Rádiótechnika Évkönyv 2013

INcoMP

Electronics

Alkatrész kis- és nagykereskedelem

EXPORT - IMPORT 2120 Dunakeszi, Fő út 35. V (27) 342-407 www.incomp.hu

E LFA ·m, ";,::.,-:.40.0JO cikk egy katalógusban

Kérje ingyenes katal6gusunkatl WW\Ii. ageta.hu e-maiI; [email protected]

tel: 3aJ256-4288

~ŐI

""K

~E"~"~J

, ~..J.O~

p.~'

skk zenekari

4x GUSO erősítő

~~(Og

~~

ELEKTRON KAPCSOLÓ

Csökkenő

költségek, csökkenő fogyasztás a kvarckristály nélkül működő, 8 bites USB PIC" mikrovezérlökkel

•

A 0.25% pontosságú

belső

órajel lehetövé teszi az USB kommunikációt külső kvarc nélkül is!

A MJcrochip legköltseghatékonyabb es legkisebb USB mikrovezérlő! 14 ... 100 lábszámmal azelsö 8 bites processzorok, melyek egyetlen tokban integralják az LCD vezérlést, a backup telepes RTCC perifériat, és az USB interfészt. A Microchip legujabb USB PIC· mikrokonlrollerelnek.tt'lIemzöJe a beépitett. 0.25% pontosságu 6rajel forrás, mely külső kvarckris tály nélkül is lehetövé teszi az USB kommunik.!ici6t. Ez az első olyan USB mikrovezé rl ő amely kombinálja a 14 ... 100 lábszámot a nagyfok ú perifériaintegrációval és a maxi mum 128 KiS méretu Flash memóriával. Az extrém kis fogyaszlású (XLP) technol6giának köszönhetően az áramfelvétel 35 jlAlMHz aktív és 20 nA alvó állapotban.

A legalacsonyabb költség és legkisebb méret

KEZDJEN 3 EGYSZERÜ LtptSSEL 1. Válasszon alkalmazásához illó periferiakészletet és lábszámot 2. Használja az ingyenes USB szoftverkönyvt árat és illesztőprogramokat a gyorsabb tervezéshez 3. Kezdje el a tervezést kőltségklmélő

A PlCI6Fl45X mikrokontrollerek US8 csatlakozást és kapacitív érintésérzékelést nyujtanak gazdag perifériakészlettel. akár egy 4x4 mm méretü tokban ls.

fejlesztörendszerekkel

Nagy teljesítményú érintésérzékelés USB kapcsolattal A beéprtett töltésidömérö egységgel (CTMU) és az 1.8 ... 5 V müköclésl feszultségtartománnyal a hagyományos PIC18 processzorokkallábkompatibilis PIC18F2X/4XKSO mikrovezerlők egyszerü migrációt biztositanak a nagyobb telJesltmény fele. USB csatlakozás, LCD vezérlés és RTCC periféria Vbat opcióval

A PIC18F97J94 család USB csatlakozást. lCD vezérlésI es backup telepes napt.!iráramkőrt (RTCC) biztosit egyetlen, 8 bites PIC- mikrovezerlóbe imegrálva.

Tová bbi információkért látog asson el a www.microchip.com/get/eu8bitUSB oldalra 1091 8uo:\ape1t. KOnYVe$ KilIrniIol kOfiiI 12-14 Tel.: (.3&-1) 231·7000. Fa.: (+3&-1 ) 231·7011.

www.chipcad.tlu

~ MIC:ROC:HIP

DISTR I BUTION

Microcontrollers • Digital Signal Controllers • Analog • Memory · Wireless A ......tIip ..... " - ..

_

Amorit.ooI ..... .. _........- ... __ ...... "'_,_ ........... =,..-............ ... '_,'10 _oIo.I'I(._-.....ovr_~

-......oIo_~AlIKDOO.~"""""""'

_ _ ~ .. -..... f __

,

,

A

RADIOTECHNIKA ,

..

EVKONYVE 2013

Szerkesztette:

Tartalomjegyzék

Békei Ferenc főszerkesztő okI. 'lill. üzemmérnök, HA5KU

Előszó

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . • ••• • • . . . . 3

Híres léghajók rádióberendezései a két világháború között . . . . . . . . . . . . . • . . . 4

irták:

FlexProg és MaxProg, a tanítható programozók.

19

Hibrid végerősítő 4xGU50-nel, zenekari célra . .

38

Békei Ferenc akI. ,ill. üzemmérnök, HAlKU

Elektronkapcsoló kis szerviz oszcilloszkópokhoz .

52

Borody Huba okI. villamosmérnök

A villanypásztor - rendszerek, készülékek.

64

Baló, B. Dénes tó,közlé,i techniku" HABBDE

Bus Lószló okJ. villomosmérnök

Hangolásjelzök fejlődése az izzólámpától a varázsszemig . . . . . . . . . . . . .

88

Varázsszem - varázsmérleg, alkalmazások.

96

dr. Kovács Győző okl. vi1lomosmérnök

Technikatörténet - évszámokban .. . ..

105

lendvai Klóra HAlBA

A villamdelejes forgony és a villamfeszítö.

112

dr. Madarász László okI. villamosmérnök

Szubjektív szakmai életrajztöredékek - S. Gy.

125

Nagymóté Csobo villamosmérnök

Készítsünk tranzisztort, házilag! ..

128

dr. Fábión Tibor okI. villamosmérnök

Memória-fejlődés

Némethy 1,lYón YT31

a nyolcbites PIC

mikrovezérlőkben

.... • . •

140

Pólinkás Tibor gépészmérnök

2012 - az Alan Turing centenárium éve

158

Plochtovics György múszeripori technikus

Rádióképek retusálása Photoshoppal.

172

Antennaközösítö szürökapcsolások ..

180

"Asztana Rádi6-2006" rövidhullámú adó-vevő

194

dr. Simoncsics Lószló okI. villamosmérnök Sipos Gyula okl. K-szakmérnök

Körkörösen polarizált antennák a 2 m-es sávra.

207

dr. Sipos Mihály okI. villamosmérnök

Cq de HA ... Cq de HG ... 2012.

214

dr. Tolnai Jónos okI. hír.techn.-i

Sok kis kapcsolás . . . . . • .

216

Akciós 2014-es évkönyv-rendelés.

223

Hirdetések . . . . . . . . . . . . . .

224

szakmérnök, HAlla Vörös Tomós tonór

Kiadja:

©minden "klinpvel kapcsolllOS lOD 'InnlartYal

RddíŐtlf~ rtft.

A könyvben szereplő Cik·

kek. ábrák, Illusztrációk, III. azok részei s.zerz6i j0gi védelem alatt állnak. Azokat részben vagy egészben bármilyen módon reprodukálnl. adalrögzilO rendszerekben rögzltenl és/Var;n tároln i, nyilvánosságra hozni (az iSIIOIaI oktatás· ban történO felhaSZllá· !ás kiYéteWMlQ a kladö egyé rtelmű engedélye nélkul ti losr

2

A kiadásért felel: Békei Ferenc

Felelős

ügyvezető

igazgató

Szedés: Sipos OTP-stúdió, Budapest vezető: Sipos Gyula okI. IC-szakmérnök, cégt.

Nyomás: AduPrint Kft., Budapest, 2012 www.aduprint.hu Felelős vezető: Tóth Éva ügyvezető igazgató HU-ISSN 0557--6229 AT ÉK '13

Előszó A "Rádiótcchnika" folyóirat évkönyvei nek XLVI. kötetében - hagyományainkhoz híven - a rádió adás-vétel technika, a hangtechnika, a műszer- és méréstechnika és az általános elektronika területéről adunk cikkösszeállítást. A 2012-es évben, mikor is ezen évkönyvünket szerkesztettük, két 100 éves jubileumol is köszönIhettünk. Az egyikrel, az Alan Turing cenlenáriumról jelen évkönyvünkben dr. he. Kovács Gyözö közöl egy figyelemre méltón információ gazdag írásI. A másikról, a budapesti Puskás technikum, a Gyáli úti alma malcr centenáriumáról, reméljük, lapunkban olvastak a kedves Qlvasók (RT 2012/10., és Il. szám). Sipos Gyula oki. villamos szakmérnök még régebbre tekint vissza évkönyvünk ezen kötelében: Jedlik Ányos hihetetlenül eredményes tudományos és oktatói munkásságát mutatja be kiváló dolgozatában. Az írását követő "Szubjcktív szakmai élctrajztöredékek" sorozatcikkben pcdig őt magát ismerhetik meg a kedves Olvasók. Legújabb évkönyvünkben nemcsak az elméleti, de a gyakorlati nosztalgia is helyt kapot!. PáJinkás TIbor gépészmémök a "Készítsünk tranzisztort, házilag!" c. eikkével tiszteleg a szilárdtest elektronika úttörőinek cmléke előtt, - és nem mellcsleg házilag(!) előállít egy működőképes tranzisztort. Kontrasztként ki kell emelnünk Vörös Tamás tanár úr .,FlexProg és MaxProg, a tanítható programozók", illetve dr. Madarász LÁs=ló tanár úr PIC-es eikkét, melyekben napjaink technikáját mutatják be Olvasóinknak. A 201 l-es évkönyvünkben ismétjclenlkeznek a szokásos állandó rovatok: az alkatrész-alkalmazás, a számitástcchnika. a háztáji elektronika és az amatőr rádiózás. Kedves Olvasóink! Legújabb kötelÜnk széles témaválasztékához kellemesen hasznos évkönyvlapozgatásl kíván

A szerkesztőség

,

»Arfelezős előfizetőcc

akciónk 2013-ra!

legszebb karácsonyi ajándék! RADIOTE~HNIKA

A 2013-ra szóló ..ÁRFELEZŐs ELŐFIZETŐ .. akciónkban Ön dönt, melyik kedvezményes lehetöséggel éH

1. LEHETŐSÉG: RÁDIÓTECHNIKA éves előfizetési dij 12.960 Ft (12 x 1080 Ft), és kevesebb, mint fél áron, 2100 Ft + postakö~ségért küldünk majd Önnek 1 db 2014-
Az .Ár/elezős előfizető« akcióban most is lehetősége van vagy

egyösszegben, vagy 2 részletben befizetni bármelyik fenti előfizetési díjat. a csekket! A c:sekket kérjük OLVASHATÓAlI kitöttenl Kérjük, jem:z:e, ha számlát is kér az el6fizetésr6L

Rendeljen és küldjük

Az előfizetési díjat 2012. december lS-ig kérjük befizetn" TeL/fax: 239-4932, 239-4933 1374 Budapest, Pf. 603 www.radiovilag.hu [email protected]

RT ÉK '13

3

Híres léghajók rádióberendezései a két világháború között Balás B. Dénes távközlési technikus, HABBDE, bbdenes@freemail .hu alkalmazásával. Rögzitett léggömböket használtak tüzérségi figyelönek, kormányozható léghajókat felderítésre és bombázásrn. Az ellenséges tüzérség és az ellenséges vadászgépek sikeresen lelőtték ezeket a léghajókat, igy meglehetősen sok elpusztult belőlük. A tucatszámra épített léghajókból a háború végére három fő típus alakult k.i: a merevítés nélküli ún. puha, a félmerev és a merev szerkezetű változatok. A puh a tes tű " léghajók" gyártása az I. világháború végén abbamaradt. Az olaszok és a németek azonban nem akarták szélnek ereszteni a begyakorol t, kiváló szakembereiket, és továbbrn is építettek léghajókat. Az olaszok félmerev típusokat, a németek

Ma. amikor egy utasszállító repülögep néhány óra alatt orkel az Allami-óceanon. a XXl..~ZáZlld embere számára a léghajó /lern mos. milli ha/lomasból ismert. megmosolyogn; való: óriás méretü lec/mikai csodabogár. Atkelni az Atlanti-óceánon mindennapos dolog, de a hormil/cas évek elején csak hetekig /(Irtó hajóúlIol vol/lehetséges. Az akkor; léghajókisérletek és léghajOs átke/ésekforradalminak számítottak és fl léghajókat minden korszerű eszközzel/e/szerelték. Rádióberendezéseik az akkor gyártott legjobbak volta/c Előzmények

Az első világháborúban a hadviselő felek megpr6bálkoztak a léghajók hadi

gáztartó baJ!~~nok

oidaJkormány

~ magassági kormány ~

Nem merev építésű

..

oondola<==~;u,,,)~

léghajó Oldalkormány

gáztartó rekesz

4IIfÍ

:;'-1Ef~~~~!!!

hajógerinc Félmerev építésű

léghajó

=-

....... ....

magassági kormány

motorgondolák gondola merev magassági korm ány

Merev építésű

léghajó gondola

motorgondolák

t ábra. Léghajótípusok

4

(Zeppelin)

"Zeppelin" gyűjtőnéven, merev szerkezetü léghajókat gyánonak (1. ábra). A légijámlüvek irányitása és helyzetének meghatározása a hliborulól mggetlen igényként jelentkezett, melyre a szikratávírók alkalmazása jelentette a megoldást. Az áramforrások jelentős tömege miatt elöször a léghajókra építettek be szikratávírókat. A hidrogénnel töltött léghajókon a szikrázó készülékek üzemeltetése meglehetősen veszélyes volt, bár a tüzérségi találatokhoz képest ez a vcszélyfoTnls elhanyagolhatónak bizonyult. A szikratávírók felszerelésével lehetőség nyílt különféle fUldi iránymeghatározó rendszerek igénybe vételére, amelyek a navigációt jelentős mértékben segítették. Ezek közül érdemes emlitcni a Telerunken navigációs rendszerét (2. ábra), amely a tengerparton egymástól pár száz kilométerre telepített, automatikusan működő rádió-ad6állomásokból állt, és a léghajó (vagy tengerjáró hajó) egy hagyományos vevő készülék­ kel két ilyen adóállomasra ráhangolva (3. ábra), egy speciális stopperórával meghatározhatta mindenkori helyzetét. Az eljárást cs a berendezéseket Artom mérnök tervezte, majd az ugyancsak Telefunkennél dolgozó Meiuner mérnök módosította. Az állomás meglehetősen terjedelmes, nagyantennarendszerét magas árbocra vagy gyárkéményrc szerelték. Egy 200 méter átmérőjű kőrőn - egymástól 22,5 fok távolságra - 16 ferde antennapárt helyeztek el, ezeket egy átkapcsoló (4. ábra) két másodpercenként kapcsolta a 30 kW-os ivlámpa-adórn. Látszólag ernyöantenna rcndszert hoztak létre, a valóságban azonban az ernyő teteje és az alja egymástól szigetelt volt, és két külön rendszerben szolgáltak. Az emyő felső része körsugárzóként az állomás hivójelét vagy azonosító számát sugarozta, továbbá egy idöjelet az irányított antenna körkapcsolójának indításakor. Erre a jelre indították a léghajón a Telefunken-stoppert. Egyidejűleg az antennakapcsoló is elindult, első n ek az É- D irányu amennapárra,

RTÉK '13

,----..,

4. ábra. A Telefunken iránymeghatároz6 ad6 antennarendszerének körkapcsol6Ja 2. ábra. Telefunken iránymeghatároz6 szikratávíró adó különleges, összetett m tJ kődésű antennarendszere tengeri hajók és léghaj6k számára

majd 30 másodpercen belül sorra mind a tizenhat antcnnapána rákapcsolta az adót. A Telefunkcn-slopperórn ncm 60 másodperces. hanem 360 fokos skálával rendelkezett. mUlut6ja atérte a teljes skála-kört. tehát középen volt a tcn· gclyre rögzítve. A mulató nulla állásban pár fokkal nyugatra áHt az É- D iránytól. Az indftás utáni elsö jelek az É- D irányú antennaról érkeztek. A navigálOmak a \'cvőkészüléken hallgatva ki kellett választania azt a pillanatol, amikor legerősebben vagy leggyengébben hallja az adóállomást. (A leggyengébb jel iránya sokszor élesebben meghatározható. jobban észlelhető, mint a legerősebb.) A navigátor a leghangosabb jel észlelésekor megállította a stoppert. A skáláról ekkor leolvasott fok értéket térképre kellett rajzolni. az adóállomás ismert helyéről induló vonalkém. Áthangolva a vevőt egy másik adóallomásra, a térkepen egy újabb vo-

nalat lehetett berajzolni. A két vonal metszéspontja pedig megadta a léghajó helyzetét. Ezek az automatikus adóállomások szinte világitótomyként mükődtek es nagyban segítették az éjszakai. vagy fe l hők fe letti repüléseket. A módszer nem vol t túl pontos, a 22,5 fokos oszms durvának tűnik. A stopper megállításánál is a figyelő szubjektív észlelése dön tött, ezért az iranyiton adas helyett utóbb az irányítOtl vcteh kezdtek alkalmazni. Ugyanezek az antennák az átkapcsolóval vevÓ3ntennakéut is müköd6képcsek voltak, jelezték a leggyengébb vagy legerosebb vétel irányát. Az I. világháború alatt Magyarországon - a Temesvánól 12 kilométerre fekvő - Szentandráson létesítettek Zeppelin kikö töt. iránymé rövei felsze relve. A léghajókkal kapcsolatot tartó adó azonban nem a repülőtérröl , hanem Temesvárról sugilrl:otl. Egy 30 kW-os Poulsen rendszeru ívfényadó (S. á bra)

___ :\ haj6

,

/ /

jelad6k

goniométer

antennarendsz9f adóállomás

3. ábra . Helyzetmeghatározás a Telefunken adórendszer segitségével

RT ÉK'13

szolgált - többek között - erre a célra. 75 méter magas emy6antenmival. A repülőtéri ir.inymér6k a léghajó által félóránként kisugárzott 10 másodperces folyamatos jelrc állították be készülekeiket, cnnyi idő állt rendelkezi:sükre a méréshez. A helyzetmeghatáro· zashoz szükséges második ininymer6 állomás a bulgáriai Jamboliban települt, és tennészetesen összedolgozolt a Temesvári állomással. Mindkét irány· mérőnck percre pontosan tudnia kellett. mikor kezd jelet adni a léghajó. A durva fokozatok miatt hamarosan finomitották a rendszert. Az elektroncsövek elterjedésével a vevőkészülé­ kek érzékenysége rohamosan javull, le· hetóvé vált a keretantennás vétel és a forgatható kerctantennák pontosabb. jobb eredményeket adtak, mint Artom mérnök rendszere. A forga tható kere tantennás iránymérés mellett még 1907-ben Bellini és Tossi kidolgozta a j6val kényelmesebb goniométeres iránymérési technikát. melyazon alapult, hogy négy ferde antennár61 vagy két nagyméretű keretről a jeleket a vevőkészülék négy tekeresebe vezenék es az így leképezett elektromágneses térben a forgatható keresö-tekercescl végezték az iránymeghataro7..ást. Az eljárást Párizsban szabadalmaztatták, később a francia tengerészet széles körben alkalmazta. A Marconi cég 1912-bcn szerezte meg a szabadaimat (6. á bra). Az l. világháború utan még nem dőlt el a verseny a léghajók és a repül ő­ gépek közötl, nem lehetett tudni, hogy a két legijánnü-fajtának milyen aranyban lesz szerepe a légi közlekedesben, vagy egy ujabb légiháborúban. A győz­ tes hatalmak, milli fegyverzetet, óvato-

5

, ----1_, I I I I

R

•

•

I I

B'

A

•

[ ",(U

conl

O

1_• .sin t!"

5. ábra . Poulsen

rendszerű

30 kW-os ívfényadó

san kezelték a léghajókat. mindenesetre elkobozták ezeket a vesztes németektől , osztrákoktól és besorozták a saját léginonájukba. (Igy kerültek Zeppelin léghajók az USA-ba.) Pár évig azonban, vesztes és gyöztes oldalon egyaránt, a léghajógyártást, egyáltalán a hadianyaggyártást egy időre szüneteltenék. Az I. világháborús léghajók rádiótávközlése e l sőso rban szikratáviTÓval és detektoros vevőkészülékekkel mű­ ködött, antennaként egy ólomsúllyal terhelt sodronyt eresztenek alá a léghajóból. Ezek a készülékek azonban nagytávolságú híradásra alkalmatlanok voltak. A milanoi Technikai Múzeumban néhány ilyen eszközt sikerült megtalálnurik. A 7. á brán egy léghajó szikratávíró készüléke és kezelő billentyüje, a S, á brá n az ólomsúllyal terhelt, leereszthető antenna és hátul annak kézi felcsévélő szerkezete, míg jobbra a fehérre lakkozott szélgenerátor látható.

A léghajók navigálásában akkor következett be a legfontosabb változás, amikor az iránymérő vevőt sikerült a léghajóra szerelni, ésa léghajó mén koordinátait pontosabban lehetett meghatározni. Az ellenség e l őtt az adatok rej tve maradtak, tennészetesen csak addig, amíg a léghajó rádióadója csendben maradt. Adáskor az ellenség bemérhettc öket. A haboru utáni i dőszakban néhány híres vállakozó megkísérelte utasszáltításra illetve fóldrajzi kutatásra használni a léghajókat. Az R-34 angol léghajó

Utasszáliítás céljára e l sőként 1919 júliusában az angolok indíta nak egy pr6bautat. A tekintélyes méreIÜ, 55 OOO mJ_es, merev (R = rigid) ren dszerű, R-3 4 jelű léghajójuk (9. ábra) a skóciai East Fortune-ból indulva, a Long Island-i Mineolába érkezve, 108 óra alatt átrepült az Atlanti-6ceánon. Út-

l ábra. Egy léghajó szikratávírója a morzebillentyűvel

6

6. ábra. Goniométeres Iránymérés

közben 18 alkalommal végeztek helyzetmeghatározó méréseket, de nem rudjuk, hogy ebből hány alkalommal a rádiógoniométerrel. A forrásként szolgáló írásokban megemlítik, hogya 7iger, a RenowlI cirkálók, illetve a Canada és a 8al/y-Gally Head nevű hajók irányat mérték, és azok rádiótávírón a pontos poziciójukat közölték. A rádiókabin két korabeli, feliratozott fény képéröl ( 10. ábra és ll , á bra) hiányzik a rádiógoniométer ( 12. á bra). Másutt viszont konkrét leírást találtunk a Marconi 12A típusú rádiógoniométer használatáról. Ezek szerint a goniométer nem a rádiókabinban volt elhelyezve, hanem szokásos beépítési helye a navigációs tiszt közelében volt. A Marconi 12A (ípusú rádiógon iométert két érzékelő tekerecsel alkalmazták ( 13. á bra) az R-34 fedélzetén , egyébként a készülék 1918-ban készült az olasz Marconinál, az Oflicine Radiotelegrafiche di Genova gyárban.

8. ábra. Az. antenna a

csörlőve~

Jobbra a szélgenerátor

RTÉK' 13

9. ábra. Az R-34 merevtörzsü angol léghaJó 1t ábra. Az R-34 rádiókabinja

10. ábra. Az R-34 rádiókabinja

R. F. Durrant hadnagy, rádiótiszt elmondása szerint a léghajó három rádióadóval vol t felszerelve. Az első adó kél darab 250 W-os csővel működőn, melyeket a British Thompson-Houston cég gyártott. Lehe tőség volt a teljesítmény szabályozásra úgy, hogy csökkenten teljesítménynél csak egyetlen cső volt bekapcsolva. míg teljes üzemben mindkét cső párhuzamosan. A csövek fütésc 3,6 A áramot igényeit. míg az anódfeszűltség 1000 3OO0V közön változtatható volt. A készü lék hatótávolsága 1200 .. . 1500 mérfóldig terJedt. ez utóbbit azonban csak egy-két alkalommal érte el. A második adó ugyancsak kettő darab, de csak 50 W-os Thompson- Il ouston csőve l működött, és 1200 V anódfeszű l tséggel

RT ÉK '13

500 mérfóldig vol t használható. Érdekes, hogy az adókat nem a teljesítményük, hanem inkább a hatótávolságuk szerint emlegették, ez utóbbi volt az ,,500 mérfóldes adó". - A harmadik rádióadó a repülögépeken akkoriban használatos szikratávíró volt, 100 W teljesítménnyel, 600 méteres hullámhosszra. A háromcsöves vevőkészülék 100 V feszültséggel, a 200 ... ]Q OOO nt közötti hullámhosszakon müködött. Egy negyedik rádiórendszert is beépítettek a kabinba, errol azonban nem közöltek semmi adatot, csak annyit, hogy rádiótelefon céljaira szolgált. Mivel kismérem készülékről van szó, valósLinü, hogy repülőtéri forgalmazásra használták. Antennaként 450 láb (150 méter) hosszu 16 szálból font rézsodronyt lehetett kiengedni a léghajó alá. A fel- és letekercselést kézzel hajtott motollával végezték. Az áramellátást és az akkumulátorok töltését szélgenerátor és klilmotoros generátor segítette. A szélgenerátort egy nagy mérctü fa légcsavarral a kabin elején hclyezték cl. Ez40 amperes terhelhctőség mellett 12 V feszültséget szolgáltatott, de volt egy 1200 V-os kimenete ís. (A széIgenerátor csak menetközben mliködött, mert a menetszél hajtotta.)

tézet parancsnoka és vezetője, Umberto Nobile mérnök-ezredes, megpróbálta együtt tartani n jólképzett szakembereket, és engedélyt szerzett egy kisebb léghajó megépítésére. Miután specialitása volt a félmcrcv léghajók tervezése és gyártása, a huszas évek kö-

12. ábra. A Marconi 12A típusú rádIógoniométer el61apja

Az olasz N-l léghajó Az olasz légierő közel hatszáz mveI dolgozó, jelentős tapasztalatot szerzen léghajógyártó intézete az I. világháború után munka nélkül maradt. Léghajógyartásra a háborít befejezödésével nem volt többé szűkség. legfeljebb kisérleti példányok készlilhettek. Az in-

13. ábra. A Marconl12A tipusú rádiógoniométer állótekercse

7

14. ábra. Nobile

N-, lajstromJelú félmerev építésű léghajója

17. ábra. A Norge léghajó egy sarkvidéki felfedező útján

A 600 ... 900 méter (330 ... 500 kHz) hullámhosszon dolgozó adókészülék 100 W teljesíunénye t 50... 300 km távolságra biztosíton kapcsolatot ( 16. ábra). Az adó két, a vevő öt csövel működött. Antennája motolláról leereszthető huzal volt, áramelJátása légcsavar hajtású generntorról történt. Az N-l Norge léghajó rádió15. ábra. Az N-1 léghajó rádIóskabInja a Marconi A02 típusú elektroncsöves rádlókészi:llékkel

zepére kidolgozott, majd megépittetett egy közepes méretű kb. 19 OOO m3-es, olesó léghajót, amely hosszabb, több ezer kilométeres utazásokra is alkalmas volt. A léghajó az N-l lajstromjelet kapta (14. ábra). A léghajót Földközi-tengeri, partmenti utakra tervezték, ezért kis hatótávolságú, Marconi gyártású, AD-2 tipusú rádiókésziilékkel szerelték fel (15. ábra), amely a kis rádióskabinban éppen elfért, ellenben irán ymé rőt nem alkalmaztak.

berendezése Az N- l elkészültének idöszakára esen a sarkkutatások teehnikájának változása, szánok és hajók helyeit a kutatók repülögépekkel próbálták megközelíteni a pólusokat. Roald Amlmdsen norvég sarkkutató, aki előzőleg kutyaszán expedícióval a déli sarkon járt, I 926-ban - sikertelen németországi tárgyalásai után - az olaszokkal kezdett megbeszéléseket, majd a norvég Aero-klubbal megvásároltatta az olasz haditengerészet N-I léghajóját. A léghajót Norge névre ke resztelte, és amerikai pé nzből, olasz kezelő sze-

• Sc~ oIe!t>ko Hltt_(AD1l • delllclYilote f.O.Ol) ~I!""""IH".", ..... "" rkIK'.....IU"'". Man:""IAD,.

16. ábra. Az N-1 léghajó Marconi gyártmányú, A02 típusú, elektroncsöves adóvevő készulékének kapcsolási rajza

8

mélyzcttel , "norvég" expedíciót szervezett az északi sarkra (17. á bra). A léghajót Nobile tervezte, az általa irányított olasz üzem gyártotta és olasz személyzet segitségével az egész utazás alatt ő vezette. Gépészek, műszeré­ szek és navigációs tisztek, összesen öt olasz segitette Nobile munkáját. Az olasz állam kétszer akkora összeggel támogatta az expedíciót, mint amennyit a norvégok fizettek érte. A léghajó előkészitcse soran az eredeti AD-2 rádiót Jeszerelték, és nagyobb teljes í tmé nyű, Marconi gyártmányú rádiókat építettek be. A Norge léghajó rádióberendezésének beszerzésére B. L. Gott .....aldt norvég tengerészkapitány kapott megbízást, aki egyébként rádióügyekkel foglalkozó mérnöki irodát vezetett. A készülékeket kivétel nélkül Angliából, az angol Marconi cégtől szerezték be, majd Rómában szerelték a léghajóba. A rádiófiilke mérete nagyon szerény, 0,9 méter széles, 1,8 méter hosszú és kb. 2 méter magas volt ( J8. ábra), tehát gyakorlatilag kevesebb, mint négy köbméter befogadókepessegü, a gondola jobb oldali, hátsó rekeszében. A kabin jobb oldalán két celluloid ablak eresztett be ternlészetes fényt. A kabin elején egy távíró asztal volt, míg az adókészülékel az aszlal feletti falra szerelték feL A baloldali falon a vevőkészűlékc k állványa helyezkedett el. Az antenna bevezetö szigetelőjét és az adó nyitott antennatekercseit (19. ábra) alul a távírász lábánál építették be. Ha a távírász a szűk helyen rosszul helyezkedett el, könnyen áramütés érhette a térdét. Az allomás áramellátó forgó generátorát a rádi6kabin mögötti kis mlkében egy szekrényre szerellék fel. Haj tását a gondola oldalára szerelt keményfa légcsavartól fogaskerék áttétel után, forgatótengelyen kapta. A légcsavar csapágyazon agyrésze elforgatható volt, ezáltal a fordulatszámot szabá-

ATÉK' 13

20. ábra. Az. N-l Norge Marconi ADS tipusú ad6készuléke

18. ábra. Az N-l Norge léghajó parányi rádióskabinjának beépítési vázlata az új rádióberendezésekkel

Iyozni lehetett, sőt a légcsavart ilyen módon meg is állíthatták. A légcsavar I 800-as fordulaton kb. 2 kW energiát tudott leadni. Ebből a generátor kétfeie feszültséget szolgáltatott: 14 V feszültség mellett 400 W teljesítményt, továbbá a csövek anódfeszültséget a fordulatszám fliggvényében. Az anódfeszültség lassabb forgás esetén 1500 V-ot, mig teljes fo rdulaton 3.5 .. .4 kV-ot ért cl. 14 V-ra a 12 V-os akkumulátortelep töltéséhez volt szűk­ seg.

