко- эффициент перестройки (по емкости) которых составляет не менее 26! Это, в свою очередь, практически позволяет при необходимости свободно «перек- рывать» без какого-либо переключе- ния контурных катушек КВ диапазоны от 11 м до 31 м. Откуда следует, что нет особого смысла использовать в радио- любительских конструкциях (имеются в виду именно преселекторы) излишне сложные колебательные системы. <)) рис.2 А Еще одним существенным преиму- ществом, которое обеспечивается при использовании варикапов, является сле- дующий факт. Как известно, при воз- растании поданного на варикап напря- жения, его электрическая емкость уменьшается. Но одновременно с этим существенно возрастает и добротность этого компонента. Чего не происходит, например, у конденсаторов перемен- ной емкости, как это и показано на рис.2. Поэтому при повышении частоты «расползание колокола» для колеба- тельного контура на основе варикапов происходит в значительно меньшей сте- пени, чем для контура на основе КПЕ. Часто возникает вопрос: «Зачем используется встречно-параллельное ключение? Чем это вызвано?» Дело в том, что колебательный контур, пере- страиваемый варикапом, при малых значениях управляющего напряжения и, в то же время, при значительных уровнях сигнала, обладает рядом не- достатков, которые не имеют места в контуре, перестраиваемом посред- ством КПЕ или вариометра. Основной из этих недостатков заключается в том, что переменное напряжение принима- емого сигнала, поступающее на кон- тур, изменяет емкость варикапа таким же образом, что и подводимое для настройки управляющее напряжение! Из-за чего, во-первых, емкость вари- капа изменяется в такт с изменением переменного напряжения сигнала. Во- вторых, происходит нежелательное смещение среднего значения емкости в связи с тем, что положительная и от- рицательная полуволны вызывают раз- личное по величине изменение мгно- венного значения емкости! Вследствие этого изменения мгновенного значения сигнальное напряжение ВЧ сильно ис- кажается. Помимо этого из-за вариации среднего значения емкости ухудшает- ся стабильность гетеродина (если в его задающем контуре применен вари- кап). Вообще нежелательные нелиней- ные эффекты в контуре с варикапом начинаются, обычно, когда приложен- ное переменное напряжение достигает одной трети от действующего постоян- ного напряжения. Но как раз такого порядка напряжение и характерно для многих схем гетеродинов. Что же каса- ется входных контуров, то нежелатель- ная величина напряженности электро- магнитного поля обычно реализуется при работе приемника вблизи переда- ющих радиостанций. В еще большей степени это касается коллекторных контуров. Однако, ситуация на контуре мо- жет быть кардинально улучшена пос- редством применения двух варикапов, которые по переменному сигналу включены последовательно и в проти- вофазе, а по постоянному току - па- раллельно. В этом случае на каждый из варикапов приходится только полови- на величины переменного напряжения сигнала. Следовательно, уже даже только по этой причине, улучшается соотношение переменного и постоян- ного управляющего напряжений, од- новременно прикладываемых к вари- капу. Помимо этого, благодаря незначи- тельному и противоположно направ- ленному изменению емкости (при двух варикапах) мгновенное значение об- щей емкости контура остается посто- янным, и сдвига частоты не происхо- дит. Литература 1. Ред Э.Т. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. - М.: Мир, 1990. 2. Кульский А.Л. KB-приемник ми- рового уровня? Это очень просто! - СПб.: НИТ, 2000. РА 11 '2007 СХЕМОТЕХНИКА аудио-видео 11
пв ИЗУЧАЕМ АППАРАТ w-w Особенности телевизионного шасси 11АК36 от фирмы VESTEL И.Б. Безверхний, г. Киев Журнал «Радиоаматор» продол- жает публиковать схемы, технические описания (ТО) и сервисные режимы (СР) современных массовых телевизо- ров. В [1-4] были опубликованы функ- циональная и принципиальная схемы, ТО и СР одного из самых распростра- ненных в странах СНГ и Европы теле- визионного шасси 11АК30, которое разработано турецкой фирмой VESTEL. В настоящей статье описаны особенности телевизионного шасси 11АК36 фирмы VESTEL, схемотехни- чески близкого к 11АК30. Телевизионное шасси 11АК36 ис- пользуется в ряде недорогих монофо- нических моделей телевизоров разных торговых марок с диагональю экрана 14 дюймов, таких как: FERRI FE140T; HORIZONT 37CTV-664-I-M; SHARP 14LT45S, 14LT45S(ES), 14LT45S(IT), 14LT45C, 14LM40S(ES), 14LM40C; SANYO C14ML1, C14ML3V, C14MD2E, C14MD2E (HF), Cl 4MD2EP (SL), Cl4ML1 (SL), Таблица 1. Состав шасси 11AK36 Позиционный номер Тип элемента Назначение IC403 STV22xx Видеопроцессор IC404 TDA2822 УМЗЧ моно IC501 ST92195 Процессор управления IC500 ST24C08 Энергонезависимая память EEPROM IC502 TSOP1736 Фотоприемник IC600 TDA8174AW Выходной каскад кадровой развертки IC841 UC3843 ШИМ-контроллер импульсного блока питания Q801 MTP6N60/ SSPN60A Выходной ключ импульсного блока питания Q901 2SC2482 Выходной видеоусилитель красного (R) Q902 2SC2482 Выходной видеоусилитель зеленого (G) Q903 2SC2482 Выходной видеоусилитель синего (В) Q904 BF421 Измерительный транзистор темнового тока красного (R) схемы АББ Q905 BF421 Измерительный транзистор темнового тока зеленого (G) схемы АББ Q906 BF421 Измерительный транзистор темнового тока синего (В) схемы АББ Q501 ВС858В Схема сброса Q601 STX112 Предоконечный каскад СР Q602/Q604 BU808DFH Выходной каскад СР 12 PA 11'2007
PA 11 '2007 M ИЗУЧАЕМ АППАРАТ
к аудио-видео
ИЗУЧАЕМ АППАРАТ аудио-видео C14MD2E (HF), C14MD2E (SL), C14MDT2B (HF), C14ML4G(SL), C14MDT2E (SL), C14MD5E (SL), C14MD1 V(SL), CV-14MF, CV14SP1Е, C14MMV (SL). Схемотехнически телевизионные приемники на шасси 11АК36 очень похожи на монофонические телевизо- ры на шасси 11АК30 (см. [1-4]). Сов- падают у этих шасси способы вхожде- ния в сервисный режим и методика ре- гулировки аппаратов в этом режиме, которая также приведена в [1-4]. Телевизионные шасси 11АК36 ме- нее разнообразны, чем 11АК30, хотя в телевизорах на этих шасси так же, как и в аппаратах на 11АК30, могут устанавливаться тюнеры как с настрой- кой напряжением (VST), так и с синте- затором частоты (PLL). В телевизорах на шасси 11АК36 возможно использо- вание канала звука как совмещенного с радиоканалом, так и квазипарал- лельного канала звука. Причем квази- параллельный канал звука использует- ся, как правило, в телевизорах, кото- рые имеют, среди прочих, французс- кий стандарт L/L'. Эти аппараты редко попадают на рынок стран СНГ. Функ- циональная схема самого распростра- ненного в СНГ варианта шасси 11АК36 приведена на рис.1. Номер вывода Назначение 1 Выход первого (левого) канала 2 Напряжение питания 3 Выход второго (правого) канала 4 Общий 5 Инвертирующий вход второго (правого) канала 6 Неинвертирующий вход второго (правого) канала 7 Неинвертирующий вход первого (левого) канала 8 Инвертирующий вход первого (левого) канала 14 РА 11'2007
Назначение микросхем и основных транзисторов телевизионного шасси 11АК36 сведено в табл.1. Рассмотрим отличия принципиаль- ной схемы телевизионного шасси 11АК36, которая изображена на рис.2-7 от принципиальной схемы шасси 11АК30 (см. схемы из [1-4]). Принципиальная схема узла про- цессора управления и тюнера телевизи- онного шасси 11АК36 (рис.2) практи- чески не отличается от соответствующей схемы шасси 11АК30 (см. [1]). Принципиальная схема узла виде- опроцессора и УМЗЧ телевизионного шасси 11АК36 (рис.З) отличается от такой же схемы шасси 11 АКЗО только усилителем мощности звуковой часто- ты (УМЗЧ). Принципиальная схема ви- деопроцессора у этих шасси практи- чески совпадают. УМЗЧ шасси 11АК36 собран на мик- росхеме IC404 типа TDA2822. УМЗЧ пи- тается от источника +12 В, имеет мосто- вой выход и нагрузку (громкоговоритель) сопротивлением 16 Ом, на которой раз- вивает выходную мощность 3 Вт при не- линейных искажениях (THD) 10%. Фирменная принципиальная схема (рис.З) имеет ряд ошибок в схеме УМЗЧ. Во-первых, микросхема IC404 ошибочно обозначена, как 24С08. Во- вторых, не следует верить обозначениям на выводах IC404, они также относятся к микросхеме 24С08, а не к TDA2822. Назначение выводов микросхемы TDA2822 приведено в табл.2. НЧ-сигнал звука с вывода 55 мик- росхемы видеопроцессора IC403 по- дается на неинвертирующий вход первого канала микросхемы УМЗЧ IC404 (вывод 7) через разделитель- ный конденсатор С436 и делитель напряжения на резисторах R426 и R434. Параллельно этим резисторам подключены конденсаторы частотной коррекции С461 и С403. Инвертиру- ющий вход первого канала (вывод 8 IC404) используется как промежуточ- ный выход неивертированного сигна- ла (такова особенность микросхемы TDA2822). Сигнал с инвертирующего входа первого канала через раздели- тельный конденсатор С401 поступает на инвертирующий вход второго ка- нала (вывод 5 IC404). Элемент С402 - конденсатор частотной коррекции. Неинвертирующий вход этого канала микросхемы IC404 (вывод 6) зазем- лен. Подобное включение обеспечи- вает противофазную работу каналов усиления микросхемы. Громкоговори- тель подключен между выходом пер- вого и второго каналов - выводами 1 и 3 микросхемы IC404 TDA2822 че- рез разъем PL403. Цепи R401, С404 и R402, С405 - это демпфирующие цепочки. Для обеспечения режима приглу- шения (MUTE) используется схема на двух транзисторах Q459 и Q458. В нормальном режиме на выводе 46 IC501 будет высокий уровень (лог. «1»). Ключ на транзисторе Q458 открыт, а ключ на транзисторе Q459, заперт током базы через резистор R474. Как описано выше входной НЧ сигнал звука беспрепятственно посту- пает с вывода 55 IC403 на вход УМЗЧ. В режиме приглушения (MUTE) на вы- воде 46 IC501 - низкий уровень (лог. «0»). Транзистор Q458 закроется, а Q459 откроется. Цепь подачи НЧ сиг- нала звука на вход УМЗЧ будет зашунтирована транзистором Q459. Принципиальная схема узла AV- разъемов (SCART и RCA) шасси 11АК36 изображена на рис.4. Она заметно отличается от схемы соответ- ствующего узла телевизионного шасси 11АК30 (см. [2]) и является упрощен- ным вариантом этой схемы. Главные от- личия - это один разъем SCART и ис- пользование только режима АУДИО моно. Поэтому рассматривать эту схе- му нет необходимости. (Продолжение следует) Литература Безверхний И.Б. Телевизоры на шасси 11 АКЗО от фирмы VESTEL// Ра- диоаматор. 2007. - №4. - С. 11-15. Безверхний И.Б. Телевизоры на шасси 11 АКЗО от фирмы VESTEL// Ра- диоаматор. 2007. - №5. - С. 10-14. Безверхний И.Б. Телевизоры на шасси 11 АКЗО от фирмы VESTEL// Ра- диоаматор. 2007. - №6. - С. 14-17. Безверхний И.Б. Телевизоры на шасси 11 АКЗО от фирмы VESTEL// Ра- диоаматор. 2007. - №7. - С. 11-17. 1X1 О 15 РА 11 '2007
га Батарейный двухламповый приемник прямого усиления и абонентский громкоговоритель «Тула» В.А. Мельник, г. Донецк, (http://oldradioclub.ru) Приемник «Тула» (рис.1) в начале 50-х годов прошло- го века изготавливался на Тульском заводе «Октава» и по праву являлся самым массовым батарейным приемником для радиофикации сельской местности. Поражает его мно- гофункциональность: «Тула» могла использоваться как ба- тарейный приемник прямого усиления, детекторный прием- ник и радиоточка проводного вещания. Одновременно с приемником выпускался абонентский громкоговоритель «Тула», который имеет аналогичное внешнее оформление, но в нем помимо динамического громкоговорителя и трансформатора отсутствовали плата приемника, узел механизма настройки и шкала, был дру- гим регулятор громкости. Приемник «Тула», а в последующем его модификация «Тула-2», и аналогичный по принципиальной схеме прием- ник «Луч», являлись самыми простыми ламповыми прием- никами из всех выпускавшихся отечественной промышлен- ностью послевоенных приемников и были собраны по схе- ме прямого усиления (0-V-1). Они предназначались для приема мощных местных радиостанций, работающих в ди- апазонах средних и длинных волн. Все детали конструкции приемника «Тула» были рас- считаны на массовое изготовление. Подавляющее больши- нство его деталей изготовлялись штамповкой. В его конструкции нет точеных деталей и нарезных винтов. Коли- чество металла и других материалов, необходимых для из- готовления приемника, было сведено к минимуму. К сожалению, массовость этого приемника сыграла свою отрицательную роль. Будучи относительно дешевым и явля- ясь предметом ширпотреба, он не представлял собой особой ценности для населения, его не хранили, как это обычно бы- вало с более дорогими собратьями. Поэтому «Тула» сейчас очень редка, и найти ее в рабочем, а тем более в хорошо сохранившемся состоянии трудно, ее уцелевшие экземпляры требуют больших усилий по их восстановлению, как, напри- мер те, которые недавно попали к автору этой статьи - с пов- режденным корпусом, разорванными динамиками, ржавым механизмом управления и другими дефектами. Конструкция приемника Приемник «Тула» имел два варианта внешнего оформ- ления. Передняя панель приемника одновременно являлась диффузородержателем и основанием для крепления маг- нитной системы. В нижней части деревянного ящика распо- ложена специальная панель, на которой размещены лам- повые панельки, выходной трансформатор, катушки конту- ра настройки, конденсаторы и сопротивления (рис.2). Основным органом управления приемника «Тула» явля- ется всего одна ручка, выведенная на переднюю панель слева от импровизированной шкалы. Конструкция ручки управления интересна своей многофункциональностью: по- мимо настройки и автоматического переключения диапа- зонов, она служит для регулировки громкости и включения питания. При ее поднятии вверх происходит включение пи- тания и срабатывает указатель включения, при ее переме- щении вверх или вниз регулируются громкость. Эта же ручка является переключателем диапазонов - она связана тягой с сердечником катушек входных цепей: переключение на очередной участок диапазона произво- дится автоматически при переходе сердечника из одной катушки в другую во время своего движения. Настройка на станцию производится перемещение сердечника узла наст- ройки с помощью шнуровой тяги, при этом, сердечник про- ходит поочередно через все 4 катушки для перекрытия ди- апазона, разбитого на 4 участка. В первых выпусках приемника «Тула» настройка осущес- твлялась горизонтальным передвижением ручки, ас! 952 го- да - вращением ее вокруг оси. По-видимому, такое техничес- кое решение было связано с попыткой максимально удеше- вить конструкцию приемника и упростить управление им - все одной ручкой! Приемник был рассчитан на жителей сельской местности, и это упрощение было на тот период времени оп- равданным - проводилась массовая радиофикация села. Особенностью приемника «Тула» можно считать удачную компоновку практически всех его узлов и деталей на плоской панели из изоляционного материала. Необычна конструкция динамического громкоговорителя приемника: его магнитная система находится не снаружи, а внутри диффузора. Для по- 16 ра 11'2007
вышения его кпд и улуч- шения частотной харак- теристики в области средних и низких звуко- вых частот был приме- нен диффузор больше- го диаметра, чем это бы- ло обычно принято для дешевых малогабарит- ных приемников. Представляет инте- рес питание приемника «Тула»: нити накала двух пальчиковых бата- рейных ламп 1Б1П и 2П1П соединены после- довательно и рассчита- ны на питание от двух элементов типа ЗС. При- чем, когда через нес- колько месяцев работы приемника, напряжение накальных элементов падало до 2,2 В, специ- альным винтом, распо- ложенным с задней сто- О Ф п X а О X и о роны на металлическом кронштейне, рекомендовалось замыкать накоротко одну поло- вину нити накала радиолампы 2П1П (работа в экономичном режиме). Замыкание нити накала производилось ввертывани- ем винта до отказа в верхнее отверстие кронштейна, при этом замыкалась «нужная» части нити накала. Это позволяло лучше использовать батареи, что было очень актуально для сельской местности, а многие сельские районы страны в то время еще не имели электричества. Для питания анодов рекомендовалась батарея БАС-Г-60, которая представляла собой коробку с гнез- дами для соединения с приемником специальным шнуром. Для включения антенны и заземления, головного теле- фона, а также шнура трансляционной сети на задней кром- ке панели были установлены плоские зажимы. Каскады и примененные лампы 1. Сеточный детектор и предварительный УНЧ на лампе 1Б1П 2. Оконечный усилитель низкой частоты на лампе 2П1 П. Диапазоны принимаемых волн: ДВ - 150...415 кГц; СВ - 520... 1600 кГц. Принципиальная схема показана на рис.З. В приемни- ке применены две лампы пальчиковой серии: 1Б1 П работа- ет как сеточный детектор и усилитель низкой частоты, ее диод не используется; 2П1П выполняет функции выходной и фазопереворачивающей лампы обратной связи. Это ми- нимальное количество ламп, с которым еще можно полу- чить уверенный громкоговорящий прием местных и ближ- них мощных радиостанций на наружную антенну. В приемнике применен только один настраиваемый кон- тур, непосредственно связанный с антенной. Для регулиров- ки громкости между контуром и управляющей сеткой пер- вой лампы включен дифференциальный конденсатор С9. Настройка входного контура осуществляется с по- мощью сердечника из альсиферо, который последователь- но проходит через четыре катушки L1-L4, расположенные на одном каркасе. Вместе с сердечником вдоль каркаса ка- тушек передвигается подвижной контакт переключателя диапазонов. Переключаются отводы катушек, идущие к шасси, и поэтому трение контактов переключателя во вре- мя настройки не создает тресков и шорохов. Параллельно первичной обмотке выходного трансфор- матора включены гнезда для его подсоединения к трансля- ционной сети проводного вещания. Для использования при- емника в качестве детекторного выведены специальные гнезда для включения кристаллического детектора «Д» и головного телефона «Т». Расположение ламп и деталей на шасси радиоприемни- ка «Тула» показано на рис.4, где 1 - ыходной трансфор- матор; 2 - бумажный конденсатор; 3 - электролитический конденсатор; 4 - гнезда детектора. Детали. Первичная обмотка выходного трансформа- тора - 2500 витков провода ПЭЛ-1 0,09, вторичная обмот- ка - 60 витков провода ПЭЛ-1 0,55. Звуковая катушка громкоговорителя— 57 витков провода ПЭЛ-1 0,15. со Литература 1. Рехвиашвили Ю.Г., Бачинский А.А. Радиоприемники, радиолы, магнитофоны, радиограммофоны». М.: Связь, 1967. 2. Левитин Е.А. Радиовещательные ламповые радиоп- риемники. - М.: Коиз, 1953. 3. Облезов М. Радиоприемник «Тула»// Радио. - 1951.-№4.-С.18-21. 4. http://rw6ase.narod.ru/t/tula/tula_rp.html. Фотографии приемника и абонентского громкоговори- теля «Тула» из коллекций автора и Optik (Россия Ростов- на-Дону). 17 РА 11'2007
==© Электронный замок с бесконтактными ключами н 2 л Е ЗЕ о к X о X X X о о. н X ф Е л К. Феколкин, г. Химки Самые распространенные и привычные в настоящее время замки - механические либо кодовые. В данной статье описано новое для рядового потребителя устройство доступа - электронный замок с бесконтактным «ключом», собранный на базе выпускаемого компанией «Мастер Кит» модуля ВМ3421. В комплект поставки ВМ3421 (рис.1) входят базовый блок системы, установленный в корпусе белого цвета раз- мерами 90x65x30 мм, 5 ключей доступа (ключи имеются в свободной продаже и недороги, при желании можно доку- пить до 48 ключей), плата-переходник с кабелем для подк- лючения системы к компьютеру, а также подробная инструкция пользователя. Комплект поставки ВМ3421 показан на рис.1, элект- рические принципиальные схемы основного блока и пере- ходника RS232 показаны соответственно на рис.2 (VT1, VT2 типа ВС847 или аналоги) и рис.З (VT1 - ВС857, VT2 - ВС847 или аналоги). Характеристики устройства Напряжение питания, постоянное 12В Потребляемый ток, не более 25 мА Ток управляемой нагрузки, не более 2 А Напряжение коммутируемой нагрузки, не более220 В Количество ключей радиодоступа 48 шт. Температура эксплуатации -1О...+5О°С Размеры печатной платы 82x42 мм Размеры устройства в корпусе 90x65x30 мм Для построения полноценной системы доступа потребу- ется докупить всего два блока: источник питания и исполни- тельный элемент - электромагнитный или электромехани- ческий замок. Для питания устройства можно применять стабилизиро- ванный источник питания напряжением 12 В с током не ме- нее 100 мА. Если же применяемый электромагнитный или электромеханический замок имеет напряжение питания 12 В, то его можно запитать от этого же блока питания. Тогда ток выхода источника питания должен быть не менее тока, требуемого замком в активном режиме. Автор применил для питания схемы адаптер питания PW1215B (рис.4). Данный адаптер, выполненный в аккуратном небольшом корпусе, обеспечивает стабилизированное напряжение 12 В с током нагрузки до 1,5 А. Немаловажно и то, что адап- тер имеет защиту от короткого замыкания и превышения допустимого тока потребления. Адаптер поставляется со стандартным разъемом питания, которым придется пожерт- вовать, просто откусив его кусачками. Адаптер питания PW1215В (12 В/1,5 А) не входит в комплект поставки! Автор рекомендует применить в системе питания устрой- ства буферный аккумулятор, чтобы в случае отключения электроэнергии не оказаться перед запертой дверью. Можно применить готовый промышленный источник бесперебойно- го питания на напряжение 12 В, а можно изготовить его са- мостоятельно. В радиотехнической литературе и в сети Ин- тернет приведена масса конструкций подобных устройств, поэтому их изготовление не должно вызвать трудностей. Замок может быть электромеханического или электро- магнитного типа, напряжением питания до 220 В и током потребления до 2 А - именно на такие максимальные элект- рические величины рассчитаны коммутирующие контакты реле. На рынке представлены десятки разнообразных моде- лей подобных замков. Автор применил в системе доступа накладной электромеханический замок EL-371A производ- ства компании YUS (рис.5). Данный замок срабатывает от 12 В постоянного напряжения, ток его потребления в режи- ме срабатывания - около 1 A. EL-371А могут использовать- ся для установки на деревянные и металлические двери. Замки допускается устанавливать «вверх ногами», поэтому одна модель подходит для лево- и правосторонних дверей. Принцип действия системы Используют устоявшиеся в среде RFID (в буквальном перево- де эта аббревиатура означает «система радиочастотной иденти- фикации») термины «метка» (в данном случае бесконтактный ключ, брелок) и «считыватель» (в данном случае базовый блок). RFID-метка, по сути, представляет собой микросхему памяти, совмещенную с маломощным радиопередатчиком. В память мет- ки на заводе-изготовителе занесен уникальный цифровой код. Данная RFID-метка не имеет внутри себя источника энергии, т.е. является пассивной. Благодаря отсутствию внут- реннего источника питания RFID-метка имеет практически неограниченный срок эксплуатации. Проблема питания мет- ки решена очень оригинально. Считыватель постоянно излу- чает электромагнитный сигнал небольшой мощности. Доста- точно поднести метку на расстояние 5... 10 см к считывате- лю, и в антенне метки индуцируется электрический ток, дос- таточный для функционирования чипа и посылки кодовой комбинации. В память считывателя пользователь может за- нести до 48 уникальных кодовых комбинаций, благодаря чему открыть замок можно лишь одним или несколькими RFID-ключами, а не любым из миллиардов существующих. Итак, собираем систему. Имеет смысл изначально соб- рать систему на столе, а уже потом, протестировав и убе- дившись в четкой работе системы доступа, монтировать уст- ройство на реальном объекте (например, на двери). Автор изготовил демонстрационный стенд ВМ3421 (рис.6). Первым делом, открутив 4 самореза, вскрывают корпус (рис.7). Подключают адаптер питания к разъему XS3, соб- РА 11'2007
рис.2 рис.З Р1 DRB-9MA людая полярность (метки «+» и «-» указаны на центральной плате). Подк- лючают к нормально разо- мкнутым контактам разъе- ма XS4 провода в разрыв цепи питания электромаг- нитного замка. На рис.7 показан вид центрального блока со снятой задней крышкой. Далее можно присту- пить к работе с системой доступа. Ключи доступа поставляются незапрог- раммированными, что в каком-то смысле повышает безопасность предлагае- мой системы. Для того что- бы «прописать» ключи в системе, проделывают нес- колько простых операций. При первом включении назначают мастер-ключ. Для этого проделывают последовательность опе- раций: • выключают питание устройства; • нажимают кнопку В1 и включают питание, удер- живая кнопку, • светодиод быстро замигает красным светом - отпускают кнопку; • подносят к устрой- ству ключ, который соби- раются назначить мастер- ключом. Светодиод загорится постоянно красным светом, что будет свидетельство- вать об успешном занесе- нии и входе устройства в режим «Настройка». Данным алгоритмом можно воспользоваться в случае, если мастер-ключ потерян. Однако вся па- мять будет стерта, и клю- чи, которые раньше действовали, придется за- ново заносить в память системы. В режим «Настройка» можно в любой момент времени войти с помощью мастер-ключа. Мастер- ключ подносят к устрой- ству. Светодиод замигает красным цветом, и через 5...7 с прибор входит в ре- жим «Настройка». Если ключ убрать до истечения ш о. Ф ь* S л с 2 о * Z о X X X о Q. ь X Ф С m X LU 19 РА1Г2007
