Egyszerű hobbiáramkörök

FESZÜLTSÉGJELZŐ KÉSZÜLÉK

Azt nehéz előre meghatározni, hogy kinek mikor és mennyire lesz fontos valamilyen készüléket, berendezést viszonylag mostoha körülmények között akkumulátorról működtetni. Mint ilyenkor általában lenni szokott, az akkumulátor energiáját csak szigorú beosztással szabad fogyasztani, mert pótlására, töltésre éppen az említett körülmények miatt nincs lehetőség. Beosztani viszont csak olyasmit lehet, aminek a mennyisége ismert. Egy akkumulátor kapacitásának esetében ez a mennyiség ismerete elég körülményes, és ha a rendelkezésre álló elektromos energiát valahogy mégis sikerül megállapítani, akkor azt hajszálpontosan szinte lehetetlen beosztani. Ehhez ugyanis pontosan ismerni kell az akkumulátor fizikai állapotát, a fogyasztás nagyságát, időtartamát stb. és még számos más körülményt, amik viszont megint más körülményektől függően állandóan változhatnak. A bonyolult elméletek helyett van egy sokkal egyszerűbb megoldás, ami ha nem is hajszálpontos, de a gyakorlatban megfelelő eredményt ad. Ebben az esetben azt lehet kihasználni, hogy az akkumulátorok töltöttségi állapotáról nagyjából megbízható adatot szolgáltat a kapocsfeszültségük nagysága. Ha ezt a kapocsfeszültséget valamilyen egyszerű módon mérjük vagy jelezzük, akkor az akkumulátor állapotáról folyamatosan képet alkothatunk.
Amikor valamilyen akkumulátor kapocsfeszültsége nagyságának megállapításáról vagy csak a jelzéséről van szó, akkor ez nem más, mint egyenfeszültség mérés. Az akkumulátor feszültsége tehát elvileg mindenkor egy egyszerű egyenfeszültség-mérő műszerrel megállapítható. Viszont az akkumulátor ilyen módon történő folyamatos műszeres ellenőrzése körülményes és kényelmetlen, továbbá a hozzá használt műszer miatt nem is a legolcsóbb megoldás. Sokkal egyszerűbb és áttekinthetőbb, ha az 1. ábrán látható áramkört kapcsoljuk az akkumulátorra. Ez az áramkör tulajdonképpen egy bármihez használható feszültségjelző, ami most egy szokványos, 12 voltos autóakkumulátor figyelésére alkalmas összeállításban van. Az 1. ábrán látható kapcsolást azonban a 12 voltnál kisebb és nagyobb egyenfeszültségek, illetve egyenfeszültség tartományok folyamatos figyelésére is lehet használni, de ehhez megfelelően át kell alakítani, pontosabban néhány ellenállást ki kell cserélni.
Az 1. ábra egy általánosan használható feszültségjelző áramkör kapcsolási rajzát mutatja. Az LM3914-es IC egy LED-es kijelző-meghajtó, ami kijelző bármilyen mennyiséget mutathat, ha az a mennyiség valamiképpen valamilyen egyenfeszültséghez kapcsolódik. Például a hangfrekvenciás készülékeknél a kivezérlés mértékét ehhez hasonló LED-es áramkörök mérik, miután az egyénirányított hangfrekvencia szolgáltatja azt az egyenfeszültséget, amit a kijelző valójában képes mutatni. Maga az LM3914-es meghajtó IC tíz, párhuzamosan kapcsolt komparátort tartalmaz, továbbá egy 1,25 voltos referencia feszültségforrást és a komparátorok referencia ágában még egy ellenállásosztót. Az 1. ábra kapcsolásában a komparátorok közös bemeneténél, azaz az LM3914-es IC 5-ös kivezetésénél, az R1 és R2 ellenállások egy olyan feszültségosztót alkotnak, ami a 12 voltos akkumulátorokra általában jellemző legkisebb, 10,5 volt és legnagyobb, 15 volt között változó kapocsfeszültséget 2,61 volt és 3,72 volt közé osztja. A komparátorokra, vagyis az IC bemenetére ezáltal csak 1,11 volt nagyságú egyenfeszültség változás kerül. Könnyen belátható az, hogy az áramkörrel jelzett egyenfeszültség nagysága, illetve tartománya tulajdonképpen csak a bemeneti feszültségosztón múlik, pontosabban az áramkört a mostanitól eltérő nagyságú egyenfeszültség jelzésére az R1 és R2 ellenállások alkotta osztóval lehet alkalmassá tenni.
Mielőtt az áramkört használnánk célszerű egy műszer és a P1-es valamint a P2-es trimmerpotenciométerekkel beállítani, illetve hitelesíteni. Az első LED 10,5 voltos egyenfeszültségnél, az utolsó pedig 15 voltnál kapcsoljon be. A P1-es trimmerpotenciométerrel a jelzett egyenfeszültség tartomány nagyságát – ami most 1,11 volt – a P2-es trimmerpotenciométerrel pedig a kijelzés nullpontját, azaz a 10,5 voltos alsó egyenfeszültség határt kell beállítani. Ezután a feszültségjelző 10,5 volttól kezdve minden 0,5 voltos változásra egy-egy LED-et bekapcsol. A LED sor attól függően, hogy az LM3914-es IC 9-es kivezetése hova van kötve, vagy pontszerűen vagy vonalban világít. Amikor az IC 9-es kivezetése a pozitív telepfeszültségre van kapcsolva, akkor a LED sor vonalban világít. Ha a 9-es kivezetés szabadon marad, tehát nincs sehova bekötve, akkor a LED sor pontszerűen világít. Ez az utóbbi ugyan takarékosabb, de a kevésbé áttekinthetőbb megoldás.