19. ábra. Az adó antennatekercse

RT EK '13

Kényszerleszállás esetére egy kéthengeres 3 LE-s benzinmotort lehetett rákapcsolni a generátorra. Ugyancsak a generátor-kabinban voltak az akkumulátorok és a nagyfeszültségű kondenzátorok is. A berendezések a következőkvoltak.

HOSszúhullámú adókészülék Marconi AD-8 típus (20. ábra), üzemi hullámhossz: 600 ... 1500 m (200 ... 500 kHz). Az adókészülék két darab 250 W-os, párhuzamosan kapcsolt adócsövel épült, Hartley oszcillátor kapcsolásban. A csövek fütése közvetlenül az akkumulátorról történt. Az antennárajutó nagyfrekvenciás energia meghaladta a 200 wattol. Üzemelése távíTÓ (CW) és ún. hangzótávifÓ (fCW) módokban volt lehetséges. Ez utóbbi úgy jön létre, hogy a Morse-billentyüvel sorba kö töttek egy kis motoros szaggatót, ennek frekvenciája a vevőkészülékben állandó hangot (pl. 600 Hz-et) hozott létre. A billentyüzés egyébként az adócsövek rácskörében történt. (B. L. GO/Maldl kapitány közlésében utalást találtunk arra, hogy rádiótelefon üzemmet is számoltak.) Az adókészülék anódja és az antenna közé csupasz rézhuzalból anten!)a-hosszabbító tekercset kapcsoltak. Erdekesség, hogy Mareoniék az 1920 körül épült adóberendezéseiknél (még a műsoradóknál is) az antennahosszab-

bitó tekercset mindig külön, a készüleken kívül helyezték eL Antennaként 100 méter hosszú 2 mm átmérőjű foszforbronz huzalt használtak, alsó végén ólomsúllyal, amely segitette az antennát k.iengedni a leghajóból. A huzal gyors felhúzására illetve leeresztésére (külön fékkel ellátott) tekercselőszerkezet (motolla) szolgált. Az adókészülék 600, 900 és 1400 méterre volt hangolva, leggyakrabban az 1400 méteres hullámhosszat használták, ritkábban a 900 metert. (Ezek 500 kHz, 333 kHz és 214 kHz frekvenciák.) Teljes hullámú (CW) adásmódban 1400 méter hullámhossznál 5,7 A antennaaramot mértek, 600 mct eméi I amperrel többet.

Üzemi vevőkészülék Marconi típus, amely két fó reszből állt: egy 300 ... 25 OOO ol hullámhossz között üzemelö hangolóegysegből , cserélhetö tekercsekkel, továbbá a hozzá kapcsolt hetlámpás "detektor"-ból, amelyet hangszürő és kétfokozatú hangfrekvenciás erősítő követett. A vevökészülék összesen II lámpából állt. Egy Marconi MG-I tipusú külön helyi oszcillátor (beat) szolgált a távirójelek hallhatóvá tételére. A hangoló keszülék kivételével a berendezest át lehetett kapcsoini az iránymérö goniométerre, ezért annak nem volt külön detektor- és hangerősitő áramköre.

Goniométer A Marconi TG-5 tipusú goniométer, 600 ... 18 OOO m között volt hangolható. Keretantennái 2·2 menet szigetelt vezetékböl álltak, amelyeket a léghajó törzsére tekercseltek (21. ábra), mégpedig úgy, hogy a két antennatekercs egymással 90 fokos szöget zárt be, tehat a léghajó tengelyétöl Uobbra és bal-

9

21. ábra. A Norge N-l a léghajó-testre tekercselt kerelanlennával

ra) 45 fokban álltak. Egy-egy keret felülete 400 m2_t tett ki , mely igen jó és pontos helymeghatározást tett lehetöve. A goniométer indikátora (maga a lekercskomplexum) egy különálló dobozban, az iránymérötöl balra helyezkedett el.

22. ábra . Az N-4 rádi6berendezése. Az asztalon balra a vevőkészülék , jobbra a vezérlő tábla. Az RAS adó az asztal alatt látható. A jobb alsó sarokban látszik az antenna huzal motollája

Rövidhullámú vevő

Magukkal vittek egy rövidhullámú kétcsöves vevőkészüléket is, melyről csak annyit lehet tudni, hogy Marconi NG-2 tipusú VOll, sajnos még az út elején leesett a polcról es összetön. Mind az adókészülék, mind a vevök antennájának ellensúlyaként a léghajó fémváza szolgál t. A szikrázás elkerülésere a léghajó összes fém alkatrészél hajlékony rézvezetékek segítségével összekötötték a fémvázzal. A fe lszereléshez tanozott egy könnyű, J 50 m hosszú, aluminium vezctékből készített szükség-antenna és egy hozzá konstmált, szekrényes szerkezetű sárkány, amellyel az antennát fe l lehetett emelni. Nincs utalás arra, hogy ezt használták volna. A Rómától Kings Bay-ig terjedö úton mindenütt a helyi rádióállomásokkal voltak kapcsolatban. Leningrád előlI svéd, finn és észt állomásokkal állandó kapcsolatban voltak, dc az orosz

állomások nem válaszoltak. Április IS-én sikeTÜlt a kronstadti rádióállomássaI kapcsolatba keTÜlni és i nn entől kezdve az oroszokkal is megfelelő volt a kapcsolat. Az út legkritikusabb részén, az Eszaki-sarkon, egy idcig a Kings Bay-i. majd a jóval erősebb Svalbard-i parti állomással, Green Harbourral forgalmaztak. Meteorológiai jclentések és iránymeresek céljából a transzatlanti forga lomra szolgáló norvég Stavanger (leM) rádi6távir6 állomással tartottak kapcsolatot. Ezt az állomást még a sarkon túlról, Alaszkából is hallották. A Norge léghajó, a Spitzbergákról indulva átrcpülte az r;szaki-sarkot, majd szerencsésen megérkezett Alaszkába. Leszállás után a személyzet a léghajót szetszedte és előkészítette a hazaszállításra. A norvegok és az olaszok kőzötti szerződés értelmében az olasz államot illette meg a léghajó maradéka, am it végül Olaszországba szállítottak és hulladékként ertékesítettek.

Az olasz N-4 léghajó Nobile kővetkező, híressé vált léghajója, a Norge ikertestvére, az N-4 volt. Ez a léghajó az N-l-hez hasonlóan, elő­ ször egyszeTÜ rádióberendezést kapolt (22. ábra). A készülékek jellemzői a kővetkczök voltak.

Adókészülék Marconi RA 8 tipusú, 300 W teljesítményű berendezés, a 600... 900 méteres hullámhosszra, két darab T250 típusú adócsővel (23. ábra). Az áramellátást egy Marelli gyártmányú, 600 W-os ge-

- <

,. ~---'-'-'

_. _.-1 23. ábra. Az N-4 léghajó Marconi RAB típusú adókészülékének kapcsolás] rajza

10

24. ábra. Az N-4 léghajó Marconi gyártmányú, ötcsöves vevőkészüléke

RT ÉK '13

25. ábra. Az N-4léghaj6 vevőkészulé­ ke. A plexi ablakon keresztul lehete" szabad szemmel ls ellendrizni a csövek fűtésállapotát

nerátor szolgáltatta. az akkumulátorok 12 V 75 Aó és 120 V 1.5 Aó kapacitással rendelkeztek. A generátor 2 kV 150 mA áramot és 14 V 14 A áramot szolgáltatott, ez utóbbit az akkumulátorok töltéséhez. Az antenna 100 méter hosszú huzal volt, amelyet egy motolláról engedtek ki, a hullámhossznak megfelelő hoszszúságban (22. ábra).

27. ábra. Az N-4 Italla léghaJ6t már egy Marconi DFP-2 tfpusú gonIométerrel is felszerelték

Az Italia üzemi rádióberendezésé· a forrásmunkákban nem esik szó. Ezek 900 méteren működő , hosszúhullámú készülékek voltak. Nyilvánvaló, hogy az N-4 eredeti rádiói maradtak használatban. A kiegészítés inkább arra vonatkozik, hogyaléghajót felszerellék egy Marconi DFP-2 típusú goniométerrel (27. ábra). A Spitzbcrgákon található Kinily-öbölböl kiindulva két kutatóutat ről

28. ábra. Az életmentő rövIdhullámú készülékek egy 1947-es kiállításon. Balra a Burndept MK-IV vevd, Jobbra az Ondina-S ad6 láthat6.

tettek a sarkvidéken. majd az Északi-sarba vezető ham13dik útjukra magukkal vittek egy olasz gyártmányú, 5 W-os, rövidhullámú rádióadót és egy Bumdcpt gyártmányú rövidhullámú vevőt (28. ábra), abból a célból, hogy az Északi-sarkon jégre szálló kutatók és a léghajó között legyen kapcsolat. Az utolsó napon megváltoztatták a programot és kihagy ták a tervekböl a

Vevőkészülék

Egyenes rendszerű, ötcsöves, visszacsatolt készülék, a csövek egyforma triódák, MTI típusúak (24. ábra). A csövek egy elliptikus plexi-ablak mögött láthatók, a rutest igy szabad szemmel lehetett ellenőrizni . A vevőkészülék szerencsésen megmaradt, a Milanoi Technikai Múzeum tulajdonában van (25. ábra).

[

Az N-4 Italia léghajó A Norge útja mán két évvel, 1928-ban, hason ló mérem és ugyancsak félmerev léghajóval, teljesen olasz legénységgel Nobile ismét expedíciót vezetett az Északi sarkra. A kutatóút céljára az időközben el· készűlt N-4 léghajót szerelték fel, Italia névre keresztelték es rádióberende· zését kiegészítették (26. ábra).

26. ábra. Az N-4 Italia léghaj6

RT ÉK '13

29. ábra. A Nobile-expedíci6 rövidhullámú ad6jának kapcsalási rajza három, ilIetve négy műszerrel

11

fe l a rajzon. A 2 A szorozva 12 V-tal 24 W-ot jelent, de ez túlzottnak tűnik. A valóságban csak három müszcr volt az előlapon. a f'ütőfeszültséget a távírász zsebvoltmérőve l e l lenőrizte. A rövidhullámú vevőkészülék háromcsöves, egyenes rendszeTÜ, visszacsatolt készülék VOll (30. ábra), a Bumdept cég MK-IV típusjelü gyártmánya. J-Iullámkőrzete 12... 100 méterig teljedt, csövei Mullard S 525 tipust'l triódák voltak.

Az LZ 127 Graf Zeppelin léghajó 30. ábra. A Burndept cég MK-IV típusú vevőjének kapcsolási rajza

sarki jégreszállást. Emiatt a rövidhullámú készülékek kissé kalandosan kerültek a leghajóra, végül Biagi távírász döntötte cl, hogy mindenképpen magával viszi. (Ezt a történetet bővebben megírtuk a 2008-as Évkönyvben.) A léghajó ezen a harmadik útján, a Sarkról visszafelé repülve, a jégmező­ nek ütközött, és kabinja kilenc emberrel leszakadt a hajótestről. Szerencséjükre ajégre zuhant kabinból müködő­ képes maradI az 5 W-os rövidhullámú rádióadó és rövidhullámú vevőkészü­ lék s később ezekkel sikerült kapcsolatba lépniük a bázisukkal. A kabin nélkül tovább repülö Italia léghajó elpusztult, még darabjai sem kerültek elö. Az Ondina S nevü, egycsöves, 5 W teljesítményű , 30 ... 50 méter közötti hullámhosszon hangolható rövidhullámú adókészülek az olasz La Spezia-i Haditengerészeti Arzenál rádió laboratóriumának gyártmánya. Az olasz amatőrök kisérletezték ki a készülékei, az S-betü egy Salom nevű velencei rádióamatőrre utal. Összesen hat darab készülékei gyártottak ebből a tipusból, az expedíció a NO.3-at vitte magával. Az adókészülék működtető feszűltségeit két 6 voltos akkumulátor szolgáhatta oly módon, hogyacsövet 3 cellaról, 6 V-tal fútőtték. a 300 Vanódfeszűltséget pedig a 12 V-ról mükődö rezgő-átalakí­ tÓ, ún. vibrátor biztosította. Három müszer szolgálta a kezelest, ezek az antennaáramot. az anódáramot és a telepáramol mérték. Az előlap jobb szélén látható a beepített morzebillentyü. A csehszlovák Behoullek, aki tudományos kutatói minőségben vett részt az expedícióban, könyvet írt az utazásr6l és a megmenckülésükröl. Könyvében közreadott kapcsolási rajzon a harmadik árammérő a telepröl fogyasztott

12

aram erősségét mérte (28. ábra). egy másik rajzon (Pera szerint) a hannadik műszer voltmérőként a csö ffilöfeszühségét méne (29. ábra). Mindkét megoldás elképzelhető, de Béhounek ott volt. látta. és a rajZOl is közvetlenül szerezte be az expedíció valamelyik résztvevöjétő l. A BéhOl/nek fCle rajzon a mén adatok is rajta vannak. Eszerint 30 mA anódáram és 0,7 A antennaáram volt a maximális beállítás lehetősége. A 30 mA an6dáram a 300 V feszü ltséggel szorozva 9 W teljesítményt jelent, azonban ez az áraménék a transzformátor szekunder oldahin váltakozó áramként jelentkezett, amelyből a Phi lips TB-04/ 1O tipusú adócső csak a pozitiv félhullámokat hasznosította. Az effektív hasznos teljesítmény a valóságban csak a 9 W fele, (R. Pera szerint helyesen) mindössze 5 W volt! Béhouneka könyvében 25 W-os teljesítményröl ir. azonban a készüléknek nem az antennatcljesilménye 25 W, hanem a fogyasztása, a Hites- és anódteljesítmény együtt. BéhO/illek onnan gondolhatta a 25 Watt teljesítményt, hogyatelepáramot 12 Volt feszültség mellett 2 Amper nagyságúnak tüntették

A németek nagy költséggel épült merev szerkczetü Zeppelin léghajói eleve nagyobb utakra készültek , s a gyartómű , valamint a léghajós ulasszállitásra alakult társaság, reklámozva a kényelmes és nagy távolságú légiutazás lehetősé­ gét, hosszabb utakra küldte az 1928-ra Friedrichshafenben elkészült új léghajót (3 1. ábra). Az LZ 127 léghajó a CraJZeppelin nevet kapta, mértékadó nagysága 105 OOO köbméter. hossza 236 méter, a ballonburkolat átmérője 30,5 méter volt. Az üres léghajó mérése 30 tonnat mutatott, és képes volt 100 tonna hasznos terhet szállítani. Öt motorja egyenként 530 LE (összesen 2650 LE) teljesítménnyel a léghajónak 30,6 mlsce. azaz 110 km/óra sebességet biztosítOII. Az LZ 127 léghajóI a német DELAG t
3t ábra. Az LZ127 jelű Graf Zeppelin léghajó

RT ÉK '13

32. ábra. Az LZ 127 rádióállomása

33. ábra. Keretantenna az LZ127 léghajó gondolája alatt A 32. ábra a rádiófelszerelés egy részét mutatj a a rádiókabinban 1928. szeptember 18-án. Balra az asztalon áll egy Telefunken Spez. 98 GR rövidhullámú vevő (3,75 ... 27,5 MHz-re). Jobbra mellette az iránymérő készülék, Telefunken 146 N, amely mozgathatóan beszerelhető repülő­ gépbe, hajóba és gépjárművekbe. Jól látszik az asztal lapján a keretantenna forgató kereke. Felette a falon az ehhez tartozó lranymero vevő, a Telefunken 144-N látható. Ez a ké-

szülék egygomb hangolású keretvevő és egyaudion. A segédantenna-kapcsolóban először alkalmazott ellenállás lehetővé tette a gyors oldalmeghatározást. Jobbra az ajtó mellett állt egy 140 W-os hosszúhullámú adó, Telefunken Spez. 188 S, (150 ... 520 kHz-re) és egy 70 W-os hosszúhullámú, S 284 típusú adókészülék, amelynek frekvencia terjedelme 230 ... 1000 kHz volt. A fényképen nem látható, de a felszereléshez tartozott egy hosszúhullámú vevő E 365 S, (12 ... 100 kHz-ig) és E 364 S vevő (75 ... 750 kHz-ig), továbbá egy rövidhullámú adó (jelölése ismeretlen) 2 W teljesítménnyel, kvarc beállítással 5 és 25 MHz-re. A rádió állo más közös huzalantennát használt, amelyet a távírász 120 méterre a léghajó alá eresztett le, visszahúzását elektromotoros csörlővel végezte. A kieresztés sikerét az antenna végére kötött ólomsúly tette lehetővé. A modem Telefunken iránymérő széles lehetqséget nyújtott minden parti állomáshoz vagy nagy utasszállító gő­ zöshöz történő iránymeghatározáshoz. Az irányszög eket a keretantenna (33. ábra) forgatókereke közvetítette, amellyel a kereszt-tájolás elvének megfelelően két állomás, például egy parti állomás és egy második óceángőzös bemérésével lehetett meghatározni a léghajó pontos helyzetét. Az egyik vevőkészülékhez csatlakozott a Karolus-féle képtávíró vevője, amely lehetővé tette meteorológiai térképek és légköri diagrammok felvételét és kinyomtatását. A DEBEG cég rádióállomásai első­ sorban a hajóvezetés rendelkezésére álltak, de elvégezték az iránymeghatározást, az időjárásjelentések és időjel­ zések felvételét, az érkezésjelentést stb. Ezen túlmenően elvállalták az utasok

34. ábra. Az LZ 127 rádióállomása 1930-ban

RT ÉK '13

magántáviratainak és a sajtószolgálati közleményeknek a továbbítását is. Egy évvel később, 1929-ben, majd 1930-ban ismét, az LZ 127 rádió felszerelését megváltoztatták. A 140 W-os hosszúhullámú adó megmaradt, de a 70 W-os hosszúhullámú adó helyett egy Telefunken gyártmányú, 70 W-os rövidhullámú adót szereltek be. Ez az adó a 34. ábrán a két távírász között látható a fali konzolon. Alatta az új rövidhullámú, Telefunken E362S típusú vevőkészülék. A 35. ábra mutatja tovább az állomás részleteit a külső fal felé. A kép bal szélén látható a két hosszúhullámú vevő, az E 364 S és az E 365 S. Ilyenekkel szerelték fel a Bremen és az Europa utasszállító gőzösöket is. Mindkét fényképen jobbra a falon az iránymérő látható. A keretantenna forgató kereke az asztal lapjára volt felszerelve. A korábban telepített 2 W-os rövidhullámú adót egy telepkészlettel és a Telefunken rövidhullám-vevővel egy faládába építették be, mint tartalék (pót-) berendezést (36. ábra). Ennek a mintegy 79 kg tömegű tartalék berendezésnek külön lábhajtású (katona-motoros) áramfejlesztője volt, amely lehetővé tette a léghajó villamos hálózatától független üzemelés t. A készüléket úgyalakították ki, hogy szükség (havária) esetén laikusok fogják kezelni, és a segélykérő jeleket hozzá nem értők is leadhassák. Külön 3 méteres antennaárboc tartozott hozzá. Példaként szolgált az Italia 1928. évi balesete, ahol a túlélők egy hasonló rövidhullámú adónak köszönhették a megmenekülésüket. A léghajó rádióállomásának áramforrása légcsavar hajtású, kéttekercses generátor volt, amelyet menet közben a légáram hajtott. A generátor egyik te-

35. ábra. Az LZ 127 rádióállomása 1930-ban (baloldal)

13

[]

38. ábra. Az l.Z129 Jelű

Hindenburg

léghajó

36. ábra. Az l.Z127 vész helyzeti RH adóvev6je

kerese 14 V szabályozott egyenfeszü1tséget adott a fü tőakkumulátorok töltéséhez. Hason l6 szabAlyoz6val látták el, mint a gépkocsikon levő töltödinam6kat. A generátor második tekercse az adócsővek részére 1500 V nagyfeszültséget szolgáltatott. Egy második légáram-generátor a léghajó világítási telepét töltötte, egyidejü leg a tartalék aggregátor szerepét is betöltötte. A nagy akkuJ11u látorte1epet szükség esetén a vezetö-gondolába beépített benzinmotoros aggregáttal is fel lehetett tölteni. Érdekesség, hogyaléghajóra beérkezett taviratokat LuftschifJ Gmf Zep pelin D-LZ-/2 7 feliratú nyomtatott tavirat-ürlapra gépel ték és igy kézhesítetlék az utasoknak vagy a kapitánynak. Az első léghajós Amerika-utazás közben az állami összegezés szerint a rádi6berendezések 484 magántáviratot

37. ábra. A csepeli rádi6állomás 1 kW-os légiforgalmi adója

14

közvetítettek 10 454 szóval, és 160 sajtótáviratot 8395 szóval. Ezen kivül ellátták a nagyon terjedelmes időjárás- és biztonsági szolgálatot. A The New York Times 1928. október 16-án hozta le az írást: "Óceánjáróhoz hasonl6 rádió elhelyezve a Zeppelinen" eimmel. Az állomás és a felépítmény megtekin t éséről az alábbi szavakkal irtak: " Szakértők szerint a felszerelés a Graf Zeppelin-en a valaha készült legjobb, és összehasonlítható egy modem transatlanti óceánjár6val." Ami a GrafZeppelin léghaj6 1929. évi világutazását illeti. jelentös eredmény a kapcsolattartás távolsága, amely legjobban hozta a tapasztalatokat. Erre az utazásra üzemi hullámhossznak a 35 ,4 méteres, a 25 méteres és a 16,5 méteres rövidhullámokat választonák ki, de éjszakánként az 53 méteres hullámhosszat is használták. 27 és 30 méter között a vétel k ed vezőtlen volt, ugyanis ezen a szélességi fokon eros helyi zavar volt észlelhető. Rövidhullámú adóval képesek voltak éjszakánként nagy rendszerességgel 6000 km távolságra is kapcsolatot létesíteni. Rövidhullámú vetel szempontjából nem nyenek újabb tapasztalatokat, ugyanis hasonló nehézségek mutatkoztak a léghajón is, mint amelyeket akkoriban a repül őgépe k en észleltek. A helyi zavarszint kialakulását elektromos és mechanikai okokra lehet vezetni. Ez magyarázható azzal, hogya távolság a vevőkészü l ék és a legközelebb i robbanómotor közölt mintegy 30 méter volt. A gyújlászavart egy sokmenetű kisméretü tekercs csillapította, mint a repül őgépekcn. A léghajón minden elektromos készülékeI (zavarszű­ rő) védőle k erccsellátlak el a nagyfrekvenciás zavarszint csökkentésére. A sok tekercs csak csekély súlygyarapodást okozott a léghaj6ban. Az akusztikai zavarok a repül őgéppel ellentétben nagyon alacsony szintück voltak. Mint említettük, a motorok távol vannak a vevőkészü1éktö l és a rádiókabin akusz-

tikailag jól szigetelt falakkal épült (34. ábra). 193! júliusában - szovjet-német együttműködési megállapodás keretében - a léghajó végigjárta a szovjet sarki területeket a Szevernaja Zemljáig és vissza. A repülés alall a meghívott szovjet tudósok számos új szigetet fedeztek fel. A rádiós személyzetet Dl/neke vezetésével, Leo Frelll1d másodtiszt és Ernst Krenkel orosz távírász képezte. Krenkel tapasztalt sarkvidéki távírász volt. többször telelt a sarkkörön túl. 1935 decemberig a Graf Zeppelin léghajó 1,35 millió kilométert hagyott maga mögött és összesen 12 OOO utast szállított. Az LZ 127 Graf Zeppelin léghajó 1931. március 29-én járt Magyarországon, és a repülése alatt folyamatosan kapcsolatban állt a Mátyásfóldi repülő­ tér rádió-kirendeltségével. A Budapest-Mátyásfóldi repülőtér rádiószobájában egy érzékcnynck jellemzett öt csöves vevőkészülék vette a jeleket, adásra pedig a csepeli rádi6állomáson elhelyezett (a Posta Kisérleti Állomás által készitett) l kW-os adót használták (37. ábra). (Nagys=iileim Budán, a Retek-utcába" laktak. a kesöbbi Olas=fasorba".

39. ábra. Az l.Z129 Hindenburg kis navigációs gondolája, eló«e fent az irányméró kerelantennák RT ÉK '13

~-

~

"

-

~

-m;'-m,,---__

t

ok

_.40. ábra . Az LZl29 Hindenburg navigációs gondolájának a metszetrajza

Nagyul/yám /950 könI! úgy mesélle, hogy amikor a Zeppelin átrepült BI/da Jelell, olyan alacsonyan jött, hogy $=illle elwkarla a:: egeI. Nagy élményként

maradI meg ll:! emteke=elében. 8. D.)

Az LZ129 Hindenburg léghajó Az LZ129

jelzésű

-+8U.rO\ilU :!>" ~IlÖl.

léghajó (38. ábra)

1936-ban készült el, es testvérhaj6jával, az LZ IJO-cal együn minden idők legnagyobb léghajója lett. Próbaútja 1936 márciusában Friedrichshafenben lönént, utána menetrendszerű DEBEG·járalokban közlekedett Frankfun és az USA közön. Egy-egy utján 100 személyt szállított es összesen 10 ulat bonyolított le sikerrel.

A léghajó 212 OOO mJ·cs ballonmé· relével kétszer nagyobb volt a Gra! Zeppelinnél. 245 méteres hossza csak 10 méterrel haladta meg az LZ 127-ét. de az atmerője jclentősen, 41 méterre nÖtt. HajlómOlorjait a Mercedes-Benz

.C' 42. ábra. Leszállás irányad6kkal

cég szállitoua, a négy motor egyenként 1200 LE-I teljesítct! és J 25 km/ó utazósebcsscget tett l ehetővé. A frankfurti utazási iroda ugy reklámozla, hogy kél nap alatt átviszi utasait az Egyesült Államokba,

4t ábra. A navlgácl6s gondola belseje lehmann kapitánnyal és a földi árboc

megtalálását szolgál6 iránymér6kkel (193s.os felvétel)

RT EK '13

Az utasok részére már nem a gondolában, hanem a léghajólcst aljan, az un. hasi részen építettek ki étlennet és hálókabinokat, mind a száz ro részére. A kabinok kétágyasak voltak, és a tervezők igyekeztek az utasok számára hason ló kényelmet biztosítani, mint egy óceánjárón. A közösségi helyiségek ablakait alul kétoldalt, a leghajótest oldalan helyezu~k el, a hálókabinoknak nem volt ablaka. A navigációt és a léghajó konnányzasát a léghajótcst elejére függesztett kjsméretü gondolából (39., 40. ábra) végezték, de ebben a ródiófUlke, a FunkrOl/m nem kapou helyet.