a ф н 2 л Е S о X X a х х х о a н X Ф Е л рис.4 рис.5 рис.7 5...7 с, то произойдет простое открыва- ние замка, о чем будет свидетельство- вать свечение зеленого светодиода длительностью 2 с. Для занесения новых ключей вхо- дят в режим «Настройка» и поочеред- но (с интервалом не более 10 с) подно- сят к устройству ключи, которыми соби- раются дополнить список. При предъ- явлении каждого ключа будет проис- ходить его занесение в список доступа, при этом светодиод мигнет один раз. Если память устройства переполнена, то произойдет пятикратное мигание светодиода красным цветом. Для исключения ключей из списка доступа в режиме «Настройка» под- носят к устройству ключи, которые со- бираются исключить из списка досту- па. Светодиод мигнет два раза на каждый удаленный ключ. Для выхода в рабочий режим после произведения настройки достаточно кратковременно поднести мастер- ключ, после чего устройство перейдет в рабочий режим, и светодиод погаснет. В зависимости от типа применяемо- го электромагнитного замка можно настроить длительность электрического импульса, подаваемого на электромаг- нитный замок при срабатывании ключа (от 1 до 10 с), или даже установить триггерный режим переключения зам- ка. Обо всех этих настройках подроб- но описано в инструкции пользователя. Устройство доступа может быть подключено к компьютеру, при этом открываются дополнительные возмож- ности по его тонкой настройке и уп- равлению. Для подключения использу- ется плата-переходник RS232 и стан- дартный нуль-модемный кабель, вхо- дящие в комплект поставки (рис.8). Отвинтив 4 самореза, вскрывают корпус устройства доступа и вставляют плату-переходник в разъем XS 1 основ- ной платы. Плата адаптера соединяется с портом RS232 компьютера с по- мощью нуль-модемного кабеля. В каче- стве интерфейсной программы исполь- зуется стандартная программа «Гипер- терминал», входящая в пакет Windows, так что устанавливать дополнительное программное обеспечение не придется. Подробно работа с устройством доступа в режиме «Терминал» описа- на в инструкции пользователя, здесь же перечислены основные возможнос- ти, предоставляемые в этом режиме: • Появляется возможность видеть на экране компьютера количество сво- бодных и занятых ячеек памяти («клю- чей»). Особенно удобна эта функция, если число ключей больше десятка. • Любой из 48 ключей доступа можно удалить из памяти системы, причем физическое наличие самого ключа не требуется. Это очень удоб- ная функция. В быту часто возникает ситуация, когда ключ потерян, и есть подозрения, что им может воспользо- ваться посторонний человек. По этой причине в случае пропажи хотя бы од- ного ключа от механического замка бывает разумным полностью поменять замок, что и хлопотно, и накладно. В случае же использования электронных ключей RFID достаточно как можно быстрее удалить из памяти устройства доступа индивидуальный электронный код пропавшего ключа - и с этого мо- мента посторонний человек не сможет открыть дверь найденным или присво- енным бесконтактным брелком. • В режиме «Терминал» намного удобнее реализована функция выбо- ра триггерного или импульсного режи- ма работы системы. Ввод времени за- держки в импульсном режиме произ- водится непосредственно цифрами с клавиатуры. В режиме «Терминал» ди- апазон времени задержки может быть задан шире (1...99 с против 1...10 с в стандартном режиме настройки). • Предусмотрена возможность назначения пароля для работы с уст- ройством доступа в режиме «Терми- нал». Теперь просматривать и изменять настройки системы сможет лишь тот, кто действительно имеет на это право. Управлять настройками устрой- ства с компьютера удобно. Однако достоинством системы является то, что основные ее настройки (назначение, добавление и исключение ключей доступа) можно произвести и без подключения к компьютеру. Поэтому устройство может приобрести и при- менить под свои задачи любой чело- век, даже очень далекий от современ- ных компьютерных технологий. Чтобы сэкономить Ваше время и избавить Вас от рутинной работы по поиску необходимых компонентов и изготовлению печатных плат «МАС- ТЕР КИТ» предлагает блок ВМ3421 в собранном виде. Вам останется толь- ко докупить электромагнитный (элект- ромеханический) замок с блоком пи- тания, смонтировать все части систе- мы на двери - и ваша «крепость» ста- нет действительно неприступной для незваных гостей. В комплект входит подробная инструкция по эксплуатации. Более подробно ознакомиться с ассортиментом продукции «МАСТЕР КИТ» можно с помощью каталога «МАСТЕР КИТ» и сайта www.mas- terkit.ru, где представлено много по- лезной информации по электронным наборам и модулям «МАСТЕР КИТ». Сделать заказ на наборы «МАС- ТЕР КИТ» или заказать каталог Вы можете, воспользовавшись информа- цией на страницах 62-64 нашего журнала. 20 РА 11 '2007
Электронный антиобледенитель холодильника ЛП1Э UUIL ==© Р.Н. Балинский, г. Харьков Миллионы наших соотечественников пользуются в бы- ту холодильниками, изготовленными еще в советское вре- мя. Экономичные, долговечные, неприхотливые к колеба- ниям питающей сети, эти аппараты преданно несут свою вахту на кухне на протяжении нескольких десятилетий, иногда обслуживая несколько поколений семейного клана. Действительно, есть чем гордиться: потребляемая мощ- ность всего 120 Вт у холодильника «Кодры», а максималь- ная - у холодильника «Памир-5», которая равна 195 Вт, при этом везде в испарителе стабильно поддерживается температура на уровне -12°С. Общий полезный объем находится в пределах 160...300 дм3, а объем низкотемпе- ратурного отделения колеблется в пределах 16...45 дм3. Казалось бы, все хорошо, однако один параметр омрача- ет эксплуатацию этого аппарата, так как приходится регу- лярно 1 раз в 2 месяца размораживать морозильную ка- меру на несколько часов, что огорчает, так как современ- ные холодильники этой процедуры не требуют. Правда, это их достоинство дается пользователю высокой ценой: потребляемая мощность от сети 220 В в среднем находит- ся в пределах 1200...2000 Вт, да и сама стоимость аппара- та в несколько раз дороже отечественных, что для пользо- вателя накладно вдвойне. Ниже представлено описание простого электронного устройства для холодильника «Днепр», которое позволит в отечественных холодильниках избавиться от процедуры размораживания морозильника при сохранении его ос- тальных технических достоинств, т.е. избавит пользователя от ситуации, когда в целом за год холодильник 10 месяцев работает, а 2 месяца стоит в режиме размораживания. Работа схемы. На рис.1 показана принципиальная электрическая схема, на рис.2 - печатная плата. Напряжение сети 220 В подается на схему управления с розетки, которая находится в самом холодильнике. При за- мыкании выключателя S1 напряжение попадает на первич- ную обмотку трансформатора Т1, с вторичной - на мосто- вой выпрямитель VD1, где оно выпрямляется, сглаживается конденсатором С2 и стабилизируется на уровне 12В стаби- литроном VD3. Дальше это напряжение подается на генера- тор напряжения, собранный на транзисторе VT1 с обвязка- ми. Через датчик инея С8, который устанавливается в моро- зильной камере, напряжение подается на усилитель на тран- зисторе VT2 с обвязками. Идея состоит в том, чтобы в зави- симости от слоя инея в морозильной камере передать на усилитель уровень напряжения, способный привести к опро- кидыванию схемы таймера DD1 и срабатыванию реле К1, которое своими контактами KI. 1 откроет мощный ключевой транзистор VT3, а он, в свою очередь, включит электродви- гатель вентилятора М1 и подаст напряжение на резисторы R12—R14, выполняющие функцию нагревателей. Когда в холодном состоянии холодильник включается в работу, на стенках морозильной камеры постепенно появ- ляется обледенение в виде инея, которое со временем прев- ращается в толстый слой снега, прозванный в народе «шу- бой». Задачей этой схемы является контроль уровня опре- деленной толщины начального слоя изморози на стенках морозильной камеры, а в случае его избытка включение нагревателя, прогретый воздух от которого по всей моро- зильной камере распространяется микровентилятором. Из- быток инея растворяется, а контролируемый слой изморози остается на прежнем уровне. Так как в этом случае «шуба» не образуется, то и не требуется ее размораживание. Важными моментами являются: правильная установка емкостного датчика инея С8, и подбор тока нагревателей с учетом того, что размеры морозильной камеры у разных холодильников разные, а следовательно, и необходима разная интенсивность прогрева. Морозильные камеры из- готовляют из дюралюминия, который обладает хорошей теплопроводностью, поэтому первоначально необходимо правильно установить вентилятор, который через пластмас- совый раструб гонит прогретый воздух на металл моро- зильной камеры. Под воздействием прогретого воздуха из- быток инея растворяется, затем электродвигатель выключа- ется, и система переходит в «дежурный режим» в ожидании прироста слоя инея. Следует отметить, что для поддержания слоя инея на нужной толщине достаточна температура об- дува в пределах +10...+20°С, так как температура внутри морозильной камеры находится на уровне -12°C, следова- тельно, затраты мощности на систему управления незначи- тельны. Для защиты схемы от перенапряжений используют- а ф I- 2 л Е S о X X о X X X о о. »- X ф Е л а. 21 РА 11'2007
ooie о. ф к 2 л Е X о ж X о X X X о CL I» X ф Е Л ся диоды VD4 и VD5. Включенное состояние схемы индици- рует светодиод зеленого цвета свечения VD2. Конструкция. При создании подобных конструкций следует определиться с удобством эксплуатации данной конструкции с основным изделием. В данном случае вся схема располагается в пластмассовой коробке вместе с электродвигателем вентилятора, на котором установлен сужающийся пластмассовый раструб подачи подогретого воздуха на корпус испарителя. В горловине раструба на- ходятся нагревательные элементы (резисторы), величина мощности которых зависит от площади испарителя конк- ретного холодильника; кроме того, раструб должен иметь возможность смещаться в горизонтальной плоскости, что регулирует поток подогретого воздуха в место нагрева ис- парителя точечно или под углом. Эта мера меняет время нагрева всей площади испарителя и, как следствие, общий эффект регулирования толщины изморози на испарителе. Надо подчеркнуть, что правильная установка раструба нагревателя (расстояние горловины раструба от поверхнос- ти испарителя, а также правильный угол атаки по отноше- нию к плоскости испарителя) являются определяющими, так как их неправильная установка может привести к тому, что при чрезмерном перегреве испарителя фаза инея перейдет в фазу росы, испаритель полностью разморозится, и комп- рессор холодильника будет беспрерывно работать, стре- мясь набрать в испарителе нужную температуру, что недо- пустимо. Поэтому без преувеличения настройку этой систе- мы можно назвать ювелирной. В холодильниках старой конструкции внутренний корпус изготовлен из оцинкован- ного железа, поэтому удобно крепить устройство к корпусу холодильника с помощью мощных магнитов. В этом случае исключается сверление корпуса холодильника и другие не- желательные слесарные манипуляции внутри корпуса холо- дильника, которые могут привести к утечке охлажденного воздуха из холодильника. По этой же причине подсоедине- ние минуса питания схемы к испарителю морозильной каме- ры производится с помощью зажима типа «крокодил». Размеры, форма, расположение морозильной камеры в каждом конкретном холодильнике имеют свои особенности, поэтому расположение антиоб- леденителя пользователь определяет индивидуаль- но. Удобнее всего расположить его снаружи моро- зильной камеры и под испарителем. В качестве датчика С8 удобно взять контактную пару от реле типа РЭС-48 или аналогичного, очистить место крепления на морозильной камере от грязи спир- том, приклеить изолятор контакта реле к корпусу испарителя клеем «Суперцемент» или «Момент». Вторым контактом датчика С8 будет служить сам корпус испарителя. Высота расположения контакта над испарителем определяется экспериментально, она ориентировочно равна 1,0... 1,5 мм. Другими словами, этой высотой допускается слой инея на морозильной камере. По мере дальнейшего при- роста слоя инея следящая система будет включать нагреватель с вентилятором и растворять этот при- рост, сохраняя его слой неизменной толщины. В ка- честве нагревателей удобно использовать готовые резисторы типа OMJ1T-1, ОМЛТ-2, а для больших мощностей - резисторы типа С5-35. Важно пом- нить, что для них коэффициент нагрузки по мощ- ности равен 0,5, т.е. допускается нагружать эти ре- зисторы на половину их паспортной мощности. Монтаж схемы можно проводить с использова- нием печатной платы или навесным монтажом с ис- пользованием провода МГШВ-0,2 мм. Для соблюдения техники безопасности датчик С8 следует закрыть защит- ным чехлом. Настройка. Для настройки необходимо следующее оборудование: ЛАТР, регулируемый блок питания, осциллос- коп, ламповый вольтметр, мультиметр, резисторы для подбо- ра. С помощью ЛАТРа подать на схему напряжение 220 В, на конденсаторе С2 мультиметром проверить величину посто- янного напряжения, оно должно быть порядка 15 В; светит светодиод VD2. На стабилитроне VD3 ламповый вольтметр показывает 12 В. Затем подключить осциллоскоп параллель- но дросселю L1, а потенциометр R5 поставить в среднее по- ложение; при этом на экране осциллоскопа должны быть гар- монические колебания с частотой примерно 10 МГц. Такая достаточно высокая частота выбрана из тех соображений, что слой инея, играющий здесь роль емкостного датчика, имеет небольшую емкость, поэтому для увеличения чувстви- тельности схемы требуется поднять частоту генератора. Регу- лировкой R5 следует выровнять форму кривой генератора. Следующий этап - проверка работы емкостного датчи- ка С8. Для этого необходимо движок потенциометра R8 выставить вверх по схеме на базу VT2. Подключить осцил- лоскоп и ламповый вольтметр параллельно дросселю L1, а пространство между контактом реле и корпусом испарите- ля заполнить легкой фракцией снега, который следует сос- коблить с морозильника другого работающего холодильни- ка, - это будет эквивалент емкостного датчика С8 с инеем, с которым следует провести черновую настройку схемы. На экране осциллоскопа должна быть видна синусоида, а лам- повый вольтметр (при зазоре контакта датчика 1,5 мм) по- кажет напряжение порядка 100 мВ (зависит от слоя снега). С помощью спички разрыхлить снег под контактом и прове- рить показания вольтметра - они должны меняться. Это важный момент, так как в реальной схеме прирост инея бу- дет идти плавно, и схема должна оперативно реагировать. При этом уровне напряжения реле К1 должно сработать; включится электродвигатель Ml, и начнется нагрев резисто- 22 РА1Г2007
ров R12-R14. Электродвигатель можно пока отключить, а мультиметром надо проверить ток нагрузки через резисторы R12-R14. При оптимальных условиях нагрузочные резисто- ры в течение получаса прогреются примерно до +40°С. Для проверки воздействия этой температуры на морозильную ка- меру следует закрепить узкое сопло вентилятора на расстоя- нии 10 мм от морозильной камеры. В саму камеру соскрести с другого работающего холодильника снег и покрыть им дно проверяемой морозильной камеры. Теперь включить подог- рев и вентилятор, засечь время по часам. Легкий слой снега на дне морозильной камеры должен раствориться примерно за 30 мин. В противном случае следует скорректировать наг- рев подогревателей, увеличив или уменьшив величину их сопротивлений, или изменив угол атаки сопла вентилятора по отношению к корпусу морозильной камеры. После черновой настройки можно переходить к чистовой. Для этого необходимо полностью собрать всю схему и вклю- чить опытный холодильник в сеть, подождать, пока появиться изморозь на морозильной камере нужной толщины. Когда, на ваш взгляд, ее толщина достаточна для проверки, можно чуть прижать контакт датчика к дну камеры; при этом должен вклю- читься вентилятор с подогревом, и слой инея должен постепен- но раствориться в течение получаса, а электродвигатель вен- тилятора и подогрев отключатся. В случае необходимости производится повторная настройка схемы по вышеописанной методике. Следует также иметь в виду, что чувствительность всей схемы регулируется резистором R8. Детали. Конденсаторы: Cl - К73-1 1 емкостью 0,82 мкФх400 В; С2 - К50-35 емкостью 1000 мкФх25 В; ос- Бытовой цифровой термометр А.В. Кравченко, г. Киев (Окончание. Начало см. в РА 10/2007) Конструкция и детали. Монтажная плата изготовля- ется из двустороннего металлизированного текстолита, разводка проводников двухсторонняя показана на рис.2 и рис. 3. На плате установлен батарейный отсек с тремя сек- циями для батарей питания типоразмера АА и элементы схемы с индикаторными матрицами (фото 2). На плате есть кнопочный выключатель питания (на ток не более 0,2 А) и разъем PTR-500 для подсоединения датчика температуры. Примерный дизайн прибора показан на рис.4. Корпус из пластика имеет окно для индикации и отверстие для кнопоч- ного выключателя питания и индикатора ошибки. Окно ин- дикации изготовлено из оргстекла, снизу покрыто пленкой, выделяющей элементы индикации. К корпусу окно прикле- ено клеем момент. Светодиодная матрица знака «±» собра- на из 4-х прямоугольных светодиодов в виде отдельных сег- ментов знака «+». Светодиоды установлены на панельки, так чтобы общая высота совпадала с высотой индикаторов. Индикатор и микросхемы установлены на панельки, для об- легчения монтажа при отбраковке элементов. Автор собрал термометр навесным монтажом и приме- нил семисегментные светодиодные индикаторы HLEK- S512GWA. ОУ КР140УД1208 или любой с низковольтным питанием и низким дрейфом нуля. Стабилитрон D1 - КС119А на напряжение стабилизации 2,6 В. Резисторы мощностью 0,125 Вт. Переменные резисторы миниатюр- ные, маломощные 22 кОм. Остальные детали любые оте- чественного или зарубежного производства. Настройка. Прежде всего, необходимо проверить пра- вильность сборки устройства. Для этого в МК записывается тальные - типа КМ: СЗ - 0,01 мкФ; С4 - 22 пФ; С5 - 82 пФ; С6 - 4,7 пФ; С7 - 8,2 пФ; С9 - 100 пФ; С10 - 0,1 мкФ; СП -510 пФ. Резисторы: постоянные типа ОМЛТ-0,25; R1 - 1 МОм; R2, R4, R7 - 510 Ом; R3 - 1 кОм; R10 - 10 кОм; R9 - 5,6 кОм; R11 * - 22 кОм; R12*-R14* - 720 Ом; R5, R8 - В25Р на 10 кОм. Полупроводники: VD1 - 3N259; VD3 - 2С512А; VD4, VD5 - КД209А; VT1 - 2N1893; VT2 - 2N6763; VT3 - ВС338; VD2 - AL366K; DD1 - NE555. Трансформатор Т1 типа RM4LS; дроссель L1 типа SM- L15B; реле К1 типа FSMR-12; выключатель S1 типа ВТ2; предохранитель F1 типа ВП1-1 на 0,2 А; электродвигатель Ml - компьютерный «кулер» фирмы Intel на напряжение 12 В, ток потребления 0,44 А. Соответствие номеров контактов печатной плате пока- зано на рис.2, а подключаемым внешним элементам при- ведено в таблице. а ф ► 2 л Е S о к S а х х х о о. I- X ф Е m Номера контакте в на плате Наименование цепи 1-2 Сеть 220 В 3-4 Выключатель S1 5-6 Предохранитель F1 7-8 Светодиод VD2 9-10 Датчик С8 11-12 Мотор Ml, R12-R14 тестовая программа (выложена на сайте журнала «Радиоа- матор» ra-publish.com.ua), которая выводит цифры +25 на дисплей, и МК устанавливается в панельку, затем вклю- чается питание. Если тест прошел без проблем, в МК запи- сывается программа листинг 1, листинг 2. МК в панельку не устанавливается. После чего необходимо настроить канал измерения. В этом случае правильные показания температу- ры настраиваются в следующей последовательности: термо- резистор или термопару необходимо опустить в воду и за- морозить в стакане в морозильной камере холодильника. При этой операции выводы термодатчика изолированы тер- моусадочной трубкой и не должны прикасаться любой пове- рхности. После заморозки необходимо подобрать резистор R2, равный по сопротивлению замороженному датчику. 23 1---- РА1Г2007
24 рис.З рис.4 Установив замороженный датчик в схему и включив пи- тание, необходимо замерить напряжение на 6 выводе ОУ. Нулевое показание температуры должно быть при напря- жении 0,58 В на этом выводе, при отличии регулируется с помощью R6, R9. Для установки коэффициента усиления ОУ Ку=13 необходимо припаять навесным монтажом ре- зистор 6 кОм от 6 вывода ОУ IC3 к выводу 2 IC3 (на схеме резистор имеет обозначение * *, так как подбирается с вы- сокой точностью при настройке канала измерения). Для улучшения чувствительности можно добавить положитель- ную обратную связь. Соответственно, при снижении темпе- ратуры напряжение снижается, при увеличении темпера- туры напряжение увеличивается. Необходимо проверить работу ОУ во всем диапазоне температур и отрегулиро- вать с помощью R9, ПОС и ООС изменения выходного напряжения ОУ. Данные по напряжению соответствуют табл.2 (последний сектор). Устанавливается МК с прошитой программой листинг 1, листинг 2, подается питание, проверяются показания температуры. Небольшая коррекция температуры достига- ется настройкой резистора R4. В случае возникновения большой погрешности на разных участках показания тем- пературы, необходима коррекция программным путем. Ес- ли при включении питания происходят сбои, то к выводам 1 и 4 МК припаивают конденсатор 10 нФ. Себестоимость термометра без корпуса примерно 70 грн. При изготовлении прибора на SMD-элементах себес- тоимость можно снизить в два раза. Прибор является по- пыткой путем математического моделирования, с помощью современных средств, в экспериментах с МК преодолеть проблемы всевозможных факторов. Математические пре- образования выполнены на языке Ассемблер из-за огра- ничения в ресурсах и размерах памяти МК tinyl 5. Для дальнейшего улучшения характеристик измерения темпе- ратуры необходимо два канала измерения, отдельно по- ложительной, отдельно отрицательной температуры, с хо- рошими линейными передаточными характеристиками, а также более производительный МК. Литература 1. Трамперт В. AVR-RISC микроконтроллеры. Архитек- тура, аппаратные ресурсы, система команд, программиро- вание, применение. - К.: МК-Пресс, 2006. 2. Data sheet. SAA 1064. 4-digit LED-driver with Pc-Bus interface. - Philips, 1991. 3. Кашкаров А.П. Фото - и термодатчики в электрон- ных схемах. - М.: Алекс, 2004. 4. Фрунзе А.В. Микроконтроллеры? Это же просто. Том 1. - М.: ООО «ИД Скимен», 2002. 5. Семенов Б.Ю. Шина ИС в радиотехнических конструкциях. Книга 3. - М.: Солон-Р, 2002. РА1Г2007