ALACSONYFREKVENCIÁS SZŰRŐ

A minőségi hangtechnikában gyakran jelentkező probléma, hogy a nagy teljesítményű erősítőláncba olyan alacsonyfrekvenciás zajok, zavarok kerülnek, amik az egész rendszer működését alapvetően veszélyeztetik. Azelőtt, amikor még az analóg, most már hagyományos PVC lemeznek nevezett hanglemezek voltak a piacon az uralkodók, a hozzájuk való lejátszók mechanikái, főleg a tányérok csapágyazásai keltettek a hangszedőkben néhány hertzes, tehát már nem hallható, igen alacsonyfrekvenciás zajokat, zörejeket. Ezek a jelek tulajdonképpen semmi másra nem voltak jók csak arra, hogy az esetleg jó minőségű erősítőket a hozzájuk kapcsolt hangsugárzókkal fölöslegesen és kockázatos teljesítménnyel a rezonanciapont alatt működtessék.
Ma egy átmeneti és emiatt érdekes helyzet állt elő. A digitális technika térhódítása miatt a hagyományos hangtechnikai eszközök, erősítők, hangsugárzók stb. egy kényszerű de hatalmas fejlődésen mentek keresztül. Ezt határozottan a hanghordozók digitalizálása, pontosabban a CD-k, a DAT-ok, a MINIDISK-ek stb. provokálták ki. Ellenben az is kiderült, hogy az az agyonszidott régi, analóg lemezek is sokkal többet tudnak, illetve tudtak, mint amit a korabeli technikával ki lehetett szedni belőlük. Ma egyértelműen kiderült, hogy a digitális hanghordozókhoz felfejlesztett kiváló hangtechnikával a régi analóglemezeket lejátszva is pótolhatatlan és kiváló minőséget lehet kapni. Csakhogy egy veszély sokkal fokozottabban előjött ma mint amennyire megvolt régen. Ha ugyanis a digitális technikához "feltuningolt" hangtechnikára egy hagyományos, analóg lemezjátszót kapcsolunk, akkor biztosan számíthatunk arra, hogy a már említett nagyon alacsonyfrekvenciás jelek, amiket a hangszedő mindenképpen összeszed, a berendezéseket előbb vagy utóbb tönkreteszi. A néhány hertztől sok kilohertzig terjedő sávszélességű, többszáz wattos, kifogástalan impulzusátvitelű erősítőket és a rájuk kapcsolt többutas hangsugárzó rendszereket nem csak kizárólag az analóg lemezjátszók veszélyeztetik. Ilyen veszélyesen alacsonyfrekvenciás jelek sokféleképpen és sok helyről keletkezhetnek és ezek alól a CD játszók és a DAT magnetofonok, rádió tunerek, műholdas digitális vevők stb. sem kivételek. Az álltaluk keltett digitális recsegések sem frekvenciában sem teljesítményben nem korlátozottak, hiszen a rendszer ilyenkor teljesen összeomlik, minden szabályozás, belső ellenőrzés teljesen megszűnik és az ekkor keletkező kiszámíthatatlan jelek a hangcsatornába kerülve pontosan alkalmasak arra, hogy az erősítő berendezéseket és a hangsugárzókat akár azonnal tönkretegyék.