Három iránymeghatározó vevő k é­ szülék szolgált a léghajó fedé lzetén, a gondolában levő navigációs fUlkébcn (41. ábra), Az első, Telefunken E397N típusu ,.A·' vevő a navigációt szolgálta ki a repülés alatt. A hajó fekvését állapította mcg iránykeresztezés által. de hasznfllni lehetett ún. robotpilótaként is, követve egy nidi6sugár indikált irányát. Hosszúhullamu tartománya 300 metertől 1800 méterig terjedt. és forgókeretét a navigátor helyéről bowdenhuzalokkallehetett beállitani. Ezen felül két másik irányító vevő­ készülékei, a ,.B" és a "C' jclül alkalmazták a rossz idöjárásnál történő Icszállás segítésére. (A4 1. ábrán középen fent az "A" jclü iránymérö rovevö, a navigátor feje felett a "B" vevő, balra a "C" vevő látszik.) A léghajó alján clől kompenzált mérökeretet helyeztek el az ,,A" és a ..B" vevök részére. Közvetlenül a kabin előtt volt a "C" iránymérö kere te az 01dalirány meghatározás részére. Mindegyik készüléknek volt egy iránymutatója. Mindegyik mutató ellenőrzött cgyet a három vevőkészülékbö l , amc-

15

46. ábra. Ebédl6 az LZ129 Hindenburg fedélzetén

43. ábra. Az LZ129 Rádi6állomása

lyek a leszállóhelyen lévő ún. fóldi árbocot (kikötő-pilont) nehány méterre pontosan beiranyozták. Ezek a készülékek C lll /35 típusjclzésüek voltak, gyartójukat nem sikerült azonosítani, a használható frekvencia sáv 157 .. .415 kHz-ig terjedt. A kikötőhelyen három 20 W-os. tcherautókra szerelt, hosszúhullámú adót alkalmaztak, amelyek egy-egy teleszkóp-antennával sugároztak. Ezek segí-

44. ábra. A Telefunken E381H vev6

tették a léghajó! akikötőpilon megkeresésében. Az elsőt. vagyis az ,.A" adót a foldi árboc tól I km-re délre, a másodikat, vagyis a ,,8" adót l km-re északra, a harmadikat. a "C" adót pedig l km-re keletre állították fcl (42. ábra). A léghajó kikötési navigációja a kő­ vetkező módon tönént . A léghajó elő­ ször az "A" adónak repült. mcgpedig pontosan délről. Miután az "A" -n áthaladt, poziciója az "A" -t61 180 fok, a ,, 8 "- től O fok lett. A léghaj6 pontosan az A-B vonalon mozgott. Amikor 90 fokra észlelte a "C" adót, befordult keleti irányba és pár méterre megtaláita a foldi árbocot. A rádióállomást nem a gondolába, hanem a léghajótestbe épitették be, közvetlenül a gondola felett, de a léghajótest hasi részén középen. Ez a tisztek szállásának kőzelében volt, a tenge-

45. ábra. Akidobozolt Telefunken E381 H V8VŐ

16

47. ábra. Az. LZ129 Hindenburg utasfedélzetének ablakai kívülről

ri hajókon is szokásos módon, s ahonnan a távirász a mélybe engedhettc az antennát. A 43. ábrán háttal ülö Specht úr volt a rádióállomas vezetője. A képen jobbra levő hosszúhullámú adó Telefunken S 354 F típusú, 111 kHz és 525 kHz között folyamatosan (minden hullámhosszra) hangolható volt. Anódmodulációt használt. A l üzemmódnál 200 W-ot, A3-nál 125 W-ot sugárzott az antennával. A sugárzó két huzalból álló, 120 meter hosszu antenna volt, egy moloros feltekercselő, illetve kieresztő csö rlővel. Adónak és vevőnek ugyanazt az antennát használták, az átkapcsolás - amikor a mikrofonba beszéltek automatikusan történt. A rendszer fél

48. ábra. Utasfedélzelek az LZ129-en

RT ÉK '13

SO. ábra. A Hindenburg léghajó maradványai

49. Abra. Az LZ129 Hindenburg katasztróf Aja Lakehurstban (USA)

másodperc beszéd-kimaradás nál már visszakapcsolt vételre. A rövidhullámu adó (az 43 . ábrán balra) típusa Telefunken S 355 F volt, teljesítménye ugyanolyan, mint a masik adóé, és 4,3 ... 17 MHz között volt hangolható. A sugárwja egy lambda negyedes uszályantenna volt, a használt hullámnak megfe l elő hosszúságban kiengedve. Az állomáson két egyfonna, négyesöves, "minden hullámra" alkalmas. Telefunken E381H típusú vevőt használtak (44. ábra és 45. ábra), amcly a 43. ábrán középen látható. A vevők 10 sávon. IS kH z-től 20 MHz-ig voltak vételkészek. Utazás közben a léghajó kcpes volt olyan kapcsolatra, mint a z.B. Chatham Rádió I WCC-vellétesÍlett 4400 tengeri mérfóldcs összeköttetés. A szükséges villamos teljesítményt egy belsöcgésü robbnnómotorral hajtOll generátor biztosította, szolgáltatva az elektromos energiát a léghajó világításához, a rádióberendezéshez és a fiitőáramot az elektromos konyha részére. A rádiók csövei a rolÓ- és anódfeszültséget a szokásos átalakítók segítségével ka pták. A vonalakon szürőket helyeztek cl. kiküszöbölve a zavarokat és az inlerferenciákat. Avevők lápegységeít két akkumulátonclep képeztc. Mindkét telep, az A és a B egy-egy vevőt táplált. Az akkumulátorok töltése repülés közben történ!. A léghajóban az utasok kényeimét igyekeztek az óceánjáró hajókéhoz hasonlóan minden lehelséges eszközzel biztositani (46., 47. és 48. á bra). Az LZ 129 Hindenburg léghajó az Egyesült Államokban, Lakehurstban 1937. május 6-án tőrtént leszállása so-

RT ÉK '13

51. ábra. Ma ~ héliumtöltésű aéta-léghaJó

rán szerencsétlenül járt. A fedélzeten levő 97 szemé l yből a baleset 36 áldozatot követelt. A léghajó érkezése akkora esemény volt, hogy számos fotó- és filmripone r tanózkodoll a helyszínen. Több jó minöségü fénykép és filmfelvétel örökítette meg a lragikus eseményt (49. a bra). Az új kutatások szerint a léghajó burkolalának. feslése Slatikusan feltöltödön. Egy szikrakisü lés tönénhetett, talán a fö ldi árboc kikötőkötelével érintkezve, és a léghajót állandóan körülvevő hidrogén-gázfelh6 lángba bo· rult. A hatalmas túz ulan a léghajóból alig maradt valami (50. á bra). A katasztrófa után a hidrogén töltésú utasszállító léghajók gyánását és utasszállíló repüléset a nemctek fel mggcsztctték. Az cikészült LZ-130-ra (Gra/Zeppelin 1/.) már nem találtak békés feladatot. A német légügyi hatóság a hidrogéntöltet miatt még Németországon heliil sem engedélyezte az utasszállitást. Hermann Göring légügyi marsall ) 940 elején clrendelte az egykor nagyon sikeres LZ I27, az elkészült LZ130, valamint a féligkész LZ 13 1 szélSzerelését. Valamennyi hires léghajót megsemmisítették. Friedrichshafenbcn ma is lehet léghajóval repülni egy héliumtöltésü, biztonságos léghajóval, dc az ottani séla-léghajó már nem ígazi Zeppelin (51. á bra). Felhaunátt Irodalom:

a L Gottwalctt : A Norge radi6áJ1omása és a rádi6szQlgá.lat a IégIla/6n (RoaId Arrundsert Az Északi-saO< meghódítása c. köny-

"""'I

H. Busch: Az. LZ 129 Hndenbul{l léghajó. (Fordítás: Balás D6nes) Fényképek: 1: DEBEG. 2: lreokle Band I, 3. és 4: TV-Sender PHÓNIX

H. Busdt Az. LZ 127 Gral Zeppelin léghajÓ (Forditás: Balás Dénes) DEBEG és F.Trenkle, Sand II. Franti§el< Béhounel<: Az. Északi-sark Robinsoojai. Móra Ferenc kOnyvkladÓ, Buda-

pest,

1961

lknbeno Nobile: A Pólus, életem kalandja. Gondolat kiadó. Budapest, 1982. Magyar Radió Ú,iság: Mért tévedt el a Notge? Budapest, 1926. május 29. otto Reuter: Tengeri rádió rrunkakör - Tapasztalatok - Problémák - BeszámolÓ HEFT 4/Wl. Németország (Fordftás: Balás Dénes) otto Reuter tapasztalt lég. hajó-távírasz volt, az in telrtakon kivül utazott a Graf Zeppelinen (LZ 127) és 1ényegesen kofábban az LZ 8 (Deutsd1Ianc1I1 .• építési IN és meghibásodás 1911) és LZ 9(1911 - 1914) kWábbá a Tengerészeti Szolgálat M-IY.léghajóJán, amely a .Nagy vigyázó rendszer "-hez tartozott. E. T. Krenket Hivójelem RAEM Gondolat ki· adó. Budapest. m7. Kárpáti könyvkiadó.

U_o

Gasparik l.ászI6: 10tadélek, emlélezések a magyar rádió szo!géJal 10 éves múlt}ából fA csepeli rádi6álbmás 10 éves története). Kiadta: A rT\. kir. Posla csepeli rádióál· Iomásának személyzete, Budapest, 1924. Mende Jen6: A drótnélküli telegáfia. Diek Manó kiadása, Budapest, 1921 Franco Soresint Le radio del Generale Nobile. AI.R.E. kiadása, 2003. Francesco Ginerra: RadiogonlOlTl8lro MarCOI'M per uso dl borda. La Radio e la GuetTa (szerMszien kiaclvény). Mcse Edlzionl2003. Lloyd E. Dar1lng : Forthe Radio Experimenter How Radio Alded the R-34. Popular Science Monlhly. 1919 augusztus. I .Conte Zeppelin" e la Slrumentaziooe di borda. Radio Technica, 192& oktÓber 9. Haw the Zeppelin Ralders Are Gulded by Radio Signals. Popular scieoce Month~ 1918. április, 632-534 oldal

17

MAXWELL digitális multiméterek MX-25500

MX-25201

MX-25303

4 digites, PC-kapcsolat

3 1/2 digiles kijelzés

3 314 digites kijelzés

Hangnyomán.zlntméres:

DC: 1000 v,

lO: 35...100 dB HI: 65. ..130 d B 30 Hz. ..l0 kHz ± 3,S dB pontosság

AC: 1SOV,

.,...

automatikuS

ro.

máresllalat-

ro.

DC : 1000 V,

"'. "'.

R: 20 MO

AC: 750 V,

c: 200 JlF

Jo!tayllágrtJsmtrés;

T: --40 ...

0,01 b:... 40 OOO lx

+""

±5% ponlosúg si fotodióda, uül'ÖVel

R: 40 MQ

C : 100 IIF

'c

1: 10 MHl:

To -40 •..

Páratartalomm'rÍJi

+ 1000 ·C

25%...95% rel páratart. ±s% pontosség

dlóda-, IranzlllZtor-

6 perc érzékelési Idő

- 20... +1400 oc

es 1"C felbontás

± 3,5% pontossag Maxwell S:;:Oflver,

RS·232

csak bruttó

kábe~

K-tipusú

uahd"'.

vizsplal

H6m"Ú'd,trn'réa;

0,1

"m.

uaka.dás-

homerouond.

16.990 Ft

Ylug61at

m6f6zs1n6r.

mérőzsi nór,

hőmer6fej,

Mmérölej +250 'C-Ig,

milany89

mOanyag

~papucs

véd6~uc.

csak bruttó

csak bruttó

5.490 Ft

8.990 Ft

0~;á,;';;';ik.,~s~ze;'",;;e~S;;";OS~é~!IHAM-bazá~ában: Budapest XIII., Dagály u.1, . I. em., H-P. 9·14 Ora.

,-C"'-----<

Utánvéttel is megrendelhel6k, a postai és csomagolási kÖltségek felszámításával. Postacfm: 1374 Budapest, Pf. 603. Tel./lax: 2394932, 239-4933. E-maii: [email protected] www.radiovllag.hu

'-----, MX-25304

/----~

MX-25404 in-circuit R-C-D méro

3 1/2 digites kijelzés DC: 1000 V, 20 A AC: 750 V 20 A

AC~ DC

R-mérés: 40 M O C-mérés: 200 ~ O-mérés: kapocsfesz. kijelzéssei Relatlvérték-m érés Automatikus kikapcsolás

teszt, szakadásvizsgálat

U DC: ••. 1000 V

C: ... 40 ~F I : 100 kHz

T:-40. .. +750 "C.

I AC: O- 200 A (40- 400 Hz)

A

k övetkező

Kimenet: t mVfAAC

MX-tipusú MAXWELL

Befogható Yez.:

OMM-ekkel használható:

" 16 mm

25201 25210 25301 25303

es hömerófej

+250 OC-Ig, müanyag

védőpapucs

12.990 Ft

műszer

U AC: ...750 V R: ...40 Ma

mérőzsi nór

csak bruttó

univ. lakatfogó

i DC: 0,1 - 1000 A I AC: 0,1 -1000 A

c:

dlóda-, tranzisztor-

MS-2101

6.990 Ft

200 IJF L: 20H f: 10 MHz

+1000"<:

> Mastech <

csak bruttó

R: 2000 MO

T: -40. ..

>-____-<

MG-25691 AC lakaHogó adapter

25311 25312 2531 3

4 digit. kijelzés, dióda- és szak.vl zsgálat; a ut. kikapcs., adattartás; hordtáska

+ merőzsi nór, + h őmérőle]

25 314

25304

25502

25305

25505

csak bruttó

csak bruttó

3.990 Ft

17.990 Ft

20\ , .: lA90 Ft.

FlexProg és MaxProg, a tanítható programozók Vörös Tamás tanár, [email protected] A 20/2 októberi és nOI'emberi .. Rádiótechnika" hastibjain nagYl'OlIolakban bemutouulJk egy FlexPrognok e/nevezeit sokolda/ú. tanítható eszköZl és szofiw!rt. amely nagy segítseg lehet a különféle memóriók, IC-k programozásáha:! \'agy akár a fejlesz/ómunkóhoz. Az akkori terjedelmi kor/titok nem lették lehetól'e (1 reszletes ismertetést, igy a kÓI'e/tezokbe" böségesen pótoljuk

azt. Ezcllkíl'ül megismerkedhetiink a FlexProg nogytesf\'érével a MaxProggal. amely hasonló szofl\'eres "JUdás" meJ/ett jóml ,őbb kive::etessel rendelkezik.

Általános ismertetés A kisebbik modul cJkészílésének ötle· tét egy rég elfeledett PROM áramkör

progrnmozásanak szükségessége adta. Az adatlapja ugyan fellelhető volt, dc programozót már nem lehetett találni hozzá. Mivel az ilyen eset elég sokszor előfordulha! - nemcsak a múhba, hanem a jövőbe tekintve is új eszközök esetén -, ezért született meg a tanítható programozó első példánya. A komplett eszköz ket egymástól jól elkülönülő reszböl épül fel. Az egyik rész a hardver, amely a tényleges fizikai kapcsolatot valósítja meg a programoz.andó alkatrésszel. A másik rész pedig a szoftver. esetünkben egy Windows XP alatt futó alkalmazás. lu lehet a hardvert felkészíteni az alkatrész fogadására. itt tudjuk a betöltendő és a kiolvasott adatokat kezelni, megnyitni, elmenteni. Mindehhez csupán az adott alkatrész gyártója által kiadou adatlapra van szükség, amely részletesen, jelalak szinten tartalmazza a programozási mctódust. A szoftver a "tanítás" után képes fájlba menteni a programozás eredményét, így legközelebb, ha újra ezt az IC-t kell kezelnünk, már csak meg kell nyitni az alkatreszfájll, és a rendszer máris készen áll az adott alkatrész kezelésére, írására. olvasására. A hardver es a szoftver USB-n keresztül tartja a kapcsolatOl egymással, így akár notebookról is teJjesértékúen használható. Nincs szükség a gépen kivül soros meg párhuzamos portokat létRT ÉK '13

rehozó egyéb hardverekre, amelyekkel - föleg a soros illesztőkkel - a jeIszintek tekintetében meglehetősen sok probléma akad. A szoftver szabványos illesztöt használ. így a kommunikációval magasabb verziós operációs rendszereken sem lehet gond. Tesztelve W2K és XP rendszereken lett. Az alkalmazást fUllató PC-vel kapcsolatban szinte nem is érdemes követelményeket megfogalmazni , men az a tapasztalat, hogy amelyiken a W2K meg az XP jól működik, azokon a program is hibátlanul és gyorsan fut. A mai notebookokat tekintve pedig mondhatni az l GHz feletti órajel és a 256 MB feletti RAM már általános, sőt... A program megelégszik 4-5 megabájtnyi merevlemez területtel is. Akár pcndrive-ról is elfut, de a stabil műkö­ dés elérése érdekében érdemes a gépre telepíteni. Egy dolgot azonban mindenképpen meg kell fontolni: a nagyteljesitményü processzorok és a gigabájtos RAM-ok korában is a gép csak akkor lesz megbizható és pontos, ha a háttérben nem futnak - akár akaratunktól függetlenül is - jelentéktelennek tünó, ámde az eroforrnsokat alattomosan fel·

cl O

~

a. X

• cl O

~

a. X

,

ro " ::;;

.

o o o

" .

LL

o,

D

D

t ábra

zabáló frissítésre figyelmeztetó vagy egyéb, már reg elfeledcn programok. Elkészülte után azonban gyorsan kiderült, hogya FlexProg nemcsak al· katrészek kezelésére alkalmas. Nagyon jól használható jelgenerátorként, akár néhány száz Hz-ig is, illetve logikai analizátorként. vagy méresiadat-gyüjtőként is megállja a helyét. Praktikus alkalmazása lehet egyszerre 8 vezeték logikai szintjének vizsgálata (data logger), persze nem túl nagy mintavételi sebességig. A FlexProg 13 db szoftveresen vezérelhető kivezetéssel rendelkezik. Az elsö példány használata során jól érzékelhetó volt, hogy ezzel a 13 lábbal gyakorlatilag a modulnak szánt feladatok 9O%-a megoldható. A néhány speciális eset miatt készült el a MaxProg, amelynek már 28 db vezére l hető kivezetése van. A két hardver Eagle-leI készített alkatrészrajza az l. abran látható. Mindkettóben fö közős elem a "B" típusú USB csatlakozó és a modulokon elhelyezett LED. A pc·hez egy olyan USB kábelre van szükség. amelynek egyik felén ,.A", a másik felén pedig "B" típusú dugó van. (Ez a kábel bármelyik modul es a szoftver megvásárlása esetén természetesen ,jár" mindkét eszközhöz. -A szerk.) A modulokon elhelyezel! LED alkalmas a működés nyomonkövetésére, de akár kUlön be és kj is kapcsolható szoftveresen is. A modulok másik fele egy-egy hüvelysáv, amelybe tüskesort, vagy egyszerűbb felhasználás esetén esupasz huzalt dugaszolva már indulhat is az adatfolyam a külvilág felé. A modulok GND vezetéke össze van kötve az USB csatlakozó GND pontjával, a +5 V pedig közvetlenül kerül kivezetésre a portról. Innen egyszerűbb áramkörök nyugodtan elláthalók lápfeszültséggeL A modulok alap áramfelvétele milliamper nagyságrendű, a portot pedig nyugodtan terhelhetjük néhány 100 mA-rel is. Persze ilyenkor szokták azt kérdezni, hogy ez nem leszi-e tönkre a számítógépeI? A válasz egyszerűen a nem, a kérdés pedig fel sem merül, mikor ugyanezek az emberek mobiltöltóként használják a portot vagy éppen egy kávémelegítőt

19

._l"_1e~.c

00«~/\~'" .0< beJollilb

eitb.

kul"'.

'or~ril ad~"

.on-1riny

l.eI!.k.........

ohub

//'~~\~H~

I p! t _ u".~.

_

..1 l...t

",httü>h

_". ..J.h

. . . ..1.l..... .ú ~k o" h ~-' .r &

2. ábra csatlakozta Inak rá... Természetesen ügyelni kell a vezetékezésre. mert az usa táphazardot nem szereti a gép, de már szinte mindegyik alaplapon van védelem ilyen malörök esetére. (Persze az alaplappal kapcsolatban tájékozódni érdemes.) Egy mem6ria programozásá· hoz vagy néhány LED esallakoztalásá· hoz minden bizonnyal prob lémamente· sen felhasználható az USa. Használj uk tehát bátmn. de nagy figyelemmel az .. usa tápcgységet". A FlexProg összesen 13 vezérelhe· tó kivezetéssel rendelkezik, mig a MaxProg 28-<:al. Az egyes kivezetések tcmlészctcsen külön·külön is állíthatók, de nyolcasával buszként is kezel· hetöck. A FlexN og így ,,másfél buszt" bocsát a felhasználó rendelkc7.ésére, miga MaxProg hánnat, és melJette még három lábat. A mem6riaáramkörök (EPROM. FLASH stb.) programozásá· hoz általában szükség van egy +5 Y'OI jelentösen meghaladó feszüilségre is. Az esetek döntő többségében ez kb. + 12 V. A modul ezt is generálja avezé· relhető Vpp lábon keresztül. Ez egy há· romállapotú láb. de nem a klasszikus értelemben, mert csak kimenetként ál· lítható be. a O V. +5 V és +12 V feszült· ségszimck valamelyikére. A kivezetésekkel kapcsolatban érdemes megje· gyezni, hogya Vpp kivételével kime· neti módban forrásként (source) és nyel őként (drain) is működhetn ek. kb. 10-20 mA-ig. Ez aztjelenti, hogya kimeneteket 240 ohmos ellenállásokkal is nyugodtan megtcrhelhetjük. Semenetként konfigurálva a CMOS áramkő­ röknél megszokott bemeneti impedanciára számithatunk. A lábak - a Vpp kivételével - a szokásosan előforduló hazardok ellen védettek. Ellenben +5,6

20

Y-nál nagyobb szintek használatakor soros ellenállás nélkül - tennészetescn könnyen tönkremennek. A Ypp láb kb. 20-30 mA-rel terh e lhető, nagyobb terhelés esetén a feszültség értelemszeruen csökken. A 2. ábrán a kétféle modul utasításkészlete látható. Az ulasitássor07..at elkészítése mindösszesen ötféle tipusra veze th ető vissza. A legfontosabb a ,.po rtmű vele tek" csoportja, mi vel ezek segitségével kezelhetjük a modulok kivezetéseit. A portmúvclcteket négy al· csoportba sorolhatjuk: az egyes kivezetések adatáramlási irányát felhasználás elött be kell állíta ni. Aháromállapotú láb kivételével a kivezetések akár egyesével is konfigurálhat6k bcmenetnck vagy kimenetnek. A portin'lny temlészetesen [ekérdezhető is. Az irány beállítása után akár már adatot is küldhe· tünk a kiválasztott portra vagy kívezetésre. Az utasítások többszöri végrehajtasat célszerÍl ciklussal megoldani. Pél· dául egy 2 kilobájt adatterulcttel ren· delkező bájt szcrvezésű memória 1001· vasását érdemes egy O·tól 2047-ig futó cikJussal megoldani , miközben a ciklusváltoz6 pozícionálja az adattáblában a kiolvasott infomui ciót. A ketdimenzi· ós adatelérés biztositása érdekében (sor-oszlop szerveződés) két különböző ciklust is egymásba ágyazhatunk. Az egyiket n, a másikat pedig tn ciklusváltoz6val leptetve. Ciklusok felhasználása nélk.ül is létrehozhatjuk az utasitássorozat ciklikus működését , méghozza a programugrások használatával. AJ. eppen aktuális utasítás után egy programugrással a program bánncly másik sorban folytatható. Erdemes azonban a programugrásokkal vigyázni. mert könnyen végtelenített prog·

ramfutás érhet ő el. Az adattáblában ép· pen érvényes pozíciót is módosíthat· juk, azaz bárhonnan olvashatunk és bárhová irhatunk II táblán belül, nem szükséges az olvasott vagy irandó ada· tokat sorban elhelyezni . Ez praktikusan az ..n" és .. m" adalpozicíót meghatározó változók értékének szinte t et szőle· ges megadását jelent i. Ahhoz, hogya program futását lálhatóvá tehessük, Ic kell azt lassítani. Ezt teheljük meg a késleltető utasítás kiadásával. Ez nem okoza modul és a fe lhasználói program közölt adatforgalmat. az időzitést teljes egészében a PC felügyeli. Akkor is szükség lehet a késleltetésre, ha az adott feladathoz a modulok sebessége tul nagynak bizonyul. 20-30 ms-os kés· leltelesekkel az egyes utasitások között a program futása szépcn lassítható. Aki az eddigieket áttanulmányozta, annak úgy tűnhet, hogya FlexProg és a MaxProg csupán a párhuLalllOs elérésü eszkőzöket támogatja. A kis és közepes sebességű adatátvite1ben a soros elérésű eszközök szinte egyeduralkodók a kevés lábszám és az egyszeru áramkőri környezet igénye miatt. Gondoljunk esak az 12C vagy a SPI EEP ROM-okra vagy akár az SD kártyára. de ide sorol· hatjuk a mikrovezér l ők jó részet, többek között a PI C-eket is. A modulok utasitáskészlete tartalmaz összetettebb parancsokat is, mint például az IlC-, ilIetve a SPI-buszra Irás vagyaITÓlolva· sás. Ezekkel a magas szinfÜ utasilások· kal már akár PIC programozót is készíthefÜnk mindösszesen két darab külső ellenállás felhasználásá ....al (ne feledjük, a + 12 V elérése adott a modulon!). A speciális műveletek közölt megtaláljuk még a panelel lévő LED be- és kikapcsolásához szükséges utasításokat is. Ezek általában összetettebb programok esetében használhatóak leginkább, visszajelzési céllal. A program futását szakaszokra is bonthatjuk, a 10vábbhaladást pedig a felhasználói program egy gombjára kaUintáshoz kŐlhetjük. Ezl a funkciÓI is csak a PC felügyeli , adatforgalmal nem generál a modul és a számítógép között. A rendszer működésének alapelve tehát a következő: a FlexProg vagy MaxProg moduljának utasításkészleté· böl a felhasználó épiti fel az aktuálisan kezelendő IC által igényel! ULasitássorozatot. Ezt a tu lajdonképpeni prog· ramvezérlést egy fájl fonnájában akár el is lehet menteni a számitógépre .. pcf' kiterjesztéssel. Ezt a fájlt a később i ek­ ben megnyitva újra elvégezhetjlik az adott alkatrészen a kívánt müveletet . RT ÉK '13

Nézzük meg ezt egy példán keresztül! Tegyük fel. hogy egy 27C32-es EPROM-ot szeretnénk feIprogramozni. Az EPROM adatlapjában fellelhető a pontos programozási procedúra folyamata, Igy II modul kivezetéseit II megfelelő sorrendben vezérelve egy adanáblll tanalma IlZ eszközbe tölthető. Az elkészített és tesztelt utasitássorozatot elmentjük egy fajlba. Amikor legközelebb egy ilyen 27C32-est kellene felprogrnmozni, csak megnyitj uk az ULasitásfájh, majd betöltiük a felhaszmilói programba a beegetendő adatfajit, a programozási folyamatot elindítjuk, és az adat betöltődik az EPROM-ba. IIasonl6képpen tehetünk az ndananlllom kiolvasásánál is. Mivel a különféle eszközök programozási müvelete eléggé eltem lehet, az éppen használatos eszközhöz használatos ,.per' fájl megnyitása után már programozható is az adott IC. Ezzel a módszerrel csaknem bármely manapság elöforduló programozható eszköz, memória, mikrovezérlő kezelése megoldható. A modulokhoz tartozó alkalmazás nagyon egyszeru fclépítcsü. Mel1őzve a bonyolult menürendszereket mindösszesen négy lapból áll, mint ahogyan az a 3. ábrá n látható. A lapok közti váltást a programablak bal alsÓ reszén található fúlek biztosítiák.

A " Programo7.ás" lapon - ábrán a leghátsó ablak - található adattáblákat ..A "-val és " B"-vel jelöljük. A jobb oldali vezérlőpanelen felül bcállíthatjuk mindkettő méretét. egymástól mggetlenül is. A sorok számán3k megadásával azonnal megtudhatjuk az igényelt tárhely méretét is kbyte-ban vagy kwordben. A táblák adattal való feltöltése többféleképpen is lehetseges. A legegyszerubb eselben az első sor elsö pozíciójába gépeljünk valami lyen, legfeljebb negy karakterböl álló hexadecimális adatol. Ez praktikusan lehet ..0000" vagy PIC esetében ..3FFF". Ezután az aktuális táblába jobb egérgombbal kattintva válasszuk a "Tábla kitöltése az első adattal" menüpontol. Ekkor az üres tábla megtelik az első pozícióban lévő adattal. A második mód egy külső adatfájl betöltése. A FlexProg és a MaxProg a ·.bin, a •. hex és a •. csv kitcrjcsztésü faljokat képes értelmezni. A bin fáijok egyszeru bináris formában tartalmazzák sorrendben az adatokat. Előnye ennek a fonnátumnak a relatíve kis helyigény, hátránya viszont, hogy fájlséTÜlés eseten a megmaradt adatok poziciója nem határozható meg egyértelműen. Semmiféle hibajavít6eljárást nem használ a formátum. A hex fájlok szöveges fonnátumban tartalmazzák az adatokat. Egyértelmü hátránya a bin fonnátummal szemben a

,.,........

nagyobb méret, viszont adatpozicí6t és bájtot tartalmaz minden sor. Az adattáblák tartalmának gyo~bb elő- és utófeldolgozásának érdekében a ,.csv"-fonnátum a megfelelö valasztás. Ezt a fonnátumot ugyanis egyszerűen felismeri a közkedvelt Excel is. A csv-fájlban esetünkben pontosvessző­ vel vannak elválasztva az adattábia adatai, ráadásul a sor-oszlop szervező­ dést megtartva. Ezzel amegoldassal egyszeruen végezhetünk műveleteket az egészadattáblán, majd visszatöltve a FlexProgba, máris az új adatokkal dolgozharunk tovább. A használat során arra mindenképpen ügyeljünk, hogy az adanáblák minden sora nyolc adatszót tartalmaz, így ha a csv-fájlban csak mondjuk hat szó szerepel soronként, akkor az adattáblában is így lesz. A program természetesen az adanablák tartaimát a kiválasztott formárumba menteni is rudja. Bár az adanáblák alapénelmezésben word szerveződésű­ ek, tennészetesen bájtokat is meg lehct jeleníteni bennűk. Ekkor a bájt elé kerul a "DO". Igy például az ,.AS" bajt az adattáblában ..OOAS"-ként fog megjclenni. Az utasítássorozatok elindítására és megállitására szolgálnak a START és STOP gombok. A START gombok meJleni G feliratú gombok az esetleges várakozás gombnyomásra utasitás feloldasara szolgálnak. Az időzítés meellenőrző

~.

-·.'-"..,..-1 ~_.~ll"1'

....-.... _ 1

,. ..... _1 11/l1li'11'1

I~

I

-----_..--..-I (-- ~-

.........

.-

~

•• •• •• ••

-

~

_a. ... _

~

--I'~

su..! 1---1 ....Q.J r

-

--_.