ooie Сетевой источник питания для тонометра BMG4906 С.А. Елкин, UR5XA0, г. Житомир Людям, которые страдают сердечно-сосудистыми за- болеваниями, приходится достаточно часто пользоваться тонометром - прибором для измерения кровяного давле- ния. При использовании современных электронных тоно- метров, которые имеют, кроме основной функции - изме- рение кровяного давления, ряд сервисных функций, бата- рейки истощаются достаточно быстро. Причем по «закону бутерброда» неработоспособность тонометра по причине истощения источника питания случается именно в тот мо- мент, когда самочувствие резко ухудшается и нужно сроч- но измерить давление. Опыт эксплуатации тонометра BMG4906 (рис.1) од- нозначно подтверждает реальность этих рассуждений. По- этому, несмотря на кажущуюся на первый взгляд «дикова- тость» идеи, а также в связи с имеющейся информацией, что люди, пользующиеся электронными тонометрами, ус- тав от мороки с батарейками, уже применяют самодельные сетевые источники питания (СИП), было решено для BMG4906 изготовить такой источник. Заманчивым показа- лось использование для этих целей недефицитного, недорогого (10-15 грн.) и имеющего минимальные массогабаритные показа- тели сетевого импульсного зарядного устройства (СИ- ЗУ), которое предназначе- но для зарядки аккумуля- торных батарей сотового телефона (СТ). Для практического получения исходных данных, кото- рые доложен обеспечивать СИП, были проведены необхо- димые измерения, в которых использовались: промышлен- ный блок питания Б5-7 с регулируемым выходным напря- жением; для измерения тока - авометр Ц4342. Первоначальное испытательное напряжение равнялось 3 В, в результате были получены следующие нагрузочные параметры тонометра: нагнетание компрессором воздуха в рабочую камеру - 300 мА; индикация измерений - около 1 мА. При изменении испытатель- ного напряжения питания было отмечено, что прибор сохраня- ет работоспособность при из- менении питания от 3,5 В до 2 В. При снижении напряжения питания ниже 1,8 В прибор пе- рестает функционировать. Приобретенное на рынке СИЗУ марки СМ43-2100 бы- ло разобрано, после чего сри- сована его схема, которая по- казана на рис.2. Как видно из схемы, СИЗУ представляет со- бой однотактный преобразо- ватель постоянного напряже- ния с самовозбуждением, exe- ма которого предложена в свое время Дж. Джонсеном и С. Вийвером [1]. Схема нагружена на однополупериодный выпрямитель на диоде VD5 с емкостным фильтром С6. По своей структуре в зависимости от того, в какое время про- текает прямой ток через диод выпрямителя (когда ключе- вой транзистор открыт или закрыт), различают схемы пре- образователей с прямым или обратным включением дио- да. Благодаря наличию элементов VD6, С2, VD8 СИЗУ ра- ботает в режиме частотно-импульсной модуляции (ЧИМ) [2]- При подключении СИЗУ к сети через коллекторную об- мотку Wk проходит неуправляемый импульс тока, а также ток, определяемый базовым делителем R3R4. Прохожде- ние этих токов вызывает изменение магнитного потока в сердечнике трансформатора Т1 и наведение ЭДС в обмот- ке W6. Обмотка W6 включена таким образом, что ток, протекающий в базовой цепи транзистора VT1 через це- почку R2C5, служит для него открывающим, образуя, та- ким образом, цепь положительной обратной связи. Лавинообразное развитие процесса открывания тран- зистора заканчивается, когда он переходит в состояние насыщения. При этом все напряжение источника питания оказывается приложенным к коллекторной обмотке Wk. Поскольку в правильно рассчитанном трансформаторе им- пульсного преобразователя магнитопровод должен рабо- тать на линейном участке петли гистерезиса, ток в цепи коллектора целиком определяется индуктивностью обмот- ки Wk и нарастает по линейному закону. При насыщении транзистора VT1 нарастание тока че- рез коллекторную обмотку прекращается, прекращается и подача напряжения положительной обратной связи в его базовую цепь. Транзистор VT1 начинает закрываться и пе- реходить в режим отсечки, ток через его коллекторную об- мотку Wk прекращается. В свою очередь, ЭДС на обмотке W6 изменяет свой знак, что способствует ускорению зак- рывания транзистора VT1. Одновременно от обмотки W6 через диод VD6 до неко- торого напряжения заряжается и конденсатор С2, причем о. Ф ь 2 л Е X о х X о X X X о о. I- X ф Е л степень его заряда пропорциональна значению нагрузки выпрямителя. Изменение полярности напряжения на выход- ной обмотке Wb приводит к открыванию диода VD5, и энер- 25 РА И'2007
гия, которая была накоплена в магнитопроводе трансфор- матора Т1 за время открытого состояния транзистор VT1, за- ряжает конденсатор С6, откуда передается в нагрузку. По мере заряда конденсатора С6, который происходит по экспоненте, ток в обмотке Wb уменьшается от некоторо- го максимального значения до нуля, при этом магнитный поток (энергия которого ушла на заряд С6) в сердечнике и ЭДС во всех обмотках трансформатора "П не изменяется. Если бы в схеме генератора не было элементов VD6, С2, VD8, которые относятся к цепи ЧИМ, процесс генера- ции второго импульса проходил бы также под действием коллекторного тока транзистора VT1, который проходит через обмотку трансформатора Wk аналогично формиро- ванию первого импульса. Однако наличие цепочки ЧИМ задерживает генерирование импульса на некоторое вре- мя, пока значение запирающего напряжения на конденса- торе С2, до которого он зарядился за время нахождения транзистора VT1 в отсечке, не уменьшится до значения напряжения закрывания стабилитрона VD8, укорачивая таким образом время нахождения транзистора VT1 в отк- рытом состоянии и изменяя частоту генерации в зависи- мости от величины нагрузки. В дальнейшем процесс генерации повторяется. Следует напомнить, что однотактные преобразователи строятся на трансформаторах с воздушным зазором в маг- нитопроводе, поскольку в цепи коллектора протекает и постоянная составляющая тока. Приобретенное СИЗУ согласно наклейке на корпусе должно было иметь такие параметры: значение входного переменного напряжения с частотой 50...60 Гц - 100...260 В; ток потребления - 200 мА; выходная мощность - 10 Вт; максимальный выходной ток - 0,7 А. Измерения параметров СИЗУ на практике на «холос- том ходу» показали, что ток потребления от сети 220 В ра- вен 4 мА, напряжение на выходе устройства равно 5,6 В. При отключенных VD6 и R2 (ток начального смещения) ток потребления СИЗУ был равен 3 мА. При подключении к выпрямителю VD5, С6 нагрузки и установке значения тока потребления 300 мА, напряже- ние на выходе блока питания уменьшилось до 1,8 В. Стало понятно, что «Восток - дело тонкое», и придется серьезно вникать с схемотехнику и параметры элементной базы в поисках рационального решения. Определенный практический опыт по ремонту аналогич- ных СИЗУ, который имелся на текущий момент, был разно- образен, но не систематизирован на предмет их энергети- ческих возможностей, поскольку попадавшие в ремонт СИ- ЗУ являлись аксессуарами для разных моделей телефонов. Диапазон декларируемых выходных напряжений находился от 5,2 до 8,5 В, а токов - от 250 до 850 мА. Так как такие СИЗУ поступали в ремонт неисправными, то, разумеется, возможности измерить их начальные параметры не было. Во время послеремонтной проверки работоспособнос- ти СИЗУ с помощью авометра измерялось выходное нап- ряжение, и если оно находилось в вышеупомянутом интер- вале, СИЗУ присоединялось к штатному СТ. Далее, если на дисплее СТ индицировался процесс заряда, то ремонт счи- тался успешным. В принципе, для СИЗУ СТ достаточно широкий разброс выходного напряжения, по-видимому, не существенен, и в определенной мере завуалирован [3] циклическим алгорит- мом работы процессора СТ, управляющего зарядом АКБ. Как показывает анализ схем и конструкций СИЗУ, ко- торые приходилось ремонтировать, и описанных в [4-8], несмотря на некоторые отличия, имеющиеся в электри- ческих схемах, общим было: работа с самовозбуждени- ем, практически одинаковые габаритные размеры транс- форматора, ключевые транзисторы установлены без ра- диатора. Внимательное изучение справочной информа- ции о транзисторах НМЛ 3001 в корпусе ТО-92 (анало- гичный пластмассовый корпус у отечественных транзис- торов КТ502, КТ503) и НМЛ 3002 в корпусе ТО-126 (аналогичный пластмассовый корпус у отечественных транзисторов КТ814-КТ816) показало, что по такому па- раметру, как максимальная мощность, рассеиваемая транзистором без радиатора, равняется всего-то 1 Вт. Иначе говоря, транзистор, работающий в таком режиме, за 1 ч может надежно выполнить максимальную работу, равную 1 Втч. Из общего курса физики известно, что работа (мощ- ность в единицу времени) не трансформируется, поэтому, например, работа, выполняемая СИЗУ с декларируемым выходным напряжением 8,5 В, при токе потребления 0,85 А в течении 1 ч, равна 7,225 Втч. Этот простой пример однозначно доказывает, что транзистор в пластмассовом корпусе, пусть даже имеющий паспортную мощность 10, 30 или более ватт (но с исполь- зованием радиатора), не может при установке его без ра- диатора надежно выполнять работу, в 7 раз превышаю- щую его паспортные возможности, гарантированные про- изводителем. Дело тут не в малом омическом сопротивле- нии канала ключа зарубежного транзистора и не в «маги- ческом» импульсном режиме, а в правильном понимании физического смысла происходящих процессов. Житейское пояснение несоответствия электронной начинки и декларируемым на корпусе параметрам СИ- ЗУ выглядят примерно так: ну, приклеили наклейки, ко- торые имелись на момент сборки в каком-либо «гара- же», и все. С учетом вышесказанного, для оптимизации потребля- емой от СИЗУ выходной мощности было решено умень- шить количество витков вторичной обмотки Wb трансфор- матора Т1. Поскольку данные о количестве витков обмо- ток трансформатора Т1 отсутствовали, для эксперимен- тального определения соотношения виток/вольт был ис- пользован метод пробной обмотки. Трансформатор Т1 был выпаян из платы. Полоска клейкой ленты, закрываю- щая последний слой провода, была удалена. В данном трансформаторе последней оказалась намотана базовая обмотка W6, которая состояла из 10 витков провода диа- метром 0,15 мм. Один из выводов штатной вторичной об- мотки (назовем ее Wbuj) был отсоединен от вывода транс- форматора, уложен на имеющемся свободном месте кар- каса и зафиксирован. Визуально было определено направление намотки, что для правильной работы однотактных обратноходовых пре- образователей постоянного напряжения (ОХППН) весьма существенно. Как упоминалось ранее, неправильная фа- зировка вторичной обмотки относительно коллекторной приводит к изменению структуры преобразователя, пос- кольку выпрямительный диод вторичного выпрямителя бу- дет открываться одновременно с ключевым транзистором, а не противофазно, как в ОХППН. В результате преобра- зователь становится прямоходовым преобразователем постоянного напряжения (ПХППН). Как отмечено в [1], ПХППН не получили широкого распространения из-за существенных перенапряжений, возникающих при закрывании транзистора. Практически проверено, что использование в данном СИЗУ транзис- торов НМЛ 3001 или НМЛ 3003 в режиме ПХППН озна- 26 РА 11'2007
ooia чает почти мгновенный вы- ход из строя ключевого транзистора. Магнитопровод имеюще- гося трансформатора Т1 был склеен достаточно прочно — усилия, приложенные при его разборке, могли нару- шить его целостность, а зна- чит, и параметры. Поэтому в зазор, имевшийся между магнитопроводом и верхним слоем провода катушки трансформатора Т1, в соот- ветствии с визуально определенным направлением намот- ки путем продевания провода, было уложено 8 витков од- ножильного изолированного монтажного провода (крос- сировки) (рис.З), который имеет диаметр по меди 0,4 мм, рис.4 а по изоляции 0,8 мм. Выводы вторичной пробной обмотки (назовем ее Wen) были подключены к контактам транс- форматора Т1 в соответствии с фазировкой, показанной на рис.2. Затем трансформатор Т1 был подключен к плате с помощью гибких проводников (рис.4), что предполагало определенное упрощение операции изменения количест- ва витков пробной обмотки. Полученное напряжение «холостого хода» на выходе выпрямителя VD5, С6 с подключенной обмоткой Wen было равно 6,8 В, что свидетельствовало о примерном ее соот- ветствии по количеству витков штатной обмотке Wblu. Ток потребления СИЗУ не изменился. Стало понятно, что при равных прочих, в трансформа- торе Т1 имеем соотношение, примерно равное 1 ви- ток/ 0,85 В. От обмотки Wen было отмотано 4 витка, в результате чего выходное напряжение выпрямителя уменьшилось до 3,4 В. Однако при подключении сопротивления нагрузки и токе через нее 300 мА выходное напряжение все равно «просаживалось» до 1,8 В, что недостаточно для обеспече- ния нормальной работы тонометра. Отсюда был сделан вывод, что возможные варианты с изменением количества витков выходной обмотки трансформатора Т1 на данном этапе исчерпаны. Причина «просадки» выходного напряжения заключа- лась в недостаточном количестве энергии, которая накап- ливается в магнитопроводе трансформатора Т1 за время открытого состояния транзистора VT1. Измерение постоянного напряжения на первичном выпрямителе VD1C1 показало, что его значение (около 300 В) при присоединении нагрузки к вторичному выпря- мителю VD5C6 изменялось несущественно. Выход из сложившейся ситуации в общих чертах пред- полагал: либо увеличение сечения магнитопровода, либо увеличение частоты преобразования, либо увеличения времени, в течение которого транзистор VT1 находится в открытом состоянии при имеющихся количестве витков Wk, напряжении питания и конкретном токе потребления от вторичного выпрямителя. Поскольку в данном случае увеличить сечение магни- топровода либо изменить количество витков обмоток трансформатора, по понятным причинам, не представля- лось возможным, было решено попробовать изменить па- раметры цепи ЧИМ путем замены штатного стабилитрона VD8 стабилитроном с большим напряжением стабилиза- ции, что эквивалентно изменению частоты генерации. К то- му же, такой прием, как подтверждают имеющийся собственный опыт, а также информация, приведенная в [4], приводит к уменьшению диапазона напряжения «про- садки» при работе на одну и ту же нагрузку. Вместо штатного стабилитрона VD8 (Uct=6,8 В) был установлен стабилитрон Д813, при этом выходное нап- ряжение СИЗУ на «холостом ходу» увеличилось до 4 В. Следует отметить, что увеличение выходного напряже- ния объясняется тем, что в однотактных преобразовате- о. ф к 2 л Е S о У X о X X X о а ь X Ф Е m лях такого типа выходное напряжение зависит не только от коэффициента трансформации трансформатора пре- образователя, но и, естественно, от параметров импуль- са, во время которого транзистор находится в открытом состоянии [ 1 ]. Затем к вторичному выпрямителю (VD5C6) было подк- лючено сопротивление нагрузки с током потребления 300 мА. Выходное напряжение уменьшилось до 2,2 В и находи- а. лось в упомянутом ранее интервале напряжений, при кото- ром тонометр еще был работоспособен. Полученный результат подтвердил правильность хода мыслей и направление проведенных в схеме изменений. Величина «просадки» также уменьшилась до 1,8 В. Поскольку изменение параметров цепи ЧИМ привело к ожидаемому результату, для оптимизации потребляемой рис.5 выходной мощности от вторич- ного выпрямителя СИЗУ, был от- мотан еще один виток от обмот- ки Wen трансформатора Т1. После такой доработки выход- ное напряжение на «холостом ходу» составило 3 В; при токе нагрузки 300 мА выходное нап- ряжение составило 2,2 В, одна- ко вырос до 8 мА ток потребле- ния СИЗУ от сети 220 В. Ранее при описании работы схемы упоминалось, что для улучшения запуска СИЗУ на ба- зу транзистора VT1 с делителя R3R4 подается смещение. Поскольку известно, что коэф- фициент усиления (а значит, и основные свойства) тран- зистора существенно не изменятся при увеличении этого тока более 1 ...2 мА, в данной схеме путем увеличения соп- ротивления резистора R3 до 1,2 МОм удалось получить надежный запуск СИЗУ при токе «холостого хода» 1,5 мА. Ток потребления от сети 220 В при токе нагрузки вторично- 27 РА 11 '2007
го выпрямителя 300 мА в этом слу- чае уменьшился до 5,5 мА. Конструкция. Исходя из желания полностью сохранить возможность работы тонометра от батарей, было решено изготовить переходник-сое- динитель, устанавливаемый в бата- рейный отсек тонометра на время работы от СИП. В этом случае нес- ложной механической доработке подвергается только крышка бата- рейного отсека тонометра, в кото- рой необходимо сделать паз для ф л провода (рис.5). Исполнительные размеры для доработки крышки показаны на рис.6. Исполнительные размеры корпуса переходника-соеди- нителя показаны на рис.7. Два отверстия диаметром 8 мм в корпусе переходника-соединителя предназначены для вхо- да ребер, которые находятся в нижней части корпуса тоно- метра. Отверстие диаметром 3,2 мм служит для продевания шнура питания. Исполнительные размеры контактной планки, изго- товленной из одностороннего стеклотекстолита, показаны на рис.8. В геометрическом центре планки в фольге с помощью реза- ка прорезан паз А. Присоединение шнура пита- ния к корпусу переходника-сое- динителя с контактной планкой в сборе показано на рис.9. Шнур питания (поз.1) продевают в от- верстие, его проводники припаи- вают к соответствующим пло- щадкам контактной планки (поз.З). Затем соединительный провод фиксируют пробкой рис. 10 (поз.2), изготовленной из резин- ки для карандаша. Переходник-соединитель в сборе с контактной планкой, пру- жиной и проводами питания показан на рис. 10. Контакт- ную планку соединяют с корпусом с помощью двух гвоздей (поз.1), которые устанавливают в отверстия диаметром 1,1 мм, просверленные в планке, а затем забивают в корпус по месту (поз.6). Для контакта с плюсовым выводом батарей- ного отсека тонометра использована пружина (поз.5), при- паянная к соответствующей контактной площадке контакт- ной планки. Она состоит из 1,5 витка согнутой по месту возвратной пружины от переключателя П2К. Провода пита- ния (поз.2) выведены через отверстие диаметром 3,2 мм в корпусе. Детали. Поскольку частота преобразования СИЗУ на «холостом ходу» составляет примерно 120 кГц, а под наг- рузкой - 100 кГц, для эффективной работы демпфирующей цепочки C4VD7R1 желательно использовать не только вы- соковольтный, но и достаточно высокочастотный диод. Поэ- тому штатный диод VD7 типа 1N4007 в схеме ИЗУ заменен отечественным КД226Д. Импортный диод VD6 можно заме- нить отечественным КД521. Для повышения КПД преобра- зователя в качестве диода VD5 желательно использовать диоды 1 N5819, 1 N5820 или другие с барьером Шотки на соответствующее напряжение. Литература 1. Басовский В.Ф. Транзисторные преобразователи напряжения. - К.: Texi ка, 1974. 2. Кравченко А. В. Схемотехника маломощных импульс- ных блоков питания//Радюаматор. - 2003. - №8. - С.25. 3. Елкин С.А. Индикатор тока заряда в сетевом заряд- ном устройстве АСР-7Е//Электрик. - 2006. - №5-6. - С.40. 4. Яковлев Е.Л. Ремонт зарядного устройства мобильно- го телефона//Радюаматор. - 2003. - №9. - С.57. 5. Абрамов С.М. Зарядное устройство для сотового Nokia 6110//Радюаматор. - 2003. - №6. - С.54. 6. Власюк Н.П. Ремонт зарядного устройства мобильно- го телефона//Радюаматор. - 2004. - №9. - С.54. 7. Власюк Н.П. Зарядное устройство мобильного теле- фона LG (принципиальная схема и ремонт)//Радюаматор. - 2005. - №4. - С.54. 8. Власюк Н.П. Ремонт блоков питания персональных компьютеров//Радюаматор. - 2003. - №12. - С.22-28. РА1Г2007
Микрокомпьютерный электромассажер «Умный доктор» Д.В. Карелов В последнее время стали очень популярны электромас- сажеры для похудения, так называемые «бабочки» и раз- личные пояса. Однако есть другой класс подобных уст- ройств - это многофункциональные микрокомпьютерные электромассажеры, предназначенные для массажа и воз- действия на биологически активные точки. В этой статье ав- тор познакомит читателей с характеристиками одного из таких устройств типа SNH-2000 «Умный доктор» произво- дства Rosella, а также предложит самодельную конструк- цию электромассажера с аналогичными параметрами. Принцип действия всех электромассажеров состоит в подаче на электроды импульсов высокого напряжения, ко- торое вырабатывается простейшим преобразователем, работающим на принципе самоиндукции в катушке. За- ряд, накопленный катушкой, снимается и накапливается в конденсаторе, а затем отдается в электроды. Основное отличие так называемых «умных» электро- массажеров от «бабочек» в том, что длительность электри- ческих импульсов у «бабочек» не регулируется, а зависит от сопротивления кожи пациента и величины заряда нако- пительного конденсатора. Оно обычно не превышает 10 мкс. Длительность импульсов исследуемого электромасса- жера различна и может достигать в некоторых режимах десятки миллисекунд. Рассмотрим основные характеристики электромасса- жера SNH-2000 «Умный доктор». Он имеет 10 режимов работы. Регулировка амплитуды импульсов пошаговая от 0 до 10 единиц. Есть два способа изменения режимов рабо- ты - ручной и автоматический. В первом случае режимы ра- боты выбираются по желанию пользователя, а во втором — автоматически меняются через три минуты работы от пер- вого по десятый. При ручном переключении режимов время работы ограничено 15 мин, при автоматическом - может достигать 30 мин. Это очень полезное ограничение, так как во время массажа пациент может заснуть и получить элект- рические ожоги. Массажер имеет два независимых канала управления, к каждому из которых можно подключать две пары электродов. Кроме того, в него встроен FM-тюнер для прослушивания во время лечения радиопередач. Ниже перечислены режимы работы электромассажера с оригинальными названиями. В скобках указаны измеренные частоты следования импульсов F и длительности импульсов Т. 1. Acupuncture (F1 = 10 Гц, Т1 =2,7 мс, F2=2 кГц, Т2=0,5 мс). 2. Manipulation (F=75 Гц, Т=0,35 мс). 3. Massage (F=75 Гц, Т=0,5 мс). 4. Scrapping (F=l,5...72 Гц, Т=14,5...0,5 мс). 5. Cupping (F=50 Гц, Т=0,23 мс). 6. Body shaping {F=2,8 Гц, Т=8,7 мс). 7. Beating (Fl =37,5 Гц, Т1 =0,64 мс, F2=l 50 Гц, Т2=0,16 мс). 8. Hypnosis (F=2,3...18,7 Гц, Т=14...2 мс). 9. Feet cure (F=4,7...37,5 Гц, Т=5,2...0,2 мс). 10. Adjust BF (F=459 Гц, Т=90 мкс). На рис.1 схематически показаны временные диаграм- мы режимов работы устройства. Синхронно с изменением частоты следования импульсов изменяется также их дли- тельность, причем на одинаковых частотах в разных режи- мах длительность импульсов может быть разной. Этим дос- тигается определенное воздействие на пациента. ! а а> »- 2 л Е X о к X о X S X о а I- X ф Е m Предлагаемый функциональный аналог электромасса- жера «Умный доктор» имеет следующие характеристики: генерация десяти выше перечисленных режимов работы; пошаговая регулировка амплитуды импульсов от 0 до 18 единиц (18 единицам соответствует амплитуда импульсов около 100 В и зависит от напряжения питания устройства); снижение уровня импульсов до 0 при переключении режимов работы; ограничение времени работы одного режима не более 15 мин; режим автоматической последовательной смены режи- ма через каждые 3 мин работы, начиная с выбранного и до 10-го без изменения выбранной амплитуды; режим «Пауза» - временная остановка работы уст- ройства с возможностью продолжить работу с тем же ре- жимом и амплитудой; звуковая индикация переключения режимов и оконча- ния работы; напряжение питания массажера - 9 В; потребляемый ток - не более 20 мА. Электрическая схема электромассажера показана на рис.2. Основу схемы представляет микроконтроллер (МК) DD1. Необходимая информация о режиме работы, уровне импульсов и длительности работы выводится на матричный ЖКИ-модуль HG1 с разрешающей способностью 2 строки 29 РА 11'2007
:=С а ф I- 2 л Е S о X X о X X X о а I- X ф Е л Выход на электроды Вход питания = 9 В рис.2 О зо по 16 символов. Управление устройством осуществляется кнопками SB1-SB5. Элементы VD1, LI, VD2, Cl, VT1 образуют схему фор- мирования высокого напряжения. Она работает следую- щим образом. Используя внутренний ШИМ-генератор, МК генерирует меандр частотой 3,9 кГц. С вывода 9 DD1 через резистор R4 генерируемый сигнал поступает на ключевой транзистор VT1. В момент прихода импульса он открывается и подключает дроссель L1 к минусу источника питания, а так как второй вывод дросселя через диод VD1 подключен к плюсу источника питания, то через дроссель начинает протекать ток. В момент паузы между импульса- ми транзистор VT1 закрывается и отключает дроссель от минуса источника питания, а накопленная в дросселе энергия заряжает накопительный конденсатор С1. Диод VD2 предотвращает разряд конденсатора С1 через пере- ход коллектор-эмиттер VT1, когда он открыт. Регулирование амплитуды импульсов осуществляется следующим образом. Уровень напряжения на конденсато- ре С1 контролируется встроенным в МК компаратором. С делителя R6R7 сигнал об уровне напряжения поступает на инвертирующий вход компаратора (вывод 1 8 DD1). Неин- вертирующий вход компаратора подключается к встроен- ному регулируемому источнику опорного напряжения внутри МК, на котором выставляется требуемая амплитуда импульсов в диапазоне от 0 до 1 8. При увеличении напряжения на конденсаторе С1 выше заданного уровня МК останавливает работу преобразо- вателя, при снижении - возобновляет. Каскад из транзисторов VT2, VT3, VT5, VT6 служит для подключения электродов к накопительному конденсатору. В зависимости от выбранной полярности импульсов сигнал управления подается либо с вывода 7 DD1, открывая тран- зисторы VT3, VT5, либо с вывода 8, открывая транзисторы VT6, VT2. Если сигнал управления не подан, транзисторы закрыты и электроды обесточены. С вывода 6 DD1 через усилитель VT4 на динамическую головку ВА1 подается сигнал звуковой частоты для сигна- лизации переключения режимов и остановки массажера. Модуль питания выполнен на интегральном стабилиза- торе DA1 типа 78L05 и особенностей не имеет. Источни- ком питающего напряжения может быть либо батарея типа «Крона», либо любой нестабилизированный источник постоянного напряжения 9... 12 В. Порядок работы с устройством. После включения массажер подает звуковой сигнал и выводит надпись «Ум- ный доктор». Далее, установив электроды на пациенте, последовательно нажимая кнопку «Режим», выбирают не- обходимый режим работы. Кнопками «Больше» и «Мень- ше» выбирают амплитуду импульсов. Кнопка «Авто» вклю- чает режим автоматической последовательной смены ре- жимов через 3 мин работы. Кнопкой «Пауза» можно вре- РА 11'2007