Léteznek olyan készülékek, áramkörök, amik kimondottan a nagy teljesítményű erősítőket és hangsugárzókat védik a túlzott impulzus jellegű igénybevételektől. Márpedig a digitális hangfelvételek tele vannak ilyen részletekkel, a használatuk tehát mindenképpen indokolt lenne. Elterjedt hiedelem az is, hogy az ilyen védőáramkörök, különösen azok a fajták, amik az aktív hangutakban vannak bekapcsolva, esetenként a minőséget erősebben korlátozzák. A kifogás lényege az, hogy a védőáramkörök ottléte nem csak akkor hallatszik, amikor azok ténylegesen kifejtik hatásukat, hanem azoknál a dinamikusabb részleteknél is, amikor működésükre még egyáltalán nincs szükség. Az tény, hogy az analóg és a digitális hangtechnika közötti lényeges minőségi különbség egyik alkotója az az élethű dinamika, amit a digitális hangrögzítés, különösen a húszbites rendszerekkel produkálni képes, és a védőáramkörök ezt a dinamikát korlátozhatják. Ez részben mindenképpen igaz és emiatt mérlegelni kell: vagy alkalmazom a védelmet és a berendezések az alig észrevehető minőségváltozás mellett biztonságban vannak, vagy kell a maximálisan kihozható minőség és vállalom a berendezések tönkremenetelének kockázatát.
Hatékony védelmi megoldást jelent és emellett a minőség szinte észrevehetetlen változását idézi csak elő az, ha az aktív hangfrekvenciás láncba, a végerősítők elé egy nagyon jó minőségű, különleges, alacsonyfrekvenciákat elnyomó szűrőt kapcsolunk. A 2. ábrán egy Csebisev-karakterisztikájú, nagymeredekségű alulvágó, azaz felüláteresztő szűrő kapcsolási rajza látható. Sztereó rendszerekhez oldalanként egy-egy ilyen szűrőt kell a hangfrekvenciás végerősítő bemenetei elé kapcsolni. A szűrő különlegesen jó minőségű, amit az adatai is tükröznek: alsó határfrekvenciája 18 hertz, ettől lefelé 10 hertzen a csillapítása már 35 decibel, felfelé pedig egészen 3 megahertzig az átvitel 0,5 decibelen belül egyenletes! Ezekből az adatokból az következik, hogy a szűrő csak azokat az alacsonyfrekvenciás jeleket csillapítja, amiket a hangsugárzók már egyébként sem képesek feldolgozni, ugyanis a 20 hertz alá eső frekvenciák többnyire már a sugárzórendszerek rezonancia frekvenciája alá esnek, csak torzításokat okoznak. A szűrő kifogástalan fázis- és amplitúdó átvitele a 18 hertztől fölfelé eső tartományokban, ahol az ingadozás mindössze 0,5 decibel és ez gyakorlatilag elhanyagolható mértékű, az eredeti átvitel minőségét, többek között a már említett dinamikát egyáltalán nem befolyásolja. A jó eredményekhez az szükséges, hogy a szűrőbe épített 470 nanofarados kondenzátorok kifogástalan minőségűek, ennélfogva legalább egy százalékon belül egyformák legyenek. A szűrő oldalanként körülbelül 4 milliampert fogyaszt, ami sztereóban nem éri el a 10 milliamperes terhelést sem. A szűrő összeállításánál a hangfrekvenciás árnyékolásokra ügyeljünk.