....!!~!_L_=.~

.LJ'"

11M' III

I~

I

J

-

3. ábra RT ÉK '13

21

zökben beállíthat6 az utasítássorozat egyes elemei közötti alapkésleltetés. Ezt minden esetben a PC vezérli, hatása olyan, mintha az utasítások közé mindenhova beteltünk késleltető parancsokat. Az ,)C' és" Y" jelölések a listaszerkesztőket jelölik. A "Manuális panelen" két egymást61 független listaszerkesztőben épithetjük fel az adott eszkőzműveletet a modulok utasitásaiból. Azelgépelésböl adódó szintaktikai hibák kiküszöbölésére az egyes utasításokat esak ki kell választani, majd utána megparaméterezni. A "Hozzáad" gomb előtt található kis jelölönégyzetet kipipálva a hozzáadandó utasítás a listaszerkesztöben éppen kijelölt elé kerül be, míg alapértelmezésben a lista végéhez adódik hozzá. A programban egyszerre két különböző utasitássorozat is szerkeszthetö, ílletve megnyitható, de egyidőben persze nem futhat mindkettő. A programlista alatt található START, STOP és G gombok megegyeznek a "Programozás lap" START, STOP és G gombjaival. Az ulasitássorozat futtatása közben az éppen fut6 utasítás a listaszerkesztöben kék hánérrel látszik, így futás közben valós időben is nyomon követhető a program. Az utasitássorozatokat pef-formátumban kezeli a program, igy tudjuk elmenten; és megnyitni is. A pef-formatum in egyszerű szöveges fájlt jelent, akár Notepad vagy Write programokkal is szerkeszthető. Arra azonban figyeljünk, hogy az alkatrészprogram szintaktikáját futtatás elött a szoftver nem ellenőrzi - mivel nem begépeléssel, hanem csak paraméterezésseI keletkezett -, így a külső programmal szerkesztett, majd fultatott program szintaktikai hibánálleáll, de a hibáig helyesen lefut. Az utasítások egyszerű, logikus, szintaktikája basic-szerii. A szerkesztett programok könnyen átláthatóak és értelmezhetőek, de érdemes mindig a lehető legrövidebb programra törekedni. A FlexProgban nmcs bájtokban vagy utasitásokban meghatározott korlát, mivel a programot nem a modul mikrovezérlője , hanem a PC merevlemeze tárolja, igy elvileg akármilyen hosszú (persze a merevlemez méretéhez alkalmazkodó) programot is készíthetünk és futtathatunk. Ezzel elérkeztünk a legérdekesebb részhez, az "Eszköz tanítása" laphoz, ez a J. ábrán a középső. In szerkeszthetjük meg az alkatrészfájlt az adatlapban fellelhető jelalakok alapján. F1exProg esetében I] sora, míg

22

MaxPrognál 28 sora van a lap közepén látható táblázatnak. Minden egyes hozzáadott oszlop egy újabb utasítással növeli az alkatrészprogramot, azaz a jelalak egy újabb részét adhatjuk hozza. A jobb oldalon látható Vezérlöpanel alsó harmadában található a táblahossz beállítására szolgáló gomb és szerkesztő­ mezö. Ha az ábra szerinti 20-at adjuk meg, akkorO-tóI19-ig lesznek a táblá~ zal oszlopai megszámozva. A táblázat előtti oszlop (baloldalt) tartalmazza a modulok kivezetéseinek neveit. [tt van lehetöség a kivezetések egyedi elnevezésére, ami a jobb átláthat6ság kedvéért indokolt lehet. A megadott nevek az alkatrészfájlban mentésre keruinek, így legközelebb, amikor megnyitjuk az alkatrészfájlt, a már ismerős nevekkel találkozhatunk. Ezek a megadott egyedi nevek nem jelennek meg a listaszerkesztőben, csak itt. A táblázat kitöltése meglehetősen egyszeru, mert az adott cellába bal egérgombbal kattintva azt kijelőljük, majd ugyanitt jobb egérgombbal egy felnyiló menüböl választhatunk. Természetesen van lehetőség billentyüzetről gépelésre is, de nem ajánlott, mert akkor bevihetünk szintaktikailag helytelen karaktereket is. Egy alkatrész természetesen többféle funkcióval is ellátható, azaz egy memória esetében használhatunk írás vagy olvasás műveletet is. Ezeket a szoftver az adott alkatrészen belüli függvényként kezeli. igy egyetlen fájlba men!heljük például a 27C32-höz tartozó irási, olvasási, alkatrésztípus kiolvasási rutint, persze megfelelöcn elnevezve. Ezek közül az éppen szükségeset a listaszerkesztőben egy ciklus keretében meghivva gyakorlatilag pár sorban elkészíthetjük a teljes EPROM kiolvasását elvégző programot. Hasonlóan egyszerű lehet az írási folyamat futtatása is. Fontos azonban megjegyezni, hogy csak azok a fUggvények érhetők el a Manuális panel listaszerkesztöjében, amelyekhez tartozó alkatrészfájlt megnyitottuk az Eszköz tanítása fülön. A listaszerkesztöben az adott ftiggvény neve elé kell tenni az "f_" előtagot. Például a ,,27e32 olvas" függvény az .,f 27cJ2 olvas;' neven érhető el a programlistában a megfelelő alkatrészfáji megnyitása után. A "Beállítások" fülre kattintva kétfunkciós lap jelenik meg. Egyrészt itt lehet az alapvető hardver-szoftver beállításokat megtenni, másrészt pedig itt lehet a modulportok pillanatnyi állapotát megnézni, illetve megváltoztatni. Itt egyszerűbb esetben egérkattintással bi-

tenként is beállíthatók az egyes portállapotok. Ez a funkció akkor jöhel jól, ha nem szükséges programot imi egy feladathoz vagy éppen esak kísérletezgetni szeretnénk. A modulokat csatlakoztatva a számítógéphez a beépített LED háromszori felvillanását kell látnunk. Ezután néhány másodperc szükséges, mig az USB vezérlő üzemkész állapotba kerül és felismeri a PC is. Ezután indíthatj uk a FlexProg vagy MaxProg alkalmazáSI. A bekapcsolási folyamat sorrendje fontos, mert a modulokat esak inditáskor keresi a program. Az altalános ismertetés után következzenek a példák, amelyek áttekintése során nyilvánvalóan látszani fog, hogy mennyire egyszerű feladat a FlexProg vagy a MaxProg birtokában egy memóriát vagy más IC-t prOb'T'dmOzni. Az alkalmazási példák nehézségi foka folyamatosan nő. A legegyszerűbbek közé tartozik az egyszeru portfigyelő és a LED-sor vezérlő program, míg a későbbiekben mar céláramköTÖket is vezérlünk a modulok segítségével. Ilyen IC lesz majd az LTC6904, a DAC5571 és a talán már sokak által ismert AD9850. Egyszerű portfigyelő és portvezérlő

Csak a modulok alkalmazásával mindennemű külső alkatrész csatlakoztatása nélkül készíthetünk port figyelő es portvezérlö programot. Mindkét alkalmazashoz a 4. ábrán látható esatlakozópontokat fogjuk használni. Az adatvezetékek a FlexProg modul "B" portjára csatlakoznak, míg közös pontként a modul GND-t használjuk. Ezt a portot kezelh etiűk vezetékenként (bi-

.5V SB

,.7 , . ,., O ..... ,.

ol Q.

>< cl)

LL dEO

~

V'" ~

~

be·, kimenetek

b.7 b.' b.5 b.' b. b.2 b.1 b.O

GNO

4. ábra

RT ÉK '13

a.

o

b. trhb_l$5

0·0 ""-por1:.b ,,_nU

C.

• 5. ábra tekkel). de az egészet egy buszként is. Ekkor egy bájtnyi hely szülcséges a teljes portinfonnáció tarolására. A kivezetésekct normál felhasználás esetén

nem szükséges külső védelemmel ellátni, dc aki biztosra szeretne menni, beépithet soros I kohmos ellenállásokat a bemenetek elé 100 ohmokat a kimenetekhez. A modulokat mükö
es

zonytalan külső feszültségszinlek használatakor azért fontoljuk meg a soros I kohmokat. Lássuk először a "dala legger"-I. A működtető programot több

formában is elkészÍlettük. Az 5. ábra felsö, a) részleten négy sorban megírt programnak akkor vesszük hasznát, ha előre tudjuk, hogy mekkora számú adatot fogunk bcgYŰjteni. A program első sora rendkívül fontos, mert in adjuk meg, hogy a "B" port teljes egészében bemenetként funkcioná ljon. Maga a szintaktika ismerős lehet a Basic nyelvből. A Irish regiszter bájl szervezésü, így például ha csak a 7-es meg a 2-es portlábat szeretnénk bemenetként látni, a többit pedig kimenetként, akkor az 10000100 binaris számot kell a regisz-

RT ÉK '13

terhe tölteni, ami esetünkben 132-t jelent. A regiszterek értékeinek megadásánál használhatunk mindenféle e l őtét nélkUl decimális számot, vagy "S" clő­ téuel hexadecimális alakban megadott számot. A programban található 255 helyett tehát a ,,$FF" is helyes lenne. A következő három sorban egy ciklust szervezünk O-tól J023-ig. Ez azt jelenti, hogya .. for" és a ,.next" kezdetü soros közötti ciklusmagot összesen 1024-szer fogja futtatni a program. Az n jeJü ciklusváltozót a ciklusmagban felhasználhatjuk, de értékét ncm változtathatjuk meg. A ciklus vá hozó jól jóhet az adanablába írandó adatok pozícionálásához, amint az a ciklusmag egyetlen sora jól mutatja. Ehhez a sorhoz érve a program a "B" port pillanatnyi értékét kiolvassa és a ,.Programozás" lapon található e l ső adattábla n. helyére írja. Ha a másik adattáblát is szeretnénk használni, akkor iti a Bn-et kell megjelölni célkénl. A .,next" utasítás növeli eggyel a ciklusváltozót és ha az még nem nagyobb a megadott maximális értéknél, ismétlefuuatja a ciklusmagot. Ha a változó az inkrementálásnál meghaladja a megadott értéket, a programfutás a "next" után következö sorra ugrassal folytatódik . Mivel a programfutás során a " for" és .• next" kezdetü sorok értelmezésekor nem történik kommunikáció a modullal. átlagos utasításidöveI számolva (4 ms) kb. ( l + 1024)·4 ::o 4100 ms, azaz kicsit több, mint 4 másodperc alatt a program végére érunk. Eközben 1024 db adat gyült össze az e l ső adauáblában, ez 128 sort jelent. A program futtatása elött ügyeljünk arra, hogy ennyi sor rendelkezésre álljon, mert kevés helyesetén a program ncm ad hozzá újakat automatikusan az adattáblához. Az 5,b ábd n egy "végtelenített" verziót láthatunk. A kezdősor a már megismert portirány beállítására szolgái. Ezután beállÍljuk az "n" változó értékét O-ra. A következő sor futásának eredményeképp a baloldali adattábla n. sorszámú mezöjébe kerül a portról éppen kiolvasott információ. Ezt követő­ en az ,.n" értékét növeljük eggyel. E sort kihagyva az éppen kiolvasott adat mindig az adattábla kezdő pozíciójába kerülne. a következők pedig mindig feIÜlimák. Az utolsó sor szerint pedig a program egy feltétel nélküli ugrás után a 2-es sorban fo lytatódik tovább, vagyis újra lekérdezi a port állapotát. .. A programfutást a STOP gombra kattintva persze bármikor megállíthatjuk. A program futatása e lőlI il! is győződjünk

meg arról, hogy elég nagyra válaszlottuk-e az adaltábla merctét, mert másodpercenként 200-as nagyságrendű adattal számolva elég gyorsan telik a tábla. Fontos megjegyezni, hogy az ..n" változó értékadasa meg a programugrás a cikluskerethez hasonlóan nem fogyaszt modulidöt, vagyis adatforgalom ezek futása közben nem keletkezik a modul és a szoftver kÖZÖl!. Ezen utasitások fe\ügyeletét teljes egészében a FlexProg látja el . A programsorok számozása a •.számítástechnikai józan észt" kővetve 0-r61 indul, így például a 2-es sorra ugrás a ..hétköznapi józan ész" szerint már a harmadikat jelenti. A harmadik verzió az 5.c ábrán hltható. A kezdösorban ismét a portirányt állítjuk be, majd ezután jön két különbözö ciklus. A cikl usok a már megismert módon szervezödnek, viszont ugyanarra a helyre mentik adataikat. Mindegyik 16 db adatot ír a baloldali adattáblába. ugyanoda, de különböző ciklusváltozókkal. Ha közvetlenül egymásután lefutna a kél ciklus, akko r a sebesség miatt csak a második altal hozott adatokat látnánk. A két ciklus közé bekerüh a "-Várakozás-,, utasítás . Ideérve a programfutás szünetel. A szünetet a "Programozás" vagy a "Manuális panel" megfelelő G jelű gombjára kattintás oldja fel. Esetünkben lefut az el ső ciklus, megcsodáljuk az adatokat, kattintunk a G gombra. majd ezután jön a következő 16 adat. A szünet termeszetesen több helyre is, akár ciklusba is betehető, így a programok futását szétszabdalva, azok müködése valós idő­ ben is jól megfigyelhető. A szünetböl a STOP gombra kattintva is kilépheIÜnk, ekkor azonban a program futása is megszakad. Jelgene rátor A következő példa egy jelgenerátor müködését mutatja be. lu is háromfele megoldást közlünk. A 6.a ábrán látható a legegyszerubb program. A kezdösorban a portirányt kimenetnek áJlitjuk, méghozzá a teljes " B" porton. Ezt követőe n a portb.O-ra először alacsony, majd magas logikai szintet vezérlünk. A feltétel nélküli programugrással pedig megint alacsony, magas ... szinteket kapcsolunk. Ezzel fo lyamatos négyszögrezgésI kapunk az adott kivezetésen. A keletkezett jel amplitúdója éppen 5 V. mivel ekkora a modul tápfeszühsége. Persze, ha aháromállapotú Vpp-t kapcsolgatnánk. ott meg 12 V-os jelet kapha tnánk. Mivel időzítés nincs a

23

a.

FleMProg

u

uv

4 -6 as

b.

FlO:>MProg

listaszefke$Zlo ')('.".- - - -

U...., _ I """AI """"

trisb·O fern·Ote5 pereb . O·l portb . O.O dd_yas 50 n •• t n

u

uv

fern·OtoS portb .O·O ddayas 40 p e rtb .O" l dd_,... 40 n ••t

C .

n

.. ~ 4~ as

t-

t-

4 0 al'

50 as

n

4 0 al'

FleMPtog

u

~ke$Zlo ')('.~.=~

lJsI..!I~ ~M

6 db iapuh:us

.Oh iapuh.us

I

lJsI.8~ mentés

trisb·O for n . O tO 15

l:========~==~j=C=::

p ertb.7 portb. 6 ~

.•

portb"'-!~~~~====:J:CLJ=="n n n .., portb.Q

____

,

4 -6 as fleMProg

6. ábra programba írva, igy a modul maximális sebességen üzemel. Az így nyerhető négyszögjel periódisideje kb 10 ms, azaz kb 100 Hz a frekvenciája. A jel felés lefutása rendkívül rövid idő alatt történik meg, mivel a modulban l évő mikrovezérlő óraje\e 20 MHz. Aszintvál· táshoz mindössze négy órajelre van szükség, ami esetünkben hozzáve tőle­ gesen 200 ns. A program futása a STOP gombbal szakítható meg. A 6.b ábrán egy impulzus-generátor programot találunk. A portirány beállítása után e l őször hal kis kitöltési tényezőjű, majd felhasználói beavatkozás után hat szimmetrikus impulzust kapunk, amint azt a program melletti jel. alak mutatja is. ItI használunk először a 24

programok során időzítést. A "delayms" utasitas argumentumát meg· adva milliszekundumban érünk el kés· Ichetést. Ezt egész IÍpusú változóként kezeli a FlexProg, megadhatunk akár több másodperces vagy még hosszabb várakozást is. Az időzítés pontossága a PC·n múlik, azaz fóleg attól, hogy milyen a gép terheltsége. Hosszú időzité­ seknél nincs túl nagy jelentősége, de pár ms-os időzítés kiadása után egy leterhelt gépnél biztosan meglepődünk. Az időzitő szál prioritása "time critical"· ra van állítva a programban, de ez a tapasztalatok szerint a pontosságra nem nyújt semmilyen garanciát, ezért csak csínján a rövid időzítések hosszú cikJusba szervezéséveL.. A

programban talaiható 40 és 50 ms-ok már pontosan elérhetők egy 1,5 GHz-es "tiszta" gép esetében, így azokra már lehet számítani a programozas során . Az előző két esetben csak a listaszerkesztőn keresztül lettek megformálva a kimeneti jelalakok. Az igazi csemegét az adja, amikor a programot összekombináljuk az adanáblával. A programban csak az adatok nélküli táblakiolvasó rutin található, a kívánt jelalakokat pedig az adattáblában tároljuk. Erre nyújt elegáns megoldást a 6.c ábra. Maga a program végtelenül egyszeru, semmilyen kiklildendő adatot nem tartalmaz, mindösszesen egy ciklusból áll. Az alatta lévő adattáblában elhelyezett 16 adatot olvassa ki és küldi RTÉK '13

, • • • • • • • • • • • • • ,• •, • , • • • • •

Iportb.7 Iportb.6

!PClrtb.5

ICIOI1b.4 1pcltb.3

lportb 2 IPOIIb,' IparlbJI , -

•

• • I' • I" • I" • • • • , , , • • • • • • • • • • • • , • • •

I' • I' • I'

• • • • • • ,

• • • • • • ,

• • • •, • , • ,

• • • • • • • •

• • ,• • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • • , • , • , L

• • • • • •

• • • • • • • • • • • •

•,

•

•

• O

7. ábra

ki a modul portjlha. A megadott táblaértékekkel a program melletti jelalak generálható a modul ki menetén. Ezzel mcg is érkeztünk a memóriák progra-

rno.rosának kapujához, ha a kél adanáblát ugyanabban o programban használ-

juk. Ekkor ugyanis az egyik táblába betöltjük a memóriába beimi kivánt adatokat (tipikusan ez egy adatfájl), a másik táblába, vagy a programk6dba pedig a mcmória egyes vezérlölábait " mozgató" adatokat (CE, OE, WE

stb.). A programot lcfuttatva az adattábla tartalma bekerül az IC-be. Ha azonban nem tekintünk ilyen messzire, akkor kb. egy perc alatt írhatunk közlekedési lámpa szimulátor programot, vagy tetszőleges LED-cs programozható fényjálf.!kot, és még sorolhatnánk az egyszeru alkalmazásokat. A pontosság kedvccrt megjegyzendő, hogy a

.,

...,••

"ol •., O

~

CL X

" " LL " ""02 ct'" "'" Q)

LEO sor vezérlése Többszőr

'"

8. ábra

RT ÉK '13

mooulport bájt szélességű (8 vezeték) az adaltábla meg 16 bites, így az oltani adatok ún. alsó bájtja fog kiír6dni a modulportra. Ezért például a 0081 és a SE81 adat ugyanazt a kimenetet eredményezi. Az előbbijelgenerátort megvalósító program elkészit h ető mindösszesen két sorban is. Ehhez azonban az "Eszköz tanítása" lapot kell a FlexProgban elő­ hívni. A 7. ábra szerint a fiiggvénysze rkesztőbcn "megrajzolj uk" a j eIalakot O-kból és I-ekböl, elmentjük egy alkatrész egyik függvényeként, majd ezt meghívjuk a listaszerkesztöben, ahol a programot irjuk. A kész táblázat pontos mása az e l öző áb ra kétsoros adattáblajának. Az egysze rűség kedvéért ill nem használtunk adattáblahivást (An. Am, Bn, Bm), de lennészetesen az is megtehe tő. Figyelni kell azonban a ftiggvények hivására, mint ahogyan arr61 volt már szó a szoftver ismertetésekor. A fenti néhány egyszerű példán keresztül már jól láthatóak a FlexProg képességei mind szoftveres. mind pedig hardveres tekintetben . A továbbiakban már külső alkatrészeket is igénylő alkalmazásokat fogunk megnézni, első­ sorban a programok oldaláról.

hallani , hogya LED-ck vczérlését bizonyos helyeken - finoman szólva - mennyire jelentéktelennek tartják, a kezdők lépéseit csak " ledvillogatós" programozásnak titulálják. Nem szabad azonban elfelejteni,

hogya LED - alkalmas helyen beo, ilIetve kikapcsolva - vizuálisan jelezhet i egy programrészlet helyes vagy helytelen futását, Igy egyszerűbb esete kben felér egy szoftverhiba-keresóvel. A programozás soran persze nem szabad leragadni a LED-eknél. A LED-eken könnyen kitapasztalható egy rendszer működése, mert Ulljuk, hogy mi történik az áramkörben. A továbbiakban természetesen nem hagyj uk ki a LED sorral történő ismerkedésI sem, ahogyan azt a 8. ábra is mutatja. A FlexProg modu l "S" portját fogjuk ismct használni. A LED-eket I kohmos elötét-ellenállásokon keresztül kapcsoljuk a modul kivezetéseire. Ez egy átlagos 3 mm-es LED-en nehány milliampcr nagyságrendű áramot eredményez, a fcnye már jól látható, viszont csak 20-30 mA többletterhelést jelent az USB portnak. A működtető program két változatban készüll el, az elsö csak listaszerkesztös, a másik pedig adauáblás változat. A kct program a 9. ábrán látható. A fe lsó ábrareszleten egy igen egyszerű megoldás látható. A program alapkoncepciója az, hogya listaszerkesztőben határozzuk meg a fényjáték mintázatát. Ennek módosHásáhozpel1Jze át kell imi a programot elég sok helyen. Az elsö a.

b.

'''~'''''' ......... _-x-

lJoWw-.-1 lJoWW_ I . o,.·Ou?

_. ,

po
"1,,7"" tOO " . .~ B

-

,... ....

9. ábra

25

..,

." '"p~S~ "" rt::

B. I

cl

e0-

...." .." d" ..

...

~

N

X
.

, ,

cl. X

~

LL

Q)

ll..

~

,"

• .5

•••

,

" ,". " ' .5

r;=::

02

sorban a .,B" port minden kivezetéseI kimeneti ininyba álli tjuk. Ezután a porth::1 utasítással bekapcsoljuk az első LED-el. majd a fenyjáték jobb láthatósága érdekében egy 200 ms időtarta­ mú késleltetés következik. A következő sorban bekapcsoljuk a második LED-ct, majd újra 200 ms késleltetés jön, és igy tovább ... Minden egyes LED·hez tartozik egy érték, ami a mooulponon elfoglalt helyét jelzi. Ez a programban egy kcttöhatványként jclentkezik, amelynek kitevöje éppen az oktuális pon vezeték száma. A portvezetékek 0-7-ig számozottak, így az egyes LED-ekhez tartozó értékek rend-

re: 20 " 1,21 " 2,22=4 ... Ha egyszcrre több LED-ct szeretnénk bekapcsolni, akkor az egyes értékeket őssze kell adni, [gy mindenképpen egy O és 255 közé eső számot kapunk, amelyek pont az egy bájt lehetséges ertékei. A nyolcadik kesleltetes lefutasa után egyszeruen az l-cs számú sort6l folytalódik a programfutás, azaz kezdődik e l ölről a fényjáték. A programfutást a STOP gombbal állíthatjuk le. Mivel a LED sor közös pontja GND-re van kapcsol-

, ........ "'J

..,

11. ábra 26

~ ~ ~

00 ~

crED " "

10. ábra

~

•

GNO

RO ..,

II

.." .w

~

" ":li

~

CS o

~

e • ll.• ~ ~~

,

~

'M

12. ábra va, igya fény bekapcsolása l-es logikai szinnel történik. Ha megcserétjük a LED-ek kivezetéseit és a közös pontot +5 V-ra helyezzük, akkor tennészetesen a Ologikai szint eredményez fényt. A 9.b ábrán egyelegánsabb megoldást láthatunk. Itt már a baloldali adattáblában tároljuk a fényjátékot, míg a listaszerkesztöben "csak" fi kiolvas6 rutin kapott helyet. Egyrészt rövidebb és tömörebb len a program, másrészt ugyanazt a programot többféle fényjátékhoz is felhasználhatjuk . A fényjátékokat egyszeruen · .bin fájlban is tárolhatjuk, vagy ·.csv esetén Excel-fUggvények segílSégével pillanatok alatt létrehozhatunk összetett ebbeket is.

Hétszegmenses

kijelző

A 10. ábrán, a LED-eknél maradva, egy hétszegmenses kijelző működteté­ sét figyelhetjük meg. A választott típus közös anódos, így az egyes szegmensek kivezetéseit GND-re kell húzni a bekapcsolt állapot elérése érdekében. A .•B" port O-6. lábaira csatlakoztattuk a számkijelzőt, a 7-es lábra meg a tizedespontot. A kijelző lábaival sorosan kapcsolt ellenállások értéke nem kritikus. A gyártó által kiadot! adatlap szcrint a k ijelző már I mA-es szegmensenkénti árammal is beéri, Igy használhatunk l ... 4,7 kohmig bármekkora értéket. Az US B portot így 8 és 40 mA k ő­ zötti maximális többletterhelés éri, amelyet biztonsággal teljesít is. A II. ábrán látható programmal l -től 5-ig számolást valósítunk meg másodperces léptetéssel, majd az 5-höz érve azt háromszor megvillogtatjuk

200 ms késleltetéssel. Aki az előző néhány programot fi gyel mesen áttanulmányozta, annak biztosan nem okoz gondot a működés megértese. A kezdósor már szokásosnak mondható, majd utána következik a kél ciklus. Az első a számláló, a második a villogtató. A kijelzendő számoknak megfelelő mintázatot ismét a baloldali adattáblában tároljuk. Csak az első hat adat fontos, de a nyolcas szervezödésü sorok miatt az utolsó két adat is megjelenik. A tárolt minták a következők : O. 1, 2,3,4, 5. A szegmensek jelölése fentről indul, ez az ,.a" jelü, majd az óramutató jánisával megegyező irányban ér körbe az "f'-fel, a ,.g" pedig a középsó. Egyedi mintázat készitésekor ügyeljünk arra, hogy minden adatot negáljunk a közös anódos működés miatt. A két helyen is megtalálható portb"'255 utasítások nagyon fontosak, egyrészl, mert ezek biztosítják a villogatást (a 255 esetén a modulport mindegyik kivezetése magas logikai szinten van, igy nem fo lyik áram a szegmenseken), másrészt pedig a programfutás végén kikapcsolják a szegmensekel. A program "magától" véget ér, nincs benne goto programugrás, így nem kell a STOP gombot használni a végen. Ha a "C" ponot is felhasználjuk, akkor több k ijelzőt multiplexelve hosszabb számokat is kiirhatunk.

Alfanumerikus LCD kezelése A továbbiakban a FlexProg segitségével üzembe helyezünk egy HD44780 alapu LCD-t. A kapcsolás a 12. ábrán látható. Az egész összeállítás mindRT ÉK '13

Fle MProg

u.",,_! _,,_..

listMlSkeszt3 'X''------"'t.ri.b_O port.t;-O tri.c _O ---Viruo:i.--torD_Ot02 portb-An. portb . S-l p o rtb.S-O

n.xt n --- .... r,.): :: .. ;---

tor .- O to • portb-S. portb . S-l portb . S-O d_l.y-.. 300

n.xt •

13. ábra összesen egy külső 4,7 kohmos potenciométen igényel a kijelzőkontraszt beállítására. A 44780 vezér l ő klasszikusnak mondható az alfanumerikus LCO-k viszonylatában, egyszerű kezelni, rendelkezik belsö ascii kódtáblazaual és még rajzolhatunk is bele néhany extra karaktennintát is (sajnos ezek kikapcsoláskor elvesznek). A kije l zőnek van egy bájt szé lességű adatportja (00-07) és van egy vezérlöpartja (R/W, E, RS). Az alkatrész mű­ ködéséről már e lég sok íms jelent meg, igy azt ilt nem resz!etezzük. (A kedves Olvasó figyelmébe ajánljuk a 2010-es RT ÉK-ban megjelent, grafikus LCD-kel is foglalkozó cikket.) Néhány a l apve tő dologra azonban érdemes odafigyelni. A 44780 képes kurzorléptctésre, villogatásm is, ezeket vezé rlő­ utasításokkai adjuk tudtára, dc szintén az adatporton keresztül. Annak kiválasztására, hogy éppen karakterkijelzést vagy vezérlő beállításokat szeretnénk-c bevinni, az RS vezérlőbeme n et

szolgáL Ezt mindenképp a FlexProggal kell vezérelni, mert bckapesoláskor mindenképpen be kell vinni néhány kijelzővezérlő utasitást. Az adatok és utasítások bevitelét az E kivezetésen keresztül kezdeményezhetjük, igy ezt is használnunk kell. Akijelzöböl rcgiszteradatokat is kiolvashatunk, az adatport imnyának beállitására szolgál az R/ W bcmenel. Ha nem olvasunk regisztereket, csak lrunk a kijelzőre, akkor ezt abemenetet egyszerűen GND-re kapcsolhatjuk. Ha a 44780 adatportját 8 bites módban használjuk, akkor a FlexProg modul teljes "B" portját e célra kell lekötni, igya két vezérlölábat már a "C" portra kell kapcsolni. A m űködtetö programot a 13. ábrán találjuk, a hozzá tartozó adattáblák pedig a 14. ábrán kaptak helyet. A program clő három somban a portirányokat és a kezdöértékeket állítjuk be. Mindkét portot kimenetként fogjuk használni, de a "C" -t még nullázni is kell, nehogy esetleg az LCD E lábára +5 Y jusson bekapcsolás után. A program fon tosabb részeit elláttuk a már megismert ..- Várakozás-" utasítással, igyaprogramfutás könynyebbcn nyomon köve th ető . A LCD vezé rl ő utasítások kódjai a baloldali adattáblában találhatók, az elsö ciklussai ezeket visszük be a 44780-ba. Ha ez a rész lefutott, ismét szünet következik. újabb G gombra kattintás után a " Hello" szövegnek kell megjelennie a kijelző elsö sorának elején betünként, egyesével, 300 ms-onkénl. Ha esetleg nem látjuk, nem kell csűgged n i, állítgassuk a kontrasztfszüllségct a potméterrel, de egyszerre mindig csak kicsi t elfordítva. Ezek után a jobb oldali adattábla tartalmát a 44780 ascii táblázatábóltetszőle­ ges szöveggel fe ltölthetiük a kivánt szövegek megjelenitéséhez. Persze ne fe ledjük, hogy a második ciklus lefutásának számát a pillanatnyi négyr51 az éppen aktuálisra kell átírni. Láthatjuk,

hogy valójában milyen egyszerűen és kevés kűl sö alkatrésszel készíthetünk szöveget kijelző alkalmazást úgy, hogy közben egyetlen mikrovezérlőt sem kellett programoznunk, csak a 44780 adatlapját kell elolvasnunk.