менно приостановить работу массажера, нажав ее еще раз, массажер продолжит работу. Индикация режимов массажера следующая. В верхней строке индикатора отображается номер режима от 1 до 10, русский эквивалент оригинального названия режима и эффект воздействия (стрелка вверх - тонизация, стрелка вниз - седатация). В нижней строке слева выводятся пока- зания таймера, отсчитывающего длительность работы те- кущего режима. Он ведет обратный счет от 15 мин до ну- ля. Если включен режим «Авто», то отображается буква «А», и счет таймера ведется от 3 мин. В нижней строке справа выводится число, соответствующее выбранному Крышка тетриса с окошком Защитное стекло, полистирол Ь=1мм Гайка М2,5 ЖКИ модуль Стойка, стержень гелевой ручки И=7мм Печатная плата, Ь=1,5мм Опора, полистироловая пластинка h=2 мм Основание тетриса Болт М2,5 рис.5 уровню сигнала от 0 до 1 8. По истечении времени работы в обычном режиме массажер останавливает свою работу и выводит звуковой сигнал. В режиме «Авто» массажер последовательно меняет режимы работы и останавливает свою работу после завершения 10-го режима. После на- жатия кнопки «Режим» массажер продолжает работу. Конструкция и детали. Особых требований к ис- пользуемым комплектующим нет. Резисторы R5, R8 долж- ны иметь мощность не менее 0,25 Вт, остальные - 0,125 Вт. Диоды VD1, VD2 с обратным напряжением не менее 200 В и прямым током 100 мА. Диод VD3 служит для защиты от неправильной полярности источника питания и может быть исключен. Транзистор VT4 может быть заменен КТ315, КТ3102, транзисторы VT2, VT5 - КТ3157, транзисторы VT3, VT6 - BF420, 2N5551. Дроссель L1 содержит 200 витков провода ПЭВ-0,08 на ферритовом сердечнике Б-14 марки М2000НМ, собранном из двух чашек диаметром 14 мм без зазора. В авторском варианте массажер собирался в корпусе от игры «Тетрис» классического размера. Чертеж печат- ной платы и монтажная схема для такого варианта конструкции показаны на рис.З и рис.4 соответственно. Плата рассчитана на установку резисторов типоразмера 1206 (кроме R7, R8), транзисторов SOT-323, стабилиза- тора SOT-89. Электролитические конденсаторы размера- ми 6x13 мм. Разъем ХТ1 — для наушников, диаметром 3,5 мм. Разъем ХТ2 - разъем питания DC-2,1/5,5. Громкого- воритель и кнопки использованы из тетриса, при этом пла- ту кнопок необходимо переделать, перерезав некоторые дорожки и установив несколько перемычек. Схема пере- делки не рассматривается, так как разводка платы кнопок может быть разной в разных модификациях тетриса. Вык- лючатель питания SA1 любой конструкции, устанавлива- ют в свободном месте и подключают навесным монтажом. Батарею «Крона» устанавливают в батарейный отсек, в котором удаляют перемычку, а контактные пружины уста- навливают рядом. ЖКИ-модуль устанавливают под окошком удаленного индикатора вдоль тетриса и подключают шлейфом прово- дов. Следует заметить, так как 4 знакоместа в конце строк ЖКИ оказались закрытыми корпусом, то в работе они не используются, а вся информация выводится на 12 старших знаков индикатора. Схема крепления печатной платы и индикатора показана на рис.5. Индикатор и плата кре- пятся между собой и к корпусу тремя болтами, при этом не- обходимо аккуратно просверлить в плате ЖКИ-модуля до- о. ф 2 л Е S о к X о X X X о а н X Ф Е л» X полнительно еще одно крепежное отверстие. Выносные электроды для массажера можно изготовить из электрода «бабочки», разрезав его пополам. Кнопки подключения электрода извлекают из корпуса «бабочки» и к ним припаивают провода. С другого конца проводов устанавливают штекер для подключения к массажеру. Од- нако лучше использовать электроды от оригинального массажера, так как они выполнены на угольной основе и субъективно работают «мягче». Правильно собранный массажер в наладке не нужда- ется. Возможно, придется подобрать номинал одного из резисторов R19 или R20 для подстройки контрастности ЖКИ модуля. Следует уточнить, что режим 1 0 имеет специальное назначение - нормализация артериального давления. В этом режиме используют не обычные самоклеющие- ся электроды, а ушные клипсы, которые подключают к массажеру через встроенное в штекер сопротивление 50 кОм. РА 11'2007
ooie =:© О. 0) »- S л E s о к s о м X X о а ь X Ф Е m Мигающая лампа Е.Л. Яковлев, г. Ужгород На практике довольно часто возникает ситуация, когда требуется работа сигнальной сетевой лампы в режиме пе- риодического зажигания и погасания. Например, это не- обходимо для светоограждения опасной зоны, вспыхиваю- щей звезды на новогодней елке и других случаях. Как пра- вило, для этих устройств изготавливают мультивибратор, управляющий коммутацией мощной нагрузки (лампы) че- рез реле или тиристор. В последнее время широкое распространение получи- ли мигающие светодиоды. В корпусе такого светодиода имеется автоколебательная электронная схема и непосре- дственно кристалл светодиода. Преимущество такого ра- диоэлектронного симбиоза очевидно: размеры корпуса светодиода не изменились, а его работа стала привлекать больше внимания окружающих. В большинстве случаев в корпусе светодиода расположен и ограничительный ре- зистор, что позволяет безопасно подавать на такой свето- диод различное напряжение без дополнительного балла- стного резистора. Единственный существенный недостаток мигающего светодиода - относительно небольшое свето- излучение даже в сравнении с маломощной лампой нака- ливания. В [1] была опубликована схема (рис.1), в которой ми- гающий светодиод используется для управления работой силового симистора, коммутирующего питание одной или рис. 1 нескольких ламп накаливания. Конденсатор С1 и стаби- литрон VD1 представляют собой бестрансформаторный блок питания для последующей схемы. В отрицательную полуволну сетевого напряжения, когда диод VD2 заперт, стабилитрон VD1 обеспечивает перезаряд конденсатора С1, а в положительную полуволну этот стабилитрон огра- ничивает напряжение на конденсаторе С2, который заря- жается. Имея большую емкость, зарядившийся конденса- тор С2 питает схему автогенератора на светодиоде VD3. Это мигающий светодиод, который периодически вспыхи- вает и гаснет. При свечении его сопротивление резко уменьшается, ток через ограничительный резистор R2 уве- личивается. Это приводит к отпиранию симистора VS1. Лампа ELI зажигается. Как только светодиод VD3 гаснет, его сопротивление во много раз увеличивается, ток управляющего электрода тиристора VS1 практически прекращается. В момент пере- хода сетевым напряжением через нуль лампа ELI погаса- ет. Специфика работы симисто- ров на переменном токе такова, что независимо от полярности напряжения на аноде относи- тельно катода симистор будет открыт, если на управляющий электрод подан положительный потенциал. Это обеспечивает пи- тание лампы переменным током на ее полную мощность. Детали. Резистор R2 подби- рают при настройке, его величи- на должна обеспечить устойчи- вое включение симистора VS1. Тип симистора VS1 - ВТ138-600 - выбирался [1] исходя из необ- ходимого для него небольшого тока управления. Исполь- зование отечественного симистора типа КУ208 в больши- нстве случаев нецелесообразно из-за необходимого боль- шого тока управления. Следует отметить, что на практике встречались симисторы этого типа с сопротивлением уп- равляющего перехода всего 20...50 Ом. Резистор R1 предназначен для разряда конденсатора С1 после отклю- чения схемы от сети. Это обеспечивает электробезопас- ность при эксплуатации схемы, не имеющей гальваничес- кой развязки с питающей сетью. Собранную плату устройства необходимо надежно изолировать, поместив ее, например, в корпус (коробку) из пластмассы. Этим будет исключен доступ к элементам схемы, находящимся под высоким напряжением. Емкость конденсатора С2, как и его максимально до- пустимое напряжение, целесообразно увеличить по сравнению с номиналами в [1] в несколько раз. Тип ста- билитрона не имеет принципиального значения, тем бо- лее что он может быть маломощным. Напряжение стаби- лизации не критично. Достаточно, чтобы оно было более 8...10 В. Указанный тип симистора допускает коммутирование мощной силовой нагрузки, до 2,6 кВт. При больших мощ- ностях нагрузки необходимо применение хотя бы неболь- шого радиатора. Для снижения нагрева стабилитрона VD1 его можно зашунтировать любым маломощным и низковольтным дио- дом, например КД522. При этом с катодом стабилитрона соединяется катод диода. К сожалению, частота вспыхивания мигающего свето- диода весьма нестабильна и частично зависит от напряже- ния его питания, поэтому в справочниках указывается диа- пазон рабочих частот 0,8... 1,2 Гц. Однако этот недостаток радиолюбители могут превратить в достоинство мигающе- го светодиода: изменяя напряжение питания схемы, можно изменять частоту вспышек. Цоколевка симистора ВТ138-600 показана на рис.2, где А1 - катод, А2 - анод, G - вывод управляющего элект- рода симистора. Аналогичную цоколевку имеют многие зарубежные симисторы. Литература 1. Манойлов Ц. Мигаща лампа//Радио, телевизия, електроника (Болгария). - 2001. - №6. - С.25. 32 РА 1Г2007
Электронный коммутатор нагрузок О.В. Белоусов, г. Черкассы Иногда возникает необходимость в поочередной ком- мутации нескольких нагрузок электронными ключами вместо механического переключателя. Поиск в литературе и Интернете привел к интересному схе- мотехническому решению, опубликованному в [1]. Дорабо- танная и исправленная схема показана на рисунке. Элект- ронный коммутатор нагрузок работает следующим образом. При подаче питания конденсатор С1 начинает заряжаться че- рез резистор R4. Низкое напряжение на конденсаторе С1 в первый момент времени устанавливает на выходе элемента DD1.4 лог. «О». На выходах элементов DD2.1, DD2.2, DD3.1 устанавливается лог. «1», на выходах DD1.1, DD1.2, DD1.3 также устанавливается лог. «1», на выходе элемента DD3.2 - лог. «О». Зажигается светодиод HL4, сигнализирующий о готов- ности устройства, но при этом ни одна нагрузка не включена. Чтобы включить, например, нагрузку RhI, необходимо нажать кнопку SB 1. При этом на выходе элемента DD1.1 ус- танавливается лог. «О», на выходе элемента DD3.2 - лог. «1», и светодиод HL4 гаснет; на выходе элемента DD1.4 ус- танавливается лог. «1», так как С1 уже заряжен; на выходе элемента DD2.1 устанавливается лог. «О», на выходе эле- мента DD4.1 - лог. «О». Светодиод HL1 зажигается и сигна- лизирует о включении нагрузки. Оптронный ключ VU1 отк- рывает симистор VS1, а тот, в свою очередь, коммутирует нагрузку Rh 1. Элементы микросхемы D4 используются как повторители с высокой нагрузочной способностью. При нажатии, например, кнопки SB3, в первую очередь выключится нагрузка RhI, так как на выходе элемента DD1.3 устанавливается лог. «О», на выходе элемента DD2.1 - лог. «1», и нагрузка RhI отключается. На выходе элемента DD3.1 устанавливается лог. «О», на выходе эле- мента DD4.3 - тоже лог. «О», светодиод HL3 зажигается, и включается нагрузка Rh3. Схемотехническое построение схемы исключает даже кратковременное включение двух нагрузок. Отключить любую из нагрузок можно нажатием кнопки SB4. При же- лании можно включать четвертую нагрузку, добавив в цепь светодиода HL4 цепь из оптоключа и симистора, аналогич- но рассмотренным выше цепям. Мощность коммутируемой нагрузки определяется только максимальным током при- мененного симистора. Таким образом, нажимая на слабо- точную кнопку SB, можно коммутировать нагрузку от сот- ни ватт до нескольких киловатт. Детали. Для питания схемы используется трансфор- матор с мостовым диодным выпрямителем и фильтром, с выходным напряжением 9 В. Напряжение питания мик- росхем стабилизируется микросхемой DA1 типа 7805. Указанные на схеме микросхемы можно заменить отече- ственными аналогами: 74LS08 - К555ЛИ1, 74LS10 - К555ЛА4, 7407 - К155ЛИ4, 7805 - KPI 42ЕН5А. Кноп- ки SB1-SB4 типа SWT2-7 можно заменить любыми отече- ственными. Литература 1. Ладаускас В. Доработка квазисенсорного переклю- чателя//Радио. - 1989. - №12. - С.60. о. ф I- S л Е S О X X о X X X о а ь X Ф Е m 33 РА 11'2007
ПП1Э uulc Q. 0) к 2 a E s о X X о X X X о a н X <D E Л Светодиодные светильники, устанавливаемые в грунте о2 U Светодиодные светильники, устанавливаемые в грунте или других местах, служат прекрасным современным эле- ментом подсветки в вечернее время суток и идеально подхо- дят для нижнего подсвечивания: ландшафтов, тротуаров, пе- шеходных дорожек, территории загородных домов, фасадов развлекательных и торговых заведений, подъездных путей на АЗС, внутренних поверхностей бассейнов и фонтанов. При этом максимальное потребление электроэнергии одним светильником не более! О Вт при напряжении питания 220 В. В дневное время суток не выделяются на общем фоне. Наименование Цена в грн. без НДС CL-DL-F190EF Red 230V: Светильник светодиодный 190x190 мм, красный, 3 Вт, 230 В, 49 светодиодов 290,29 CL-DL-F190EF Yellow 230V: Светильник светодиодный 190x190 мм, желтый, 3 Вт, 230 В, 49 светодиодов 290,29 CL-DL-F190EF RGB 230V: Светильник светодиодный 190x190 мм, полноцветный, 5 Вт, 230 В, 49 светодиодов 456,18 CL-DL-F260EF Red 230V: Светильник светодиодный 260x260 мм, красный, 6 Вт, 230 В, 90 светодиодов 331,76 CL-DL-F260EF Yellow 230V: Светильник светодиодный 260x260 мм, красный, 6 Вт, 230 В, 90 светодиодов 331,76 CL-DL-F260EX RGB 230V: Светильник светодиодный 260x260 мал, полноцветный, 10 Вт, 230 В, 156 светодиодов, встроенный контроллер 497,65 CL-DL-R190EF Blue 230V: Светильник светодиодный круглый D=190 мм, синий, 3,5 Вт, 230 В, 54 светодиода 315,18 CL-DL-R190EF Green 230V: Светильник светодиодный круглый D=190 мм, зеленый, 3,5 Вт, 230 В, 54 светодиода 331,76 CL-DL-R190EX RGB 230V: Светильник светодиодный круглый D=190 мм, полноцветный, 5 Вт, 230 В, 84 светодиода, встроенный контроллер 456,18 CL-DL-R260EF Blue 230V: Светильник светодиодный круглый D=260 мм, синий, 6 Вт, 230 В, 90 светодиодов 373,23 CL-DL-R260EF Green 230V: Светильник светодиодный круглый D=260 мм, зеленый, 6 Вт, 230 В, 90 светодиодов 414,70 CL-DL-R260EX RGB 230V: Светильник светодиодный круглый D=260 мм, полноцветный, 10 Вт, 230 В, 156 светодиодов, встроенный контроллер 497,65 По вопросам поставки светодиодных светильников обращайтесь в офис ООО «СЭА Электронике», тел. (044) 296-24-00, факс (044) 296-24-10, e-mail: info@sea.com.ua. 34 РА 11 '2007
Микроконтроллеры USB. Задача 10 Лучше сделать и жалеть, чем не сделать и жалеть (Русская пословица) С.М. Рюмик, г. Чернигов Рассказ о применении МК фирм Atmel и Microchip в устройствах сопряжения с шиной USB подходит к финаль- ной точке. Целью цикла статей было освещение наиболее интересных схемотехнических и программных моментов, глубоко не вдаваясь в детали. За скобками остались еще горы не исследованного материала. Чтобы в дальнейшем не жалеть об упущенных шансах, предлагается напосле- док рассмотреть протокол приема сигналов от нескольких HID-устройств. Сконструированный ранее USB-адаптер для джойсти- ка ZX-Spectrum (РА 10/2007) устойчиво работает с раз- ными компьютерными эмуляторами. Одна незадача: изве- стны игры, рассчитанные на двух игроков и, соответствен- но, на два джойстика. Как же их подключить к МК Электрическая схема и программное обеспечение ис- ходного «канадского» Atari-адаптера здесь не подходят. Ближе всего к рассматриваемой теме стоит авторская раз- работка USB-адаптера для джойстиков к игровым пристав- кам Dendy, SEGA Mega Drive-11, PlayStation, PlayStation-2 [1]. Дополнительные требования - обеспечить совмести- мость по выводам с ранее изготовленным «канадским» уст- ройством и осуществить программирование через HID- BootLoader. Электрическая схема двухместного адаптера показа- на на рис.1. Вновь добавлены 5 элементов: разъем ХР2 для подключения второго джойстика, соединитель ХТ1, оп- ределяющий режим программирования, токоограничива- ющие резисторы R4, R7, а также светодиод HL1, который мигает во время работы. ZQ1 12 МГц DD1 ATmega8-16PI D- D+ GND VBus 4 C4 0.1 mk +5 В 8 22 C3 10 мкхб 3 В USB-B XS1 R2. R3 68 82 VD1, VD2 (3V3.. 3V6) "BootLoader / Работа" XT1 R4 0...470 r 5 XT2 R5 0 .470 „„ • 28 "Фирменный / Обычный" Х1 Х2 I ПЭМ РСЗ РС2 РС1 РСО РС4 PD0 PD2 RES MOSI MISO SCK VCC AVCC GND PD1 GND PD5 PD6 PD7 РВ1 PD3 РС5 PD4 25 Downl 23 Rightl 27 Firel 24 Leftl XP1 DB-9M 26 Up1 x GND R6 10 K +5 В 17 MOSI 18 MISO GND 19 SCK Down2 15 Fire2 13 12 Left2 XP2 DB-9M 3 Up2 GND * | рис. 1 HID-BootLoader Наличие «бутлоадера» в адаптере для ZX-джойстика не является обязательным. Однако смысл его ведения зак- лючается в том, чтобы показать возможность мирного со- существования в одном МК сразу нескольких HID-уст- ройств. В частности, одного HID-BootLoader и двух HID- джойстиков. За основу схемы «бутлоадера» взята свежая разработ- ка под названием BootloadHID (Christian Starkjohann, http://www.obdev.at/ products/ avrusb/bootloadhid.html). Она очень похожа на AVRUSBboot (Thomas Fischl, PA 7/2007), но только без установки дополнительных програ- ммных драйверов. В HI D-устройствах, как известно, про- цесс регистрации в системе производится автоматически. Порядок действий. 1. Скачать с Интернета архив http://www.obdev.at/ftp/ pub/Products/avrusb/bootloadHID.2007-06-25.zip (106 КБ) и распаковать его для однозначности в папку C:\bootloadHID.2007-06-25\. Найти файл C:\bootloadHID. 2007-06-25\firmware\main.hex и прошить его в МК DD1 через интерфейс ISP. Установить «галочки» возле фьюзов: BODEN, СКОРТ, BOOTRST, BOOTSZO, BOOTSZ1, EESAVE. При самостоятельном получении файла main.hex из ис- ходных листингов, следует помнить, что компилировать BootloadHID надо «старым» пакетом WinAVR-20060421, поскольку «новый» пакет WinAVR-20070525 почему-то увеличивает код за допустимые 2 КБ области «бутлоаде- ра» АТтедав. 2. Замкнуть соединитель ХТ1. Соединить розетку XS1 с шиной USB компьютера. Наблюдать появление в «Диспет- чере устройств» новой папки «Устройства HID» с двумя вкладышами: «НID-совместимое устройство» и «USB HID- совместимое устройство». 3. Скопировать файл терминальной программы C:\bootloadHID 2007-06-25\commandline\ bootloadHID.exe в папку C:\nes_snes_usb-1.4\, где должен находиться ранее созданный НЕХ-файл main.hex для «оди- ночного» ZX-джойстика (РА 10/2007). Войти в меню: «Пуск-Выполнить-<набрать командную строку C:\nes_snes_usb-1.4\bootloadHID main.hex>-OK», через секунду МК будет запрограммирован. 4. Разомкнуть соединитель ХТ1, перестыковать USB-ка- бель, после чего наблюдать появление в системе нового HID-джойстика (S)NES/Atari/ZX_USB. Для перехода об- ратно в режим HID-BootLoader надо замкнуть соединитель ХТ1 и вновь перестыковать USB-кабель. Графическая оболочка для BootloadHID Прошивать память МК из командной строки компьюте- ра весьма утомительно. Лучше составить простую графи- ческую оболочку в конструкторе HiAsm v3.65bl 66 (автор Dilma). Однако вместе с новой версией конструктора поя- вились и новые нюансы при компиляции, о которых надо рассказать подробнее. Для начала следует удалить прежнюю версию HiAsm. Затем проинсталлировать файл HiAsm_3.65Ы 66.exe, ска- чанный с сайта http://www.hiasm.com/ (раздел Download). Там же имеется свободно распространяемый электроника и компьютер 35 РА 11'2007
0013 электроника и компьютер компилятор FPC 1.9.6, который тоже надо установить на компьютер. Войти в меню: «Сервис-Компиляторы-<выбрать строч- ку FPO-Закрыть». Войти в меню «Сервис-Пакеты-<поста- вить галочку против FPO-OK». Создать новый проект «Файл-Новый-Приложение Windows-ОК». Составить из квадратиков схему согласно рис.2 и табл.1. Нажать вверху иконку «Редактор фор-, мы», установить геометрические пропорции согласно рис.З. Сохранить проект «Файл-Сохранить-<задать имя HIDboot>-OK». Важно нажать вверху выпадающее окошко возле иконки «0101» («Компилировать»), выбрать FPC. Нажать вверху иконку с треугольником «Запустить» и через нес- колько секунд наблюдать работу сконструированного проекта. Алгоритм работы программы HIDboot После начальной загрузки (10, 11, 13) происходит опрос трех кнопок (1, 2, 3) в бесконечном цикле. Кноп- ка (1) открывает диалог выбора НЕХ-файла, подлежа- щего прошивке (4, 8). Кнопка (2) открывает диалог вы- бора терминальной программы bootloadHID.exe (5, 7). Таблица 1 № Элемент Функция Основные параметры и свойства 1 Button Кнопка Caption "Открыть НЕХ- файл МК" 2 Button Кнопка Caption "Открыть BootloadHID.exe" 3 Button Кнопка Caption "Запуск программирования" 4,5 Open Dialog Открыть файл FileName "nul" 6 Hub Узел InCount "1", OutCount "2" 7, 8 Edit Текст Text"" 9 WinExec Программа FileName "", RunEvent "Wait" 10 MainForm Форма Caption "HIDboot" 11 Label Надпись Caption "(с) Радюаматор, 2007, №11" 12 Hub Узел InCount "2", OutCount "1" 13 Version Версия Version "1.0", Description "3.65Ы66" 14 Memo Окно AddType "Last", ScrollBars "Vertical" HIDboot Открыть НЕХ-файл МК | |CAUSB\USB1 O\main_zx.hex Открыть BootloadHID.exe| |C:\USB\USB 10\bootloadHID exe L Запдск программирования (с) Радюаматор. 2007. №11 Page size = 64 (0x40) Device size = 8192 (0x2000); 6144 bytes remaining Uploading 2304 (0x900) bytes starting at 0 (0x0) 10x00000.. 0x00080 10x00080 . .. 0x00100 рис. 3 Кнопка (3) выполняет запуск синтезированной «команд- ной строки» (6, 9). Результаты выдаются в текстовом окошке (12, 14). Если соединитель ХТ1 разомкнут, то при попытке прог- раммирования генерируется аварийное сообщение: «Error opening HIDBoot device: Communication error with device». Если XT1 замкнут и USB-кабель перестыкован, то процедура должна закончиться успешной выдачей надписей аналогич- но рис.З. Кнопка сброса, иногда подключаемая между вы- водами 1 и 8 МК DD1, может менять режимы без пересты- ковки кабеля, но только после многократного нажатия, и то не всегда. Программная часть для двухместного адаптера Внимательный читатель, наверное, уже обратил внима- ние, что на рис.З в верхней части указан файл main_zx.hex, относящийся к еще не созданной программе обслуживания двух джойстиков. Для ее синтеза потребуется архив пилотно- го проекта PowerSwitch http://www.obdev.at/ftp/pub/ Products/avrusb/PowerSwitch.2007-08-07.zip (263 КБ). «Пи- лотного», потому что Christian Starkjohann размещает в нем самую свежую версию своего библиотечного USB-драйвера. Кроме того, надо скачать авторский файл http://www.obdev.at/ftp/ pub/Products/ avrusb/usb- joy_20060108.zip (232 КБ), в котором имеются исходные листинги программ с алгоритмами обслуживания 2-4 HID- джойстиков. [ листинг 1 | | листинг 2 36 РА 11 '2007
Таблица 2 ПП13 uulC Файл Строка Измененный текст Примечание Usbconfig.h 72 #define USB_CFG_INTR_POLLJNTERVAL 10 10 мс между прерываниями USB Usbconfig.h 88 #define USB_CFG_MAX_BUS_POWER 50 50 мА ток потребления от USB Usbconfig.h 133 #define USB_CFG_DEVICE_VERSION 0x00, OxFF Номер версии OxOOFF Usbconfig.h 146 #define USB_CFG_DEVICE_NAME ’Z', 'X','S', 'p', 'e'/c', T, 'r', 'u', 'm','', 'U', 'S', 'B','', 'J', 'o', 'y', 's', 'f, 7, 'c', 'k' Название джойстика в компьютере Usbconfig.h 147 #define USB_CFG_DEVICE_NAME_LEN 24 Длина названия джойстика 24 символа Usbconfig.h 173 #define USB_CFG_HID_REPORT_DESCRIPTOR „LENGTH 100 Длина репорта дескриптора 100 байтов Makefile 65 F_CPU=12000000 Тактовая частота 12 МГц Makefile 83 SRC = usbdrv.c in_zx.c out_zx.c oddebug.c main_zx.c Входящие в проект Си-файлы Makefile 97 ASRC = usbdrvasm.S Ассемблерный файл © ЛИСТИНГ 3 Все файлы будущего проекта собираются в одной пап- ке, например C:\USB\USB1O\. Сначала, чтобы не оши- биться, в нее копируют 17 файлов из библиотеки ObDev, содержащиеся в папке PowerSwitch.2007-08-07\firmware \usbdrv\. Затем скопированный файл usbconfig-proto- type.h переименовывают в usbconfig.h и в него вносят изме- нения согласно табл.2. Программой MFile из пакета WinAVR создается стан- дартный makefile с параметрами: Main file name = main_zx, MCU type = ATmega8, Optimization level = 2, остальное no умолчанию. В сохраненном make-файле корректируются строки, как указано в табл.2. листинг 4 Далее в редакторе PN2 пишутся 4 новых файла: main_zx.c, common.h, in_zx.c, out_zx.c (листинги 1—4). Все они сохраняются в папке C:\USB\USB10\, куда добавля- ется еще файл с рисунком электрической схемы устрой- ства. Это требование лицензии ObDev. МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ электроника и компьютер 37 РА 11'2007