KIS ZAJÚ, KÜLÖNLEGESEN JÓ MINŐSÉGŰ ELŐERŐSÍTŐ

Az EM 97/11. számában az Egyszerű hobbiáramkörökben, azaz jelen cikksorozathoz tartozóan szó volt a RIM Electronic forgalmazta SSM típusú IC-kről. Ezekről a maguk nemében különleges IC-kről azt kell tudni, hogy mindegyik típusuk egy-egy komplett hangfrekvenciás fokozatot, nagyobb egységet tartalmaz kiváló minőséggel. A 3. ábrán most az SSM2016-os IC-re épülő, komplett hangfrekvenciás előerősítő kapcsolási rajza látható. Az előerősítő szimmetrikus bemenettel, különlegesen alacsony zajjal és 150-600 ohmos bemeneti impedanciával rendelkezik. Erősítése 3,5 és 1000-szeres között változtatható, illetve beállítható.
Az SSM IC-k kimondottan arra valók, hogy velük szinte professzionális színvonalú, de amatőr célú hangfrekvenciás berendezéseket lehessen készíteni, akár otthoni stúdió célokra. A rendszert ekkor annak kell részletesen megterveznie, aki azt megépíti. Itt most arról van szó, hogy a különböző hangfrekvenciás csatornákba változóan beiktatott készülékek számától és hatásuktól függően más és más erősítési igény lép fel. Például más az erősítési igény egy mikrofonszintű bemenettel és egy úgynevezett vonalszintű bemenettel rendelkező csatorna között. Adott esetben egy hangcsatornának azonban mindkettő fogadására alkalmasnak kell lennie, de lehet a csatorna csak mikrofonszintű vagy csak vonalszintű stb. Mindezeket a kérdéseket a rendszer tervezésénél a felmerülő és lehetséges igények szerint előre meg kell határozni és az áramkörök, többek között az első fokozatok erősítését is ennek megfelelően kell beállítani.
A 3. ábra kapcsolásában az SSM2016-os IC alkotta fokozat erősítését gyakorlatilag az R3 ellenállással lehet meghatározni. Pontos nagyságát a következő egyszerű képlettel lehet kiszámítani:
A = [(R1+R2)/R3] + [(R1+R2)/(R4+R5)]
Egyszerűbben az erősítési, azaz az
A = 10 kiloohm/R3 + 3,5

A 3. ábrán az R3 ellenállás, ami tulajdonképpen az SSM2016-os IC 4-es és 5-ös kivezetései között van, 10 ohmos nagyságú, ami az előerősítőt: A = 10000/10 + 3,5 végeredményképpen körülbelül 1000-szeres erősítésre állítja be. Az előerősítőnek tehát a 10 ohmos R3 ellenállással 60 dB-es erősítése van. Ekkora erősítésnél már az egyik legnagyobb problémát a bemeneti zajok okozhatják. Egy erősítő jó tulajdonsága többek között döntően a jel-zaj aránytól függ. Az SSM2016-os IC bemeneti zaja 800 pikovolt/négyzetgyök hertz, ami elismerésre méltóan kis érték. Emiatt a fokozat jel-zaj aránya jobb lehet, mint 90 decibel. Ezt a digitális technikához is használható jó eredményt csak a bemeneti, zajszegény ellenállások használatával lehet megtartani. Ha ugyanis az IC szimmetrikus bemeneténél levő két 10 kiloohmos ellenállás nem fémréteg, jó minőségű zajszegény típus, akkor rosszabb esetben a fokozat erősítésének ezek a bemeneti ellenállások okozta zajok szabnak határt.
Az SSM2016-os IC-re épülő hangfrekvenciás előerősítő torzítása gyakorlatilag a teljes beállítható erősítési tartományban, egyetlen frekvencián és egyetlen kivezérlésmódban sem éri el a 0,1 százalékos mértéket! A C1-C2-C3 kondenzátorok az előerősítő frekvenciamenetének kompenzálására, kiegyenlítésére szolgálnak. Közülük a C1 például a 120 pikofarados nagyságával az előerősítő frekvencia-átvitelének felső határát a jelenlegi ezerszeres erősítés mellett 450 kilohertzen tartja. A P jelű trimmerpotenciométerrel a bementi offset-feszültség állítható nullára. A fokozat 9 és 36 volt közötti szimmetrikus feszültségekkel táplálható, a fogyasztás ennek megfelelően 12 és 15 milliamper között van.