27C32 EPROM programozása Elérkeztünk ahhoz a részhez, ahol már végre el ökerűlhetnek a memóriák, EPROM-ok, meg a kü lönféle céláramkörök. A IS. ábrán egy 27C32 EPROM programozó kapcsolhát láthatjuk. A választott EPROM rendelkezik egy adatbusszal, ami 8 bites és egy cimbusszal, ahol 12 vezetéket kell kezelni, ezenkívül még talalunk rajta egy OE és egy CE vezérlölábat is. Ez összesen 22 kivezetés, míg a FlexPrognak esak 13 van. Ha a cimbusz kezeléséhez egy 4040-es bináris számlálót használunk, akkor a 12 helyett csak kettőre van szükség (törlés és órajel), így összesen 12 láb szükséges. Még marad is egy a mooulon üzemmódjelző LED számára. A 27C32adatlapjábóJ kiderül, hogy nemcsak imi és olvasni lehet a memóriatartalmat, hanem az A9-es cimvezetékre +12 Y-ot adva, az OE-t meg GND-re kapcsolva még az eszközkódot is kiolvashatjuk . Ezért megéri az S2 jelü kapcsolót beépíteni. Ak inek nincs szüksége az eszközkódra, a kapcsoló mellözésével egyszerűs ítheti a kapcsolást. A továbbiakban tekintsünk egy felprogramozott EPROM-ot és olvassuk ki a tartaimát. A 16. ábra baloldalán láthatók a gyártó által aján lott olvasási folyamat jelalakjai. A folyamat kezdetén aCE és azOE lábaknak is magas logikai szinten kell lenniük. Ezután a cimbuszra ráadjuk a cimel. ahonnan egy bajtot o lvasni szeretnénk, majd a CE és OE lábakat lehúzzuk GNO-re. Ekkor az adatbusz tartaimát kiolvassuk, majd a CE és OE lábakat ismét magas szintre kapcsoljuk. Ezt ismételget-

8 bites i11esztö Xije1z ő

és kurzor bekapcs o 1ása

Kurz or j o bbra

1E~ptetés

0CIXl 0CIXl cox! 0CIXl COXI 0CIXl 0CIXl 00Xl 0CIXl ocm

14. ábra

RT ÉK '13

27

~t

."

,. .,

''''

~~g> .."•

"

C. Q)

•• ••••

LL

' .0

X

'= 0'

~ ~ ~ ~

"' .0

~

S~';"r.h~

FU H

~

m

ICI 27C32

•, • ,

•• " M

~

o

M

o

M

~ ~

,

..",

mo

~'"

02

ct'" "

o

ri

mo

,.;,:, 012

"MM

0'

~ ~

~ ~ ~

m

•,

~~

..,," pl:::;-

o,.

~C "

,::~

" M

~

,

~

~

, ~

~

..

'->', -'-

~

" 15. ábra

ve a cím folyamatos léptetésével az EPROM tartalma megszerezhető. A dolgOI lehel még egyszerűbben is megoldani: ha biztosak vagyunk abban, hogy az adatbusz mindig valamilyen bemenethez kapcsolódik a kiolvasás alatt, az OE lábat tarthatiuk folyamatosan OND-n, ezzel aktív állapotban tanva a kimeneteket. A 16. áb ra jobb oldalán laláljuk a kiolvas6programot, amely vezérli a 4040-es számlálót, és a bal oldali adattáblába tölti a 27C32 memóriájat. Lassuk a program működéset: a kezdösorban a mod ul ,,8" portjal bemenetnek konfiguráljuk, így az már kész is az adatok fogadasara. Az EPROM CE lába +5 V-Ol kap, míg a számláló CLK és R$T lába is OND-re kerü l. Az EPROM OE lábát +5 V-ra hózzuk a

háromállapotó Vpp-n keresztül. A "C" port irányát csak ezután állítjuk kimenetre, így az összes eddigi beállitás egyszerre aktiválódik. Ezután következik a 4040-es resctelése, majd várakozás a G gombra kattintásra. Az eddigi részben csak annyi tőrté nt , hogy alapállapotba hoztuk az elektronikai környezetet amemória olvasásához. A várakozás feloldásával kezdödik az igazi kiolvasó rutin. A pone.7~ 1 utasítás bekapcsolja a LED-et, amelyet csak a kiolvasás vegezteve! kapcsol ki a program. Az OE lábat GND-re huzza a modul és megkezdődik az olvasási cikl us. A 27C32 je l öléséből kiolvasható, hogy 32 kilobit adatot tartalmaz, ez bájtban kifejezve ponl a nyolcada, azaz 4 kilobájt. A eikJusmagot így összesen

27C32 o lvas ás jel alak o k adatlap szerint

4·1024 = 4096-szor kell futtatni , hogy a teljes adaltcriilctct kezelni tudjuk. A ciklusmag kódját a lehető legrövidebbre kell szabni, hogy a kiolvasás értelmes idő alatt befcjczödjön. Először tchát a portc.4=O utasítás a CE lábat GND-re húzza, majd az adatbusz állapota bekerül a baloldali adattáblába, a CE visszakerül +5 V-ra és h~pletjük a 4040-es számlal61. A ciklusmag egyszeri lefutása ebben a fonnációban 5·4 := 20 ms alatt fejeződi k be. Ez azt jelenti , hogya teljes kiolvasáshoz 4096·20 ms-ra, azaz csaknem 82 másodpercre van szükség. Ha a CE láb állítgatását "megspóroljuk", akkor ez az idő csak kb. 50 másodperc, ami nem tekinthető rossznak, persze van ennél gyorsabb olvasó is. Az EPROM írását a 17. ábra bal oldalán található jelalakok szerint kell elvégezni, a gyártó szerint. A programozás alatt a tápfeszültséget elvileg 6 V-ra kellene emelni. Az eddig programozott példányokon 5 V-os láp mellett is helyesen lefutott a folyamat. Ha mégis szükséges lenne az emelt tápfeszültseg, akkor azt vagy egy külön tapegységgel, vagy a Vpp 12 V-jából lehet előállítani. A programozási folyamat során nagyon fontos szerep jut a CE kivezetésnek. Vegyük észre, hogy a programozás előII az OE kivezetés akár OND-n is lehet. ami az EPROM kimeneteinek aktiválódását jelenti. Ha ekkor a CE is OND-n van, akkor hazard lép fel a FlexProg modul ,,8" portjával és az erősebb győz. a másik meg halvány füs l- és amperszag kíséretében megadja magát.. A programozási folyamat közben csak akkor szabad a CE lábat OND-re húzni, amikor az OE lábon már javában ott van a +12 V. Ha erre az "apróságra" ügyelünk, akkor nem lesz