Таблица 3 МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ электроника и компьютер Номера строк "usbconfig.h" Выполняемая функция Рис. 27,31,35 Цепи "D+", "D-" подключаются к порту, содержащему вход прерывания INTO (линия PD2 в МК АТтеда8) 4 27,31,35 Цепи "D+", "D-" подключаются к порту, не содержащему вход прерывания INTO 5 50,56 Нагрузочный резистор R1 программно включает или отключает режим USB 6 84 При внешнем питании рекомендуется установка резистора R1 для повышения помехоустойчивости при отстыковке USB 7 40 Частота кварцевого резонатора может быть 12, 15 или 16 МГц, а для ATtiny45 - 16,5 МГц от внутреннего RC-генератора 8 R2 1,5 к (2,2 к) +3...5 В | рис. 7 | Пояснения к файлам Файл usbconfig.h строится на осно- ве библиотечного шаблона usbconfig- prototype.h. Его содержимое опреде- ляет электрическую схему адаптера. Как именно, указано в тексте коммен- тариев, которые надо внимательно пе- ревести с английского языка. Возмож- ные варианты схемных разновиднос- тей показаны на рис.4-8 и в табл.З. Значения VID и PID (строки 117,124) взяты такими, как разрешается некоммер- ческой лизенцией ObDev, только для отли- чия поставлен произвольный номер вер- сии (строка 133). Если по каким-то причи- нам разработчик не хочет «засвечивать» исходный код программы, то он может за достаточно скромную сумму приобрести локальную коммерческую лизенцию D- . Т2 4 D+ *------ си PDO S’ Е PD2 £ | Рис. 4 ObDev. Если же потребуется официально зарегистрировать свои собственные VID и PID через сайт http://www.usb.org/devel- opers/vendor, то придется выложить как минимум 2000-4000 дол. Файлы main_zx.c, in_zx, out_zx, common.h являются адаптированными аналогами файлов [1 ]. Основная идея заключается в том, что кнопки джойс- тиков опрашиваются только во время прерывания USB, все остальное время программа работает вхолостую, «прослушивая» вход INTO. Данные в компьютер передаются каждые 10 мс в виде трех байтов, со- ответствующих состоянию одного из джойстиков: ось влево-вправо, ось вверх-вниз, кнопка Fire. Информа- ция от двух джойстиков чередуется во времени с периодом 20 мс. Этого вполне достаточно для работы эму- ляторов. «Дребезг» механических контактов программно не подавля- ется, поскольку вся логическая обра- ботка сигналов ведется в эмуляторе. Файл common.h содержит описание структуры t_zxController (ключевое слово struct). В общем случае структура предс- тавляет собой разновидность супермас- сива с разнородными элементами. Счи- тается, что в структуре имеется возмож- ность наглядного обращения к отдель- ным ее элементам. В нашем случае мож- но было бы обойтись и без структуры, но файл common.h большей частью заим- ствованный и его легче подкорректиро- вать, чем переписывать заново. Файл out_zx.c определяет состав репорта дескриптора (Report ZQ1 12(15; 16) МГц рис. 8 Настройка Проверка Проверьте игровое устройство Если оно работает неправильна выполните калибровку на вкладке "Параметры'‘ Оси Ось X/0с Кнопки О | рис. 9 | |рис. 10 38 РА1Г2007
descriptor). В отличие от одиночного HID-устройство, здесь имеются два разных репорта идентификатора (Report ID) л, соответственно, вдвое больше строк и байтов. Проконтролировать правильность написания репорта дескриптора помогает программа HID Development Tools http://www.usb.org/developers/hidpage/dt2_4.zip, 99 (Б). Иногда ее рекомендуют в качестве основной для са- мостоятельного составления репорта, но практика показы- юет, что легче найти в Интернете готовый шаблон HID-уст- эойства, внести в него изменения, а затем проверить пра- вильность через HID Development Tools. Компиляция проекта Компиляция проводится стандартно в редакторе ’N2: Tools-(WinAVR) Make АП. Полученный файл nain_zx.hex прошивается в МК через HID-BootLoader программой HIDboot.exe. Далее размыкается соедини- ель ХТ1, устанавливается в требуемое положение сое- динитель ХТ2 (замкнут - фирменный джойстик, разомк- нут - обычный, с замыкающими контактами) и подается питание на адаптер. После регистрации в системе надо юйти в меню «Пуск-Настройка-Панель управления-Иг- эовые устройства» и проверить работоспособность каждого джойстика (рис.9). Далеко не все эмуляторы ZX-Spectrum поддерживают ра- зоту от двух системных джойстиков. Приятным исключением шляется устойчиво работающая программа EmuZWin v.2.54 автор Владимир Кладов, http://bonanzas. rinet.ru/, 700 КБ, эис.10). В ее настройках выбрать Control-Joystick and Mouse Configuration, поставить точку возле пункта Both joysticks have ts own assignments и указать два разных джойстика, напри- мер, Kempston и Cursor (56780). PIC-контроллеры, поддерживающие интер- фейс USB Скорость передачи данных от HID-устройств в компью- гер можно увеличить с 800 до 64000 байт/с, если перей- ги от медленного low-speed LISB-1.1 (библиотека ObDev) к быстрому full-speed. В этом случае необходима замена МК Mmega8 на PIC18F2455 или аналогичные PIC18F2550 <4455/4550. Увеличение скорости требует увеличения тактовой час- готы для модуля USB. В Datasheet на PIC1 8F2455 фигури- рует величина 48 МГц. Но как же она получается при низ- ших частотах кварцевого резонатора? На рис. 11 показана структурная схема канала синх- ронизации в PIC18F2455. Как видно, использоваться мо- кет не любой кварцевый резонатор, а только с частотой :кв согласно ряду: 4; 8; 12; 16, 20, 24, 40, 48 МГц. Это необходимо, чтобы после делителя на М из входного сиг- нала получилось ровно 4 МГц. Далее системой ФАПЧ настота умножается до 96 МГц и после деления на 2 об- разуются искомые 48 МГц для канала USB. На ядро про- дессора сигнал поступает через делитель на N, при этом производительность МК, рассчитанная в миллионах ко- ротких операций за одну секунду (MIPS - Million Instructions Per Second), составляет 4...12 MIPS. Судя по структурным схемам других Р1С-контролле- ров, работающих от внешней частоты Fbh или кварцево- го резонатора Fkb (рис. 12-15), этот па- раметр у PIC18F2455 выше всех. Но, если сравнивать с семей- ством ATmega (рис. 16), то здесь наблюдается проигрыш по быстро- действию на 25%. Свя- зано это с тем, что одна короткая AVR-команда выполняется за 1 ма- шинный цикл, а одна ко- роткая PIC-команда — за 4 цикла, что обозна- чено на рис.11 —15 де- лителем на 4 внутри процессорного ядра. Строго говоря, в ре- альных программах встречаются как корот- кие, так и длинные ко- манды, выполняющиеся в 2, 3 и 4 раза дольше по времени. При этом отно- сительный процент длин- ных команд у PIC-конт- роллеров меньше, чем у AVR и это частично ком- пенсирует низкое быст- родействие ядра. С дру- гой стороны, в новых мо- делях ATmega макси- мальная тактовая часто- та повышается до 20 МГц, а в анонсирован- ном семействе Xmega - до 32 МГц, поэтому за- пас прочности еще име- VCC [ MCLR [ RAO [ RA1 [ RA2 [ RA3 [ RA4 [ RA5 [ RED [ RE1 [ RE2 £ VDD £ VSS 11 12 13 A ---- OSC1 14 г RC0 чан 4= 4= I-RC1 PIC18F2455 (обычный режим US mode) Fkb=4 25 МГц Fbx=0 48 МГц 0 25 6 25 MIPS Fosc=1 25 МГц i—I---------1 --------------— 4 Ядро Fosc=0 48 МГц 1—1-------J 0 12 MIPS |рис. 12| PIC12Fxxx PIC16Fxxx 00012 5 MIPS Ркв=5кГц 20 МГц Ро5С=5кГц 20 МГц i—i----------1 ----------------------------------— 4 Ядро Fbx=0 20 МГц Fosc=0 20 МГц L Л । рис. 13| PIC18F242 (ФАПЧ режим HS+PLL mode) Fkb 4.10 МГц рис. 14 PIC18F242 (обычные режимы US, XT. LP 00012 6.25 MIPS Fkb=5 кГц . 25 МГц Fosc=5 кГц 25 МГц i—i------1 ----------------------------------4 Ядро Fbx=0.40 МГц Fosc=0 40 МГц 1 1----------—1 о 10 MIPS рис. 15 ATmegaB 128 N=1 256 00001 16 MPS Рка~32кГц 16 МГц I I Fosc=125 Гц 16 МГц i-------------1 -----------------*4 N —------------—------*4 Ядро Fbx=0 16 МГц 1--------1 FOSC=0 16 МГц I_____________I рис. 16 ЛПИЗ UU/C |рис. 11 | 100nF XlOOnF [ RC2 С Vusb 3L [ RD0 J [ RD1 RB7 ] RB6 ] RBS ] RB4] RB3 ] RB2 ] RB1 ] RBO] VDD ] vss ] RD7 j RD6 ] RD5 ] RD4 ] RC7 ] RC6 ] RCS I RC4 } RD3 ] RD2 ] МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ электроника и компьютер USB connection scheme | рис. 17| 39 PA 11 '2007
0013 МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ электроника и компьютер ется. Но, как пишут в Интернете, «Всякий микроконтрол- лер хорош там, где его применение обосновано». Программное обеспечение Р1С-контроллеров Удобные функции поддержки HID-устройств имеются в компиляторе MikroC фирмы Mikroelektronika. За последнее время он обновился до версии 7.0.0.3 (http://www.mikroe.com /en/compilers/mikroc/pic/down- load.htm, 10,3 МБ), причем изменения коснулись и улучше- ния работы USB HID Library. В файле помощи имеется типо- вая схема включения (рис Л 7), но... при попытке компиляции тестовой HI D-программы выдается сообщение о нехватке па- мяти Demo limit. В коммерческой версии MikroC таких огра- ничений не существует, но это уже не Freeware. Примерно такая же ситуация с фирменным компилято- ром MPLAB С1 8 фирмы Microchip. Его студенческая версия 3.12 (http://www.microchip.com/, 24 МБ) распространяет- ся бесплатно, а на странице http://www.microchip.com.ru Дайджест по новогодним гирляндам и украшениям Глаза на светодиодах, вспыхивающие в ритм музыке http://www.discovercircuits.com Схема, показанная на рисЛ, разработана как забавная игруш- ка. Светодиоды могут быть разме- щены в виде глаз черного кота, при- видения, черепа и т.п. Светодиоды 12V могут светить ярче или тусклее в за- висимости от ритма музыки или ре- чи, которые воспринимаются не- большим микрофоном. Два тран- зистора обеспечивают надлежащее усиление и являются драйверами светодиодов Перечень элементов: резисто- ры 0,25 Вт: R1 - 10 кОм, R2 - 1 МОм, R3 - 1 кОм; конденсаторы электролитические: С1 - 4,7 мкФх25 В, С2 - 47 мкФх25 В; VD1, VD2 - светодиоды, жела- тельно возможно меньших разме- ров и с хорошей светоотдачей; VT1 - транзистор структуры л-р-п типа ВС547, VT2 - транзистор /101 О/Support/USB%20apps.html дано подробное объяс- нение методики создания разнообразных USB-устройств на русском языке. Однако компилятор MPLAB С18 имеет ограниченный срок полноценной работы, после чего исче- зает функция оптимизации кода. Трудно рекомендовать его для применения в любительских разработках, и так будет продолжаться до тех пор, пока у PIC-контроллеров не поя- вится свой Freeware-компилятор, аналогичный AVR-GCC из пакета WinAVR. Литература 1. Рюмик С.М. Подключение джойстиков от игровых приставок к шине и5В//Радио. - 2007. - №1. - С.28-31. Практическое задание. Изучить алгоритм работы Си-программ в «многоместном» USB-адаптере, базирую- щемся на МК семейства ATmega и библиотеке функций ObDev. крас. крас. крас. крас. крас. крас. крас, жел крас. жел. крас. жел. зел зел. зел. зел. зел. рис. 2 структуры р-п-р типа ВС557, мо- гут быть использованы любые ма- лосигнальные транзисторы; ВМ1 - любой миниатюрный электрет- ный микрофон; SA1 - миниатюр- ный выключатель; GB1 - батарея элементов на 3 В (две батарейки типоразмера ААА последова- тельно). Ограничительные резисторы пос- ледовательно со светодиодами не нужны, хотя это кажется странным. Светодиодная лампа http://www.solorb.com/elect Из набора разноцветных свето- диодов собрана лампа (рис.2), ко- торой можно подсвечивать различ- ные объекты на елке, звезду и пр. Схема потребляет незначительную мощность и исключительно надеж- на. Общий цвет желтый, но его 40 РА 11'2007
можно подбирать соотношением светодиодов разного цвета. На схе- ме показаны 4 гирлянды из светоди- одов, ток через которые ограничи- вается резисторами, которые по- добраны так, чтобы ток через каж- дую гирлянду не превышал 20 мА. Схема рассчитана на питание от источника 12 В. Светодиод или лампа слу- чайно мерцает как свеча http://www.members.shaw.ca/ п ovotill Светодиоды в схеме рис.З из- меняют яркость примерно так же, как это делает свеча в легком пото- ке воздуха. На триггерах Шмитта 4584 собраны два генератора сиг- налов: 2 МГц и 200 Гц. Первый D- триггер 4013 делит частоту 2 МГц пополам. Полученный таким обра- зом сигнал поступает на D-вход второго триггера 4013, у которого тактовые импульсы формирует ге- нератор сигналов 200 Гц. В резуль- тате гирлянда из красных светодио- дов включается от второго триггера случайным образом, создавая эф- фект мерцания. Меняя частоту низ- кочастотного генератора, можно получить различные варианты мер- цания. Балластный резистор для светодиодов 330 Ом ограничивает ток на уровне 20 мА. 16-разрядная двунаправ- ленная гирлянда из светодио- дов http://www.hobbyproiects.com Двунаправленная гирлянда (рис.4) использует реверсивный 4- разрядный счетчик CD4516 (отече- ственный аналог К561ИЕ1 1) и два 8-выходных декодера 74НСТ138 (отечественный аналог К555ИД7). Имеется автогенератор на триггере Шмитта 74НС14, у которого часто- та автоколебаний регулируется по- тенциометром 500 кОм (типовая частота - несколько герц). Два дру- гих триггера Шмитта работают как RS-триггер и осуществляют реверс счетчика. Три младших разряда счетчика подключены к обоим де- шифраторам, а старший разряд счетчика используется для выбора дешифратора. 10-разрядная гирлянда из светодиодов http:// www.hobbyprojecfs.com Микросхема 4017 - десятичный счетчик с дешифратором (отечест- венный аналог К561ИЕ8). К каждо- му из 10 выходов счетчика (рис.5) подключен светодиод через тран- зисторный драйвер (может исполь- зоваться любой маломощный тран- зистор структуры п-р-п). В качестве тактового генератора используется таймер 555 (отечественный аналог КР1006ВИ1). Частота генерации оп- ределяется конденсатором 1 мкФ и резистором 47 кОм как 1,44/2RC, для указанных на схеме номиналов она равна примерно 15 Гц. 18-разрядная гирлянда из светодиодов http://www.hobbyprojects.com Эта гирлянда (рис.6) построена на двух счетчиках 4017. При вклю- чении питания цепь, состоящая из Ж электроника и компьютер ш
О. Ф ь S Е X о * X о X X X о о. I- X ф Е m резистора 15 кОм и конденсатора 1 0 мкФ, устанавливает оба счетчи- ка в нулевое состояние по выводам 15. Два диода 1N914 и резистор 15 кОм образуют логический эле- мент «И», который обеспечивает счет правого счетчика. Когда пра- вый счетчик достигает предельного состояния 10 (лог. «1» на выводе 11), тогда тактовые импульсы начи- нают поступать на левый счетчик. Когда заканчивает счет левый счет- чик, на его выводе 3 появляется вы- сокий потенциал, тактовые импуль- сы начинают поступать на правый счетчик и т.д. Выходы счетчиков 4017 не могут развивать ток свыше 6 мА, поэтому для получения боль- шей яркости необходимо устанав- ливать транзисторные драйверы для светодиодов. Автомат световых эффектов http://www.diagram.com.ua Не всегда удается расположить в комнате большую елку, чаще вместо нее устанавливают неболь- шую ветку. Наряжают ее в этом случае малогабаритными лампами и светодиодами, которые можно подключить к автомату, выполнен- ному по схеме, показанной на рис.7. По сравнению с устройства- ми, питающими одну, две или три гирлянды, этот автомат способен управлять семью нагрузками-гир- ляндами. Причем в качестве гир- лянд допустимо использовать еди- ничный источник света - миниа- тюрную лампу накаливания, нап- ример, типа СМ или светодиод се- рий АЛ 102, АЛ307. При желании нагрузку можно составить из двух- «1 МОн ЯЗ Юн трех последовательно соединен- ных таких источников. Питается ав- томат от источника напряжением 4,5... 12 В, в качестве которого мо- жет использоваться аккумулятор, две последовательно соединенные батареи 3336Л или сетевой блок питания. В автомате использованы две микросхемы. На триггере DD1.1 вы- полнен генератор импульсов, час- тоту и скважность которого можно изменять переменным резистором R1. Триггер DD1.2 включен по схе- ме счетного триггера - его инверс- ный выход (вывод 12) соединен с входом D (вывод 9), а на вход С (вывод 11) поступают импульсы с выхода переполнения Р (вывод 2) счетчика-дешифратора DD2. Пря- мой выход триггера DD1.2 (вывод 13) подключен к входу S (вывод 6) счетчика-дешифратора DD2. После поступления на вход С счетчика-дешифратора DD2 деся- того импульса состояние триггера DD1.2 изменяется на противопо- ложное, что вызывает изменение напряжения на выходах а-g DD2, к которым подключены нагрузки. При использовании малогаба- ритных ламп ELI их подключают к выходам микросхемы DD2 через согласующий каскад, выполненный на транзисторе VT1, допускающем соответствующий ток коллектора. В цепи базы транзистора обязатель- но устанавливают ограничительный резистор Ror, сопротивление кото- рого должно обеспечивать насыще- ние транзистора. В случае использования свето- диодов EL7 каждый из них нужно подключить через резистор Rh, обеспечивающий нужный ток. Ко- нечно, на ветке-елке можно укре- пить и миниатюрные лампы, и све- тодиоды - световой эффект только усилится, особенно при соответ- ствующей окраске ламп и подборе светодиодов разного цвета свече- ния. Продолжительность свечения гирлянд и пауз между их зажигани- ем зависит от частоты импульсов, поступающих на счетный вход мик- росхемы DD2. Плавно эту частоту можно изменять переменным резис- тором R1, а грубо - подбором кон- денсаторов С1 и С2. Поскольку частота генератора зависит от общего сопротивления резисторов Rin R3, а также резис- тора R2, подключение параллельно им или последовательно с ними (а возможно, и вместо R2 или R3) тер- морезистора, имеющего тепловой контакт с одной из ламп гирлянд, даст интересный эффект. Теперь длительность состояния выходов счетчика-дешифратора будет изме- няться автоматически и практически непредсказуемо. Такого же резуль- тата можно добиться включением вместо VD1, VD2 диодов серий Д2, Д18 или других, обладающих фо- тоэффектом, расположив их около баллонов ламп накаливания. Вместо указанных на схеме до- пустимо использовать микросхемы К561ТМ2 (DD1). К176ИЕЗ (DD2). Постоянные резисторы - МЛТ- 0,125, их номиналы не критичны для нормальной работы устройства. Играющие огни http://www.cxem.net Большинство переключателей гирлянд, имитирующих эффект «бе- гущий огонь», работает с постоян- ной частотой. Это быстро утомляет зрение. Предлагается построить устройство с автоматически нарас- тающей частотой переключения. Для расширения его возможностей дополнительно введен ручной ре- жим, обеспечивающий переключе- ние гирлянд с постоянной частотой. На микросхеме DD1 (рис.8) и транзисторах VT1, VT2 выполнены два генератора: управляющий и уп- равляемый. Первый, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, выраба- тывает прямоугольные импульсы низкой частоты, которые интегри- руются цепочкой R5C5 и усилива- ются транзистором VT3. Получен- ные таким образом импульсы пило- РА1Г2007
| рис. 8 | образной формы и большой дли- ельности через транзисторный эптрон Y1 изменяют частоту управ- 1яемого генератора на элементах 3D 1.3, DD1.4. Чем выше напряже- ние на выходе интегрирующей це- ни, тем больше частота на выходе <правляемого генератора зависит >т линейно нарастающего напряже- ния, полученного на выходе тран- зистора VT3. Резистор R4 служит ;ля изменения скорости нарастания пилообразного напряжения, а ре- зистор R9 - для регулирования час- оты управляемого генератора. Пе- эеключателем SA1 осуществляется перевод блока управления из авто- латического режима в ручной. С выхода элемента DD1.4 сиг- нал поступает на распределитель импульсов и делитель частоты, ’аспределитель импульсов выпол- нен на микросхемах DD4 и DD5. С рис. 9 выводов 1 1 и 9 счетчика-делителя DD4 импульсы поступают на входы элемента сравнения микросхемы DD5. Если импульсы низкого уров- ня, на выходе DD5 присутствует вы- сокий логический уровень. В ос- тальных случаях на выходе DD5 бу- дет низкий уровень. Полученные импульсы поступают на блок управ- ления тиристором (БУТ). Переклю- чателем SA7 осуществляется ре- верс «бегущих огней». На микросхемах DD2, DD3 вы- полнен делитель частоты на 2, 4, 8, 1 6. С его выхода импульсы поступа- ют на вход 4 БУТ, предназначенный для дополнительного освещения ел- ки в определенные промежутки времени. Переключатели SA2-SA5 служат для выбора коэффициента деления частоты, SA6 переключает четвертую гирлянду на постоянное свечение. Принципиальная схема блока управления тиристорами (БУТ) по- казана на рис.9. На элементах DD6.1, DD6.2 выполнен несиммет- ричный мультивибратор прямоу- гольных импульсов, выход которо- го связан с входом (вывод 8) эле- мента DD6.3, выполняющего функ- цию электронного ключа. Если на выводе 9 DD6.3 присутствует лог. «1», то через обмотку I импульсно- го трансформатора Т1 протекают импульсы тока, наводящие во вто- ричной обмотке ЭДС, которая отк- рывает тиристор VS1. Трансфор- матор Т1 предназначен для гальва- нической развязки устройства уп- равления и силовой схемы на ти- ристоре. В качестве источника питания можно использовать любой стаби- лизированный выпрямитель с вы- ходным напряжением 5 В и током нагрузки около 300 мА. В устройстве применены посто- янные резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25; переменные СПО-0,5. Конденсаторы блоков управления и питания - К50-6, БУТ - КМ-ба. Воз- можная замена: VT1-VT3 - КТЗ15 с любым буквенным индексом. Микросхемы серии 155 можно заменить аналогичными серий: 133, 134, 531, 555. Силовые ти- ристоры должны быть выбраны на напряжение не менее 300 В (КУ201К, КУ201Л, КУ202К, КУ202Л, КУ202М, КУ202Н). Импульсный трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце К20-12-6 проводом ПЭЛШО 0,25. Первичная обмотка имеет 40 вит- ков, вторичная - 50. Обмотки должны быть хорошо изолированы друг от друга лакотканью или дру- гим изолирующим материалом. Для гирлянд можно использовать лампочки на 13,5 В или на 24 В. Блок управления и БУТ собраны на печатной плате размерами 130x125 мм, изготовленной из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Силовая часть смонтирована на текстолитовой плате размерами 90x100 мм. Плата силовой части крепится с помощью стоек высотой 20 мм поверх печатной платы. Переключатели, переменные резисторы R4, R9 установлены на лицевой панели из алюминия тол- щиной 2...3 мм. Корпус размерами 150x160x90 мм выполнен из фане- ры толщиной 1 0 мм и обклеен деко- ративной пленкой «под дерево». РА 11'2007 О. Ф I- S Е S о к X а х х х о а I- х ф Е л> 43
БЮЛЛЕТЕНЬ KB+YKB Бюллетень КВ + УКВ Любительская связь и радиоспорт Ведущий рубрики А. Перевертайло, UT4UM DX-NEWS by UX7UN (tnx DJ7RJ, F6AJA, JE1LFX, CT1 EGW, IOJBL, PA3AWW, 11JQJ, VU2SWS, VE3ZF, UN7FW, NG3K, SP7HQ, G3TXF, YT1 HA, F5NQL, YV5GRB, K8YC, DL2VFR, PAOHOP, W1 AL, JI6KVR, T93Y, VA3RJ) INDEXA - International DX Association, INDEXA (www.indexa.org) объявила результаты выборов своих официальных лиц на 2007-08 гг.: пре- зидент Gary Dixon, K4MQG; вице-пре- зидент John Scott, K8YC; секретарь-каз- начей Bill Jennings, W4UNP; члены правления: Nellie De Lazard/XElCl, Bob Allphin/K4UEE, Lynn Lamb/W4NL, Franz Langner/DJ9ZB, Carl Smith/N4AA, Richard Grant/W9RG. SOUTH AMERICA TOUR - Andrea, IK1PMR, и Claudia, IZ1GLO/K2LEO, со- вершат тур по Южной Америке в пери- од с начала ноября по начало декабря. Они планируют принять участие в крупнейших CW/RTTY контестах, а в остальное время работать CW/RTTY на WARC и НЧ диапазонах. Их ориенти- ровочный график: 10-11 ноября WAE RTTY: CW2C (multi) или K2LEO/CX & IK1PMR/CX; 17-18 ноября LZ DX: IK1PMR/LU & K2LEO/LU (запрошенные позывные); 24-25 ноября CQWW CW: ZPOR (on. IK1PMR); ZP6/IZ1GLO (RTTY); 01-02 декабря ARRL 160m: ZPOR (on. IK 1 PMR); TARA RTTY: ZP6/IZ1GLO; 08-09 декабря ARRL 10m: CW2C (multi) или IK1 PMR/CX & K2LEO/CX. 6W, SENEGAL - Jovica, T98A (ex 9K2/T94FC, STORM, ST2A, T94FC) те- перь работает в Сенегале, где прове- дет не менее 2 лет. Он получил позыв- ной 6W1SJ и будет активен в эфире основном CW и немного SSB и цифро- выми видами. QSL via T93Y. ЕА6, BALEARIC ISL. - Javi, LU5FF, сообщил, что он будет активен позыв- ным EA6/LU5FF с Мальорки, Балеа- рские о-ва (EU-004), до 16 ноября. Он будет работать CW и SSB на диапазо- нах 30... 10 м. QSL via EA7FTR. El, IRELAND - 17 октября 1907 г. Гульельмо Маркони передал первое коммерческое сообщение с радиос- танции Clifden в Ирландии. По слу- чаю столетия этого исторического со- бытия члены Galway Radio Experimenters Club работали из Clifden 13-17 октября специальным позывным EI100MFT (MFT был пос- ледним позывным, использовавшимся этой станцией). EL, LIBERIA - участники экспедиции 5L2MS получили свои индивидуальные позывные: EL2AK (Arie/РАЗА), EL2AG (Ad/PA8AD), EL2AN (Arie/PA3AN) и EL2AO (Henk/PA3AWW). Цель экспеди- ции - активировать Либерию на диапа- зонах 160... 10 м CW, SSB и RTTY, соб- рать средства для благотворительного проекта совместно с организацией Mercy Ships и помочь аппаратурой Ли- берийской радиолюбительской ассоци- ации Liberia Radio Amateur Association (LRAA). QSL via PA3AWW. FOO, CLIPPERTON ISL. - францу- зские власти выдали разрешение на высадку на о-в Клиппертон для DX- экспедиции ТХ5С в 2008 г. Отплытие намечено на 28 февраля, прибытие на Клиппертон - примерно 4 марта. Пла- нами предусмотрена работа с остро- ва в течение 12-14 дней, в зависимос- ти от погодных условий. Поставлена задача провести более 100000 свя- зей. В состав участников на данный момент входят N6OX, N7CQQ, K4SV, N2WB, N6HC, W8AEF, WA1S, K6SGH, K3VN, VE7VR, F5AHO, F5PAC, AD6E, VA7DX, F6BFH, F5JY, F8FDN, FM5CD и F6FVY. G, ENGLAND - Mick, G3LIK, со- общил, что он будет активен позыв- ным GB4RN в течение 1-21 ноября, в том числе в RNARS CW Activity Contest 17-18 ноября. QSL via HB4FR. J5, GUINEA-BISSAU - члены F6KOP Team будут активны под позыв- ным J5C с о-ва Bubaque (AF-020), Гви- нея-Бисау, 10-21 января 2008 г. 15 операторов (F4AJQ, F6AML, F5JSD, F5VHQ, F5TVG, F5PED, F4TTR, F8BUI, F8BJI, F2JD, F2VX, F9IE, N2WB, N6OX и OE8KDK) будут активны на диапазо- нах 160... 10 м, работая SSB, CW, цифровыми видами, SSTV и FM пятью станциями. QSL via F5TVG. PZ, SURINAM - 4M5DX Group организует экспедицию в Сури- нам в первой половине января. В многонациональную команду вой- дут Pedro/HKIX, Diego/LU8ADX, Olli/OHOXX, Ramon/PZ5RA, Spiros/SV8CS, Ramon/XEIKK, Alex/YV5SSB, Paquale/YV5KAJ и Jose/YV5TX. Они планируют ра- ботать в течение десяти дней че- тырьмя станциями под позывным PZ5YV на диапазонах 160...6 м CW, SSB и RTTY. QSI via IT9DAA. SP, POLAND - скаутская станция HF100SK будет активна до 31 декаб- ря из г. Skierniewice, Польша, по слу- чаю 100-летия скаутского движения. QSL via SP7ZIA. Т8, PALAU - Francesco, I2DMI, со- общил, что он будет активен в "отпуск- ном стиле" под позывным T88RY из Когог (ОС-009), Палау, с 26 декабря по 1 января 2008 г. Он будет работать 44 РА 11'2007