MAGNETOFON ERŐSÍTŐ

A háztartásokban az eldobható hulladékok közé egyre gyakrabban kerülnek a különféle használt, többé-kevésbé tönkrement elektromos készülékek. Némelyik darab még jobb sorsra lenne érdemes annál, mint hogy a szemétben végezze, azonban a könyörtelen piaci érdekek miatt a javításukhoz már nem lehet alkatrészeket találni. Az tapasztalható, mintha az egész javítóipar csődbe került volna. Ha valaki valamit meg akar javítatni, akkor ezzel szinte lehetetlen feladat elé állítja magát. Pedig ami régi az nem biztos, hogy rossz és ami nem működik azt nem biztos, hogy azonnal szemétre kell hajítani, vagy egy újabb agyonreklámozott típusra kell kicserélni. Lehet, hogy az új még feleannyi ideig sem tart ki majd, mint a régi.
Jó példa az a rengeteg féle és fajta telepes rádió és kazettás magnetofon, amik szinte már annyira, úgynevezett "egyszer használatos" portékákká váltak, hogy javításukra sokan egyáltalán nem is gondolnak. Az olcsó és nagy tömegben gyártott telepes készülékek ára néhány száztól néhány ezer forintig terjed, tehát a takarékoskodást valóban nem a javíttatásukkal kell elsősorban megoldani. A telepekre egyébként sokkal többet költünk, mint amennyibe akár több készülék is kerülne. Eldobni mégsem kell őket, mert a rosszakból legtöbbször mindig egy jót lehet csinálni. Rendszerint az elektronika hibásodik meg, amit az olcsó minőség miatt valóban nem mindig lehet vagy sokszor nem is érdemes javítani. A kazettás magnetofonok mechanikái viszont időállóbbak és a kisebb hibáik egyszerűen javíthatók. Ez esetben megérheti a még jól működő mechanikákhoz egy egyszerű, de emellett kiváló minőséget szolgáltató elektronikát építeni.
Egy kazettás magnetofon mechanikához egy komplett, új elektronikát építeni, első hallásra nem tűnik a legegyszerűbb feladatnak. Ha azonban a 4. ábra kapcsolási rajzára tekintünk, akkor ez a feladat már nem is látszik olyan nehéznek. A TDA1522-es IC-nek köszönhetően ezt a kazettás magnetofon erősítőt bárki, aki már egy kicsit is foglalkozott integrált áramkörös kapcsolások megépítésével, minden nehézség nélkül összeállíthatja úgy, hogy az működni is fog. A TDA1522-es IC két olyan jó minőségű műveleti erősítőt tartalmaz, amik kimondottan hangfrekvenciás célokra alkalmasak.
Mielőtt a munkához kezdenénk, előtte azért néhány dolgot gondoljunk végig. A témát kétfelől is megközelíthetjük: vagy tetszik az ötlet és az IC-s magnetofon erősítőhöz keresünk egy mechanikát, vagy fordítva; van egy működő mechanikánk és ehhez elektronikát készítünk. Bármi legyen az áramkörépítés indítéka, azt mindenképpen egyeztessük, hogy a mechanikát hajtó motor feszültsége hozzáigazítható-e az TDA1522-es IC minimálisan 7,5 voltos tápfeszültségéhez. A kettő vagy három 1,5 voltos teleppel működő kazettás készülékek motorjai rendszerint 2,5 vagy 3 voltosak és az állandó fordulatszámot egy feszültségstabilizátor biztosítja. A magasabb telepfeszültséget a stabilizátor állandó értékkel a motorhoz szabályozza mindaddig, amíg a kimerülőfélben levő telepek szolgáltatta feszültség nagyjából a motor feszültségére nem csökken. Az TDA1522-es IC tápfeszültsége 7,5-től 23 voltig terjedhet, rendszerint 9 vagy 12 voltos tápfeszültséggel használják, áramfelvétele 5 milliamper körüli. Ha a mechanikát forgató motor az új telepfeszültségnél kisebbről működik, akkor a saját szabályozóját mindenképpen meghagyva, illetve annak bemenetére a magasabb telepfeszültséget a régivel azonos feszültségű stabilizátor IC-vel lecsökkenthetjük.
A 4. ábrán látható erősítő némiképpen más lesz, mint ami korábban a magnetofonban volt. Ha egy dekket látunk el az új elektronikával, akkor nem lesz lényeges változás, de ha egy végerősítővel rendelkező hangszórós vagy fülhallgatós készülék felújításához kezdünk, akkor az TDA1522-es IC mellé még egy hasonlóan egyszerű végerősítőt is be kell építeni. A TDA1522-es IC kimenetei 720 millivoltos, illetve maximálisan 1,5 voltos, úgynevezett vonali hangfrekvenciás feszültséget szolgáltatnak, amikkel elvileg egy fülhallgatót meg lehet hajtani, ha az kellően magas impedanciás.