~'"I(' ~

UsW/6I1.....,u.1

lIdafAj.-üs

uisb_US p " Re.4 · 1 pORC. 5_O pORC.6_0

..ODR[S$ES

uht. .... _ 15 V ui.c_O port.c . S_l

o.... e s-o

" OUTPUT

porte. 7_l

ninat._

~~~.:!..-

O V

lor n _ O t.o 4095 p ortc . • _O .üt-portl> pO
16. ábra

28

RT ÉK '13

27c32

~ra s

jelalakok adatlap szerint

"'''''''

"

.~

!-"'-

.

,... ,"

_.. "....

""

.~

IoOORESS

~

r"-i

-""- r"<-

""-

LmMltltkenlfS 'X"

...,

G,

~

FI""Prog

-

'-"'--'

'-

17. ábra gond a folyamat során. Mindenekelőn lehát a CE hibal kell magas szintre húz· ni. A program szokv{myos kezdősorát követően ez meg is történik a ponc.4e::1 ulasilással. A kezdeti alapállapotok elérése után itt is beiktattunk egy várakozást, amit feloldva (G gomb) indul a tényleges programozási folyamat. A LED-ct in is a folyamat jelzésére használjuk, a várakozás feloldása utan kapcsoljuk be. Következik egy 4096-os ciklus, amelynek magja hét lépésböl áll. Először az adattábla megfelelő értékét kiírjuk a modul .. B" portjára. EzUlim bekapcsoljuk a háromallaporu Vpp lábon a 12 V-ot, majd következik a CE impulzus. Ekkor indul el az EPROM belsejében az irási folyamat. A Vpp labat visszahúzzuk OND-re, majd a 4040-es számláló léptetcse következik, és a folyamat indul elölről. A ciklusmag egyszeri lefutásához 7 FleltProg utasításidő fogy el. ami kb 30 ms-ot jelent. Ez elsőre elég hosszU. 122 másodperces programozási időt jelent. de ha az OE állitgmását kivesszük a ciklusmagból és a program elején +12 Y-ra áll itjuk, akkor nyerhetünk 2 utasítaSIdőt, így már csak 82 másodperc kell a teljes EPROM programozásához. Az EPROM-ból kiolvasható a gyártó kódja cs az eszkőz kódja is. ru adatlap szerint ehhez a következőt kell tenni : az A9-es címvezetéket + 12 Y-ra kell kapcsolni, miközben az A I-A8 és az A 10-A l l , továbbá a CE cs az OE lábakat GND-re kell húzni. Ha eközben az AO címvezetéken alacsony logikai szint van jelen, akkor agyartó kódjal. ha magas szint. akkor pedig az eszköz kódját tudjuk az adatbuszról kiolvasni.

RT ÉK "3

A kapcsolót, amelyet a IS. ábrán beépitettünk, most át kell váltani. így az EPROM OE lába filten OND-re kerul, az A9-es címvezeték meg a modul Vpp csatlakozójára. Az érdekesség kedvéért ezt a funkciót nem alistaszerkesztővel, hanem egy ftiggvény fonnájában tekinthetjük át a 18. áb"án . Itt látható igazán, hogy milyen egyszeru a jeIalakok alapján gyakorlati lag ..grafikusan" egy programot elkészíteni. Az elkészített fiiggvényt elmentjük egy alkatrész alá, Igy meghívható lesz a listaszerkesztőben, ahol egyszeruen csak egy "C" elötaggal hozzáadjuk a nevét és kattintunk a START gombra. A jc1alakok ..rajzolásakor" csupán arra kell

'-I_°

1_' 1_'

IPGltb 3

I--

1_' 1-' 1_' IElllomCE 14001R ES ET 1400IUX

I_ 7

IElllomOENpp

•

ügyelni. hogya FleltProg alaputasÍlásokra fogja felbontani a ftiggvényt. Ez csak akkor végezhető el, ha egy oszlop (időszelet) nem tartalmaz egyidőben el nem végezhető utasításokat. Az első időszcletben a teljes .. B" ponot bemenetnek konfiguráljuk. A modul Vpp kivezetésére GND-t kapcsolunk, ami megjelenik az EPRQM A9-es cimvezetékén. Ezután beállitjuk a ,,c' port alapállapotát. majd kimenetként konfiguráljuk azt a 3-as számú időszeletben. A 4-es és 5-ős szeletben reseteljük a 4040-es számlálót, igy minden GND-n van, kivéve az27C32 CE vezctckét. ru A9-es lábra 12 Y-ot kapcsol unk. majd a 7-es időszeletben a CE-t is GND-re

• ,

• , • , • • •

•

o o

•

• • • • M

• •

-

-M

•

.... .... .... ....

••

+

o

---

+-

•

1;

+ ~

•

t +

t

~

-•

18. ábra

29

gt

..V

S6

ol O ..... cl. X Q)

LL

crED

" '" , '"'" ,,

'"

,," " ," •• , .,

~

0'

VPI'

~

00

,",.,.. ,. b.' b.' ' .5 b.' b.' b.'

051270

~,

'"m '"'" 0'" OH

"

" ::fr

,

"b.'

'"

0"

••>

"

M M

'" ,,""

~

","ON

~,

~

,•

" '" '"'" , '"m , '"'" 0'" 00

GND

~

M

'"

0" 0"

III

M M

, ,,, ''" '" ", ", '" '"'" '" '" =

'

IIII rr

"" "'" "" "'" om 00'

~

OOO

,, H '" " ~

~

f-"-

•

" " ,

WO

ICluS1270

~


19. ábra húzzuk. Ekkor az adatbuszon megjele-

nik a gyártó kódja, amit rögtön a baloldali adattábla

kezdő

pozíciójába máso-

Junk. Ezután a 9-es és a ID-es időszc1et­ ben léptetjük a számlálót, ezzel az EPROM AO vezetéke +5 V-ra kerul, az

adatbuszon pedig megjelenik az eszközkód. Ezt bemásoljuk az adaltábla következő helyére, majd rendezzük az A9és aCE állapotát es ezzel a folyamat készen is van. A porte. 7-en mindeköz-

ben a LED világított, majd azt is lekapcsoljuk.

0512705RAM A következő példánk egy SRAM kezelése lesz, típusa: D51270. Ez az IC tar-

talmaz belső telepet is, így a tápfeszültség lekapcsolása után sem felejti el a tartalmát. Memóriaterulete 16 Mbit, azaz 2 megabájt, hozzáférési ideje mind írás, mind pedig olvasás esetén 70 ns. Az eszközzel építhetünk gyors datloggert is, amellyel a megahertzes jelek is elcsiphetők. (Persze nem olcsó, ára 117 dollár. De, ahogy egy ismerős mondta: "Még szerencse, hogy lehet kapni!") Az eredeti eszközben, amelybe beépítésre keruit, a teljes lárteruletnek csak a felsö , néhányszor tíz bájtos részét kellett kívülről programozni, in foglaltak helyet a konfigu rációs beállítások. Régi pénzvizsgálókban használ-

30

ták előszeretettel ezt a megoldást, mível az elem kimerülése után - ami néhány évre tehető - az egységet vagy javítani kellett agyártóhoz visszaküldve, vagy pedig venni egy újat. Ez persze csak az első egység kimerülése után derült ki, így rohamléptékbcn dolgozva a probU:ma persze elhárítható egy hozzáértő és gondos szervizes kolléga segítségével. A példa kedvéért azonban nézzük meg a teljes IC kezelésére alkalmas hardvert és szoftvert. A DS I 270-esnek 21 cimvezetéke, 8 adatvezetéke és három (CE, OE, WEl vezérlőIába van. Ez összesen 32 láb. Sajnos egy darab 4040-essel csak 12-es buszt lehet cimezni, igy kettő kell belőle, amint azt a 19. ábra mutatja. A második számlálónak csupán a háromnegyedét használjuk ki. Az ábra szerinti bekötéssel a FlexProg modul összes kivezetését felhasználjuk. A memóriából olvasás és az abba irás müvelete roppant egyszerü, nem igényel speciális feszültségeket, + 5 V-os tápfeszültséggel mindegyik megoldható. Az olvasási folyamat jelalakjai a 20. ábra baloldalán láthatóak. Ez a gyártó által ajfm lott, adatlapból nyerhető változat, amelyet persze a gyakorlat egyszerüsít egy picit J. Az eredeti ajánlás szerint mi nde n ekelőtt a cimet kell az IC-re adni, miközben a CE és az OE lábak magas szinten vannak. Persze ne

felcjtsük el, hogy olvasni fogunk, így tennészetesen a WE-n is magas szintet illik tartani. Ha a cím megvan, akkor a CE és az OE lábat OND-re húzva aktiválni kell, ezután az adott címen lévő adat megjelenik az IC kimeoetén. A folyamatot egyszerusíthctjük, ha olvasás alatt az OE lábat folyamatosan aktív állapotban tartjuk, és csak a CE-t kapcsolgatjuk. Ennek a megvalósítását mutatja a 20. ábra programja. A program közepén található várakozásig csak a port- és buszvezetékek alapbeállítása zajlik. A várakozás feloldása után indul a kiolvasóciklus, amelynek magja a 2 megabájtnak megfele l ően 2 097 I 52-szer ismétlődik meg. Ezalatt megtelik az ,,A" jelü adattábla. A ciklusmag egyszeri lefutása kb. 20 ms-ot vesz igénybe, így összesen 2097152·20 ms = 11 ,6 óra időt igényeine eljutni a program végéig. Ha a CE lábat is flx OND-re kapcsoljuk a kiolvasás alatt, akkor ez az idö a 60%-ára csőkken, amit még mindig nem érdemes kivárni. A program persze eredetileg az IC kis szelelcnek programozására készült, ami pár másodperc alatt le is futott. Az irási folyamat hasonlóan egyszerű, amint az a 21. á brá ról látszik is. A különbség mindösszesen annyi, hogy az OE jelet felcseré ljük WE-re. Mivel a program ciklusmagjában csak a CE vczetéket kapcsolgattuk, igya két prog-

RTÉK' 13

OS1270 o l va s a s j e lal a ko k adatlap s z e rin t

20. ábra ben is viszonylag hosszú időbe lelne. Ezért a FlexProg tartalmaz egy 12C- és SPI-buszokat is támogató modult. Ennek használata csaknem a 20-ad részére csökkenti a buszra írás időigényét abitenkénti vezérléshez képest, ezenkívül még az órajelet is automatikusan kezeli . A 22 . á brán egy 24C04 páros kezelésére alkalmas összeállítást tátunk. A két EEPROM ugyanarra az adatbuszra csatlakozik. igy csak a címvezetékek által kü l önbözte thetőek meg egymástól. Az IC-k meghajtása csupán két darab 10 kohm körüli ellenátlást igenye!. no meg persze egy FlexProg modult. Az SCl jelöli az 12C órajelet, amelynek iránya mindig az EEPROM felé mulat, az $DA pedig az adatvezetéket, amelyen kétirányú adatáramlás is lehetséges. Ezen okból kifolyólag a hazardok elkerülése végeu a 24C04

ram csaknem megegyezik. A különbség még a várakozás elötti részben keresendő. itt állítjuk be ugyanis a kivezetések alapállnpotál. A kapcsolás szerint a porte. 7-en van az OE, míg a portc.6-ra került a WE láb. Tráskor az OE magas, mig a WE alacsony szintre kerül. Tennészetesen iráskor a modul "B" portjat kimenetnek kell konfigurálni a trisb=O utasítással.

24C04 kezelése Aparhuzamos EPROM memóriák kezelése nem nevezhető bonyolult feladatnak, de a FlexProg utasitásidö azért behatárolja a még hatékonyan kezelhető maximális memóriaméretet. A soros elén!sü memóriák, például a közkedvelt 12e-s 2404 vagy társai programozása a szükséges headerek utasításigénye miatt még a kis tárterületek eselé-

csak nyiIOtt kollektoros kimenettel hajtható meg, viszont az IC-ben is ilyen van. A tápra húzás miau szükséges a 10 kohmos ellenállás. Elvileg az SCL nem igényel felhúz6ellenállást, a FlexProg azonban ezt a lábat is nyitolt kollektorosan kezeli. Az AO, A I címvezetékek együtt állíthatók a "B" portTÓl, az A2-k közül az egyik GND-re a másik pedig tápfeszűltségre csatlakozik. A \VP (write protect) jelű kivezetékek is a mo· dul "B" portjára kapcsolódnak, az eEPROM írhatóságát hivatottak beállítani, esetünkben nem kapnak jelentős szerepet. A 23. ábra baloldatán látha· tók a 24C04 megsz6laltatási lehetősé· gei. Amemória felprogramozásakor és kiolvasAsakor általában az elsöt és az utolsót használjuk, igy nem kell folyton cimezgetni, a cimszámláló automatikusan minden müvelet után lép egyet. Ezek a jelalakok valósítják meg a leg·

OS1 270 1ras jelalako k adatlap szerint

-. -

....

..

-

-

í

-.

-.-

--

jr--~-'r_--

_-----~

RT ÉK '13

I;IO\liI .. S......11

1'---1-.:----2t ábra

31

,

.1 VCC

7~

-

or

:==l3~ '" " 24C04AP '"

0.7~ c_6~ c.5 c.4

IC1

2

~ i..-

"

•

22. abra

kében a memóriaferűlelet két 256 baj· tos lapra osztották gyárilag. Az, hogy melyik lapon végzünk müveletet, az el~ ső átküldött bájt BS (bank select) bitjén mulik. A teljes adattanalom kiolvasasakor mem6rialapot kell váltani. Az utol· só, RW jelű bit pedig azt jelöli , hogya következő bájto(ka)t a master olvasni fogja-e a buszról, vagy írni fogja·e oda. írilsnál O, olvasasnal a bit értéke I. Ennyi bevezető után lássuk a programot! A Flex.Prog az i2e _ write és az i2e _read utasÍIasokkai tudja kezelni a buszra kapcsolt alkatrészeket. A portra küldendő értékeket minden esetben ne· kűnk kell meghatároznunk az adatlapok és leírások alapján. Íráskor az egyenlőségjel utan a buszra küldendő adatol kell megadni, olvasáskor pedig e l őször az adattábla pozici6t, majd egyenlőségjelet, végül az olvas6utasí·

rövidebb hozzáférést amemória tartalmához. Az 12e-busz esetünkben mindíg nyolc bites adatfolyammal dolgozik, és aJtaiában utána a kilencedik óra-

jelre nyugtázás következik (aek = acknowledge). A kommunikáció soran a kezdöbájl átvitele tartalmazza az aktuális slave I2e eszközzel kapcsolatos beállításokat is. Az első négy bit mindig a slave típusát jelzi, esetünkben ez 1010, ami EEPROM-ot jelö\. Ezután meg kell adni annak az eszköznek az A l es az Al eszközcím-vezctékcirc

adon szinteket, amellyel szót szerelnénk váltani. Így lehetséges ugyanarra a buszra több eszközl is kapcsoini. Az A l , A2 lehetséges kombinációinak száma négy, így összesen negy darab 24C04 lehet jelen egyszerre az SDA vezetéken. A 24C04 elérhető adattcrü· lete 4 kilobit, azaz 512 bajt. Az egysze· rűbb és rövidebb kommunikáció érde·

N

tást. A 23. ábra jobb oldalán láthatunk egy komplett tartalomkiolvasó programot. A 24C04·böl kapott bájtokat az ..A" adattáblába tölti be. Összesen tehát 512 helyet tegyünk elérhetővé a táblá· ban, ami pontosan 64 sort tesz ki. A program kezdősorában a modul ..B" portjának vezetékeit kimenetnek állít· juk. Ezutan mindegyik vezetékre OV-ot kapesolunk. Ezzel tehát eldőlt, hogy mindkét EEPROM AO, A I illetve a WP kivezetése is GND-re kerül. A ..C" porton lévő 12C vezetékeket a modul automatikusan konfigurálja, így azok irányának állitgatásaval nem kell tö· roonünk. Elsőkén t egy I 60-as decimális értéket küld ki a program, ami binárisan 10100000. Az adatfolyam első négy bitje (1010) az EEPROM ot azonosítja, míg a többivel (0000) egyrészt a kapcsolási rajz alsó IC·jét szemeljük ki, másrészt a BS=O a kezdőlapoljelöli ki, hannadrészt az RW=O pedig azt mutatja, hogy ismét a master, azaz a FlexProg modul fog a buszra írni. A kö· vetkező sorban a buszra kü ldött O érték az EEPROM belső címszámlá16jat O-ra, azaz a kezdőértékre állítja. A har· madikként kiküldött 161-es decimális érték a I 60-tól csak az RW bit értékében különbözik, igy eu..cl tudatjuk a 24C04-gyel. hogy ezután már tőJe vár· juk az adatokat. A kezdő mem6rialapról 256 bájt kioJvasását a következő ciklus vegzi, ami egyben az adattábJába is tölti azokat. Ezzel a folyamat első fele készen is van. A továbbiakban a buszra irt 162 binárisan 101000 1O, így a BS bit értéke I. ami a következő memórialapot jelöli ki. Az RW=O további master adatot jelent, ami a O kiküldött értékkel meg is valósul. Ekkor a belső címszámláló megint alaphelyzetbe áll, igya 163 kiadása után kezdődhet a második lap olvasása. Ezt is egy ciklus

to'wI,d , ... od6tólo 24:001 r.l'

f,u. mWtIOl N)'UIJtú•• lC04.\6l

00..,•• _......

~

\ rJlJl.Bimii"ill ~

...

CIÍImII olYuú

NY",ti:d •• l0Q)4.I~1

EcYoná.t ~16

~~:.:oo....,

•

~

"

ot

- rul m!~~R('ffifJl.Jl.li!im~ i+IH*I~H+mil'N0 23. ábra

32

RT ÉK '13

I ,5V

,.

Vpp ...L-

r~

o0.7 ., 0.5 o.,

>-

a. >< a>

b.7 b.8 b.' bA b.3 b.2

LL

crED

~

~

e

e

~

~

I 8 V, - - ,

~ ÁramgenerálOr

-'t:

ol

7

l--

L:

GNO

I

GNO

8 ClX'

Oszelllator

•i 2

! "

5 ClK2

Progrllmoznal ~,~

I LTC8904

R310k ,

OE

~

b.O

~

A4 10 k

I

'I

II ----1

12<: por1

SO, 2

T

SCK ADOR 3

•

24, ábra

végzi, de vegyük eszre. hogy cz 256-tól 511-ig fUI. mert ezzel biztosítható, hogy az adanáblában az értékek a helyükre kctiiljenek. Ha a program lefutott, már nincs is más dolgunk, csak elmenteni a kapott tartalmat a kivánt formátumban. A beépített 12e utasÍlások ideje is

kb. egy

utasitásidő.

ami azt jelenti, hogya teljes olvasási folyamai (3 + 256 + 3 + 256)-20 ms "" 10 másodperc alatt végbemegy. Ha írást is tervezünk a memóriába, akkor feltétlenül vegyük figyelembe, hogy EEPROM-Iól függetlenül kb. 10 ms irási idővel számolhatunk. ami a memória felépítésének fizikájából cred. LTC6904 programozása

Egy másik. aránylag kevéssé ismert, ámde nagyszeru, 12C-buszon keresztül elérhető áramkör alkalmazását mutatjuk be a tovabbiakban. Ez az IC a lincar Technology által gyártott lTC6904. Ezzel a kis nyolclábú alkatrésszel 1 kHz-töl 68 MHz·ig állithatunk elő négyszögjelet, órajelet. A frekvencia beállítiIsa digitálisan történik, pontossága pedig O,5%-os. Egyetlen hibáját, az MSOP tokozást a tudása biztosan feledteti. Beforrasztá-

sához nagyító és kis teljesítményre állított páka fe ltétlenül szükséges. Az IC Icike tulajdonké ppen egy feszü ltségvezéreJt oszcillátor (VCO), amelynek bemenöadatát egy DA konverter adja, pontosságát pedig egy preciziós áramgenerátor határozza meg. Az alaposzcillátorhoz kapcsolódik egy programozható osztó, amelyhez csatlakoznak a 6904 kimenetei. A Flex Prog modullal történő összekapcsolása mindössze két 10 kohmos ellenállást igényel az 12C-buszra, a kimeneteit pedig a helyes működés érdekében érdemes kissé megterhelni, amire még két 10 kohm pont alkalmas. A teljes kapcsolás a 24. ábrán talál· ható. A 6904-nek van még egy kimenet-aktiváló OE lába, meg egy eszköz· cím·kiválasztó kivezetése (ADOR). A két kimenet közül a 6-os lábra menő az adatlap szerinti ro órajel kimenet, az 5-ös lábon pedig a pótkimenetet talál· juk. Mindkét kimenet funkc iója az 12C-buszon ke resztül beállitható. A modul ••S" ponjáról fogjuk azOE és az ADOR lábakat vezérelni, az 12C-busz pedig a .,szokásos" helyen, a porte. 7 (SCK) és a ponc.6 (SDA) lábakon ka· pott helyet. A kimeneti frekvenciát

'~I~'~I~'~I ~1~'~I~-DI_~I-~~~D!~-:~~.:_;:"'~ij3:;~,~,",~~-3E"'1",1,,",,;;],",,",-~,I..oJ;o ...-[~'........ .. .. ..... 1 [I

';:"

,.".",

,

Hz-ben a következő képlet alapján számíthatjuk ki: f = 2OCT.

2078 DAC'

2- 1024

ahol a DAC a belsö DA konverter 10 bites regisztcrét, míg az OCT a belsö osztó 4 bites regisztcrétjclöli. Az IC-! igen egyszeru mű k ödésre blmi. mert nem kell mást tenni, csak a 25. á bra szerint három bájtot bekülde· ni a buszon keresztül, no meg persze a kimeneteket aktivál ni. A frekvencia váltásakor is ezt az adatstruktúrát kell köve tni. Az e!sö bájt tartalmazza az eszközre általánosan jellemző adatokat, ezén is szokták ezt slave address-nek hivni. Az első négy bit (00 10) jelöli az eszköztípust, a következő kettő mindig I, majd az IC ADOR lábára kapcsolt szint (esetünkben I) következik, végül pedig az írást jelző WR bit. Mivel csak egy bit van fenn· tartva az eszközcím beállítására, így csak két 6904 fér el egy 12C-buszon. A második báj t elsö fele al. osztó beállítá· sát tanalmazza (OCT regiszter), a má· sik fe le, meg a harmadik bájl jó része pedig a belsö DA konvener feszültsé· gét állítja be (DAC). A megmaradt két

-............. -.u ...... •..,

25. ábra

RT ÉK '13

33

.5V Vpp ~SB

o)

O

~

.. -'-

X

-Ll.. d EO

DAC5571

2

V~

GND

~

I

'.0

:::

,.5

,-, b.7 b.' b.5 b-' b.' b.2 b. l b.O

,

BekapcsolIIsi AESET

, .7

Q. Q.)

-

~

DAC

8 blles

regiszlar

i

-

DAC

I

Kimeneti

bune,

I

~

-

12C vezér10

I

GND

Lekll.pcsolAsi

vezérlO

V~

l

I Kimenet

EllenÁllás

hálózat

ADO R Sel SDA

•

5

4

26. ábra biten (CNFI, CN FO) a kimenetek konfiguró lása, lehet elvégezni. Ha mindkét bit O. akkor a kel kimenel között 1800-05 fázischolást mérhetünk, egyszeruen szólva a CLlG negáltja a CLK l -nek. A Ol kombináció a CLK l

kimenetellekapcsolja, csak a CLKl lesz aktív. Az 10 ennek pont az ellenkezöjét Icszi. míg az II mindkét kimenetet lekapcsolja. Az ábra szerint beállított regiszterekkel a kimeneti frekvencia értéke 4 178 218 Hz. A pontosságal

is belekalkulálva 4, 17 MHz--es rezgesre sz.ímithatunk. A CNF bitek bealJítása szerint (00) a jel mindkét kimeneten mérhetö, de cllenfázisban. A Flex Prog listaszerkesztöjében mindössze öt sorból tUl llZ egész program, amely az elöbbiek fényében magától értetödö. A buszra kiirt adatokat elöre kiszámolva az adattáblában eltárolva akár zenét is lejátszathalunk a 6904-gyel. Az IC-nek ugyanilyen funkcióval létezik egy SP I-buszos testvére is, amelynek tipusszáma 6903.

es

DACS571 programozása

egy kimeneti vezérlöcgységet tartalmaz. Az 5571 kimenö feszü ltségét a buszon küldött három bájital állíthatjuk be, amely nagyon hasonló a 6904-nél látotlakhoz. A programo7.ási jelalak a 27. ábrán látható. Az clsö bájt fe le (100 1) azonosítja az eszközt, majd utána flX 10 következik. Az ADDR kivezetés esetünkben magas szintre legyen kapcsolva, az RW bit pedig O, mert a master (FlexProg) fog adatot küldeni a slave 557 1-nek. A második és harmadik bájton adjuk meg a DO-D7 biteken keresztüt. hogy milyen érték kerüljön a DAC regiszterbe, azaz mi lesz a DA konverter kimeneti szintje. A jelenlegi ertekekkel ez 59/256· 5 "" 1,152 V. A PDO es PO I bitek O énéke normál müködési módot állit be. A program in is mindössze öt sorból áll, csak a buszra kiküldendö értékeket cseréltük ki az elözö programhoz képesl. A tenyleges aktív szakasz csak három utasitasból áll, igy összesen kb. 12 ms alatt változtatha-

Az Ulolsó 12C-s példa egy DA konverter lesz, melynek típusa: DAC5571 . Ezt a hatlábú, S0T23 tokozású ap róságol a Texas Instruments gyártja. A Flex Prog modulhoz csatlakoztatása az 5571-en és a két 10 kohmos felhúzón kívül más alkatrészt nem igényel. A kapcsolási rajz a 26. ábrán látható. Az IC tápellátását az US B 5 V-ja remekül ellátja, de ha pontosabb kimeneti feszültséget szeretnénk. nem árt a tápfeszültséget j obban stabilizál ni , mert a pozitiv refere nciafeszültség pont a táp. igy annak bárminemű ingadozása a beállított kimeneti szint változását eredményezi. Az A DOR kivezetésre adott logikai szinttel választhaljuk ki, hogya buszra csatlakozó legfeljebb két 5571 közül melyikkel szeretnénk kommunikálni. Az IC belső felé pítése roppant egyszerű , a digitális elemeken kívül mindössze egy precíziós cllcnállás-hálózatot, meg cgy elválasztó erős í töt és

DAC55? 1 programozasi j_l«l«ko k

l!.-"!...!....!....!.-,...!.-,J';-;'l!"'-'l ' • , • •

I

•

I

_

27. ábra

34

AT ÉK '13

+5V

"

,USB

o)

'.7

O

, .5 '.4

I ,

o.e

'-

a.. X

AD9850

I-'-

b.7 b.' b.5 b.4 b.3 b.2 b.l b.O

Q)

-LL dEO

" '-

03 02 01 DO DGNO OVdd W_CLK FQ.UO CLKIN

AGND

AVdd

I E~

GNO

f,~; ,

:

I

l ~~

,

:

"'ol

00,18 00",

I~

~~1

I

.... 1;1 CJ

:11

-I

I•

28. ábra

tunk a kimeneti feszültségen. A kívánt feszültségszinteket adattáblában tárolva egyszeruen építhetünk kis sebességű analóg je1generátort.

ve ezeket az IC-ket több 10 MHz vagy akár 100 MHz-ig terjedő tartományban állithatunk elő velük gyakorlatilag szi· nuszos rezgést. Ha az alaposzcilhitor

AD9850 DOS

akkor még 15·20 MHz-cs kimeneInél is tized hertz pontosságú jelet kaphatunk. Ez több, mint megfelelő az otthoni mű­ helybe, kalibrálási célokra vagy saját építésű rádió eseten VrO-nak.

kellően

kristályponlosságú és Az Analog Devices gyártja a legkönnyebben kezelhető DOS áramkörökel. Kellően magas órajellel üzemeltct·

stabil,

FI""P,oq

AD 9850 jel alakok adatlap szerint II.U

..

••

wo

.

"-'''

" .n ....., ....., " JO_.' l

.. .... ~,

_"l

~"-~. )

I'mt-bll

."'.

l""""';

~

_ U" --

-,.

_·U; _

I~~

I - - .n

F'"'t'IIlfo

F.......:I

I·.........»

I ...~"

I · .I~

~II

F--. n

F....... 1ol

"-

12 1.• 1,. -

1'. "

I'~'

1· ~1

~"",, 1

o.
...,.-

-" I"",,",,:J

~

...,."

-'I

DoüPI

-~

~

F.....S

A 28. ábrá n egy AD9850-est kapcsoltunk a FlexProg modulhoz. A DOS órajeIét egy 125 MHz-es fémtokozású kompakt oszcillátor adja, ilyen elfogadható áron kapható a kereskedelemben, nem érdemes diszkrét elemekből megépíteni. Az oszcillátor kimenő jeiét egy 50 ohmos ellenállással terheljük, majd közvetlenül bevezetjük a 9850-esbe. Néhány külső ellenállás

. ~

-_. _".... ,-

...." '-'

o.-

,-~

" ......21

'

"-

F'"'t'II1

FI .. "P,og

u.

29. á bra RT ÉK '13

35

Vpp 1 2 US8

o) c.7

c.6 c.5 c.4

O ..... o...

X

b.7 b.6 b.5 b.4 b.3 b.2 b.1 b.O

CD -LL [fED

GND

-" "-

I~

+5V

énékével számolva I 464 851,1 Hz-es kimeneti jelet kapunk. A tok 15-ös és 16-os lábát használhatjuk modulációs célokra is, de az egyszerűség kedvéért azokal most nem kötöttük be. A 9850-essel kapcsolatban saj nos meg kell jegyezni, hogy SSOP tokozással érhető cl, amihez a 28 láb miau már érdemes kis pótpanelt gyánatni, persze az ügyesebbek megpróbálkozhatnak a 16 mil szé l ességű fóliacsikok vasalásával is. Hanggenerátor céljára a 9850-esnél kisebb lábszámú 9832-essel is érdemes próbálkozni, míg nagyobb frekvenciákra - egészen 500 MHz-es órajel ig - a 9958-as ajánlható.

~

o

IC1

N

"

7

" !l?-

RB7 R86 R85 p.!:R'" ~ R83 RB2 RB' RBO

VDD

..J.'

OSC,

..J.5 0SC2

,

I-'-

MCLA\

15

TOCKIIRA4

t:ii:

RA3 RA2

,

RA' RAO

VSS

~ ~ ~

~

fL

PIC16F84AP

PIC16F84 programozása 'IB

A PIC mikrovezérJők feiprogramozásához is tud segítséget nyújtani a Flex Prog. A 30. ábra szerinti kapcsolásban egy 16F84-et kapcsoltunk a modul "C" ponjára. A Vpp +12 V-jának köszönhetőcn hardveres tekintetben csak két 10 kohmos ellenállásra van szükség. A PICl6 mikrovezérlök speciális szinkron soros adatátvitellel kommunikálnak programozáskor. A jelalakok a 31 . á brá n láthatók. A programozási üzemmódba lépéshez az MCLR kivezetésre 12 V-os feszültséget kell kapcsolni. Ezután fogja csak programozási adatként énelmezni a kontroller az RB6 és RB? kivezetésein keresztül érkem infonnációt. Az RB6 az órajel, míg az RB? a kétirányú adatvezeték szerepet tölti be. A F1cxProg támogatja a SPI kommunikáció használatát is, de a PIC adatfolyam annyiban tér el ettöl, hogy ugyanaz a ki- és bemeneti láb. IlC-re azonban

30. ábra azén szükséges a működéshez, és ne felejtsük el beépíteni a 100 nF-os kondenzátort sem, lehetöleg minél közelebb az IC-hez. Mivel csak kipróbáljuk az áramkön, ncm érdemes kimeneti aluláteresztő szűrőt haszmilni, dc ha rádióba építjük be, feltétlenül tegyünk a kimenetre két LC-, vagy RCtagot. A 32 bites frekvencia és az 5 bites fáz isregiszter megtöltése elég hosszadalmas lenne soros módban, igy a gyanó az összesen betöltendö 40 bitet bájtokba rendezte. Ennek köszönhetöen egymás után öt bájtot kell bevinni az IC-be a kimeneti jel megjelenéséhez. (Persze a gyánó lehetőséget ad soros adatbevitelre is.) Ezt az öt bájtol WO-W4 jelölésen láthatjuk a 29. ábrán . A FlexProg modul "B" portjátlefoglaljuk az adatbusz-

nak, a "C" portra pedig cgy resel es kel adatbevileli funkció kerül. A párhuzamos adatbevitel során az adatbuszra ín bájtot egy W_C LK impulzus viszi be a 9850-es átmeneti tárolójába, majd az ötödik bájt után adott FQ.U D impulzusra a kimeneten megjelenik a beállitotl frekvenc iájú szinuszjel. Ezek után a programozás már nagyon egyszerű, az induló adatok beállitása ulán egy ciklus viszi be az adattáblából kiolvasott bájlokat az IC-be. A kimenő jel frekvenciáját az fki = (Fre~ word/2 32 )*fooc képlettel számíthatjuk. Esetünkben f.,.., helyére 125 MHz-el helyettesítvc, a Fre!Lword 03 0000 FF hexadecimális

PIC programozási jelalakok JnR

L

""L

~.

Pcoqramozu1 mód

____r v L Adat iras a PIC-be

'" LI'-_-=iO~~f1l-,'--,:~O;;t:j0=:t:'" OI>
4

5

ST,t,Rl

Par ancs

...-

LSS

""

•

"

Listalij~ 1

Listalijment~ I

tr i"tat •• +l 2 V . p i . eonl i 9 _L. P. 6 .0.0.0.o . p i . _ i t._ 4 tru e. '-l

STIP

Adat betóltes

l.ua .In

L~'X"'

l or n _ O tO 1 023

Adat letóltes a PIC-b6l

,., LI'---:jO=j'=-f1l-i'~L~O~::::jO~::::jt::'" OIXI>
5

&

START

•

I 2 14STlJ' Adat o l va:!!!r.s

r

•

31. ábra

36

RT ÉK '13

~ CI

'00

~

c5

R31'-1

'-*

~ ~

_O

'!.JL'OOt

-

~,~

•

••

.."

100""'1"":"":'

CI _70 ft R2

. 7~

=."

""" "" "" , , "" ,

_.

~

~ ~ ~

00

00

~" 00

±

.n

~ ~

-"-

li )1

~ ~

,.

"o,o,

1

"

0' 0'

1-

00

-,.

.. ...

'" ., " ""o " 1- ., r-

< ~,

""

00

1CL7107CPLl

-

~

" cl. X "" :2ro

.. ..

.,

o

0'

"" " 1- "" 1- ""

~

~

cl

[

"'" "" ~,

32. ábra

oem hasonlít, mert nincsenek nyugtáz6bitek az adatok végén, továbbá nem nyolcbites az adatszcrvezödés. A PICI6 programozásához először mindig egy hatbites parancsot, majd attól ftiggően egy 16 bites adatsz6t kell a buszra ími vagy olvasni. A PICI6 kódmcrn6riájában 14 bites szavak fémek

el, így a 16 bites adat kezdő és utolsó bitje is egyaránt O kell legyen. Azért, hogy ezt a furcsa kommunikációl is kezelni tudja, a FlexProg sokrétüen konfigurálható SPI-ilIesztövel rendelkezik. A spi_config utasítással tudjuk az éppen szükséges beállításokm eszközölni. Itt adhatjuk meg, hogy

a bitfcldolgozás iránya MSB·LSB vagy fordított legyen, fl bitbevitel fel·, vagy lefutó élre történjen, mennyi admbittcl dolgozzunk, a startbitek és stopbitek O-ák vagy l-esek legyenek és mennyi start- és stopbitet használjunk. Ezek beállítása egy utasításidőt fogyaszt, ez mindig kalkuJáljuk bele a program futási idejének kiszámitásába. A 3 1. ábra jobb oldalán egy 16F84 olvasási folyamat mcgvalósít3sát láthatjuk, a kiolvasott adatok az adalláblába kerülnek. Az egyes mikrovezérlők programozási parancskészlctc eltérhet, tartalmazhat máshol nem használható elemeket is, igy az éppen programozni

Tanítható programozók -

kivant JC parancskészlctét mindig tanulmányozzuk át a müveletek elött.

MaxProg alkalmazás Utolsó példaként - a teljesség igénye nélkül - bemutatunk egy MaxProg alkalmazást is. Az ICL7106-os 40 lábú AD konvcrter közkedvelt eleme az olcsóbb 3,5 digites kézimüszereknek. Mivel az IC LED kijelzőt is meghajtani képes változata a 7107 a kereskedelemben is beszerezhetö, mérésiadat-gyüjtö eszköz építéséhez kiváló lehet. Kimenetei alkalmasak közvetlenül LEl)..ek meghajtására is. igy közvetlentil hozzákapesolhalÓk a MaxProg modulhoz. A 3,5 digit az előjellel együn is 23 lábal igényel, a MaxPrognak pedig 28 van. Érdemes a 32. ábra szerint digitenként rendezni a portok adatait. így az adattáblába töltve azokat, a továbbiakban könnyebben fe ldolgozhatóak lesznek. A 7107 elég sok külsö alkatrészt igényel, meg egyáltalán nem nevezhető gyorsnak, viszont e l érhető DIP tokozással is, ami abcforrasztását nagymértékbeD megkönnyíti . A program elkészitéséhez használjuk bátran az adanáblák kétdimenziós chnzését (Anm, Amn, Bnm, Bmn) és az egymásba ágyazon ciklusokaI. Ezennel a FlexProg és MaxProg bemutatásának végére éniink. Az ismertetell példákon keresztül láthattuk a rendszer használatának egyszerüségét és rámutattunk az alkalmazhatóság korlátaira is. Akinek az érdeklődését a bemutatott példák felkeltették, a FlexProg és MaxProg modulokat, illetve szoftvereiket a HAM-bazár hirdetése alapján megvásárolhatia.

kezdőknek,