голько RTTY на KB-диапазонах и на ди- апазоне 6 м. В зависимости от прохож- дения он будет работать на частотах 3582, 7037, 14082, 21082, 28082, 10139,18102, 24922 и 50602 kHz, со сплитом 2 кНг(или 2-10 kHz, в зависи- мости от пайл-апа). QSL via I2DML VP5, TURKS & CAICIS ISL. - Bob, KOOK, и Dale, KB7UB, будут активны по- зывными VP5/KOOK и VP5/KB7UB с о- ва Providenciales NA-002), о-ва Тюрке и Кайкос, 6-11 декабря. Они будут рабо- тать на диапазонах 6...160 м CW и SSB и примут участие в ARRL 10 Meter Contest под позывными VP5E (КООК) и VP5UB (KB7UB). QSL via home calls. VP6D, DUCIE ISL. - участники экс- педиции VP6DX на о-в Дюси (Ducie), на- меченной на февраль 2008 г., готовят аппаратуру к отправке в ноябре. На данный момент в состав экспедиции вхо- дят: DL3DXX, DL6FBL, DL6LAU, DL8LAS, ES5TV, K3NA, N5IA, RA3AUU, SP3DOI, SP5XVY, SV1JG, UA3AB и WA6CDR. YK, SYRIA - сирийским операто- рам разрешено использовать специ- альный префикс (6С60) с 15 октября по 15 ноября по случаю 60-летия ра- диолюбительства в Сирии. YV, VENEZUELA - группа из пя- ти YL-операторов из Венесуэлы (Y4LCG, YY4AND, YY5EVA, YY4CVI и YY5ALO) будет активна под позыв- ным YW6YL с о-ва Chimana Grande (SA-090) в течение 12-16 декабря. QSL via IT9DAA. Бюллетень КВ + УКВ ЗИМНЯЯ АКТИВНОСТЬ AS-012 JA6QDU/6 N. AMERICA SA-021 LQOD EUROPE AS-013 8Q7AU NA-002 VP5/KOOK SA-036 P40A EU-001 SVOXAN/5 AS-013 8Q7NC NA-002 VP5/KB7UB SA-039 CW5R EU-002 OHO/SMOBYD AS-014 A45WG/p NA-002 VP5E OCEANIA EU-004 EA6/LU5FF AS-015 9M2MRS NA-002 VP5UB OC-004 VK9GLX EU-010 GM3TTC/p AS-036 JE6AUG/6 NA-046 KIVSJ/p OC-009 T88RY EU-010 GM7V AS-036 JF6OID/6 NA-062 K4P OC-013 E51NOU EU-011 GOFDZ/p AS-036 JF6TPI/6 NA-067 WB8YJF/4 OC-022 YB9AQH EU-028 IA5/IK4DCT AS-036 JH6ATP/6 NA-068 VE3HLS/VE9 OC-067 FO/JI1JKW EU-028 IA5/IN3XUG AS-036 JK6IJE/6 NA-068 VY2HF/VE9 OC-080 E51QMA EU-031 IC8DAK AS-043 JO1IRO/1 NA-088 HP4/W4JKC OC-090 DU1/IV3IYH EU-031 IC8OZM AS-043 JR1WEB/1 NA-103 VP2MDD OC-101 P29VMS EU-034 ESOFTZ AS-047 JHOIEW/6 NA-104 V4/NE1RD OC-114 FO/DL1AWI EU-040 СП DIZ/p AS-075 XX9A NA-106 KP2ZZ OC-114 FO/DL9AWI EU-040 CT1 DRB/p AS-076 JA5BEX/5 NA-107 FM5LD OC-121 3D2NA EU-068 F/ON7PO/p AFRICA NA-108 J6/KC2HO ОС-132 V63WN EU-077 EA1CA AF-013 8Q7DV NA-108 J6/KC2LR ОС-142 VK2ALU/4 EU-102 UE1RFF/1 AF-020 J5BI NA-110 W4BWZ ОС-142 VK2AMB/4 EU-105 F5UBH/p AF-020 J5C NA-112 W4PL ОС-160 VK2ALU/4 EU-105 TM7BA AF-023 S92FM NA-122 HIOC ОС-160 VK2AMB/4 EU-121 EJ2MT AF-024 S79QK NA-128 VE3ZF/2 ОС-164 VK6ARI EU-123 GM0B AF-024 S79LC NA-128 W5GED/VE2 ОС-171 VK2ALU/4 EU-123 GM0DHZ AF-024 S79LL NA-137 KOlU/p ОС-171 VK2AMB/4 EU-123 GMOORH AF-024 S79LL NA-144 KI6VC/P ОС-178 H40MY EU-123 GS3RCM AF-024 S79SO NA-144 N6AWD/P ОС-180 V63J EU-137 DL2RTK AF-024 S79SO NA-170 HP2/CX2AM ANTARCTICA EU-137 SD7V AF-048 FT5XQ NA-243 OX/PA3EXX/P AN-001 VP8ROT EU-137 SD7W AF-057 5R8RJ S. AMERICA AN-007 VP8SGK EU-137 SM7DAY/7 AF-067 5Z4/YT1CS SA-006 PJ2/WE9V AN-010 HFOPOL EU-185 UA6AF/P AF-072 C98GLO SA-006 PJ4/PA0VDV AN-010 LU1ZC ASIA AF-104 7U5CI SA-018 XR7C ICTA-news (tnx UY5XE) Новые присвоенные номера ЮТА NA-170 HP2/CX4CR Wichubhuala Island, San Blas AF-104 7X Mediterranean Sea Coast East (Algeria) Archipelago (June/July 2007) AS-193 HZ Farasan Islands (Saudi Arabia) NA-183 4A3IH La Roqueta and Grande (Ixtapa) NA-243 OX Greenland's Coastal Islands North East Islands (May 2007) (Greenland) NA-206 KL1YY Ushagat Island, Barren OC-277 V6 Sorol Atoll (Federated States of Micronesia) Islands (July 2007) ОС-283/Pr P2 Takuu Islands (Papua-New Guinea) NA-206 NF7E/KL7 Ushagat Island, Barren Islands ОС-284/Pr P2 Nukumanu Islands (Papua-New Guinea) (July 2007) SA-098 OA6 Arequipa/Moquegua/ NA-206 NN7A/NL7 Ushagat Island, Tacna Department group (Peru) Barren Islands (July 2007) NA-238 W5BOS/AL0 Unavikshak Island (August 2007) Экспедиции, подтверждающие материалы NA-243 ОХ/РАЗЕХХ/Р Rathbone Island которых получены (August 2007) AF-104 7U5CI Grand Cavallo Island (June 2007) OC-080 E51QMA Suwarrow Atoll, Northern Cook AS-193 HZ1MD/M Farasan Kebir Island, Islands (May 2007) Farasan Islands (June/July 2007) OC-080 E51TUG Suwarrow Atoll, Northern Cook EU-102 RAI OKI/1 Dolgiy Island (August 2007) Islands (May 2007) EU-102 UA1QV/1 Dolgiy Island (August 2007) SA-098 OA6/IZ7ATN/P Blanca Island (March 2007) EU-160 RAI QKI/1 Chaichiy Island (August 2007) EU-160 UA1PBU/P Chaichiy Island (August 2007) Экспедиции, подтверждающие материалы EU-160 UA1 QV/1 Chaichiy Island (August 2007) которых ожидаются NA-004 KL7HBK Endeavor (Endicott) Island (July 2007) ОС-178 H40MY Tikopia Island (October 2007) NA-170 HP2/CX2AM Wichubhuala Island, San Blas ОС-256 P29VLR Kilinailau Islands (aka Tulun Islands) Archipelago (June/July 2007) (October 2007) NA-170 HP2/CX3AN Wichubhuala Island, San Blas ОС-283/Pr P29NI Takuu Island (October 2007) Archipelago (June/July 2007) ОС-284/Рг P29VCX Nukumanu Island (September 2007) 45 РА 11'2007
СОРЕВНОВАНИЯ CONTESTS Новости для радиоспортсменов Бюллетень КВ + УКВ Календарь соревнований по радиосвязи на КВ (ноябрь 2007 г.) Дата Время UTC Название Режимы 1 0000-2359 New Mexico QSO Party CW/Phone 1 0000-2400 TARA RTTY MkI RTTY 1 0400-0600 Wake-Up! QRP Sprint CW 1-2 1800-1800 TOPS Activity Contest CW 4 0200-0400 ARS Spartan Sprint CW 6 1800-2200 10 meter NAC CW/SSB/FM/Digi 8-9 0000-2400 28 MHz SWL Contest CW/Phone 8-9 0000-2359 ARRL 10 meter Contest CW/Phone 8-9 2200-1600 ARRL 160 Meter Contest CW 8 1800-2200 UBA Low Band Winter( 1) CW/SSB/Digi 9 0200-0359 Great Colorado Snowshoe Run CW 9 0500-0900 UBA Low Band Winter(2) CW/SSB/Digi 12 0000-0200 SKCC Sprint CW 14 2100-2300 Russian 160 Meter Contest CW/Phone 15-16 0000-2400 MDXA PSK DeathMatch PSK-31/PSK-63 15 0000-2400 OK DX RTTY Contest RTTY 15 0500-0900 "Memory Lives Forever" Contest CW/SSB 15-16 1400-1400 Croatian CW Contest CW 15-16 1600-1559 International Naval Contest CW/SSB 16 2000-2359 QRP ARCI Holiday Spirits Homebrew Spr. CW 23 0200-0959 RAEM Contest CW 25 0830-1059 DARC XMAS-Contest CW/SSB 29 0000-2359 RAC Canada Winter Contest CW/Phone 29-30 1500-1500 Original QRP Contest CW 29-30 1500-1500 Stew Perry Topband Distance Challenge CW ДИПЛОМЫ AWARDS Новости для коллекционеров дипломов RDA (RUSSIAN DISTRICT AWARD) - международная дипломная прог- рамма, созданная с целью привлече- ния интереса радиолюбителей к уста- новлению радиосвязей с различными "районами" Российской Федерации. Программа "RDA" построена на усло- вии проведения и подтверждения QSO с наибольшим количеством районов России. В настоящее время существует 6 разных дипломов, различающихся по сложности их выполнения и две выс- ших награды плакетки "Honor Roll" и "Honor Roll #1". На диплом "RDA" засчитываются все "районы" Российской Федерации, включающие в себя: города областно- го, краевого, республиканского под- чинения, не имеющие внутригородс- ких районов; внутригородские районы крупных городов; закрытые админист- ративно-территориальные образова- ния (ЗАТО); собственно районы каж- дого из 89 субъектов Российской Фе- дерации. Основой для составления списка RDA является справочник ОКАТО (ОБ- ЩЕРОССИЙСКИЙ КЛАССИФИКА- ТОР ОБЪЕКТОВ АДМИНИСТРАТИВ- НО-ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО ДЕЛЕНИЯ ОК 019-95), список RDA включает в се- бя 2745 номеров RDA. С 01.03.2005 г. список районов RDA фиксируется на данном количестве номеров, и в случае образования новых районов будет производиться их группировка с уже существующими, а в случае удаления из справочника ОКАТО старых райо- нов номера RDA будут зафиксированы, и общее количество в списке RDA будет оставаться постоянным. Каждому "району" был присвоен уникальный номер, состоящий из двухбуквенного кода, обозначающего аббревиатуру области и цифровой код, например ТВ-02. Такие номера передаются в эфире и указываются на QSL-карточках. Рекомендуемые частоты для прове- дения QSO с районами России: SSB - 1850, 3650, 3780, 7080, 14180, 18160,21180, 24980, 28580 CW - 1820, 3520, 7020, 10120, 14020, 18080, 21020, 24910, 28020 14180 и 14020 - основные. Диплом "RDA" (Russian Districts Award) выдается радиолюбителям (наблюдателям) всего мира за прове- дение QSO с различными районами России по списку "RDA". Для получения диплома RDA-100 необходимо провес- ти QSO с не менее 100 районами RDA. Дополнительно выдаются отдель- ные дипломы RDA-250 за QSO с не менее 250 районами RDA, RDA-500 за QSO с не менее 500 районами RDA, RDA-1000 за QSO с не менее 1000 районами RDA, RDA-1500 за QSO с не менее 1500 районами RDA, RDA-2000 за QSO с не менее 2000 районами RDA, плакетка RDA-2500 Honor Roll за QSO с не менее 2500 районами RDA, плакетка RDA-ALL Honor Roll #1 за QSO со всеми райо- нами RDA. На диплом RDA засчитываются QSO, проведенные любым видом из- лучения, на любых КВ диапазонах с 12.06.1991 года включительно. Зас- читываются QSO только с "действую- РА 11 '2007
цими" районами России на момент оставления заявки. Радиосвязи, про- веденные на УКВ диапазонах, в зачет не идут. В зачет принимаются радиос- вязи с каждым районом России, имею- цим уникальный номер и только один эаз. Повторные QSO с этим районом в >ачет не принимаются, независимо от гого работали Вы с этой радиостанци- ей на другом диапазоне, или с другой :танцией из этого же района. Tambov Award Group принимает к »ачету на диплом RDA QSL-карточки, полученные на личный позывной, на 5ывшие позывные, независимо от того, 13 каково субъекта РФ работала стан- ция, иностранные позывные, выданные па домашнюю лицензию заявителя. Нет разницы в том, является ли зая- витель иностранным радиолюбителем, работавшим с территории России, или российским радиолюбителем, рабо- тавшим за границей. Допускается ис- пользование в заявке неограниченно- о количества позывных, выданных на пичную лицензию заявителя из неогра- ниченного количества стран. Любой иностранный радиолюбитель на осно- вании положения о дипломе RDA мо- кет включить в свою заявку тот район ’оссии, откуда он провел не менее 100 QSO и выслал свои QSL-карточки. При составлении заявки на опреде- пенную степень диплома RDA необхо- димо учитывать вероятность ошибки или незачета каких-либо районов, обя- зательно следует заявлять количество районов на 5-10% больше, чем этого гребует положение о дипломе. В слу- юе если заявитель указывает ровное соличество районов (для примера на диплом RDA-100 заявляется ровно 100 районов), и в процессе проверки ка- сие-либо районы не будут засчитаны, го дипломный менеджер оставляет за :обой право снять заявку с рассмотре- ния и в выдаче диплома RDA отказать. Заявка и титульный лист составля- ется только НА ОСНОВАНИИ QSL- (АРТОЧЕК, полученных от радиолю- бителей России. В заявке указывают- :я: номер района по списку "RDA", от- куда работала радиостанция, позыв- ной радиостанции, дату радиосвязи. Нет необходимости указывать время, диапазон, вид модуляции и RST, а так- ие другие данные. QSL-карточки не прилагаются к заявке (кроме случаев получения дипломов, на которые не- збходимо предоставить QSL-карточки на проверку дипломному менеджеру или региональному check-point). Заяв- ка подписывается двумя радиолюби- телями или в местном радиоклубе. Ципломный менеджер оставляет за со- бой право затребовать для проверки QSL-карточки, вызывающие сомне- ния. Соискатели дипломов высших степеней составляют заявки только на последующие радиосвязи и указыва- ют номер и дату получения основного диплома. Разрешается получение нес- кольких степеней сразу, т.е. делая за- явку на RDA-ЮОО можно получить дипломы более низких степеней при их соответствующей оплате. Получить дипломы высших степеней, минуя на- чальную и последующие степени, НЕ ДОПУСКАЕТСЯ. Рекомендуется пре- доставлять заявку по электронной поч- те в электронном виде в формате EXCEL или WORD, титульный лист вы- сылается по почте или в электронном виде посредством e-mail, при этом вместо подписей заверителей указы- ваются только их позывные. Каждый участник, выполнивший ус- ловия определенной степени, получает список подтвержденных районов, его результат вносится в базу личных дости- жений (так называемый Toplist), 100 на- ивысших результатов публикуются на сайте RDA. Для последующего обновле- ния своих результатов необходимо не ранее чем через три месяца со дня полу- чения какого-либо диплома RDA пре- доставить дипломному менеджеру свои обновленные данные. Заявка на обнов- ления результатов готовится аналогично заявке на диплом RDA. Обновление сво- их результатов является абсолютно бесплатной процедурой для заявителя и преследует лишь цель дружеского со- перничества между участниками прог- раммы RDA. Однако если Вы посылаете заявку на очередную степень диплома RDA, то правило "обновления результа- тов не ранее 3-х месяцев" не действует. Оплата любого диплома для ради- олюбителей СНГ 150 рублей или 8 ку- понов IRC нового образца. Оплата производится почтовым пе- реводом на адрес: 392000 г.Тамбов, а/я 21, Новиков Роман Анатольевич. При составлении заявки на дипло- мы RDA-1000, RDA-2000, RDA-2500 и RDA-ALL необходимо предоставить QSL-карточки для проверки дипломно- му менеджеру или региональному check-point. Порядок предоставления следую- щий: первоначально в адрес диплом- ного менеджера высылается оформ- ленная заявка (электронной или обыч- ной почтой), титульный лист и оплата диплома, затем, после окончания про- верки Вашей заявки, дипломный ме- неджер сообщает какие именно QSL- карточки необходимо предоставить ему или региональному check-point для проверки (как правило, это 10-20 QSL). Заявитель высылает указанные QSL заказным письмом дипломному менеджеру или предоставляет для про- верки региональному check-point. Пос- ле проверки QSL-карточек дипломным менеджером, они вместе с дипломом высылаются заявителю обратно. В слу- чае если QSL-карточки проверял реги- ональный check-point, то об этом сооб- щается дипломному менеджеру по электронной или обычной почте. Всем исключенным районам из списка RDA присваиваются новые но- мера, поэтому в списках подтвержден- ных районов RDA автоматически меня- ются старые индексы новыми, и нет смысла заявлять исключенные районы вновь - они не будут засчитаны. Во время проведения соревнова- ний RDXC и RDAC имеется возмож- ность выполнить условия диплома RDA (Russian Districts Award) или добавить в свою заявку необходимые районы без получения QSL-карточек. На основа- нии полученных отчетов судейская коллегия формирует списки подтверж- денных районов RDA для каждого из участников. Аналогичные списки для контроля и проверки получает диплом- ный менеджер RDA. Если Вы хотите получить диплом RDA только на основании данного фай- ла (или файлов за несколько соревно- ваний), то Вам достаточно указать свой домашний адрес и оплатить стоимость диплома (дипломов), всю остальную ра- боту по формированию списка подтве- ржденных районов выполняет диплом- ный менеджер. Если количество райо- нов в файлах RDA является достаточ- ным для получения нескольких степе- ней, то оплата производится из расчета стоимости за каждый диплом. При этом дипломы выдаются, начиная с RDA-100. Не требуется составления отдельной за- явки и титульного листа, а также заве- рения двумя радиолюбителями. В случае если Вы хотите пополнить количество районов посредством по- лученных QSL-карточек, то в данном случае составляется заявка в форме, описанной в положении о дипломе RDA, куда вносятся данные о получен- ных QSL, на титульном листе делается надпись "+ RDXC'2003" или "+ RDAC'2003" или несколько соревно- ваний сразу. Процедура оплаты диплома (дип- ломов) описана выше и остается без изменений. Нет необходимости высылать фай- лы RDA за участие в соревнованиях, файлы для всех участников имеются у дипломного менеджера. Бюллетень КВ + УКВ РА 1Г2007
Бюллетень КВ + УКВ Международные молодежные соревнования по радиосвязи на коротких волнах CQ UT CONTEST 2008 Время и условия проведения: 19 января 2008 года с 06.00 UTC до 14.00 UTC на диапазонах 80, 40, 20, 15, 10 м, SSB и CW. Соревнования проводятся ежегодно в третью субботу января и являются совместным некоммерческим са- мофинансируемым проектом общества Radio-TLUM и быв- шей Федерации радиоспорта Украины, возглавляемой Н.М.Тартаковским (1921-1993). Участники: юные операторы индивидуальных и коллек- тивных любительских радиостанций в возрасте до 1 8 лет из всех стран. Рекомендуется участие в группах SOSB и SOMB личными позывными. К участию в группе RT (support group) приглашаются члены Radio-TLUM, радиолюбители-ветера- ны Второй мировой войны, зарубежные радиолюбители родом из Украины, а также все радиолюбители-женщины. Общий вызов: CW - «Test UT»; SSB - «CQ UT Contest». Язык соревнований: международный радиолюбительс- кий английский, на котором каждый оператор должен уметь давать общий вызов, передавать и принимать контрольный номер. Национальные языки - по выбору участников. Цель соревнований: популяризация молодежного коротко- волнового радиоспорта, укрепление дружеских взаимосвязей между юными радиолюбителями из разных стран, содействие развитию и совершенствованию их разносторонних операторс- ких, спортивных и технических качеств, активный обмен опытом работы в эфире, создание всем участникам равных и объектив- ных условий для достижения высоких конечных результатов. Девиз соревнований: «Участие важнее победы, дружба дороже призов». Зачетные группы: SOSB - один оператор, один диапа- зон; SOMB - один оператор, много диапазонов; МОМВ - несколько операторов, много диапазонов, один передатчик; RT (support group) - члены Radio-TLUM и приглашенные. Контрольные номера: для юных участников - RS (RST) и возраст оператора (например, 5915); для участников груп- пы RT - RS (RST) и буквы RT (например, 59RT). Начисление очков: за QSO внутри страны дается 10 очков, с другой стра- ной или территорией своего континента - 30 очков, с дру- гим континентом - 60 очков; за DXCC (новую страну или территорию, включая собственную) в каждом периоде - 80 очков на диапазоне 3,5 МГц, 40 очков на 7,0 МГц, 20 очков на 14,0 МГц, 15 оч- ков на 21,0 МГц, 10 очков на 28,0 МГц; за AGE - количество очков, равное числу лет коррес- пондента (участники 1, 2, 3 зачетных групп за QSO с RT проставляют свой собственный возраст). Конечным результатом является общая сумма очков за QSO, DXCC и AGE. Особенности: время соревнований разбито на четыре периода, по два часа каждый: 06.00-08.00, 08.00-10.00, 10.00-12.00, 12.00-14.00. Повторные SSB или CW QSO разрешается проводить на различных диапазонах и в раз- ные периоды, повторные QSO другим видом излучения раз- решается проводить на одном диапазоне через 30 мин и только в отведенных участках. Смешанные QSO не засчиты- ваются. Расхождение времени QSO между корреспондента- ми не должно превышать 2 мин. Команды коллективных ра- диостанций должны состоять из трех операторов. Разреша- ется посменная (эстафетная) работа, отдельно в каждом из периодов, двум и более командам с общим зачетом на стан- цию. Возможна помощь взрослых радиолюбителей или тре- неров в устной форме, по настройке аппаратуры и состав- лению отчетов, без права работы на станции и выхода в эфир. Будут сниматься с зачета станции, нарушавшие пра- вила соревнований и создававшие значительные помехи. Не рекомендуется использовать специальные префиксы и укороченные позывные, усложняющие идентификацию страны участника. Отчеты: выполняются в порядке проведения связей с делением на периоды и в месячный срок высылаются по адресу: CQ UT Contest, Radio-TLUM, P.O. Box 5000, Vinnytsia, 21018, Ukraine. К отчету необходимо прило- жить SAE (конверт 23x1 6 см) + 1 IRC (по Украине: SASE + 10 марок внутренней серии) + цветное фото 10x15 см оператора или команды на фоне аппаратуры и позывного (цифровое на: ut5nc@email.ua). В отчете необходимо до- полнительно указать принадлежность радиостанции (для коллективок), свой QRA-локатор, адрес e-mail и английс- кую транскрипцию названия страны и QTH. Все отзывы, предложения и замечания следует писать на отдельных листах. Делом чести каждого участника и знаком уваже- ния к другим является обязательная и своевременная вы- сылка отчета, независимо от количества проведенных QSO. Помните: ваш личный успех - это успех всего моло- дежного радиоспорта. Награждение: победители и призеры по странам в каж- дой зачетной группе будут определяться по наибольшему количеству набранных очков и награждаться дипломами организаторов и призами спонсоров. Участникам 1 и 2 за- четных групп, занявшим одно из трех призовых мест два го- да подряд, предоставляется почетное право пожизненно принимать участие в четвертой зачетной группе, в качестве ассоциированных членов Radio-TLUM. Образец составления отчетов Time UTC Band MHz Call of station Number Points for Total points Notes sent received QSO DXCC AGE 48 РА 11 '2007
перекрещенных полей проигранный бой профессора Хатли >.К. Федоров, г. Липецк С момента осуществления первого сеанса беспроволочной электросвязи прошло уже более ста лет. За это время аппара- тура для приема и передачи сообщений через воздушное и безвоздушное пространство непрерывно совершенствовалась и модернизировалась. Было внедрено множество изобретений, усовершенствовавших различные части и узлы передатчиков и приемников эфирной связи. Несомненно, не были обделены вниманием и антенны, которые являются одним из важнейших элементов аппаратуры связи. Прародителем всех современных антенн, как известно из теории, является вибратор Генриха Герца, использовавшего его в своих опытах по исследованию электромагнитных (ЭМ) волн в 1888 г. Принципы формирования ЭМ волн с помощью «виб- ратора Герца» предельно просты и легко описываются диффе- ренциальными уравнениями Максвелла, лежащими в основе электродинамики, являющейся классической. На основе «виб- ратора Герца» созданы несколько классов антенн, работа ко- торых может быть описана исходя из основы антенной теории — модели полуволнового вибратора. Безусловно, то, что вновь создаваемые антенны также подчиняются классическим зако- нам электродинамики, открытым Гауссом, Фарадеем и допол- ненным и объединенным Максвеллом задолго до опытов Герца, Лебедева, Попова и Маркони. В марте 1989 г. появилась публикация [1], описывающая, по словам авторов, принципиально новый метод формирова- ния ЭМ волн. В указанной публикации приводилось описание конструкции антенны, принцип работы которой был основан на этом методе. Данной статьей обеспечивалось продвижение па- тента [2] Соединенного Королевства, выданного профессору относительно неизвестного колледжа и его студенту. В данной ситуации интриговало то, что, по словам авторов-патентообла- дателей, в представленной ими конструкции был заложен но- вый принцип формирования ЭМ волн. Одновременно с этим указывалось на чрезвычайно малые размеры «антенны перек- рещенных полей» (или CFA-антенны) по сравнению с рабочи- ми длинами волн (А./200). Последний факт очень заинтересовал коротковолновиков, поскольку заманчиво иметь малогабаритную антенну для про- ведения радиосвязей в эфире, особенно в условиях крупных го- родов. Логично предположить, что при конструировании по- добных антенн снижаются производственные расходы на их из- готовление. И, несмотря на весьма отрицательные высказыва- ния физиков-теоретиков и высококвалифицированных инжене- ров радиосвязи, многие радиолюбители изготовили и опробо- вали на практике CFA-антенну. В частности, группа любителей под руководством Брайана Уэлсса изготовила CFA-антенну [3, 4] и сообщила о ее великолепной работе. Патентообладатели CFA-антенны отказались публиковать дополнительную информацию о ней, вероятно, для того чтобы скрыть всю нелепость подведенной теоретической базы, якобы лежащей в основе ее работы. Профессионалы сразу же отка- зались от использования CFA-антенн ввиду их действительной неэффективности [5]. Но, к сожалению, идеями конструирова- ния CFA-антенн заразились в большинстве случаев теоретичес- ки малограмотные (к великому сожалению) коротковолновики. В результате на свет появились удивительные антенны-мутанты (ЕН, Super-C) с не менее поразительным теоретическим обос- нованием принципов их работы. Конструированием подобных антенн занялись также и отечественные радиолюбители, попы- тавшиеся на практике проверить достоинства CFA и им подоб- ных антенн. В [6] опубликован переведенный материал, взятый из зарубежных публикаций, который, к сожалению, не претен- дует на право быть названным аналитическим. В истории физики возникали случаи недобросовестной публикации результатов различных физических опытов (нап- ример, провалившаяся теория «холодного» ядерного синтеза Флейшмана и Понса). Разрабатываются всевозможные устрой- ства типа стиральных ультразвуковых машинок или теплогене- раторов. Данные действия совершались по разным причинам, и, в первую очередь, в целях саморекламы. Причем страдают от подобных действий, прежде всего, «практики», слепо подчиня- ющиеся руководству людей, имеющих «ученую степень» и яко- бы «несомненный авторитет». После ознакомления с материалами статьи [1 ], автор весь- ма негативно отнесся к факту искажения основ электродинами- ки. Теоретически было предельно ясно, что CFA антенна предс- тавляет собой систему, состоящую из двух антенн. Коммерциа- лизация CFA проекта в начале нынешнего века привела к тому, что в продаже стали появляться различные модификации CFA антенн, имеющих практически весьма низкие технико-эксплуа- тационные характеристики, далекие от заявляемых производи- телями. Автором был проведен ряд практических опытов по де- тальному изучению принципов работы CFA антенн и их произ- водных. Результатом стали выводы о том, что ничего нового в принципах работы указанных антенн нет, а их характеристики оставляют желать лучшего. В настоящее время наблюдается очередная активизация сто- ронников «нетрадиционных» антенн, поэтому предлагаю озна- комиться с истинным положением дел и сделать соответствующие выводы о целесообразности их изготовления и эксплуатации. Для начала детально разберем принцип работы CFA антен- ны с точки зрения теории. Для радиолюбителей, не имеющих представления о таких физических понятиях, как векторы маг- нитной индукции и электрического поля и т.д. советую обратить- ся к [8], иначе они никогда не смогут понять, что утверждения о «принципиально новом методе формирования ЭМ волн» в CFA антенне не имеют никакого практического обоснования. Классическая электродинамика основывается на уравнени- ях Максвелла. Из четырех уравнений Максвелла наиболее важ- ны два, физическая суть которых очень проста. Первое уравне- ние гласит, что изменяющийся во времени вектор магнитной ин- дукции В образует электрическое поле напряженностью Е, а из другого уравнения следует, что ток проводимости или изменяю- щийся во времени вектор электрического смещения D может об- разовать магнитное поле напряженностью Н. Таким образом, Максвелл объединил вместе законы Гаусса, Ленца и Фарадея. Следствием уравнений Максвелла является тот факт, что из- меняющееся во времени электрическое поле порождает магнит- ное, а то, в свою очередь, - электрическое. Существование из- меняющегося магнитного поля без электрического немыслимо, так же как и существование электрического изменяющегося по- ля без магнитного. Применительно к «вибратору Герца» след- ствия из уравнений Максвелла можно описать в упрощенном ви- де следующим образом. Предположим, что мы приложим к виб- ратору некоторое радиочастотное напряжение. Поскольку виб- ратор имеет некое конечное волновое сопротивление, через не- го потечет электрический ток, неизбежно создающий изменяю- щееся магнитное поле. Кроме того, приложенное к вибратору АППАРАТУРА И АНТЕННЫ Бюллетень КВ ♦ УКВ 49 РА 11'2007