A kazettás magnetofon lejátszó fejének tekercsei csatoló kondenzátorok nélkül közvetlenül csatlakoznak a TDA1522-es IC bemeneteihez. A csatoló kondenzátorok elhagyása lényeges minőségi javulást eredményez, ami tulajdonképpen az IC 200 kiloohmnál nagyobb bemeneti impedanciájának és az elhanyagolhatóan kicsi, 5 nanovolt/négyzetgyök hertz nagyságú bemeneti saját zajának köszönhető. A kazettás magnetofonok lejátszófejei rendszerint 300 ohmos impedanciával és 80 millihenrys induktivitással rendelkeznek, amit elvileg nem szabadna terhelni, de ez a gyakorlatban soha nem valósítható meg. Az viszont könnyen belátható, hogy egy 300 ohmos forrásimpedancia számára, amit a lejátszófej testesít meg, egy 200000 ohmosnál is nagyobb csatlakozás, ami a TDA1522-es IC bemenete és a lejátszófej számára a terhelést jelenti nem akkora, hogy számottevően terhelő legyen. A lejátszófejek impedanciájának eltérései sem okozhatnak különösebb problémát, ezért elsősorban a fejtükör és a légrések épségét ellenőrizzük. Erősen kopott, elhasználódott fejhez nem érdemes már új elektronikát kapcsolni.
A 4. ábrán levő kapcsolásban az IC-hez csak néhány külső alkatrész kapcsolódik. Ezek közül a fokozat erősítését az RE jelű ellenállások határozzák meg. A lejátszófejek tekercseiben a légréseik előtt elhaladó szalag gerjesztette mágneses mezőtől csak néhány millivoltos hangfrekvenciás jelek indukálódnak. Ezeket a parányi feszültségeket jócskán fel kell erősíteni ahhoz, hogy az IC kimenetén már használható mértékű hangfrekvenciás jelek adódjanak. Emiatt a TDA1522-es IC-vel felépülő kapcsolás tulajdonképpen egy előerősítő, aminek az erősítése ennek megfelelően körülbelül 90 decibel. Pontosabban a fokozat erősítése:
A = 1 + 140k / RE, ahol a 140k nem más mint a TDA1522-es IC műveleti erősítőinek belső, 140 kiloohmos visszacsatoló ellenállásai.
A mágneses hangrögzítés ismert fogalma a magnetofonoknál a szalag sebességétől is függő lejátszási korrekció. A kazettás készülékeknél az egységesítéshez fontos szabvány a 315 hertzes frekvenciát jelölte ki mint "nulladecibeles" vonatkoztatási pontot. A lejátszáskor szükséges frekvencia-erősítés korrekció a 315 hertznél kisebb frekvenciákon néhány decibeles fokozatos emelést, nagyobb frekvenciákon pedig néhány decibeles fokozatos csökkenést eredményez. Ezt a lejátszási frekvenciafüggő korrekciót a TDA1522-es IC műveleti erősítőinek visszacsatolásaiban oldalanként az R ellenállások és a C kondenzátorok hozzák létre. A szabványos "Compact Audio Casette" 4,75 cm/sec szalagsebességnél a hagyományos vasoxid alapanyagú szalagokhoz felvételnél 120 mikroszekundumos időállandójú előkiemelést ír elő, tehát a lejátszási korrekciónak is ennek megfelelőnek kell lennie ahhoz, hogy a szalagra felvett információ frekvenciamenete korrekt legyen. Az ehhez szükséges beállítás látható a 4. ábrán, ahol a 22 nanofarados C kondenzátor mellett 5,6 kiloohmos R ellenállás van. A METALL szalagokhoz 90 mikroszekundumos időállandónak megfelelő lejátszási korrekció kell, R nagysága ekkor mindkét műveleti erősítő visszacsatolásában 4,1 kiloohm. A harmadik alapvető szalagtípushoz, a CHROM szalagokhoz 70 mikroszekundumos korrekció illik, R nagysága ekkor 3,3 kiloohm.
Végül meg kell említeni a TDA1522-es IC 2-es kivezetéséhez csatlakozó úgynevezett MUTE kapcsolót. Ez a K kapcsoló tulajdonképpen az IC-t "süketíti", azaz meggátolja, hogy a műveleti erősítők kimenetén áram folyhasson egyrészt a be- és a kikapcsolások alkalmával fellépő átmenetek idején, másrészt amikor a fej előtt nem fut szalag. A K kapcsolót célszerű a mechanika lejátszást indító részéhez kötni, hogy az a süketítést indításkor automatikusan feloldja.