haladóknak!

A ~XPrOg és MaxProg fejleszt6i moduklk (hardoJerek) és progamok (szoftvereik) új dimenziókat nyitnak meo. legyen szó fejlesztői rrunkáról akár a progamozassal való IsmerItedésről A modutlk az egyszerű portmúveleteken túllamogatjak a SPI és az J2C komrrunikaclót is, Igy egy új IC vagy memória megszólallatasa nem okozhat töiXJé pro~émal. A modutlkat múködtelö BASIC·kód a PC-n tala Iható, Igya prO\1
V(I,JOJ

O~+'~

~ "

Árak:

+ szoftver + US B kábel csa k 18.990,- Ft + szoftver + USB ká b el csak 23.990,' Ft Megrendelhetó - kapható a HAM-bazárban.

- FlexProg hardver - MaxProg ha rdve r

(+361) 239-4932 36. 239-493336 wwwradlovllag hu hambazar (u)radlovllag hu Budapest XIII .. Dagaly u. 11. I cm fo lyosokozep, H - P 9-14 o 1374 Budapest. Pf. 603

RT ÉK '13

37

Hibrid

végerősítő

4xGU50-nel, zenekari célra

Plachtovics György okl . múszerlpal technikus, [email protected] Az alábbiakban ismerte/esre kerülö vegerósitó hibridfelépi/ésii. AJázis/ordítást tranzisztoros differenciál erósí-

tövel oldoltam meg. A további erősítés/o az impedancia-ilIesztésr elektroncsó végzi el. A végerősítő fokozat pentódás, négy darab eleklrollcsóból áll. Ebbol kettő-kellő

párhuzamosan, majd ezek

elleniiremben vannak kapcsolva. A végerősÍfó a hangszererösitó kategóriának fe/el meg. sőt ezeknél job-

ban is teljesít. A

végeró~'ítő

csövek

anódjeszü!tsége magas: 800 V. A tápegység kis be/só ellenállású. egy rossz

mozdulat és ez a feszültség halálos áramütést okozhat'! Ne kapkodjunk az é/esztéséne/, bemérésnéJ! Ezeket a múI'e/eteket egy kézzel vegezzük. igy kisebb az áromürés veszélye. A végerősítő megépítésér a=oknak ajálllom. akik már készítettek e/ektroflcsöves erósÍlóket. A végerősítő bem éréséhe::. deszteséhez hanggel1erátor, AC vo/tméra. oszcilloszkóp és mu/timé/er szükséges. F6bb műszaki adatok Bemeneti érzékenység (Pid = 150W, f = 1 kHz)

600mV

Bemeneti impedancia

150 kohm

Kimenő

teljesrtmény (f=lkHz,k=l.l%)

150 W, szinuszos

Kimeneti impedancia

4 vagy 80hm

Elvi működés A hibrid végerősítő kapcsolási rajza az I. ábrán láthat6. Három darab tranzisztort és hat darab elektroncsövet tartalmaz. A hangfrekvenciás jel a C I-cs csatol6kondenzátoron át a TI bázisárajut. A TI és T2 tranzisztorok differenciál erősitö kapcsolásban üzemelnek. Ennek a kapcsolásnak a k övetkező elő­ nyei vannak. A szilícium alapú bipoláris tranzisztorok hömérséklet driftje-2 mV/Co. Az elektroncsövek általtenneit hö megváltoztatja a tranzisztorok mun-

38

kapontját, mc\y csökkenti a kivezérelhetőséget, növeli a torzitást. A differenciál erősí tö alkalmazásával ez a hiba megszünik. mert a kimencten a két tranzisztor driftjének különbsége jelenik meg. A hibafeszültség tovább csökken, ha a T I és T I tranzisztorokat párba válogatjuk. A TI és T2 végzi a fázisforditást. A TI tranzisztor fóldel t emincres, mig a T2 fól delt bázisú áramkömek tekinthető. A T2 tranzisztort az eminerén keresztül vezérelj ük. A TI és T2 tranzisztor kollektorán azonos amplitúdójú, de ellenkezö fázisú jel jön létre. Az amplitúdó szi mmetria az eminerellenállás nagyságától fUgg. Ezt azonban csak egy bizonyos határig növelhetjük. A megoldásI az ..aktív" munkaellenállás jelenti, vagyis az áramgenerátor alkalmazása. Az angolszász műszaki irodalom " long tailed" (hosszú farkú) kapcsolásként tanja számon ezt a felépítést. Az áramgeneráton a T3 tranzisztorral valósítjuk meg. Az áramgenerátor referenciafeszültségét a D3 és D4 szilíciumdióda állitja elö. A diódák elő­ feszítését az R9 ellenállás végzi. Az áramgenerátor kimeneti árama az emitterkörben levő P2 trimmer·potenciométerrcl szabályozható. A T I és T2 tranzisztorok eminerkörében levő R5 és R8 ellenállások sarkain negativ áram-visszacsatolás jön létre. A negatív visszacsatolás csökkenti az erösítést, javitja a fokozat linearitását, tcrmikus stabil itását. A differenciál erösítö DC szimmetrizálását a T l tranzisztor báziskörében levő P I trimmer-potcnciométerrel végezzük. A potcnciométerre j utó egyenfeszültéséget a nyitóirányban kapcsolt D I és D2 szilíciumdiódák stabilizálják ±600 mY-ra. A T2 trdnzisztor bázisába negatív visszacsatolást valósitunk meg a TrI kimenö transzformátor 8 ohmos szekunder tekcrcséről az R 13 ellenállásan át. Az R 13-mal párhuzamos R 14 és e7 RC-tag az erősítő gerjedékenységét csökkenti a magasabb frekvenciák tartományában . A műveleti erösitökhöz hasonlatosan az erösítést az R 13 - R I O ellenállásarány szabja meg. Az R I O ellenállással soros C4 és C5 kondenzátor

az erősítő alsó határfrekvenciáját állítja bo. A TI tranzisztor kollektoráról a jel direkt (egyenáramú) csatolással a V I trióda rácsára jut az RI2 ellenálláson keresztül. Az R 12 és a V I trióda bemeneti kapacitása egy integráló tagot alkot, mely hatásosan csillapítja a nagyfrekvenciás jeleket. A kettöstrióda másik felének rácsa (7. csöláb) az RII ellenálláson át kapcsolódik a T2 tranzisztor kollektorához. A V [ kettöstrióda katódjaiban található az RI6 és R17, melyek sarkain negativ visszacsatolás jön létre. Ez csökkenti a fokozat eTÖsítését, torzitását, javítja az anódokon megjelenö hangfrekvenciás jel szimmetriáját. Ennek a kcttöstriódának feladata a tovabbi feszültségerösítés. A V l és V2 elektroncsövek 360 V-os tápfeszültségről üzemelnek. A V I kcttöstrióda anódjain azonos amplitúdójú, ellenfázisú jelek jelennek meg. Ezek az R20 és R21 ellenálláson keresztül a V2 kettőstrióda rácsairajutnak. Itt is galvanikus csatolást alkalmazunk. (Az 1. ábrát szemügyre véve csatoló kondenzátort csak két helyütt találunk . A bemeneten a CI-et, valamint a végerősítő­ csöveknél a C9 ... C I2 csatoló kondenzátorokat. A fázistorzítás ennek köszönhetöcn igen alacsony.) A végerősí töcsövek felé a jel kiesatolása a V2 katódkövetőről történik. A katódkövető lényegét tekintve egy impedanciaillesztö. Nagy bemeneti és alacsony kimenő impedanciával rendelkezik. A nagy bemenő impedancia kedvezö a V I elektroncső szempontjából. A V2 nagy bemeneIÍ ellenállása nem terheli a VI rriódáinak anódkörét, így ezeknek erösítése nagyobb. A V2 kettöstri6da katódjairól a hangfrekvenciás jel kicsatolása a V3 és V4 vége rősítöcsövek felé a C9 és Cll kondenzátoron át történik. A push-puli rendszer másik két véger6sítöcsöve a V5 és V6 a CIO és C I2 konden.zátoron keresztül kapja a vezérlö feszültséget. A V3 és V4, valamint a V5 és V6 végcsövek párhuzamos, majd ezek a párok ellenütemben, ún. push-puli kapcsolásban erösítenek. A munkapont "AB" osztályú, fix rácselöfeszültség beállitá-

RT ÉK '13

sÍl. A negatív rácsfcszültseget csövenként lehet állitani a P4 ... P7 trimmer-potenciométerekkcl. A végerösítöcsövck rncskörciben levő R26, R27 es R36, R38 eltenállások a nagyfrekvenciás gerjedésI akadályozzák meg. Hasonló célt szolgál a segédrácsok körében levő R3 1... R34 soros ellenállás is. A katódköri R28. RJO és R39, R40 ellenállások sarkain merheljük a végcsöveken flIfolyó áramOl. Ez az áram az anód- és a scgédrncsflramból tevődik össze. A katódköri ellemillások 1% pontosságnak, tcrhclhctöségük 0.6 W. A K I kapcsolóval kiválasztjuk a mérendő végerősítő­ csövet, a hozzá tartozó ellenállás sarkain feszültséget mérünk az M jelü Deprez-müszerrel. A végcsövek típusa fY -50, GU50. Ezek orosz. szovjet gyártmányok. (Az egykori német Telefunken LS50 típuSÍl adópentóda koppintása.) Katonai célra készült, robusztus felépítésű megbizható típus. A II. világháboni után több ország is gyártotta, más tipusjelzéssel. Hátránya az alacsony meredekség, valamint a speciális foglalat. (A HAM-bazárban a cső és foglalala kapható.)

!•

i•

o

~-~." >

~

;O

,I

A GU50 t6bb adatai Fút6feszultség

! 10.8... 14,5 V

12,6 V (névi .)

Fút6áram

0,6 ... 0,85 A

Meredekség

3 ... 5mAN

Anóddisszipáció

max. 40 W

An6dfeszultség

max. 1000 V

Segédrácsfeszultség

max. 250 V

Katód-fűtőszál

max. 200 V

•

•

N

közti feszultség

Felvettem a GU50 rncsetöfeszültség-anódáram karakterisztikájál, mely a 2. á brá n látható. Amerést 750 V-os anód- és 250 V-os segédrácsfeszültség mellett végeztem, 10 db elektroncsövön. Az általam mért egyedekből könynyen alakitottam párokat. Az elektroncsövek kis eltéréssel azonos karaklerisztikát produkáltak. (Valószinüleg válogatott pCldányok voltak, mivel a GU50-eket eleve ka tonai eszközökben való használatra szánták.) A 2. ábrát szemlélve fe ltünik a viszonylag hosszú lineáris szakasz. Jó minöségü vegerosítőt ilyen csövekkel lehet készíteni. RT ÉK '13

1. ábra. A hibrid, 4 x GU50-es véger6sí16 kapcsolást rajza

A V3 és V4, valamint a VS és V6 elektroncsövek párhuzamosan vannak kapcsolva. Ekkor az anódaram össze· adódik, a meredekség szintén, az opti-

mális illesztő ellenállás a fclére csökken. Ellenütemű (push-puli) üzemmód· nál ennek előnyei a következők. Az optimális illesztő ellenállás a felére csök-

39

"mA

140 130 120

..-750 1/ 110 100

+250 1/

.U, ol

·,•""

R .. 80hm

•, •, , 1

10

O

eo

f=100Hz

~Hz

~ Negat1vl~I~1 ~&'

,

,

s!

"

eo

GU50

I

t M~z

1

4. ábra. A

,,

l

J

• I

IkH(- • '1 Utp= LJ

5 1 102

,,

I

'. w

végerős ítő

jelalaktorzltása

különböző frekvenclákon, a teljesít-

mény függvényében

5. ábra . Négyszögjel átvitel 100 Hz és 1 kHz-es frekvenciákon

osztály, de a nyugalmi árama alacsony. A torzítás a néhány wattos teljesítménynél még nem emelkedik. a végerősítőcsővek disszipációja jelen tősen csökken. AGUSO (GU-50) elektroncső disszípációs hiperbolája a 3. ábrán látható. Az erősítő két negatív visszacsatolást tanalmaz. A VI kettőstrióda anódjai közölt levő R58 és C32 soros Re-tag a magasabb frekvenciá kon lép működésbe. A következő negatív visszacsatolásba a k imenő transzfor-

mátor 8 ohmos szekunder tekercséről az R 13 ellenálláson át 12 dB-es ellencsatolást valósitunk meg. Az R l 3-mal párhuzamos R 14, e7 soros RC-Iag a felső határrrekvenciát álli~a be. A végerősítő jelalaktorzítását különböző frekvenciákon, a teljesítmény függvényében , a 4. á bra szemlélteti. Szaggatott vonallal az erősitö torzítása látható I k1-lz-es frekvencián, negatív visszacsatolás nélkül. Ezzel jól lemérhető a negativ visszacsatolás áldásos hatása. A jelalaktorzítás a 10 kHz-es

50 40 30

20 10 _~<-

__

~~,.......j

.Ug II .eO -50 -40 -30 -20 -10

O

O

2. ábra. A GU50 rácselőfeszultség an6dáram karakterlsztikája

ken. A meredekség a duplájára nö, így kisebb vezérlő feszü ltségre van szükség, mely a torzítás szempontjából lé-

nyeges. A végcrösitöcsövek 800 V-os anódés 250 V-os segédrácsfeszüllséggel működne k . A csövek nyugalmi katódárama 17 mA. Ez a katódkörben levő 10 ohmll% méröcllcnálláson 170 mVnak felel meg. Ez az áram az anód- és segédrácsáram összege. A segédrácsáram mindössze l mA. Teljes kivezeTlésnél az áram 5 InA-ra elemeJkedik fel csövenként, az an6áram 66 mA-ra. Ez a beállítás B.Z. (beszéd-zene) néven található a szakkönyvekhen. Ez is ,,AB"

U ki • V

50 40 30

20

t:

RI'" B ohm

~ Pki - 80 W

~~

10

O 1

2 3

6. ábra. Az

5 7 10 2

erősítő

2 3 5 7 103 2 3

frekvenciamenete 80 W

5 710 5

5 710· 2 3 f. Hz kimenő

teljesítménynél

l,

'00 mA

w

P,,= 40 W

300

200

100

o

100 200 300 400 500 600 700 800 U, V

3. ábra. A GU50 elektroncső dlsszlpácl6s hlperbolája

40

2 3

5 7 10 2

2

3 5 7 10 3 2

3

5 710· 2 f H,

5 710 5

3

7. ábra. Jelalaktorzitás 80 és 100 W kimenő teljesítmény nél RT EK '13

05 ...08 :

4 x l N4OO2

T~

"2~ -+Er

R42

,.,

·82 "

, +10C"U

eu

72 V

+ 100 U

D" zy"

'60 V

'60V

,.

0i ...012 : 4xlN4007

"'

170 V

r0

OOV

C,"

R" 22<> , 2W

220 U

C" 220 , 350 V

350 V

T4

.,~

, C" 22<> , 'so V

R" 220 k 2W

C," 22<> , 350 V

"'

280 V

~,

220 n

oe

.2

"'--

"V

Iomhal

"'

B,3V

A57 47

3x ZY82

,

ROS

C2<>

C" 220 , 450 V

C" '00 , 450 V

220k

220 U

2W

'SOV

j

"V

DS> lN4002

II..

7805

4k7

220 k R49 47 k

028

A

,

C24

~ A52 2k7

ZPD6,8 029

2

330

470 u

BA157

KlI

C28

470 u

'40V

Ait

10

038 60

Bo

C" 470 u 40V

7924 FNO

032

fiQ,

~

N

,

I~~

N

C"

l u. 83V BC182

ZY7,5

lN4002

7824

NO

037 lN4002

C27

R54

~J p-

....(

•

", I ~ 25V ~20k

)

r ! 10kr!10k

ECC82

~

030

BC182

2,

Z

"'0

I N4002

~ T5

C25

4700 U

O

A51 ~

PS

033...036 4 X l N4002

'"2,

,

023

024 ...027 4 X lN4002

~

'"

350 V

BC212

~,

C23

;

G.

'00 V

12.6 V

"

D" 022

22' 2W C22

c-: GU·50

220 k

R"

017...020 4xlN4007

OS

R46

22k. 2W

"' I~:y

"'V

,2

~

R46

013 . .D16 · 4 x lN4007

" "

,38'V

BU508

K;

+24 V

CS>

", 40V

K;

-24 V

C30

", 40V

,

8. ábra. A tápegység kapcsolás] rajza

frekvencián relative a legnagyobb, 140 W-nál 2,5%. Hangszer (zenekari) erő­ sítönél ez kiváló érték! Az alacsony jelalak (harmonikus) lor.dtás még nem jelent alacsony intermodulációs torzítást. Az intermodulációs torzítás mérése egyszerű, házi eszközökkel lehetetlen. RT ÉK '13

A négyszögjeles vizsgálat további tájékoztatást nyújt a végerősítö átviteli tulajdonságairól. Az 5. ábrán a négyszögjeles mérés eredménye láthatÓ, 100 Hz-es és I kHz-es frekvencián. A 100Hz-es négyszögjel tetöesése 7,8%. Ez jó mély-

hang-átvitelnek felel meg. Az 1 kHz-es negyszögjelen látható a viszonylag szűk magas hangú átvitel. A felfutó él legömbölyödése, valamint avisszafutó él meredekségének csökkenése jól mutatja a felső frekvenciák csökkenö átvitelét. A 6. ábrán a végerősítő frekven-

41

o

O D

~

'"'

D N

Anyag: 1.5 mm-es AI. lemaz

~

D N

9. ábra. A T4 tranzisztor hútőfelü lete

'" D Z

~

ciamenete látható 80 W kimenő teljesítménynét. A - 3 dB-es szinteses 30 kHz-nél van. A mély hangoknál a szinteses nem jelentős. Megmértem a végerősítő jelalaktorzítását a frekvenc ia ftiggvényében P = 100 W kimenő teljesítménynél is (7. ábra). Az erősítő értékelése szempontjából a fentiek jó eredmenyek. A lényeg: Az élő hangképben anagyfrekvenciák (magas hang) összetevők nemjelennek meg ilyen nagy amplitúdóval, tehát ezeket az atviteli görbéket a helyükön kel l kezelnünk. Vagyis: Azélő zenekari hangképben a középhangok dominálnak.

D N

'"> D

"''"+'

Tápegység Elvi kapcsolási rajza a 8. ábrán található. A halózati feszültség a Kl kapcsolón, valamint a 8il es Bi210mha kiolvadasú olvadó biztosítón keresztül a Tr2 hálózati transzfonnátor nl tekercsérejut. Az n2tekercsen éb redő váltakozó feszültséget a D5 ... D8 diódahid egyenirányí~a. A pulzáló egyenfeszültség szűrését a C 13 elektrolit kondenzátor végzi. Ez a fokozat adja a negatív racselőfeszültségct a végerösítöcsövek részére. Az egyenfeszültség stabilizálását a D39 jelü Z-diódával oldjuk meg. Ezzel biztosítjuk, hogy a hálózati feszültség ingadozása ne val tozlassa meg a végcsövek munkapontját. A V I és V2 elektroncsövek tápfeszültségét az n5 tekercs és a D 17 ... 020 Grael2-híd állítja elő. A pulzáló egyenfeszültseg szürését a párhuzamosan kapcsolt Cl9 és C20 elektrolit kondenzálOrok végzik. Ebből a kb. 360 V-os egyenfcszültségböl á11ítjuk elő a végerösítőcsövek 250 V-os segédrácsfeszültségét egy emitlerkövetös stabilizátor segitségével. A360 Va T4 kollektorára kerül. A T4 bázis potenciálját a sorba kapcsolt 021 ... 023 Z-diódák képezik, melyek "könyökbe" állítását a parhuzamosan kapcsolt R46 és R47 ellemHlások végzik. A C22 kondenzátor az esetleges zaj feszültséget csökkenti. A T4 tranzisztor kimenetén tehát az

42

N

a

=>

>

O

:il N +

O

10. ábra. A végerősítő nyomtatási rajza

RT ÉK '13

(UZI + UZ2 + UZ3) -0,6 V jelenik meg. A ZY-sorozatú (vagy ezzel azonos) Z-diódák 10%-os pontossaguak, az emilterkövető kimenő feszültsége ettől fUgg. A ±IO V-os eltérés a névleges értéktől megengedett. A végcsövek 800 V-os anódfeszültséggel működnek. Ezt három tápfeszültség soros kapcsolásával allítjuk elő. Az n3 és n4 tekercsek feszühsegét a D9 ... DI2, valamint a 013 ... 016 diódák egyenirányítják és a C 15, C 16, valamint a CI7 és CI8 elektrolit kondenulorok simhják. A ket egyfonna egyen irányító egységet azért alkalmaztam, mert a szűrökondenutorok feszültsége így alacsonyabb. Ez az üzembiztonság szempontjából jelentős. A szúrőkon­ denzatorokkal párhuzamosan kapcsolt R43 , R44 és R45 ellenállások feladata az egyenletes feszültség-eloszlás bizlosítása, ill. azelkók kikapcsolás utáni kisütése. A BU508 emitterkövetös stabilizátor ebben a kapcsolitsban mindössze 3,3 W teljesítményt disszipál, teljes kivezérlésnél. A T4 áteresztő tranzisztor hútőfelületének rajza a 9. á b rá n látható. A tápfeszültséget késleltetve - csak a felfülésük után - kapcsoljuk az elektronesövekre. ezzel lényegesen megnő­ veljük éleltartamukal. A késleltetest a T5 és T6 tranzísztorokból felépíte tt áramkör végzi. Bekapcsolás utan megjelenik a 024 ... 027 GraclZ-híd által egyen irányított feszültség a C25 elektrolit kondenzátor sarkain. Ez a P8 trimmer-potenciométeren és a vele soros R49 ellenállásan át tölteni kezdi a C25 jelű elektrolit kondenzátort. Amikor ennek feszültsége eléri az UZ + UBE (6,8 V + 0,6 V) feszültséget, a T5 tranzisztor kinyit. A meginduló kollektoráram nyitja komplementer pálját a T6-ot. A J jelfogó meghuz, a kimeneti kapcsokon megjelenik a tápfeszültség. Ajclfog6japánOMRON. típusa MY4. A hazai gyártásu RE-CO GPM-4 ezzel azonos tipus. Természetesen más hasonló 12 V-osjelfog6 is megfelel, mely kellő biztonsággal kapcsolja a 800 V-os anódfeszü!tségel. (Olyan jelfogót kell választanunk, ahol az egyes szegmensek távolsága nagy.) A késleltetesi időt a P8 lrimmerrcl állítjuk be, kb. 45 másodpercre. Erről a tápfeszühségröl működik venlilátorvczérlő egység is. A Thi és Th2 tennisztorok a p9 Irimmer-poteneiométerrcl és a vele soros R54 ellenállással egy hőfüggő feszültségosztót képeznek. Alaphelyzelben a n tranzisztor nyitva van. Ekkor a 7805-ős stabili-

RT ÉK '13

o

o

•

'"'"o >

~

O

ffiB I I CCt!

2:Ct!

'"o

I 'Ct! I

'A

ro

o

>

ro

~

,o

" '" '"o '"ow o

~

O

O 1t ábra. A véger6sit6 nyomtatási rajza

43

zátor kimenő feszültsége 5 V + UCE ,.". azaz kb. 5,4 V. Ahogyan emelkedik II hőmérséklet, ugy csökken II tenniszlOrok ellenóllása. A T7 tranzisztor bázisárama csökken, kollektorfeszültsége emelkedik. Ennyivel emelkedik az 5 V-os stabilizátor IC kimenőfeszültsége is. A ventllátorok fordulatszáma növekszik. a hütés intenzívebb lesz. A D32 Z-dióda a kimenöfeszühséget határolja 12.5 V-nal. A TI ... n tranzisztorok tápfeszültséget a D33 ... D36 di6dák egyenirónyitják. A pu lr..átó negatív, ill . pozitiv feszültséget II C28 és a C29 elektrolit kondenzátorok simítják. A negatív kimenő feszültséget a 7924, míg a pozitívot a 7824 jelü integmlt áramkör állítja elő.

A V l és V2 elektroncsövek ffitöfeszültségét az n7-es tekercs szolgáltatja. A GU50-es végpentódák ffitőfeszültsé­ ge 12.6 Y. Ezt a feszültséget az n9 tekercs sarkairól vesszük le.

44

A készülék megépítése A munkát az alklltrészek beszerzésével kezdjük. A főbb alkatrészek (csövek, foglalatok) a HAM-bazárban megvásárolhatÓk. A mintapéldányban vegyesen alkalmazom a 0,6 W-os féréteg ellenállásokat, valammt a régebbi gyártásu R510, RSI2 és a szovjet MLTO,5 W-os ellenállásokat. A nyomtatási rajz ugy készült, hogy bánnelyik beépíthető. A

rn: ~

kapcsolási rajzon jelöhem az ennél nagyobb (2 W) teljesítményüeket. Ezek is kisméretű , fémoxid ellenállások. A kondenzátorok üzemi feszültségét a kapcsolási rajzon feltűntettem. A gyártástcchnológia fejlődésével egyre kisebbek a kondenzátorok lábtávolságai. A fóliarajzot úgyalakítottam ki, hogya régi gyártásu, nagyobb rasztertávolságuak is beépíthetők legyenek. A fotón látható mintapéldányban vegyesen használtam ezeket. Az alkatrész kereskedésekben gyakorlatilag két féle kondenzátor kapható, melyek hangfrekvenciás csatoló kondenzátomak ajánlottak. Az egyik az ázsiai készülékekben favorizált polikarbonát diclektrikumti. Ezek páma fonnájti , bama műanyag burkolattal vannak eHatva. A kapacitásértéket halványkitevövel adják meg rajtuk. Az üzemi feszültségre betüjelzés Ulai (vagy nincs feltüntetve). Pontosságuk ± l OOlo-on belül van. Annak ellenére, hogy javításaim somn nem találkoztam zárlatos típussal, idegenkedem ezen alkatreszektől. Tart a vita a csatolókondenzátorok típusáról. Ebbcn nem kívánok részt venni, de véleményem szerint a poliészter dielektrikumtiak tanósabbak és jobb hangot produkálnak. Felsorolok néhány típust. melyek előfordul­ nak müszaki kereskedők polcain. Kezdjük az egykori REMIX C2l3. C243, C248, e250-nel. Az általam kedvelt német WLMA tipusai: MKS4, MKP4, MKPIO-es. Az elektrolit kondenzátorok feszültsége a kapcsolási rajzon megadott érték. vagy ennél nagyobb legyen. A végerősítő nyomtatási rajza a 10. ábrán látható. Az alkatrészek beültetését a ll . á bra szemlélteti. A mintapéldány 4 mm-es fredál aluötvözetre lett felépítve. Ezen találhat6 a nyomtatott áramköri Illp, valamint a 4 db GU50 végcsö (fotó). A mcgszcrelt nyomtatott áramköri lapot a sarkain 10 .. .15 mm-cs lávtartóval szereljük. A szerelt nyAkIap ennyivel van leiiebb a hordoz61ap

G 8 G G Szerelt panel

I

I

G G

rn:

12. ábra. A végerősítő kialakítása, a ventllátorok elhelyezése

RT ÉK '13

szintjétől. A hordozólapra csavaroztam a tennisztorokat. A végcsövek jelentős hőt termelnek. A hő átadódik a hordozólapra. A "meghajtó" nyomtatott áramkőri lap távtartós szerelésével minimális felületen érintkezik a hordozólappal, igy csekély a hőátadás. A 10 ... 15 mm-es távolság hatékony hű­ tést eredményez a ventilátorok részéről. Ezt a felepítést szemlélteti a 12. áb-

.o. A ventilátorok a számítógépek tápegységében használt 80 x 80 mm-es, 12 V-os tipusok. Áramfelvételük gyártónként valtozik, 0.12 A és 0,18 A közőltiek léteznek. A 7805 integrált aramkőr legrosszabb esetben is esak 2 W-ot disszipál. Miután a négy darab végeTŐ­ s ítő miatt az erősitő hőmérséklete magas, célszerunek láttam hűlését. A hű­ tésfc!ület rajza a lJ. áb rá n található.

Anyag 1.5mm-e,At.lemez

13. á bra . A 7805 hüt6fel ülete A végerősítőcsövek és a kimenő transzfonnátor között hagyjunk 50 ... 60 mm távolságot, hogy a ventilátor által mozgatott meleg levegő szabadon áramolhasson. RT EK '13

Transzformátorok A

végerősitő

kritikus alkateleme a kimenő transzfonnátor. Nem véletlen, hogy ez az alkalTész az erősitő legdrágább része. A külfóldi folyóiralokban a kimenő transzfonnátor mügyantával kiöntött modul, melyet cikkszám alapján, borsos áron meg lehet rendelni. A transzformátor adatait (mentszám, huzalvastagság, osztások száma, szigetelés stb.) a gyartó nem közli. A mintapéldány kimenő transzformátorát hipcrszil szalagmagra készltettcm el. Tipusa SE130b. Valószínmcg elég Jett volna az SM 130a vasmag is, ennek keresztmetszete kisebb. Végül a b típus mcllett döntöttcm, mcrt ilyen vasmagom volt. A Tri kimenö transzfonnátor tekercselésí sorrendje a 14. áb,-á n látható. Az cgyes tekercsek menetszámaíl, huzalátmérőjét , szigctelését az l . tá blázat tartalmazza. A nagyobb vasmagkeresztmetszet kiváló mélyhangátvitelt biztosit. A 6. ábra 80 W kimenő tcljesítménynél az erösítő frekvenciamenetét szemlélteti. Aszintesés 30 Hz után kezdődik cl, de ez is minimális. A Tri kimenő transzformátort kiszámoltam EII50-es vasmagra. Az ehhez tartozó tekercselési adatok a 2. tá bl azatban találhatók. Sokan vitatkoznak, hogya kimenő transzfonnátort milyen vasmagra készitsük cl. Cikkeimben én mind a két verziót megadom. Az olvasó dőnt, hogy melyiket választja. A hipcrszil (szalagmagos) transzformátorok ,.8" (nnágnesesindukció)énckelényegesen magasabb, mint a hagyományos, 4%-

, •, ••, • •,

"' "'

• •

T.kan::HIMI irjny

'"

os

..

• ,

•

"'

, I

l,

"" "' "'

.-

,I ,• ,I ,• I

• ohm

,

,

•

+

, , ,k k

,

14. á bra. A Tr1 klmen6 transzformátor tekercselés l sorrendje os szilicium ötvözetü vasmagoké. Ez azt jelenti, hogya hipcrszil magra kisebb menetszámmal, kisebb vasmagkeresztmetszettc\ hozzuk azt a teljesít-

45

t táblázat. Tr1 kimenő transzformátor, hiperszil vasmagra

Tekercs Jele

Tekercs

Menet·

azám

Huzal

Megjegyzés

0Q,35mm ,Mz

Soronként 0,06 mm-es transzformátorpapír-szigetelés. A primer és szekunder tekeresek között három S0' 0,1 mm-es prespán szigetelés szukséges.

n5 n6 n7

Primer

n8

520

n9 nlO n1 n2 Szekunder

n3

0Q,75mm ,Mz 120, leág. a 86. menetnél

n4

Tekercs

kimenő

Tekercs Jele

0Q,45mm,Mz 0Q,75mm,Mz

ményt, melyet az EI-lemez nyUjt. Méréseim szerint megfelelő méretezéssel nincs lényeges különbség (a súlytól eltekintve) a kél vasmag közön. Sokan vannak, akik a hang után ítélnek. Koromnál fogva én már nem ebbe a csoportba tartozom - így az olvas6ra bízom, hogy melyik kimenő transzformátorra tippel. A kimenő transzfonnátor csévetesIének a középvonalában egy elválasztó oldallap található. Ennek mérete megegyezik a cséve másik két oldalával, de egyik oldalán fel van hasitva. A kivágott nyilás 10 mm széles. A szekunder tekercsek huzaljait ezen keresztül tudjuk átvezetni. A tekercselési sorrendet 2.. táblázat. Tri

(14. ábra) feltétlenül tartsuk be! Az egyes tekercsek kezdeteit és végeit húzzuk színes műanyag csőbe. A kezdetet és a véget más-más szinnel jelöljük. A esévctest nyílásait úgy kell elkészíteni, hogy az azonos menetszámú szekunder tekercsek kezdet-, a leágazás és végkivezctésci egymás felett elférjenek. A tekercselést az n 1 szekunder tekerecsel kezdjűk. Amikor a menetekkel a csévetest feléhez értünk az elválaszt61ap nyílásán vezetjűk át a huzalt, majd foly tatjuk a sort. Miután az n I szekunder tekereset elkészítettük rakjuk fel az előírt szigetelést. Következik az n5 primer tekercs. Amikor el-

transzformátor, EI vasmagra Menetszám

Huzal

Megjegyzés

00,4 mm Mz

Soronként 0,06 mm-es transzformátorpapir-szigetelés. A primer és szekunder tekeresek között három so, 0,1 mm-es prespán szigetelés szukséges.

n5 n6 n7 Primer

n8

412

n9 n10 n1 n2 Szekunder

n3 n4

46

Vasmag: SE130b hiperszil

01 mm Mz 105, leág . a 68. menetnél

00,55 mm Mz 0 1 mm Mz

Vasmag: Elt50 Paketlvastagság: 62 mm A = 24,8 cm 2

15. ábra. A szigetelés kialakftása

készültünk, a csévetestet húzzuk le a tekercselögép tengelyéTől és fordítva helyezzük vissza. Miután az n8 tekercs meneti fent vannak ismét szigetelés és a csévetestet visszafordítjuk. Következik az n2 szekunder tekercs. Az egyes lekercsek közötti szigetelést a táblázatok tartalmazzák. Az e l őírt szigetelést be kell tartani a 800 V-os anódfeszültség miatt! A szigetelés kialakítását a 15. ábra szemlélteti. A transzfonnátor tőbbi részét a rajz és a transzfonnátortekereselési utasítás szerint folytassuk! Az EI-magnál kél oldalról átlapolva helyezzük be a lemezeket. Légrés nem szükséges, mert a szcmbcfoly6 anódáramok mian nincs egyenáramú előmágnesezés.Az EI-Iemezekböl kétféle vastagság létezik (gyártó cégtől fiiggöcn), a 0,3 ... 0,35 mm és a 0,5 mm-es vastagságú. A vékonyabb lemeznek kisebb a vesztesége, így ezt ajánlom fe lhasználásra. A Tr2 hálózati transzformátor adatai a 3. táblázatban találhatók. Ezt hiperszil szalagmagra készitettem cl. A hálózati transzfonnálor elkészíthetö EI I 50-es vasmagra is. Adatait a 4. táblázat tartalmazza. A hálózati feszültséget oszcil1oszkóppal vizsgálva meglepve tapasztalhatjuk, hogy az időnként szabályosan "kiszőrösödik". Főleg a szinusz alsó és felső része. A különböző elektronikai eszközők (tv, DVD-lejátszó, számitógép, nyomtató stb.) kivétel nélkül kapcsolóüzemű tápegységet tartalmaznak. Ezek a hálózati feszültséget Graetzhíddal egyenirányítják, majd szürik. Erről a DC feszültségről működik a kapcsolóüzemű tápegység. Ezek a gyors működésü áramkörök nagy amplitúdójú zajt termelnek. Jobb minőségű berendezésekben a hálózat mindkét ágában egy-egy pí-szürő tal
o

--

r, r, r, r,

r,

16. ábra. A tápegység f 611arajza

Néhány éve az altaiam készitett hálózati transzfonnlÍlorok primer és szekunder tekercsei közé ámyékolast epítek be. Ez lehet vékony rezfÓlia. ezt RT ÉK '13

0,05 mm és 0, I mm vastagságban gyánják. Ezt úgy kell a csCvetcstre tenni, hogya fó lia végei ne érjenek össze, men ez akkor egy rövidre zán menetel

képez. amitől a transzformátor primer Ickcrcsc leeg. Ezzel egyenénékü. ha 0,15 ... 0.2 mm á lmérőjü tekercselő huzalból egy

47

•

"

O

~

17. ábra . A tápegység alkatrész-beültetési rajza

sort rakunk fel. A kezdetet kivezctjük, a vegződést leragasztjuk. A műszertech­ nikában a sztatikus árnyékolásl már sok évtizede használják. A szignál- és az

48

impulzusgenerálorok, valamint a rádiófrekvenciás és hangfrekvenciás cső­ voltmérök hálózati transzfonnátoraiban megtalálhatjuk ezl a műszaki meg-

oldásI. A transzfonnátorok tekercsclésc szakértelmet igényel. Ez egy szakma, melyet egy cikk keretén belül nem lehet megtanuIni. Van olyan olvasóm, aki el-

RTÉK '13

3. táblázat. Tr2 hálózati transzformátor. Vasmag: SE130b

Tekercs Primer

f-

Tekercs jele

Menetszám

Huzal

Megjegyzés

nl

460

00,8 mm Mz

n2

152

00,18 mm Mz

n3

358

00,4 mm Mz

n4

358

00,4mmMz

n5

560

00,45 mm Mz

n6

25

00,5mmMz

n7

14

00,6 mm Mz

n8

88 * 44 leág.

00,25 mm Mz

Soronként 0,06 mm-es transzlonnátOlflaplr-szigetelés. Az nl tekercsen három sor O, 1 mm-es prespán sz/oetelés, majd egy sor 0,18 mm-es tekerCSeIO 11lI2a1, egyik 9IdaIt kivezet· w (árnyékolás). Ujabb két sor 0.1 nwn-es pnlspa,J szigetelés. Következik az 112 tekercs. Az 112 és n3 tekercsek közon hkom réteg 0,1 ITIIn-IIS pr~n SZig&telés. Az egyes sorok közott 0,06 mm-lIS transzfOlTTlátorpaplr. Az n3 ,04, n5 és az n6tekeresek közölt három réteg 0.1 mm-es prespán. Az n6 és n7 egy sorban etlér. Az n7 , n8 és n9 tekercsek kOlon két réteg 0.1 mm-es prespan szigetelés

n9

26

01,4mm Mz

Szekunder