АППАРАТУРА И АНТЕННЫ Бюллетень КВ ♦ УКВ переменное напряжение создаст возле вибратора переменное электрическое поле. Переменные магнитное и электрическое по- ля создадут, соответственно, электрическое и магнитное поля, ко- торые будут уже свободными. Таким образом, участки полей, непрерывно трансформирующиеся из магнитного в электричес- кое и обратно, покидают излучающий вибратор и свободно пе- ремещаются в пространстве со скоростью света. Исходя из сделанного вывода, рассмотрим процесс форми- рования ЭМ волн CFA антенной. Авторы [ 1 ] указывают, что CFA антенна формирует независимо электрическую и магнитную составляющую ЭМ волны, которые, складываясь в простран- стве, образуют, согласно уравнению Пойнтинга S=ExH, резуль- тирующую ЭМволну. Как следует из приведенных выкладок, CFA антенна должна, безусловно, иметь два независимых источника полей; один фор- мирующий магнитное поле, другой - электрическое. Начнем с источника магнитного поля. В [1 ] правильно указывается, что возможно формирование магнитного поля с помощью двух плас- тин (см. рисунок), представляющих собой конденсатор боль- ших размеров. Пластины получили наименование D пластин. Проанализируем процесс образования магнитного поля. Допустим, мы прикладываем к пластинам синусоидальное нап- ряжение U. При этом через пластины будет протекать некий ток, называемый током проводимости । (ввиду того, что свободные заряды вытекают из одной обкладки импровизированного кон- денсатора и передвигаются к другой). Поскольку к D пластинам прикладывается переменное напряжение, направление j перио- дически изменяется. Поэтому, в отличие от [1], на рисунке нап- равления движения токов указаны в обоих направлениях. Вви- ду того, что электрическое смещение в зазоре конденсатора равно поверхностной плотности заряда на обкладках, плот- ность тока проводимости в обкладках равна плотности тока смещения в зазоре D пластин. Следовательно, равенство этих плотностей приводит к тому, что на границе D пластин линии то- ка проводимости непрерывно переходят в линии тока смещения D, а линии полного тока остаются замкнутыми. Авторы [1 ] указывают, что условиями существования D явля- ется наличие линий Е, однако, в силу вышесказанного, это не так. Ток смещения возникает в пластинах D лишь при наличии тока проводимости J, периодически изменяющего свое направление. В конечном счете, протекающий в D пластинах ток смещения, из- меняющийся по синусоидальному закону, создаст синусоидаль- ное магнитное поле HD. Если мы применим правило Био-Савара к геометрии пластин, то будем иметь круговое магнитное поле. К сожалению, в работе [1 ] описание процессов, происходя- щих в пластинах D, на этом заканчивается, и авторы переходят к описанию опытов, подтверждающих наличие магнитного поля около D пластин. Применим к данному случаю вывод, сделан- ный выше. Кроме создаваемого магнитного поля, D пластины создают сильное электрическое поле с вектором напряженнос- ти Е, которое будет динамически меняться во времени. Таким образом, D пластины будут создавать связанные поля (появляющиеся и исчезающие вместе с зарядами и током D пластин). А поскольку формируемые электрическое и магнит- ное поля будут изменяться во времени, согласно уравнениям Максвелла, изменяющаяся магнитная составляющая связанно- го поля вызовет в его окрестности электрическое поле, а элект- рическое вызовет магнитное. Вновь образованные поля будут уже свободными и также будут трансформироваться в соответ- ствующие поля, т.е. возникнет типичная ЭМ волна, распростра- няющаяся в пространстве со скоростью света. Следовательно, можно утверждать, что если бы формируемые D пластинами пе- ременные магнитные и электрические поля не производили ЭМ волну, то данный факт свидетельствовал бы о несостоятельности теории Максвелла. Отсюда следует важный вывод: D пластины CFA антенны явля- ются ничем иным, как антенной, излучающей независимую ЭМ волну. Анализируя рисунок, можно сделать вывод что ЭМ волны, излучаемые D пластинами, будут вертикально поляризованными. Электрическое поле CFA антенны формируется, по словам авторов [1], Е пластинами, представляющими собой два цили- ндра. По мнению авторов CFA антенны, Е пластины аналогичны плечам диполя («вибратора Герца»), однако они имеют разме- ры во много раз меньше рабочих длин волн. Е пластины, несомненно, помимо электрического поля, соз- дают и магнитное. Это происходит потому, что напряжение, приложенное к цилиндрам, создает ток проводимости j и рав- ный ему ток смещения, линии которого будут соединять края этих цилиндров. Таким образом, Е пластины создадут магнитное поле. Связанные электрическое и магнитное поля образуют со- ответствующие свободные поля, распространяющиеся в прост- ранстве и образующие независимую ЭМ волну, имеющую вер- тикальную поляризацию. Выбранная геометрия расположения Н и Е пластин позволяет сделать вывод о том, что ЭМ волна, формируемая Е пластинами, будет иметь меньшую интенсив- ность, чем ЭМ волна, сформированная Н пластинами. Чтобы практически подтвердить сделанные выводы, был про- веден ряд опытов с CFA антенной, описанной в [3,4]. Вначале бы- ли изготовлены симметрирующе-согласующее устройство (ССУ) и D пластины. Параметры ССУ были изменены таким образом, чтобы обеспечить оптимальное согласование CFA антенны на час- тоте 37 МГц Выход на Е пластины был подключен к нагрузочному резистору (Е пластины на макетной конструкции не монтирова- лись) На вход ССУ подавался синусоидальный сигнал частотой 37 МГц и амплитудой 20 В на сопротивлении нагрузки 50 Ом. При- ем велся на петлю [1 ], подключенную к осциллографу с полосой пропускания до 120 МГц. Принимаемый сигнал успешно детекти- ровался в различных направлениях от источника на расстоянии 50 м от D пластин с примерно одинаковой амплитудой. Соответственно, был сделан вывод о факте приема магнитно- го поля (как было сообщено в [1]). Для того чтобы доказать, что принимаемое магнитное поле является составной частью ЭМ вол- ны, излучаемой D пластинами, была собрана антенна, принима- ющая электрическую составляющую ЭМ волны. Она представля- ет собой четвертьволновой вертикальный штырь, оснащенный собственным ССУ. Как и следовало ожидать, сигнал был зарегист- рирован на расстоянии 50 м от D пластин в нескольких направле- ниях от источника ЭМ волны. Таким образом, практически был доказан факт излучения ЭМ волны D пластинами CFA антенны. В дальнейшем D пластины были демонтированы с конструк- ции CFA антенны, и были установлены Е пластины, подключен- ные к ССУ. Выход на D пластины был подключен к нагрузочному резистору. Измерения проводились с помощью петли и штыря. Также были зафиксированы факты приема магнитной и электри- 50 РА 11 '2007
ческой составляющих на расстоянии 50 м от Е пластин в различ- ных направлениях от источника ЭМ волны. Сравнение уровней принимаемых электрических и магнитных компонентов ЭМ волн, формируемых D и Е пластинами, показало, что Е пластины формируют более слабую ЭМ волну, нежели D пластины. Как следствие, из проведенных расчетов и опытов был эделан вывод что CFA антенна не является, как это указано в [ 1,6], устройством, работающим по принципа^ отличных от классичес- ких и описываемых стандартными законами электродинамики. CFA антенна представляет собой систему из двух антенн, запи- тываемых независимо друг от друга. Наличие в подобной системе цвух антенн, рабочие поверхности которых существенно укороче- ны относительно рабочих частот, делает процесс настройки CFA антенны весьма сложным. Высокая проводимость, необходимость совмещения фазовых центров требуют точной установки ампли- туд и фаз колебаний, запитывающих пластины Е и D, поэтому не- обходимо точное изготовление ССУ с его последующей настрой- кой. Необходимость установки ССУ, согласующих и настроечных цепей увеличивает потери в фидерном устройстве. К тому же, явно заниженные по сравнению с рабочими частотами геометрические размеры CFA антенны делают КПД CFA антенны во много раз ни- же, чем у полноразмерного полуволнового диполя. Был проведен следующий опыт. На макетном конструктиве CFA антенны были установлены Е и D пластины. Через настро- енное ССУ подавался сигнал частотой 37 МГц и амплитудой 20 В на сопротивлении нагрузки 50 Ом. С помощью четвертьвол- нового штыря, подключеного к милливольтметру переменного напряжения, была измерена напряженность электрического по- ля на расстоянии 50 м от CFA антенны. После этого CFA антен- на была заменена четвертьволновым штырем с соответствую- щим ССУ и также была измерена напряженность электрическо- го поля на расстоянии 50 м от излучающей антенны. Сравнение полученных результатов дало приблизительно равные величи- ны напряженности, хотя по расчетным данным ожидался выиг- рыш в случае CFA антенны, как минимум, в 2 раза. Логично предположить, что с уменьшением рабочей частоты возрастут потери в ССУ, эффективная излучающая поверхность антенны уменьшится, а КПД снизится. Отсюда можно сделать главный вывод: CFA антенна являет- ся системой из двух антенн, причем эффективность ее работы зависит от геометрических размеров. При размерах CFA антен- ны, соизмеримых с длиной волны, на которой она работает, возможна ее эффективная работа. Например, CFA антенну можно использовать на любительских диапазонах 10, 14 и 20 м. На более низких частотах эффективность CFA антенны, име- ющей, например, высоту 10 м, плавно снижается, а КПД такой антенны в диапазоне 160 м составляет 12% при условии опти- мальной настройки ССУ. Впоследствии подверглась тестированию модифицирован- ная CFA антенна (рис.1 в [6]). Для этого в используемом макет- ном конструктиве CFA антенны были удалены нижние Е и D пластины. Верхние пластины были установлены на противовесе, представляющем собой однородную дюралюминиевую пласти- ну 1,5x1,5 м и толщиной 2 мм. ССУ было модифицировано та- ким образом, что пластины запитывались несимметричными фи- дерными линиями. При подключении по отдельности D и Е плас- тин, было также определено, что они изучают две независимые ЭМ волны. Напряженность поля ЭМ волны по сравнению с пол- норазмерной CFA-антенной упала более чем в два раза. Фактически так называемая модифицированная CFA антенна представляет собой систему, состоящую из дисковой антенны и четвертьволнового цилиодра (полного или укороченного). Следо- вательно, модифицированная антенна также работает на принци- пах классической электродинамики. Ее эффективная работа воз- можна при размерах, соизмеримых с рабочими длинами волн. При этом эффективность модифицированной CFA антенны по сравнению с полноразмерной существенно ниже. Главным факто- ром при выборе данной антенны является ее компактность (эффек- тивность модифицированной антенны оставляет желать лучшего). Также были проведены опыты с ЕН антеннами. Так называе- мые ЕН антенны, вероятно, появились в результате практичес- кой модификации CFA антенны. Как было сказано выше, в CFA антенне довольно трудно настроить ССУ. При неправильной настройке существенно искажается диаграмма направленности CFA антенны, снижается мощность излучения, возрастают поте- ри в антенне и фидере. На практике точная настройка возмож- на при наличии соответствующих навыков и приборов. Несом- ненно, указанные трудности подвели многих радиолюбителей, повторивших конструкцию CFA антенны и не справившихся с ее настройкой, к мысли исключить из конструкции D пластины. Ес- тественно, что получившаяся антенна излучала радиоволны с круговой диаграммой направленности. В лучшем случае, при геометрических размерах, соизмеримых с длинами рабочих волн, данные антенны имели относительно высокую эффектив- ность. При уменьшении размеров, эффективность существенно падала. Во втором случае антенна становилась укороченной, а для компенсации ее реактивности использовались различные «удлиняющие» индуктивности. Естественно то, что изобретатели ЕН антенн не имели тех зна- ний, которыми обладали авторы [1 ], чтобы замаскировать теоре- тическую несостоятельность своих детищ, посему сколько-нибудь внятного описания теоретических принципов работы ЕН антенн в различных публикациях не обнаружено. Прежде всего, необхо- димо обратить внимание на само название данного типа антенн - ЕН. Авторы этой антенны утверждают, что данное название ан- тенна получила по причине того, что электрические и магнитные поля в ней образуются и существуют одновременно. Но по данно- му принципу работают все существующие типы антенн. Для проверки эффективности ЕН антенны был проведен сле- дующий опыт. Была изготовлена передающая ЕН антенна, представляющая собой две трубы диаметром 50 мм и длиной 2,4 м. Трубы образовали плечи диполя с расстоянием между ни- ми 20 см. На полученный диполь через ССУ подавалось синусо- идальное напряжение частотой 30 МГц и амплитудой 20 В на сопротивлении нагрузки 50 Ом. Диполь устанавливался верти- кально. Сигнал принимался на четвертьволновый штырь, осна- щенный ССУ и индикатором уровня принимаемого сигнала. Напряженность поля, измеренная на расстоянии 50 м от ЕН ан- тенны, по сути, являющейся «вибратором Герца», оказалась равномерной в разных направлениях. В дальнейшем диполь был укорочен в 10 раз (длина плеч по 25 см), т.е. его геометрические размеры составляли 10% от ра- бочей длины волны. ССУ использовалось прежнее, сигнал на его входе имел те же параметры. Измерения приемным штырем по- казали, что антенна практически не излучала. Затем плечи ЕН антенны были подключены к ССУ через уд- линяющие индуктивности. Антенна начала излучать, однако из- мерения показали снижение напряжения на выходе приемной антенны на 23 дБ, т.е. КПД антенны существенно уменьшился. Сделаем основной вывод: ЕН-антенна - обычный укорочен- ный диполь. При его нормальном согласовании КПД антенны пропорционально уменьшается с увеличением отношения дли- ны рабочих волн к длине плеч диполей ЕН антенны. Практичес- кое использование укороченных ЕН антенн ограничено ввиду их неэффективности. В завершение отмечу, что, по сути, авторы CFA антенн и их производных ведут нечестную политику «проталкивания» своих детищ. Замечу, что ни один грамотный инженер не признал эф- фективности рассмотренных выше антенн. В профессиональной практике CFA (и им подобные) антенны не применяются. АППАРАТУРА И АНТЕННЫ Бюллетень КВ ♦ УКВ 51 РА 11'2007
Современные телекоммуникации Импульсное зарядное устройство мобильного телефона NOKIA Н.П. Власюк, г. Киев Импульсное зарядное устройство модели TAD037EBE предназначено для зарядки аккумуляторов мобильного те- лефона NOKIA. Его внешний вид показан на рис. 1. Заряд- ные устройства для этих телефонов имеют характерный ци- линдрический штекер диаметром 3,4 мм (рис.1), с помощью которого он вставля- ется в мобильный те- лефон. Питается уст- ройство от сети ~22О...1ОО В и выра- батывает постоянное напряжение 5 В при максимальном токе Штекер 03,4мм Д |ge3 внешней нагрузки - 7,2 В). Если из корпуса зарядного устройства вывинтить один шуруп, то он легко разбирается на две части, из которых вы- нимается монтажная плата размером 50x34 мм (рис.2). На ней навесным монтажом смонтирована вся схема устрой- ства. ЧИП-элементов на плате нет. Принципиальная схема зарядного устройства, нари- сованная по монтажной схеме, представлена на рис.З, а. Все радиоэлементы на принципиальной схеме обоз- начены так, как и на монтажной схеме. Устройство представляет собой блокинг-генератор, работающий в автоколебательном режиме. Питает его однополупери- одный выпрямитель (D1, С1) напряжением порядка +300 В при напряжении питающей сети ~220 В. Резисторы R1, R2 ограничивают пусковой ток устройства и выполняют роль предохранителя. Основу блокинг-генератора сос- тавляют транзистор Q1 и импульсный трансформатор Т1. Необходимым элементом, блокинг-генератора явля- ется цепь положительной обратной связи. Она образо- вана обмоткой 2 трансформатора Т1, элементами R5, СЗ, R4 и резистором R3, ограничивающим ток базы. Стабилитрон ZD ограничивает выбросы напряжения на базе транзистора Q1. Демпферная цепочка D5, С2, R7 ограничивают выбросы напряжения на обмотке 1 трансформатора Т1. В момент за- пирания транзистора Q1 эти выбросы могут превышать нап- ряжение питания в несколько раз, поэтому минимально до- пустимое напряжение конденсатора С2 и диода D5 должно быть не ниже 1 кВ. Резистор R2 создает положительное смещение на базе Q1. Форма импульсов напряжения на базе Q1 в работаю- щем блокинг-генераторе показана на рис.З, б. Их частота следования равна 15 МГц. Импульсное напряжение, снимаемое с вторичной об- мотки трансформатора Т1, выпрямляется диодом D3 и сглаживается конденсатором С5. Резистор R9 нагрузоч- ный, а резистор R8 и зеленый светодиод D8 обеспечивают визуальную индикацию работающего зарядного устрой- ства. Напряжение холостого хода зарядного устройства равно 7,2 В. Ремонт зарядного устройства начинают с внешнего осмотра монтажной платы (рис.2). Если при этом выяв- лены поврежденные элементы, их заменяют новыми. Од- нако не все радиоэлементы при повреждении могут ме- нять свой внешний вид. Примером тому могут быть ре- зисторы R1 и R6. Их повреждение можно выявить только омметром. В зарядном устройстве, попавшем автору в ремонт, при- чиной повреждения этих резисторов был пробой транзисто- ра Q1. Возможными причинами пробоя этого транзистора могут быть: скачки напряжения сети (наиболее частая при- чина [6, 7]), заводской брак, потеря емкости конденсатора С4 (22,0 мкФ, 50 В). Для замены поврежденного п-р-п транзистора Q1 в кор- пусе ТО-92 (рис.З, в), можно использовать следующие тран- зисторы: KSE1301 (400 В, 0,1 А, 0,15$); MJE13001 (500 В, 0,3 А, 0,13$); MPSA94 (400 В, 0,3 А, 0,07$); MPSA44 (500 В, 0,3 А, 0,07$). 22,0 50V <7 D3 -м- 1N4007 220,0 16V 52 рис. 2 РА 11 '2007
Перед установкой исправного транзистора необходимо правильно определить его цоколевку, она может не совпа- дать с отверстиями в монтажной плате. Заменив поврежден- ные резисторы и транзистор, необходимо также заменить конденсатор С4 (22,0 мкФ, 50 В) независимо от его состо- яния, так как потеря емкости этого конденсатора может при- вести к пробою транзистора Q1. После проверки исправности остальных элементов уст- ройство включают в сеть через последовательно соединен- ную лампочку на 220 В мощностью 100... 150 Вт. Лампочка надежно защитит устройство от сгорания при возможных ошибках в ремонте. При ремонте устройства следует помнить, что его высо- ковольтная часть находится под фазным напряжением, опасным для жизни. Литература 1. Кучеров Д.П. Источники питания ПК. - Наука и Техни- ка, 2005. 2. Власюк Н.П. Ремонт зарядного устройства мобильно- го телефона Siemens// Радюаматор. - 2004. - №9. - С.54. 3. Власюк Н.П. Зарядное устройство мобильного теле- фона LG// Радюаматор. - 2005. - №4. - С.54. 4. Власюк Н.П. Блок питания ноутбука// Радюаматор. - 2005. - №5. - С.28. 5. Власюк Н.П. Импульсный блок питания факсимильно- го аппарата Panasonic KX-FT76// Радюаматор. - 2005. - №7. - С.52. 6. Власюк Н.П. Грозозащита информационных сетей и радиоэлектронной аппаратуры// Радюаматор. - 2006. - №12.-С.5. Малобюджетное радиоуправление, или что внутри недорогих радиоуправляемых моделей X X о X X X S S о X ф а ф ь Ф 3 х х ф S ф а. ш О V В.В. Михальчук, г. Киев (Окончание. Начало см. в РА 10/2007) Возможно, кому-то захочется сразу собирать очень не- дорогую авиамодель с дискретным радиоуправлением от машинки (рис.4) и применить более мощные Li-Pol аккуму- ляторы для увеличения времени полета (хотя покупать от- дельно двигатели и аккумуляторы достаточно дорого). В последнее время более широкое распространение по- лучили также и модели вертолетов (рис.5). Имеются в виду недорогие модели, с многопозиционным дискретным управ- лением или псевдо пропорциональным. Так, сейчас достаточ- но часто встречаются сверхлегкие, миниатюрные модели мик- ровертолетов (масса порядка 10 г) с инфракрасным управле- нием (стоимость вполне доступна - порядка 30 дол.). Заста- вить летать вертолет с помощью простых команд «Вклю- чить/выключить» уже не получается, необходимо плавное регулирование работы основного и хвостового двигателей. В простых моделях только два канала - «Газ» и «Пово- рот», управление выполняется микроконтроллером (каким, пока неизвестно, производитель затирает маркировку). «Газ» имеет 4-разрядное регулирование (максимум 16 по- зиций, хотя реально используется меньше), «Поворот» име- ет 3-разрядное регулирование (максимум 8 позиций). Есте- ственно, в простых моделях вертолетов гироскопы не уста- навливаются, однако вручную возможно добиться устойчи- вости полета, согласовав скорость вращения основного и хвостового винтов. Если бы число позиций управления уве- личить, получилось бы цифровое, пропорциональное уп- равление. В заключение несколько слов о простейших неисправ- ностях канала управления с TX2/RX2. Обычно передатчик не ломается (можно смело покупать на барахолке для даль- нейшего использования). В приемнике микросхема декоде- ра также редко выходит из строя. Наиболее часто выходят из строя ключи управления двигателем, причем «летят» сра- зу два плеча, так как двигатель включен в мостовую схему для обеспечения реверса вращения (в радиоуправляемых машинках движение вперед/назад выполняет один двига- тель, поворот передних колес влево/вправо выполняет вто- рой двигатель; в авиамоделях в реверсе нет необходимос- ти). Иногда для повышения мощности применяют несколько параллельно включенных маломощных транзисторов. При- менить транзисторы большей мощности, и лучше полевые, видимо, дорого, а «где тонко — там и рвется». О 53 РА 11'2007