DIGITÁLIS POTENCIOMÉTER

Erősítők hangerő-szabályozásának legegyszerűbb módja az, amikor a vezérlő jelfeszültséget a bemenetüknél egy potenciométerrel, mint egy folyamatosan változtatható ellenállásokból álló feszültségosztóval leosztják. Azután attól függően, hogy az erősítő milyen minőségi osztályba tartozik, ez a potenciométer vagy kiváló minőségű, vagy csak átlagos alkatrésze az erősítőnek. Ez utóbbi helyzet viszonylag hamar kiderül, mert az ilyen hangerő-szabályozó potenciométer rövid időn belül recsegni kezd. A potenciométerek halálának előjelei kezdetben a diszkrét recsegések, ezek azután később egyre erősödnek, majd az ellenálláspálya kezd több helyen is "kilyukadni". Az, hogy az ellenálláspálya néhol kilyukad azt jelenti, hogy az erősítő a hangerő-szabályozó potenciométer bizonyos állásaiban nem működik, vagy hatalmas recsegések közepette hol megszólal, hol elhallgat. Ilyenkor a hangsugárzók igen nagy veszélybe kerülnek, főleg ha ezt az erősítő teljesítménye is indokolja. A recsegő és a hangsugárzók számára emiatt "életveszélyes" potenciométerek javítására többféle lehetőség is adódik. Első az, hogy a meghibásodott alkatrészt mindig kicserélik, addig amíg van erre lehetőség. A másik, hogy a potenciométer burkolatán egy lyukat fúrnak és az ellenálláspályát különféle elektrolitokkal kenegetik, azonban a teljesen lepusztult ellenállás réteget már nem lehet semmilyen csodavegyszerrel sem pótolni.
Olyan erősítőknél, ahol a hangerőt, azaz a kivezérlést gyakran állítgatják, ott a hagyományos potenciométerek hamar meghibásodnak. Potenciométerek helyett lehet fix ellenállásokból, kisebb-nagyobb lépésekkel olyan feszültségosztót kialakítani, amit azután egy sokállású fokozatkapcsolóra tesznek. Ily módom a potenciométer ellenálláspályáját és a csúszóérintkezőjét egy mechanikusan megbízhatóbb, hosszabb élettartamú és tartósabb érintkezéseket biztosító alkatrész, a fokozatkapcsoló váltja fel. Azonban ez a tökéletes megoldástól még mindig távol van, mert egyik mechanikus érintkezőt tartalmazó kapcsoló sem az. De ha a fix ellenállásokból álló feszültségosztónál a mechanikus kapcsolót egy érintkezők nélküli elektronikus kapcsoló váltja fel, akkor így gyakorlatilag szinte elnyűhetetlen és tökéletesen recsegésmentes hangerő-szabályozót lehet kialakítani.