Школа Ремонта мобильных телефонов проводит набор слушателей. Тел. (044) 331-98-59. http://www.shkolamobil.kiev.ua. X X J о X X X 2 2 о X ф е: ф ь ф S х х ф 2 ф о. п о и Узлы и блоки «интерфейса пользователя» А.В. Гридин, К.Д. Романов, г. Киев с; LQ О В статье рассматривается устройство и особенности уз- лов и блоков так называемого «интерфейса пользователя» - клавиатуры, SIM-карты, FM-Радио и других подобных узлов. SIM-карта Прочтя предыдущие статьи, вы поняли, что мобильный телефон - это микрокомпьютер. Но самое интересное в том, что в нем находится еще один микрокомпьютер - SIM-кар- та. SIM-карты являются неотъемлемыми частями сотовых те- лефонов GSM, хотя телефоны других стандартов вполне обходятся без них. Зачем же потребовались SIM-карты? Это нужно для того, чтобы мобильный телефон мог обс- луживаться в сотовой сети, он должен быть для нее «своим», т.е. иметь индивидуальное «имя», по которому сеть будет к нему обращаться. «Своими» в сотовой сети телефоны ста- новились после регистрации. А «именами», начиная с са- мых первых систем сотовой связи, служили уникальные за- водские номера аппаратов и их электронные аналоги - Electronic Serial Number (ESN). Этот номер мобильный теле- фон сообщал сотовой сети для выполнения звонка. Вызов передавался также с использованием его ESN. Компания Ericsson, создавшая первую сотовую сеть стандарта NMT-450 в Саудовской Аравии, поставляла все оборудование - от коммутатора до мобильных телефонов, номера которых были известны еще при производстве. Все операции по их «прописке» в сети выполнялись на заводе. В дальнейшем ситуация усложнилась. Число производителей сотовых телефонов возросло, и каждый из них стал исполь- зовать свои собственные заводские номера аппаратов. Это затруднило их регистрацию, и, кроме того, при «прописке» телефона и при любой замене его всегда надо было приво- зить к сотовому оператору. А в процессе регистрации участ- вовали люди, ошибки которых, в свою очередь, влияли на процесс регистрации. Эта проблема была решена разработчиками GSM. Они решили разделить функции идентификации телефонов и абонентов. Для идентификации телефонов в стандарте GSM ис- пользуется специальный 15-значный уникальный номер Международного идентификатора мобильного оборудова- ния - International Mobile Equipment Identifier (IMEI), присва- иваемый каждому аппарату при производстве (он также пи- шется на упаковочной коробке и на самом телефоне - под аккумулятором). Подробнее о нем можно прочитать на сай- те www.shkolamobil.kiev.ua± Параметры же абонента были вынесены в специальный сменный модуль - Subscriber Identity Module (SIM), вставляемый в телефон. По замыслу разработчиков GSM, код оборудования IMEI используется лишь для проверки «легальности» теле- фонов. Сотовая сеть отказывает в обслуживании «незакон- ным» (например, украденным) аппаратам, чьи номера зна- чатся в специальном «стоп-листе» (существуют три списка: «черный», «серый» и «белый»). Поскольку обмен номерами всех «подозрительных» телефонов может производиться непосредственно между сотовыми сетями, то для разреше- ния обслуживания легальных телефонов нет необходимости в какой-либо их регистрации в сети, и абонент может самос- тоятельно менять телефоны по своему усмотрению. Надо от- метить, что и сама проверка кода IMEI в сетях GSM не явля- ется обязательной и поддерживается далеко не всеми опе- раторами. Именно поэтому и существует подпольный рынок торговли ворованными телефонами GSM. Размах такой торговли приводит к тому, что, возможно, вскоре обмен ко- дами IMEI «потерянных» сотовых телефонов между сетями будет полностью отлажен и проверки легальности телефо- нов станут выполняться повсеместно. Что касается SIM-карт, то они содержат все данные, не- обходимые для однозначной идентификации самого або- нента. При этом SIM-карты программируют заранее и про- дают в виде готового товара. Любой может самостоятельно вставить ее в свой сотовый телефон или переставить в дру- гой. Визит в сотовую компанию для проведения каких-либо технических манипуляций с телефоном или SIM-картой со- вершенно не нужен. В SIM-карте реализованы все функции, связанные как с идентификацией абонента, так и с проверкой подлинности карты (аутентификацией) и шифрацией переговоров. Все чисто «связные» операции (прием и передача сигналов, их модуляция и детектирование, воспроизведение звуков и отображение символов на дисплее и т.п.) выполняются в те- лефоне, а все, что касается персональных данных - в SIM- карте. Телефон GSM без SIM-карты должен обеспечивать только возможность выполнения звонков «SOS» по между- народному коду 112 в аварийные службы: полиция, пожар- ная, медицинская помощь и т.п. Это требование было зало- жено в стандарт. Выполнение в SIM-карте обработки информации приве- ло к тому, что в карте разместился микрокомпьютер со своей операционной системой, 8-разрядным процессором, узлами ввода и вывода информации, ROM, RAM и EEPROM. Имен- но в EEPROM размещается вся прикладная информация, как пользовательская, так и служебная. Это записные книжки, списки последних сделанных и принятых вызовов и т. п. Создана технология SIM Application Toolkit (STK). Она базируется на использовании для обмена информацией SMS-сообщений и представляет собой программные прило- жения, записываемые на SIM-карте в виде наборов испол- няемых процедур и команд. Такие программы позволяют те- лефону автоматически выполнять различные последова- тельности действий. Это может быть звонок по определенно- 54 РА 11 '2007
му номеру, отправка короткого сообщения по определен- ному номеру и с определенным содержанием, отправка электронной почты или факса и т.п. Все эти процедуры, ес- тественно, могут выполняться и вручную, но автоматизация процесса существенно упрощает и ускоряет пользование такими услугами. В их число могут входить: доступ к инфор- мационно-справочным службам (прогноз погоды, курс об- мена валют, последние новости, обстановка на дорогах и т. п.), управление подключением и отключением используе- мых услуг сотовой сети, доступ в Интернет, оплата различ- ных услуг с мобильного телефона, игры и т.д. С позиций пользователя новая технология проявляется том, что на дисплее телефона с установленной STK-картой по- мимо стандартного для данного аппарата набора пунктов ме- ню, появляется еще один пункт - SIM-меню (или SIM Service), содержащий перечень дополнительных возможностей. Технически SIM-карты представляют собой адаптиро- ванную под нужды мобильной связи разновидность чипо- вых смарт-карт, параметры которых задаются группой международных стандартов ISO 7816. Цоколевка и назна- чение сигналов (телефон использует только 6 контактов) приведены на рис.1. Назначение контактов SIM-карты стандарта ISO 7816 представлено в таблице. Контакт Сигнал Назначение С1 Vcc Напряжение питания С2 Reset Начальная установка СЗ Clock Тактовая частота С4 n/c Не подключен С5 GND Общий С6 Vpp Сигнал программирования (исполь- зуется заводом-изготовителем) С7 I/O Ввод/Вывод С8 n/c Не подключен Такие карты были ориентированы на использование в платежных системах, и поэтому еще на этапе разработки особое внимание было уделено надежности их работы в самых разных условиях, достаточной механической проч- ности и высокой стойкости к электрическим напряжениям, магнитным полям и другим воздействиям. В связи с этим SIM-карты редко выходят из строя, и если вдруг телефон отказывается работать с картой, то надо, прежде всего, вы- яснить, что же телефону «не нравится». Причины здесь могут быть разные, и о них телефон всег- да выдает соответствующее сообщение на дисплее. Так, ес- ли SIM-карта заблокирована специальным кодом персо- нального идентификатора абонента - Personal Identification Number - PIN (защищает телефон от несанкционированно- го использования посторонними людьми), то на экране теле- фона и появится сообщение типа «Введите PIN-код». При изготовлении данный код (4-8 знаков) для каждой SIM-кар- ты устанавливается индивидуально и выдается пользовате- лю вместе с картой (хотя иногда он задается производителя- ми и одинаковым сразу для целых групп карт и при этом да- же предельно простым: «0000»). PIN-код вводится прямо с клавиатуры телефона, при этом если вы ошиблись в наборе кода, то его можно повторить, но не более трех раз. В случае, если все три раза PIN-код был введен непра- вильно, SIM-карта переходит в состояние временной бло- кировки и теперь уже требует ввести 8-значный код персо- нального ключа разблокировки - Personal Unblocking Key (PUK), который также выдается пользователю при продаже карты. Вводить его надо внимательно, так как после десяти ошибочных попыток ввода PUK-кода SIM-карта блокирует- ся полностью и требуется ее замена, о чем и появляется со- общение на экране телефона с рекомендацией обратиться к сотовому оператору. Если же снятие блокировок прошло успешно, то значение PIN-кода может быть в любой момент изменено самим пользователем. Ключ же PUK, напротив, изменению не подлежит. Кроме кодов PIN и PUK существует также аналогичная пара кодов PIN2 и PUK2 (тоже содержится в документации на SIM-карту, получаемую пользователем), служащих для управления доступом к некоторым функциям (запрет вхо- дящих и исходящих вызовов, обнуление счетчика длитель- ности и стоимости разговоров и др.). Неправильно набран- ный три раза код PIN2 блокирует управление этими функ- циями и для их разблокировки требуется ввести код PUK2. Коды PIN и PIN2, а также PUK и PUK2 не следует путать, они имеют разные значения и выполняют разные функции. Совсем по другой причине при включении телефона может появиться надпись «Вставьте SIM-карту». Если ее в телефоне нет, то тут ясно, что надо делать, а вот если кар- та установлена, то такое сообщение означает, что телефон ее «не видит». Чаще всего причиной этого может быть три- виальный плохой контакт между картой и телефоном. Действия здесь могут быть следующими. Прежде всего, на- до попробовать вынуть SIM-карту и поставить ее на место еще раз. Если после этого телефон не начал работать, то можно попытаться промыть контакты на SIM-карте и в разъ- еме телефона этиловым спиртом или специальной чистя- щей жидкостью и легонько протереть салфеткой из мягкой не ворсистой ткани. Применять какие-либо более «сильные» средства, вроде чернильной резинки или наждачной бумаги, не следует. Дело в том, что контакты на SIM-карте и в телефоне позолочены, что исключает их окисление. Повреждение же этого тонкого золотого покрытия неминуемо приведет к последующему ухудшению контактов. Также не следует стараться приклады- вать большие усилия к SIM-карте, пытаясь поплотнее прижать ее к контактам, поскольку в итоге можно повредить ее. Ведь, по сути, она представляет собой бескорпусную микросхему на пластиковой или керамической подложке. Если же сомне- ния в плотности соприкосновения контактов действительно имеются, то вполне удовлетворительный результат может дать просто небольшой листок бумаги, сложенный в несколь- ко раз и положенный сверху SIM-карты так, чтобы он поджи- мал ее при подсоединении аккумулятора. X X о X X X S S о X ф ц ф н ф 2 X X ф S ф а а О и 55 РА 11'2007
X и о X X X S S о X ф е; ф ь ф 2 х х ф S ф о. со о и Если все описанные действия не дали результатов, то ос- тается попытаться проверить работу телефона с другой SIM-картой, а эту карту - с другим телефоном. Возможно, таким способом удастся выявить «виновного». Однако известны и случаи «несовместимости» некото- рых типов SIM-карт с отдельными моделями телефонов. При этом в других сочетаниях и карты, и телефоны работают нормально. Причиной этого может быть некоторый (допус- тимый стандартом!) разброс параметров сигналов, которы- ми обмениваются телефон и карта в процессе совместной работы. Проявляться такой эффект может, например, толь- ко при определенных условиях: по мере разряда аккумуля- тора, в жару или на морозе и т.п. Особый вопрос составляют так называемые «лоченые» телефоны, в которых установлена блокировка SP lock (SIM- lock), разрешающая работу телефона только в конкретной сотовой сети. Ее целью является «привязывание» абонента, т.е. создание ситуации, при которой человек, купивший те- лефон у определенного оператора, не имел бы возможнос- ти перейти с этим телефоном в другую GSM сеть. Технически данный метод защиты реализуется програм- мно и может быть осуществлен различными способами, но суть его заключается в следующем. Оператор заказывает у производителя партию телефонов, на которые в процессе изготовления устанавливается специальная версия програ- ммного обеспечения, содержащая защиту на основе уни- кальной совокупности кодов оператора (NCC) и страны расположения сети (МСС). Так как эти же коды содержит и SIM-карта, то при каждом включении телефон сверяет эти коды. Если они совпали, то телефон работает нормально, если нет - на экране появляется соответствующая надпись. В случае необходимости данный вид защиты может быть снят путем ввода прямо с клавиатуры телефонов специаль- ных кодов разблокирования SIM-lock, обычно поставляе- мых производителем вместе с партией телефонов. Другим способом отключения блокировки (поскольку никаких ап- паратных изменений в телефоне для ее ввода не произво- дилось) является замена программного обеспечения. Опе- рация не очень сложная и вполне может быть выполнена кустарными методами. Строго говоря, если вновь установ- ленное программное обеспечение вполне корректно, то и телефон будет работать без ошибок. Если же это требова- ние не соблюдено, то в работе телефона могут наблюдать- ся самые различные отклонения: периодически такой аппа- рат будет пытаться снова зарегистрироваться в сети, будут блокироваться исходящие вызовы, окажутся недоступными некоторые разделы меню и т.п. Особый вопрос составляет стойкость SIM-карт против взлома. Именно для противодействия подобным попыткам вся служебная часть перепрограммируемой памяти SIM- карты, где хранятся специальный международный идентифи- кационный номер абонента мобильной связи (International Mobile Subscriber Identity - IMSI), его индивидуальный шиф- ровальный ключ (Ki) и программа криптографического алго- ритма (АЗ), построена так, что информация из нее доступна только внутреннему процессору SIM-карты и никаким спо- собом не может быть считана извне. Благодаря таким мерам «взлом» SIM-карты возможен только методом прямого под- бора необходимых номеров, что достижимо лишь в случаях, когда карта на длительное время попадает в руки злоумыш- ленников. Но даже против таких действий во всех новых картах имеется специальная защита, основанная на ограни- чении общего числа допустимых обращений к карте, после достижения которого она блокируется и перестает работать. Это число задается достаточно большим, чтобы не прояв- ляться при нормальном использовании SIM-карты в телефо- не в течение всего реального времени «жизни» этих изде- лий. Однако установленное ограничение существенно мень- ше числа обращений, обычно требующихся для подбора но- меров при взломе карты. Другими словами, SIM-карта дос- таточно надежно защищает абонента от различных попыток незаконного пользования связью за его счет. SIM интерфейс Обмен информацией происходит через SIM интерфейс, расположенный в одной из микросхем. Он содержит выклю- чатель питания, порт ввода-вывода, обнаружитель карты, о I со А W И Q SO9L3 I'nOZZ N 909 Ю 'del РА 11 '2007
приемник данных и логику переключателя уровней. SIM ин- терфейс - электрический интерфейс между SIM-картой и мо- бильным телефоном. Он может быть запрограммирован для поддержки SIM-карт с уровнями сигналов 3 В и 1,8 В. Нап- ряжение, питающее SIM, выбирается процессором телефо- на. Связь данных между картой и телефоном асинхронная полудуплексная. Тактовая частота карты в системе GSM 1,083 МГц или 3,25 МГц. Фрагменты схем SIM интерфейса приведены на рис.2 (Siemens С70) и рис.З (Nokia 8800). Клавиатура Клавиатура всех мобильных телефонов матричная и подключается в большинстве случаев непосредственно к UPP процессору (рис.4). Нажатие клавиши обнаруживает- ся программной процедурой сканирования. Когда какой- либо из контактов замыкается, процессор вырабатывает сигнал прерывания и начинает процедуру просмотра состо- яния клавиатуры. Таким образом и определяется пара замкнутых контактов, а значит, нажатая клавиша. FM Радио FM радиоприемник в телефоне представляет собой функ- ционально законченный чип, имеющий электронную наст- ройку с блоком выбора станций и демодулятором. Его можно настроить программно на европейский, США и японский FM диапазоны. Звуковой сигнал поступает в наушники телефо- на. Антенной радио служит один из проводов наушников. Полифонический звонок Используется для воспроизведения служебных сигналов и мелодий при вызове, дублирования звуком нажатия кла- виш и выдачи предупреждений для пользователя. Управля- ется PWM (широтно-импульсно модулированным) сигна- лом, который вырабатывает специальный чип. Излучателем чаще всего является обыкновенный динамик, но встречают- ся также пьезоизлучатели. Виброзвонок Виброзвонок производится вибромотором по сигналу поступающего вызова. Управляется PWM сигналом. Вибро- мотор - это микроэлектродвигатель с эксцентриком на валу. ИК модуль И К связь поддерживает скорости от 9600 бит/с до 1,152 Мбит/с на расстоянии до 80 см. Связь по ИК каналу полудуплексная. Длина переданного И К импульса зависит от скорости передачи. Когда скорость передачи 230,4 Кбит/с или меньше, используется длина импульса - макси- мум 1,63 мкс. Если скорость передачи установлена в 1,152 Мбит/с, длина импульса 154 нс. Микрофон Микрофон мобильного телефона, по сути, является электрическим конденсатором, у которого мембрана, воспринимающая звук, играет роль его обкладки (одной из пластин). Колебания мембраны преобразуются схемой телефона в переменное напряжение, которое усиливается и т.д. Цепи микрофона имеют электростатическую защиту (ESD). Микрофон довольно трудно вывести из строя. Ос- новными причинами неисправности являются попадание на него грязи и, естественно, удары и прочие механичес- кие нагрузки. Динамик Динамик телефона - это динамический наушник с соп- ротивлением 32 Ом. Конструкция его аналогична большим динамикам, только в микроисполнении. Представляет со- бой катушку из очень тонкого провода, жестко связанную с подвижным диффузором из тонкой пленки на магните. Ти- пичными неисправностями являются: обрыв обмотки катушки вследствие работы на больших громкостях звука - катушка именно обрывается, а не пере- горает (это касается и полифонических головок); хрипение вследствие попадания на диффузор в районе магнита мелких железных опилок. РА 1 Г2007 Современные телекоммуникации
Современные телекоммуникации КисПапазон честного партнерства Сфера деятельности: оптовая и розничная продажа, сервис и производство комплектующих для приема спутни- кового, кабельного и эфирного телевидения: конверторы Single, Twin, Quad, Octo, коммутаторы DISEqC, моторизо- ванные системы с позиционером, коаксиальный кабель, ан- тенны алюминиевые и стальные диаметром от 0,5 до 2,4 м, консоли 200-435 мм, консоли разборные 330-550 мм, крепления. Директор Кубрак Дмитрий Михайлович Globo в КисНапазоне Компания «Kyfli» на рынке систем спутникового телеви- дения с 1996 г. Начинали с продажи цифровых приемников спутникового сигнала торговых марок GLOBO, Digital, Opticum во Львовской обл. и по Украине в целом. Со време- нем вышли на просторы России, Белоруссии и других стран СНГ. В 2003 г. в городе Львове налажено собственное про- изводство. В настоящее время «Kyfli» является официаль- ным лицензиатом торговых марок GLOBO, Digital,Opticum. Создана сеть представительств в Украине. Сегодня мы представляем Вам цифровые спутниковые ресиверы Globo 7010А/ 7010А PLUS, а также Globo 8010А/8020А/8100А/8100А PLUS/8200А/8300А Globo 7010А, 7010А PLUS. Оба приемника относятся к бюджетному классу, а, сле- довательно, доступны любому потребителю. У них одинако- вое схемотехническое исполнение, одно и то же програм- мное обеспечение, сходное конструктивное решение и ком- поновка. Приемники адаптированы для приема открытых DVB-S трансляций в широком диапазоне скоростей передачи и уровней входного сигнала. Ресиверы Globo 7010А /7010А PLUS выполнены в кор- пусах среднего размера (300x235x65). Цвет корпусов - серебристый и черный. Отличаются друг от друга дизайном передней панели и количеством кнопок управления, распо- ложенных на ней. ЧП «Kyfli» Городоцкая, 174, Львов, Украина 79022, а/я 9449 Тел. +38 032 295 52 67, +38 032 245 19 77 (многоканальный) Факс +38 032 295 52 68 Е- mail: kudi© kudi.com.ua www.kudi.com.ua Модель 7010А - зеркальная передняя панель строгого дизайна, минимальное число элементов управления. На пе- редней панели размещены кнопки включения дежурного режима STANDBY и переключения каналов «ж» и «ж «. Модель 7010А PLUS - зеркальная передняя панель в черном корпусе. Globo 8010А/8020А/8100А/8100А PLUS /8200А/8300А Для примера рассмотрим модели 8100А и 8100А PLUS: Модель 8100А - матовая передняя панель, визуальный акцент на дисплей. На передней панели имеются кнопки включения дежурного режима STANDBY, переключения ка- налов «СН+» и « СН-», управления уровнем громкости «VOL+» и « VOL-». Модель 8010А выделяется наличием расширенного на- бора кнопок управления передней панели, что дает возмож- ность производить настройку приемника без использования пульта ДУ. К ним относятся: кнопка включения дежурного ре- жима STANDBY, переключения каналов «СН+» и « СН-», уп- равления уровнем громкости «VOL+» и « VOL-» (они же вы- полняют функции навигации при работе с меню экранной настройки), кнопки выбора режимов «MENU» и «ОК». Модель 8100А PLUS выполнена в черном корпусе. Представленные модели 8-тысячной серии выполнены в различном дизайне с тем, чтобы каждый покупатель мог выбрать себе приемник по «вкусу». Кроме более разнообразного дизайна, ресиверы 8-ты- сячной серии отличаются от 7-тысячников Globo обновлен- ным программным обеспечением. Они более надежны и удобны в эксплуатации. Конструктивные и технические ха- рактеристики приемников 8-тысячной серии аналогичны моделям 7-тысячной серии и приведены в таблице 1 По оценке эксперта журнала «ТелеСпутник, С.-Петер- бург» Геннадия Алешина, (в этом году ресиверы Globo про- ходили там тестирование) особенность этих приемников сос- тоит в сочетании стандартных эксплуатационных возможнос- тей с необычными сервисными режимами поиска и просмот- ра каналов. Г. Алешин также отметил, что качество монтажа и используемая комплектация свидетельствуют о высоком техническом уровне исполнения данных приемников. Продолжение следует. РА 11'2007
Фирма СЭА представляет новый цифровой осциллограф С8-62 Основные технические характеристики: Дисплей Разрешение Частота Число каналов Дискретизация Питание Габариты Вес 8” TFT ЖКИ 640*460 VGA цветной 60 МГц 2 250 Мвыб/с 100-240В, 50 Гц, CAT II 350 мм х 157 мм х 120 мм 1 кг электроника gyГ* Д компоненты электротехника RK & технологии web-site: www.sea.com.ua e-mail: info@sea.com.ua iwicn, j лраппа, факс. 044 296-24-10 rua www.sea.com.ua 3535 грн. Цена приведена с учетом НДС и действительна с 10.07.2007 по 31.12.2007 Торговая марка: ® ООО “СЭА Электронике’ Наш адрес: ул. Краковская, 36/10 к г. Киев, Украина, 02094 тел. 044 296-24-01 ( e-mail: info@sea.com.ua www.sea.com.ua Четверта спец1ал!зована виставка ЕЛЕКТРИКА м. Льв!в, вул. Мельника, 18, палац спорту «Украина» 5-7.03.2008 Тематичы роздан виставки: виробництво, передача та розподт електроенергп; комутац|йн! апарати; кабел! та проводи; силова електрон!ка; контрольно-вим1рювальна технка; пристро! захисту та автоматики; освилення; електро1нсталяц!я Партнер виставки Генеральнии спонсор Спонсор виставки V UKRAINE Генеральний партнер 1нформац1йн1 спонсори Генеральний 1нформац|йний спонсор 1HF4TPD PROLFCTRO.nto | oelec.ru | MtiLWijg мц « mi EHWffr «акьиЛлвета G Орган юатор: Агентство маркетингу та розвитку тел.: (032) 244-11-91 240-24-54 www.amd-ukr.com.ua amd @ amd-ukr.com.ua Электротехническим > ПЫИ0К
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ СВЕРХМОЩНЫХ СВЕТОДИОДОВ! www.pitaemled.biz комплексные решения техническая поддержка лсо.71пи».ап«.и2
индексы: 74435,01567,08045,08046 ТСН) METEOR енросегитеп э elec.ru чий 1нформащйнии спонсор г <j: ринии 1нформац1инии спонсор • 'Финикии 1нформащинии 111'ОнСОр Электротехнический > рынок 7-а СП ЕЦ1 АЛ ВОВАНА ВИСТАВКА енергетики, енергозбереження та електротехнки з м!жнародною участю ЕНЕРГОПРОМ-200Е бЛРЕЗНЯ ТОВ "Експо-центр "МЕТЕОР", 49008, УкраТна, м. Днтропетровськ, вул. 1м. О.М. Макарова, 27а тел.: +38 (056) 373-93-70, +38 (0562) 357-357, e-mail:energoprom@expometeor.com httn!//www.RxnnmRtRnr.cnm