A mechanikus mozgó alkatrészek okozta recsegésektől garantáltan mentes, digitalizált potenciométer egyik egyszerű megoldásának kapcsolási rajza az 5. ábrán látható. Ebben az áramkörben a folyamatosan változtatható ellenállás-pályát 15 darab fix, 1 kiloohmos ellenállásból álló lánc helyettesíti, ami így tulajdonképpen egy 15 kiloohmos lineáris karakterisztikájú potenciométernek felel meg. A lánc ellenállásainak megváltoztatásával gyakorlatilag bármilyen karakterisztikájú potenciométer utánozható, például logaritmikus. A szabályozandó bemeneti jel a 100 nanofarados kondenzátoron keresztül a 4067-es, 16 csatornás, analóg multiplexer IC-re kapcsolt ellenállásláncra kerül. A 4067-es multiplexer IC csatornái közül egy attól függően, hogy a 4516-os számláló IC-ről BCD kódban milyen vezérlés érkezik, mindig az IC 1-es kivezetésére kapcsolódik. A lineáris ellenálláslánc utolsó tagja egy kondenzátoron keresztül hangfrekvenciás szempontból a földpotenciálon van. A 15 ellenállás ekképpen egy olyan fokozatonként változtatható hangfrekvenciás feszültségosztót alkot, ami osztásának mértékét egy digitálisan vezérelhető kapcsoló szabályoz. A potenciométer tehát ettől digitális és nem attól, hogy a rajta áthaladó hangfrekvenciás jelek digitálisan kódoltak.
Az 5. ábrán látható digitális potenciométer állítása végül is úgy történik, hogy a 4516-os számláló IC-t vagy fel-, vagy lefelé léptetjük azzal, hogy a bemenetére a K1-es kapcsolóval számlálandó impulzusokat adunk. A szabályozás irányát tehát, azt hogy a hangfrekvenciás jeleket csökkenteni vagy növelni lehet, a K2-es kapcsoló állása határozza meg. Ha ez "UP" állásban van akkor a potenciométer felfelé, ha "DOWN" állásban van akkor pedig lefelé szabályoz. Az áramkör harmadik IC-je 4011-es, aminek négy, két bemenetű NAND kapuja közül kettő a K1-es kapcsolót "berezgésmentesíti", egy NAND kapu pedig a téves továbbszámlálást akadályozza. A negyedik, maradék NAND kapu két bemenetét a közös negatív telepoldalhoz kell kapcsolni úgy, hogy a kimenete szabadon maradjon. Ez a "földelés" azért szükséges, hogy a 4011-es IC kihasználatlan kapuja a környezetből összeszedett zavarokkal a vele közös tokban levő többi kapu működését ne zavarhassa.

HELYESBÍTÉS: 1997. novemberi lapszámunkban megjelent "Szellőző ventilátor vezézlés" kapcsolási rajzáról lemaradt egy adat. A BZU41-es FET D-jét a BC547 tranzisztor B-jével összekötő ellenállás értéke: 1MW. Tévedésünkért elnézést kérünk.

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Mocsáry Gábor

Címkék: áramkör

Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Mit érdemes tudni a villamos energia számláról?

Ha valaki ki szeretné zökkenteni magát túlzott nyugalmából, kis izgalomra, vagy bosszankodásra vágyik, az adrenalin szint emeléséhez elegendő valamelyik közüzemi számlát elővennie. Nem nagyon kell...


Milyen áramfejlesztőt válasszunk?

A nem ipari célra használt áramfejlesztők egy- vagy háromfázisú generátorral ellátott, általában benzinmotoros típusok, két- és négyüteműek egyaránt kaphatóak. Áruk jelentősen függ a márka...