hatarozla, hogya transzfonnátorokat is elkészíti . Végén feladta és ezeketjómagam készítettem el neki. Trafó problimrák. Lemezelt magot csak tekercselt áll[lpotban, bontókban lehet megvásárolni. (Én is ott veszem.) Amennyiben hipcrszil szalagmagot vásarolunk a hazai gyártó Kft.-töl, legalább 10 db-ot kell rendelnünk. Tekercselö huzalt a VILLÉRT árusít (én is itt veszem), de 10...20 kg-os ofSÓkon. Kivánságra kisebb mennyiséget is árusítanak, dc 0,3 mm felett. A huzal árára rácpül a cséve, a gombolyítási díj és a

RT ÉK '13

szukséges.

27Yor-Os áfa. A fapados, egyszeres szigetelésú tekercselési huzal ára kilogrammonként kb. 4000 Ft. (Lehet, hogy mire ez a cikk megjelenik, ez már nem igaz.) Meg kell vásárolni az e l őírt szigetelöanyagokat, a szükségesnél többet, men ívben kapható ... A fentiek figyelembevételével azt ajánlom, hogya hálózati és kimenő transzfonnator elkészítéséhez szakembert keressenek a kedves olvas6k, olyat, aki garaneiával készíti ezeket az alkatrészeket.

lu jegyzem meg, hogya cikkeimben levő transzformátorok elkészítését vallaiom. Az erősítőt feltétlenül dobozoljuk be! Ismele/ten fe/hívom a figyelmet a nagy. 800 V-os anódfeszüllSegre. mely jól terhe/helÓ. Figyelmet/enseg halálos áramütest okozhat! Feltet/ef/ül tartsuk be az ide vonatkozó ba/esetvédelmi szabályokat!

Élesztés, bemérés A tápegység fóliarajza a 16., alkatrész beültetési rajza a 17. á brá n látható. A megépített tápegységet, végerősí tőt ell enőrizzük, nincs-e elkötés, téves, más é rtékű alkatrész beépítés. A 18. ábrá n az elektroncsövek és felvezetők bekötéseit közlöm. Először a tápegységet mérjük be. A tápfeszültség kimeneteket müterhelésekkel terheljük le. A 250 V-os kime-nelre 12...14 kohmos, 6 ... \0 W-os huzalel lenál lást kapcsoljunk. Ezt ősszeál­ Iithatjuk 2 darab 6,8 kohmos 5 ... 10 W-os ellenállás sorba kapcsolásával. A 360 V-os tápot kb. 20 mA-rel terheljük. Ezt összerakhatjuk három sorba kötött huzalellenállásból, értékük a követkczö: 2 db 5,6 kohm és 6,8 kohm. Terhelhetőségük 6 ... 10 W vagy ennél nagyobb legyen. Végezetül a 800 V-hoz tartozó temelését kell elkészÍlenünk. Ehhez az iuólámpás müterhelést ajánlom. Ez elég pontatlan, az izzóhimpa nemlineáris karakterisztikája miatt, de a semminél többet ér. Négy darab 230 V-os 40 W-os izzót kell sorba kapcsol-

49

4. Táblázat. Tr2 hálózati transzformátor, vasmag: EI150

TekerC8

Primer

Tekercs Jele

Menet8Úm

Huzal

Megjegyz"

"

440

0Q,8mmMz

,2

166

00,16 mm Mz

'3

392

00,4 mm Mz

M

392

00,4 mm Mz

,5

646

00,45 mm Mz

'6

27

00,5 mm Mz

,7

14

00,6 mm Mz

Soronként 0.06 mm·es transz· forrnátorpa pir· szigetelés, Az nl tekercsen három sor 0,1 mm-tls prespan szigetelés, maid egy sorO,lB mm·es tekercselO huzal, egyik !)ldaH kivezet· ve (amyékollis). Ujabb kél sor 0,1 mm·es prespan szigetelés, Következik az n2tekercs, Az n2 és n3 tekercsek közölt három réteg 0,1 mm-es prespan szlgetelés. Az egyes sorok közöt! 0,06 mm-es transzfOffMtorpapir. Az n3 ,n4, n5 és azn6lekeresek között három réteg 0,1 mm-es prespan. Az n6 és n7 egy sorban elfér. Az n7 , n8 és n9 tekercsek közön két réteg 0,1 mm-es prespan szigetelés szüksége

,8

96·48Ieág.

00,25 mm Mz

'9

29

00,14 mm Mz

Szekunder

ni. A 40 W-os izzólámpak még kaphatók. Zárjuk a K2 kapcsolót, a Gil-es glimmlámpa k.igyullad. A negativ nicselőfeszültség megjelenik, értéke -82 V ± I0010, a Z-diód:iktól fiiggöen. A TI ... TI tranzisztorok ±24 V-os tápfeszültségét megmérjük. A stabilizátor típusától fiiggően a névleges eltérés ±O,5 V lehet. A tápfeszültsegek bekapcsolasi idejét a pg trimmer-potenciométcrrcl állítjuk be 45 ... 55 s-ra. Amikor a J jelfogó meghúz, kigyújt a GI2 glimmlámpa, a müterheléseken megjelennek a feszültségek. Ezek nagysagát ellenőrizzük. A megadotl értékektől ± 15% eltérés megengedhető , néveleges hálózati feszültség mellett. A ventilátort szabályozó egység beállításához a kimenetre egyenfeszültség-mérőt kapcsolunk. Nonnal (szoba) hőmérsékleten 5,5 V-ot állítunk a kimeneten a P9 trimmer-potenciométerrel. Melegítjük forrasztó pákaval vagy hajszáritóval a Thi és Thl tennisztort. A kimenti feszültségnek emelkednie kell egészen 12".13 V-ig. Ezzel egyetemben a ventilátorok fordulatszáma is emelkedik. A tennisztorok melegitését megszüntetve visszaáll az 5,5 V-os feszültség es az alacsony fordulatszám. Kikapcsoljuk a tápegységet és öszszekábelezzük a végerősitővel. A vég-

50

Vasmag: ElISa. Pakettvastagság: 62 mm A,. 24,B cm2

erősítő GU50-es elektroncsöveit kihúzzuk a panelböl, a VI és V2 elektroncsövek az erősitőben maradnak. Bekapcsoljuk a K2 kapcsolóval a tápegységel. A Gil glimmlampa rögtön, míg a GI2 a J relé meghúzása utan gyullad ki. A Gil glimm burájába be van építve az előtét ellenáll as. Ha a G12 glimm is belső ellenállásos, akkor az R48 ellenállást rövidre kell zámi. Multiméterrel egyenfeszültséget mérünk a T I es T2 kol1ektorán. A kapcsolási rajzon megadotl +9 V-ot a P2 trimmer-potenciométerrel állítjuk be. A T I és T2 tranzisztorok szimmetrizálást (azonos kolleklorfcszültség) a Pl trimmerrel végezzük. DC feszültséget mérünk a V I anódjain, ezek az 1. és a 6. lábak. Az elektroncső állapotától függöen + 180 V-ot kell mérnünk, a ± 15 V eltérés megengedett. Nagyobb kmönbségnél cseréljük az elektronesövet. A V2 katódkőve­ tő szolgai módon követi a V I cső anódfeszültségét a rácselőfeszültség figyelembevételével. Amennyiben a V2 elektroncső katódfeszültségei között az eltérés nagyobb, mint 30 V a PI potenciométerrel korrigáljuk. Lépjünk a P4 trimer-potenciométer csúszkájára. A fóldhöz képest állítsunk be -45 V-ot. Ezt a műveletet megisméte!jük a P5, P6 és P7 potenciométerekkel. Kikapcsoljuk a tápegységet. A Tri

kimenő transzfonnátor szekunder 8 ohmos tekercsére müterhelést forrasztunk. A mülerhelés elkészítése komoly feladat. A 8 ohmos eredő ellenállás terhelhetőségének 180 ... 250 W-nak kell lennie. A rengeteg bontott alkatrészből a következő ősszeállitast alkalmaztam. Hat darab 22 ohm/60 W-os ellenállásból 3 x 2 darabot sorba kapcsolunk, ezeket párhuzamosan kőtjűk. A kővet­ kező egység négy darab párhuzamosan kapcsolt 68 ohm/60 W-os huzalellenállás. Ezeket párhuzamosan kötjűk a 22 ohmos egységgel. Az eredő ellenállás 8 ohm lesz, és az ősszteljesítmény bőven elegendö. (Aki megépíti az erősítöt és szüksége van a beméréshez, annak a müterhelést szívesen kölcsön adom.) A végerősítő bemenetére hanggenerátort kapesolunk, a frekvencia I kHz, a kimenőfeszültség nulla. A müterhelésre hangfrekvencias voltmérőt és oszcil1oszkópot kőtünk. A K2 hálózati kapcsolóval bekapcsoljuk az erősí­ tőt. Az időzités elteltével a J jelfogó meghúz, a GI2 glimm is begyújt. Az erősítő üzemképes. Ha a kimenő transzfonnator kattogó, sípoló hangot ad, kapcsoljuk ki és a végerősÍlőcsövek anódvezetékeit a kimenő transzfonnátoron cseréljük meg. Kapcsoljuk vissza a K2 hálózati kapcsolóval az erősítőt.

GUSO

~ ECi~7

~Alulné.,,~.~t! :::-:-~-:-:r

borán

__

BU508

BC182, BC212

rO~-c

7805,7824

BCE 7924 Bo

O Bo

KI

Elölnázell

KözOS Be Ki

18. ábra. Elektroncsövek és félvezetók bekötése

RT ÉK '13

Várjunk míg a végerös í tő csövek felve· szik üzemi hőmérsékl etüke t . ez kb. 20 ... 25 perc. ÁJlitsuk be a nyugalmi ka· tódáramot végerösitöcsövenként. Elö. ször az R28 pozíciószámú 10 ohm, I %·os ellenállás sarkain mérünk egyenfeszültségct, multi méterrel. A P6 heli· (több fo rdulatos) trimmerrel 170 mV-ot állítunk be. A beállítást elvégezzük a többi végerösítöcsönél is. A P3 helitrimmerrcl az M Deprez-müszer mutató állását a skála negyed részre állítjuk be, így a teljes kivezérlést is indikáini tudj uk. A hanggenerátor kimenMeszültségét 40 mV·ra állítjuk be. Ez a 8 ohmos

mütemelésen 8,9 V feszültségnek és 10 W teljesítménynek felel meg. Az I k!-lz-esjelnek tőké l etes szinusz hullám formájú nak kell lennie. Felcsavarj uk a hanggenerátor ki me n őszi ntjét 600 mV-ra. A ki menő teljesítmény ekkor I SO W lesz, ez a 8 ohmos mütcrhelés sarkai n 34,6 V feszü ltségnek fel el meg. Az oszci lloszkóp k épe rn yőjén iti még torzítatlan jelet kell látn unk. Az erősítőre kapcsolt hangsz6rók eredő impedanciája 8 ohm legyen. Az erősítő ki menő teljesítménye 7... 8%nál 180 W színuszos. A zenei teljcsítmény ennél lényegesen nagyobb. Ennek figyele mbevételével a hangszór6k

Segítsen % Ön is! Reményl István Rádióamato. Alapítvány

18226429·1·43

... 1IÜfiId(~_

_ _ nl {Yagy ..........l,

CUtIIkO-

......... UÚkHgO _

m..,~II
--~~ 11_:DDY...... 23O\1..ó1 11OV.... 50 _ _ W1I

J6j6n be hou"*. lU ktv~ _

Az alapítványt támogatja a

RÁDIOTEGHNIKA ~Elektro •

6nnel QIII

COMM ED TRADE KFT.

http ://commed .addel .hu lú'4 Bud_!>"_I , VII Vo .... m.

•ft"

u lia T' 1 222·7000

őssztelj cs í tmé n ye

legalább 250 ... 300

W legyen. Ezt vegyes kapcsolással le-

het kialakítani. Fcltétclczem, hogy aki ezt az erősítőt megépíti, tisztaban van ennek áramköri részletei vel. Igyekeztem mindcnt leírni, ami a megépítéshez és a beméréshcz szükséges. Aki elakad, annak szívesen scgítck, ke· resscn mcg! A fotón látható megszereit, bemért végerősítő, a ki menő transzformátorral (mintapéldány) eladó. Végezetül köszöne tet mondok Karancsi Imre barátomnak, aki a végerősítő nyomtatott áramköri lapját megtervezte és elkészítette.

r;Jf,;JFr;J( Kft. T R A F O

44OONyí~. DerkovHs U. 32-136. Tel./faX: 06-42-422-024 hmlrllfo@1lx-*'>.hu www.hmtraro.hu

Híradásipari

Ii~I!! !~!~ ill ~!~!!J [II ~!II il hálózati) kimenő , fojtó, szűró tekercsek, toroid, M. EI, ferrit kivitelben

"Forrasztani csak pontosan. szépen... - ezekkel érdemes!" Fahre nhalt 28003

Fahrenha/t 28011

Analóg forrasztóállo."ás trlnUlormátor + !lika + !likltlnó ulvlcclll

Digitális forrasztóállo."ás rrlnlZformitor + pika + pikatlné IIIWICCIII

- 150...450 °C·fok, analóg, folyamatos an állItható - 24 V/5O W-os hOérzékelOs. kerámia fOtőbeté'tes páka

- 150 ... 450 "C-fok, d~lí$3n. 1ofy. ánHható - 24 V/48 W-os hóérzéke.os, kerámia fOtóbetétes páQ - klt alakú, kOnnyen cserélheló pákahegyek - fix Mm állM gombok: 200/300I400 OC - dupla LCD: kfvánt!valós ptikaMmérséldet

- kOlOnféle alakú, kOnrlYen cserélhető pákahegyek - kOlOn ls rendel hető páka (2000 Ft)

és pákahegykészlet (1990 FV5 db)

csak

RT ÉK '13

13.990 Ft

- kOlOn ls rendelhető páka (2500 Ft) és ptikahegykésztBt (2490 FV4 db)

csak

22.990 Ft

•- -• 51

Elektronkapcsoló kis szerviz oszcilloszkópokhoz Dr. Tolnai János okI. híradástechnikai szakmérnök, HASLQ@freemall .hu 1979-ben jelent meg a "Rádió/ech,,;kában " a szovjet N-313 oszci/loszkópot i.,>,menető cikksorozat. Ez a csak mogánimportból, eselleg bizományin ke-

(Az N-313-hoz igazodó nyákpanel-tervek, a 10-15. ábrak a www.radiovilag. hu honlapról, ezen évkönyvünk tartalomjegyzékénél tölthetök le! - A szerk.)

resztül beszerezhető kis miiszer áttörésI jelenlelt a magyar amatőrök számara is. Akkoriban szinte lehetetlen voll os::.cilloszkáphozjutni. Az N· 313 DC. I MH::.frekvenciatarrományban miiködÓ. kalibrál/feszültség- és időmérési lehe/óséggel rendelkező, triggerelhetö. tchál az " igazi " oszcilloszkóp minden funkciójával rendelkező miiszer volt. Lapos kivi/eiénél fogva alkalmas volt akár ak/aláskában raló szállításra is. Az e cikkben ismerletett elektronkapcsoló ehhez az N-31 3-as oszcilloszkóphoz készült. Lehetövé teszi. hogy a "nagy" oszcillos:::kópok mintájára egyszerre. fázishelyesell jelenítsük meg két különböző je/forrás jeiét. vagy azok összegét. vagy különbségét. Az elektronkapcsoló - .. kissé" megkésett - közlésének aktualitásat (J2 adja. hogy a hajdanán nagy számban Magyarorszagra hozott szavjel amatór oszcilloszkópok az internetes aukdós oldalakon ma is ,\'zinte naponta cserélnek gazdáI, Ezek az amatőr célú os:::d/loszkópok - de az újonnan vasárolhaló olcsóbb műszerek is - egysugamsak, az elektrol/kapcsoló megépltésével viszont DUAL TRACE oszcilloszkóppa alaki/hatók. A közölt műszer mechanikai kialakítasa illeszkedik az N-313-ho=. Utal/épí/és ese/én ez/ a kiviteli csak akkor értJemes követni. ha valóban N-313 os=cilloszkóppal Idvanjuk használni.

Má.5 oszcilloszkóphoz más mechanikai kialakítás lehet célszen'ibb. Az erősítő­ ben alkalma=otl integralt mt;veleti erő­ silá könnyedén fell 'altható mai. olcsó és jobb paraméterekkel rende/kezŐve!.

kapcsoló váltakozva kapcsolja az Y kimenetre az l. illetve a 2. csatorna jelél. Az átkapcsolást egy szabadon futó multi vibrátor vezérli, az elektronsugárnak az ernyőn való helyzetétől függetlenül. Ennek megfelelően, a sugár az emyőn balról jobbra egyenletesen haladva, függőleges irányban hol az egyik, hol a másik csatorna jeiéből rajzol az ernyőre egy szakaszt. Tekintettel arra, hogy az átkapcsoló jel frekvenciája csak a lcgritkábban adódik a vizsgált jel frekvenciájának egeszs7..ámú többszörösére, a sugár következő lefutásakor mindkét csatorna jeIéből más-más szakaszt rajzol le, és így összességében úgy latiuk, mint ha a két csatorna jele egyszerre lenne jelen az ernyőn. A két csatorna jelei közti atváltások nagyon rövid időtartama alatt az elektronsugár olyan gyorsan halad f'üggőle­ gesen a képernyőn, hogy kis fényerejű oszcilloszkópoknál (mint az N-313) gyakorlatilag nem hagy látható nyomol. (Fényerős, professzionális oszcilloszkópoknál pedig az ,.átkapcsolási fátyol " kikűszöbölesére az átkapcsolások idejére az elektronsugarat kioltják.) Az "Igazi" két nyomvonalas (DUAL TRACE) oszcilloszkóp elektronkapcsolójának van ALTERNATED

Az elektronkapcsoló tömbvázlata Az elektronkapcsoló célja, hogy az egy elektronágyils (ebbő l következöen egy eltérí tő rendszerrel rendelkező) katódsugárcsövei készitctt oszcilloszkóp ernyőjén l ehe t ővé tegye két vagy több jel egyidejű megjelenítését. Ez az .,egyidejűség" az emberi szem tchcletlcnségének a kihasználásával valósítható meg. (A szem tehetetlensége: a tapasztalatok szerint az emberi szem az 1/ 1000 másodpercre felvillanó kepe t kb. 1/ 16 másodpercig látja. Ha tehát legalább 1/ 16 másodpercenként felv illan az ernyön egy kép, úgy látjuk, mintha az folyamatosan az ernyőn lenne.) Az t. á bra az elektronkapcsoló CHOPPED (szaggatott) üzerrunódját mutatja. Ebben az űzemmódban műkö­ dik a közölt elektronkapcsoló egység is. C HOPPED űzemben az elektron-

fo" ,. 0>. cH I. input

DC

l ~f--'AC

CH I. bemeneti ~,.

l-

'.. ,

CH I. erO$JIO

- :i

..LI

EleklrOn-

VI. pos. CH II. Inv. / .

cH II. Input

,/ 1. ábra

DC

l ~f--'AC

" 52

CHI. V CH JI. CHOPI. CHOPJI.

,.-...,

~CH II.

bemene~

~'"

I-

Y

AOO .

CH II. efOsftO

I "'- I VII. pos.

CHI. CH II.

Trig. 00 ","'

l

2. ábra

RT ÉK '13

:Il

--i

m-

-'"

'"

CHI CH I

" .

tp C2470n

~'"

DC

Bo

CHI

2,

R5 .Q A I...L.. ~=?w~J

CH II

Pl n.GI I' :I V I V I

~

L Y '~."lal

02 lK 1N4148

'" re'1

..

I

"

T

o.llÓ

DC

4?!l n

i lE! cc] :1 I

~

I ADO

~.

l ___ I R21

.;::.... I

.=

III

III ~,'i211 ---,.,

2x Bf244A CH II

Irti

1: I " """ ,,..-..,.,,g...L U 330 III mU

J

11 17_1 I I

IH

II

Bo

R

o.

"

,

~CHI

lN4148

~CHII

-

ii1,

":: 0

m

~

I

I' ,~

-L

BC182

Tl0

.

4k7.)!.4k7 y

~

:.-r

2,

3. ábra

~ 4117 1

I T

C" .o, " HIV

o

- ISV

AOO

(váltakozó) üzemmódja is. Ebben a módban az clcktronkapcsoló e l őször az I. csatornát kapcsolja az Y kimenetre, ekkor az elektronsugár az ernyőre rajzolja az l. csatorna jeiét. Amikor az elektronsugár e jel rajzolását befejezte (elért az ernyő jobb oldalára), rövid idö alan visszafut az ernyö bal oldalára. A visszafutással egyidejűleg az elektronkapcsoló atkapesolódik a 2. csatornára, és annak a jeiét kapcsolja az Y kimenetre. Az elektronsugár következő lefutásakor igya 2. csatornára adott jelet rajzolja az ernyőre. A sugár minden visszafutásával egyidejűleg az elektronkapcsoló átvált, így felváltva rajzolja az ernyőre az l . és 2. csatornára kapcsolt jelalakot. Ha az elektronsugár rövid idő alatt járja be balról jobbra az ernyöt (majd indul el ismét), az l. és 2. csatorna rajzolása közölt olyan rövid idő telik el, hogy a szem tehetetlensége (és a fénypor utánvilágítása) miatt a két csatorna jeiét egyszerre látjuk az ernyőn.

Elektronkapcsolónknak, melynek tömbvázlata a 2. ábrán látható, nincs ALTERNATED üzemmódja, mivel az N-313 oszcilloszkópból nincs kivezetve olyan jel, amely a sugár visszafutásakor az elektronkapcsoló átkapcsolását vezérelhelné. E helyett a CHOPPEo üzemmód kapcsolható két különböző átkapcsolási frekvenciara (Chopped A, B). igy, ha a vizsgált jel frekvenciája és az átkapcsolást vezérlő multivibrátor egyik frekvenciája történetesen egymás többszörösére adódna. és ezért az crnyőn szaggalotlan jelennének meg ajelalakok, a másik (nagyságrenddel különböző) CHOPPEO frekvenciára átkapcsolva a probléma megszűnik.

Elektronkapcsolónknak öt üzemmódja van: CH L üzemben csak az I. csatorna jeIét továbbítja az Y kimenetre, CH II. módban csak a 2. csatornajeIét, CHQP A és CHOP S, a két csatorna jeiének szaggatott továbbítása az Y kimenetre két különféle szaggatási frekvenciával, valamint az ADD üzemmód. ADO üzemmódban a két csatornára adott jel algebrai összege jelenik meg az Y kimeneten. Ez az üzemmód ad lehetőséget szimmetrikus, róldfiiggetlen (a jelet egy vezeték két ere közötti feszültségkülönbség formájában továbbító) hálózat vizsgálatára. Ha pl. CH U. jeiét invertáljuk és a két csatorna jeIét összegezzük, az eredmény jel CH I. CH ll. különbségi jel lesz. fgy-a szimmetrikus vezeték egyik erét CH I., másik erét CH II. bemenetre kapcsolva 54

vizsgálhatjuk szimmetrikus hálózatok jelalakját. (Természetesen ilyen vizsgálatkor mindkét csatorna bcmcneti osztóját azonos értékre kell beállítani. A csatornák bemenetének testpontját szabadon kell hagyni; a szimmetrikus jel közepértéke a kél csatorna azonos bemenő ellenállásából álló feszültsegosztó közös pontján kapcsolódik az oszci lloszkóp testpontjára.) Elektronkapcsolónk, áramköri felépitésénel fogva, ADD űzemmódjában eleve a két csatorna jeIének különbségét mutatja; a két csatorna jeiének összege valamelyik csatorna jelének invertálásával kerül a képemyöre. Az elektronkapcsoló egységnek két (CH 1., CH 11.), egyforma felépítésű csatorna bemenete van. Csatornánként a jel a bemenetről DC/AC átkapcsoló után bemeneti osztóra keru!. A bemencti osztÓ két, kaszkádba kapcsolt fokozatból áll: az elsővel 1:1/1:101 11:10011:1000/ 1:10 OOO, a másodikkal I: III :211:4 osztásarány állítható be. igy a két OSzlÓ kombinálásával a csatornák bemenet i érzékenysége (1 1214110 fokoza tokban) 10 mV/oIV és 400 V/OIV között változtatható. (Ez persze nem jelenti azt, hogya bemenetre 600 V-nál nagyobb feszültség kapcsolható! Az N-313 ernyője függőleges irányban 6 osztású, ha ezt két csatorna jele közölt megosztjuk, egy csatornára t:súcstól csúcsig 3 osztás jut, ami 400 V/OIV érzékenységnél épp 600 V csúcsfeszültségnek felel meg.) A bemeneti osztÓt acsatomaerösítő követi. Ez buffer fokozatot, a csatorna jeiét invertáló átkapcsolót, integrált aramkörös erősítőt és az adott csatorna fiiggőleges pozíciószabályozó áramkörét tartalmazza. A két csatornaerősÍlő kimenő jele kerül a tulajdonképpeni elektronkapcsolóra, másfe l ő l a trigger kimenet választó kapcsolóra. Utóbbi szerepe az, hogy az oszcilloszkóp külső trigger bemenete számára kiválassza annak a csatornának a jeIét, amelyről triggerelni kívánunk. (Az elektronkapcsoló CHOPPED üzemében az oszcilloszkóp belső triggerelési lehetőségét nem használhatj uk, hiszen az a két csatorna közötti bánnelyik átkapcsolásra müködésbe léphetne.) Elvi működés

Az elektronkapcsoló egység elektromos kapcsolásál (a később ismertetésre kerulő bemenő osztók kivételével) a 3. ábrán láthatjuk.

A csatornák bemenetén a kapcsoló AC állásában C I, ill. C4 kondenzátor, annak átlagértékére fcltöltödve, választja le az egyenfeszültségeI. A kapcsoló OC állásában e kondenz!Ítorok RI , ill. RI4 ellenállásokon keresztül sülhetnek ki. A bemeneti osztón leosztOlt jel a TI, T2 (ill. T5, T6)jFET-ckkel megépített buffer fokozatra kerul, melyek bemenetél a túlfeszültségtől 01, 02 (ill. 04, 05) diódák védik. Az ilyen rendszerű oszcilloszkóp bemeneti fokozat működése a 2012-es RT ÉK 39. oldalán kerult részletes ismertetésre. Lényege, hogyabemenetre kapcsolt feszültséget az oszcilloszkópoknál szokásos I Mohm bemenő ellenállással fogadja és, ha árammal nem terhelik, pontosan Au = 1 erősítéssel juttatja a következő, a UA 702 műveleti erősítővel megépített differenciaerösítő fokozat bemenetérc. A tervezés időpontjában a uA 702, a ma már muzeális, aszimmetrikus tápfeszültsegről működő és LAG kompenzálást igénylő IC volt az egyetlen, amatőrök számára is elérhető, l MHz frekvencián még erősíteni képes műveleti erősítő. Ma már széles választékban kaphatók korszerűbb IC-k, ill. csak hogy a korabeli ipari típusoknál maradjunk, pl. az LF356 vagy az LF357, amelyekkel a uA702 kiváltható. A differenciaerősitő (ha R7 = R9 és R8 = R IO) az ábrán C-vel és B-veljelölt pontok feszültségének különbségét R81R7 arányában (4,7-szeresére) erősíti. Tekintettel arra, hogy itt a fokozat bemenő árama terheli a megelőzö buffer fokozatot, a csatorna bemenő jelére vonatkoztatott erősí tés kb. 4-szeres. Amikor az átkapcsoló NORM állásában a differenciaerősítő C bemenetét földeli, és a B bemenetre kapcsolja a bemeneti fokozat R5 (R 18) trimmer-potenciométeréről érkező jelet, a felerősített jel a fokozat kimenetén fázist forditva jelenik meg. Amikor pedig rNV kapcsolóálIásban a B bemenet fóldelődik, és C-re kapcsolódik az érkező jel, a fokozat ugyanannyit erősít, de nem fordít fázist. (A kimenő jel a következő, analóg szorzó fokozat 180 fokos fázisfordítását is figyelembe véve lesz majd a kapesolóval beállitott NORM, ill. JNV jellegű.)

A műveleti erősítő kimenő feszültsége O V bemenő feszültségnél (az ofszet miatti néhány millivolttól eltekintve) szinten O V. A következő, analóg szorzó val felépített fokozat más DC beállitást igényel, ezért bemenetén (és kimenetén is) DC szinItoló kapcsolást

RTÉK'13

OV feszültséget adva. a fUggőlcges po-

+15 V

R38 lk

,"

Y out

....

CH I.

,E'

R" 560

L---J._--o -3.' V 4. á bra

kellen alkalmazni. A szinnoló kapcsolás működése bizonyos mértékig hasonló a már említett, T1-T2 tranzisztorokkai megvalósiton kapcsoláséhoz. T4 (ill. T8 és nO) áramgeneratorkém működnek . R34fR35 bázisosztó a negatív tápfeszültséget kb. felére (7,5 V) osztja, a nyitolt tranzisztor bázisa és emiltere között kb. 0,6 V feszültség esik, így R36 (ill. R13, R26) 4,7 kohmos ellenálláson kb. 6.9 V feszültség esik, rajtuk (6,9 V/4,7kohm) 1,47 mA áram folyik. A nagy áramcrösitésű tranzisztor emitter- és kollektorárama kb. azonos. így úgy tekinthetjük, hogy R331R.32, P11R12. P2!R25 ellenállásokon, ill. T9, T3, T7 tranzisztorok emittcren is ugyanekkora, konstans áram folyik. Ha a tranzisztor emitterárama nem változik, ncm változik b
RT ÉK'13

ziciószabályozó potenciométerek helyes beállításánál az Y OUT kimenet feszültsége is O V legyen. Ut6bbi, y OUT kimenő jelet (a megfelelö egyenszintet T9-RJ2-R33-TlO szinttol6val bcállitva) IC4, uA 796 típusú 4/4-es analóg szortÓ IC-vel, eredeti rendeltetésétől nemileg különböző működési módban állitjuk elő. Az IC4-nek a kapcsolási rajzon A, B és C-vel jelölt tranzisztorai áramvezéreIt áramgenerálort képeznek. Az egy csipen. ugyanazon technológiai lépésekkel kalakított három tranzisztor, valamint az emitterckkel soros ellenállás, teljesen egyfonna karakterisztikájúak, bázisaik és az emillereikkel soros ellenl'lllások össze vannak kötve. igy bázis-emitter feszültségük, és ezért emitter- és kollektoráramuk is azonos. A C jelű tranzisztor kollektoráramát az R44 ellenállással rudjuk beállítani. A tranzisztor eminere 500 ohmos ellenálláson keresztül - 15 V negativ tápfeszültséghez csatlakozik, kollektorrnl összekötött bázisa ~dig az R44-cn keresztül a testpontra. igy, ha nyitolt tranzisztor bázis-emitter feszültségét 0,6 V-nak vesszük és a bázisáramot elhanyagoljuk, akkor akollektoráram (15-O,6)V/(R44+500 ohm) lesz. Ha R44-et 4 kohmra állítjuk be, akkor kb. 3,2 mA kollektoráram adódik. Ugyanekkora lesz az A és a B tranzisztor kollektol'árama is. A O és az E tranzisztorok bázisára a P2. ill. a PI potenciométerck csuszkájáról (kivezérlés nélkül) kb. -3 V feszültség érkezik. a nyitolt tranzisztoron 0,6 V bázis-emitter feszültség feltételezésévei emitterfeszültségük kb. -3,6 V. Ez megegyezik a 06, 07 diódák által a negativ tápfeszültségböl stabilizált feszültségértékkel. Ekkor az átkapcsol6 H-J, ill l-K pontokat összekötő állásában R39 és R41 ellenállásokon gyakorlalilag nem folyik áram. Ekkor a D és az E tranzisztorok emitter- (és jó közelítéssel kollektor-) árama megegyezik az A es a B tranzisztorok - mint áramgenerátorok - kb. 3,2 mA kollcktoráramával. A D tranzisztor kollektorámma rmól fligg6en folyik F vagy G, illetve az E tranzisztoré H vagy I tranzisztor irányába, hogy ezen, kapcsol6 üzemben működtetett tranzisztorok melyike van nyitva. Az F és az l tranzisztorok bázisa fóldelve van, a G és a H tranzisztorok bázisfeszültségél pedig R45-R46-R47 feszültségosztó állítja elő G üzemmód krlpcsoló állásától ftiggöen:

a) Ha CH l. van bckapcsolva, akkor az R46 fÓldelödik. Az R45-R46-R47 közös pontján, igy a G és a H tranzisztorok bázisán kb. - 1,2V feszültség alakul ki. Ugyanekkor az F és az I tranzisztorok bázisfeszültsege ennél pozitívabb: O V, ezért ut6bbi tranzisztorok nyilnak (emitterfeszűltségük kb. -0,6 V lesz), a G és a H tranzisztorok pedig lezárnak. A kialakuló áramkört a 4. á bra mutatja. Mint az ábra mutatja, kaszkód kapcsolást kaptunk, melyben R38 ellenálláson az I tranzisztor kollektorárama folyik át, amely megegyezik az E tranzisztor kollektoráramával. Ha most az E tranzisztor bázisfeszültsége UI értékkel nö, azaz CH 1 .-rŐ I jcl érkezik, akkor emitterfeszül tsége ezt követi es az R4l elIemilIáson az áram U IIR41 értékkel nő. Mivel az áramgenerátor amma változatlan, a kollektoráram is ugyanezzel az értékkel növekszik és az R38 munkaellenálláson a fcszültségesés UI·R38/R41 énékkel nő. Az I kollektorfeszültsége ezért ugyanennyivel csők.k.en, tehát 180 fokos f
55

... 15 V

R38 lk

R37

lk

y OUT

~,P

,

[f

"

o. NN

o ·

~ ~J..oo- ~

r-<>-"'"--- - - --.... -

N

3.2mA~

~3.2mA

U!!f-<>-,.-

o c-------- ~ ~ Ij-o--40 o .-'-00---

--1f--

-15 V

o'

n 5. ábra láson (ugyanazzal a DC szinttolással, ötszörös erösítéssel) CH II. jele jelenik meg. c) Az üzemmód kapcsoló CHOP A, ill. CHor B állásában R46 kapcsoló felöli kivczclése a Til kollektorára ka pcsolódik, mcly a T I2 tranzisztorral astabil multivibrátort alko t. Ennek a pontnak a feszültsége a multivibrátor működési frekvenciája szerini váltakozik O V és + 15 V között, tehát felváltva jön létre az elöbbi a) és b) szerinti ál1apot, azaz az Y kimeneten C H l. és CH II. jele az I. ábra szerint szaggatvajelenik meg. A multivibrátor frekvenciáját ugy változtatjuk, hogy az üzemmód álkapcsoló CHOP B. állásában CB-cal párhuzamosan kapcsoljuk CIO-et és C9-cel C II-el. d) Az ADD ka pcsolóállásban az S. ábra szerinti áramkör alakul ki. E tranzisztor emitterfeszültsége követi bázisfeszültsége (C H 1.) jeIét, míg a D tranzisztor emitterfeszültsége ugyanígy CH II. jeIét. Igy az R43 ellenállás kapcsai közön a ké t csatorna jeIének különbsége jelenik meg, az hajl ál raj ta áramot. Ugyanekkora árammal változik meg az E és az I lranzisztor kollektorárama, amely R38 munkacllenállason atfolyva a már ismert módon kehi az Y kimeneli feszültséget. In tehát a d ifferenciálerősí tő eleve a két csalomajelének különbségét erősít i , a csatornák jeIének összege - a tényleges ADD üzem - akkor jön létre, ha valamely csatorna jeiét invertáljuk.

Bemeneti osztó A bemeneti oszl6 feladata, hogya bemeneti jelet 1: 1/1:10/1:100/1: 1000, majd I: 1/ 1:2/ 1:4 arányban leossza, a bemenetel bánnely leosztásnál az oszcilloszk6poknál szokásos I Mohm eI-

56

•~ L •N

o " o•

••

o

c -- - - ----~

.-'-00--Lj

0

j-o--4o

"

lj-o-,..,o , ,

.

tt.:l" o~:N

N

o- o_

o

o

•

l j-o-,..,o ,

_

,

•• "-

lj-o-,..,o , ,

l j-o-,..,o , ,

-o"•-

~ >

[

i-<>-'+o :

"o -

E

RT ÉK '13

•

r·I..... :11

•

r·'--·'

•

~. _ -

7.8 ábra

mérőfe­

kompcnzálni ketl, hogya leosztás frekvenciafiiggcllen legyen. A bemeneli osztó mindkét csatománal azonos kapcsolásál a 6. á bra mutatja.

jek nem használhat6k hozzá.) Eleklronkapcsolónk szabványos bemenő ellenállása lehetövé teszi e méröfejck használalal. Az elektronkapcsoló bemenő kapacitásának is ~ a bemenő osz16 állásától fliggctlenül - szintén állandónak kell lennie, mert az alakhű jelátvitel celjciból a mérörejeket ehhez kompenzálják. Értelcmszeruen magának az oszt6nak a tagjait is nagyfrekvenciásan

lójához hasonlóan) ISOSTAT licence kapcsolósorbói kerültek összeállítilsra. Az 1: 111 : 10/ 1:\00/ 1:1000 osztásnak megfelelő , egymást kiváltó kapcsolók· nál l, az l: l/l :2/\:4 osztásokat állító, szintén egymást kiváltó kapcsolóknál2 pár váltó érintkezőt használunk fel. Utóbbiaknál az egyik pár azt a célt szol· gálja, hogy ha egyik gomb sincs le·

lenállással zárva le. (Valamely kiismer-

hetetlen okból az N·313 oszcilloszkóp viszont 500 kohm

bemenő

ellenállású.

ezért a szokásos 1: l O passzív

RT ÉK '13

Az osztó kapcso!ói (az N-313 osz-

nyomva, az elektronkapcsoló megfele· lő csatorna bcmenete ezeken keresztül fóldelödjön. Ez fclcl meg a szokásos bcmeneti kapcsolók GND állásának. A .. X \ .. nyomógomb lenyomásakor az elektronkapcsoló csatornabcmenctc R9-CI6 csatolótagon keresztül kapcsolódik az 1: 1/ 1:10/ 1: 100/ 1:\000 osztó kimenetére, gyakorlatilag azt acsator· nabcmenet 1 Mohmos ellenállásával zárja le. A .. x2" gomb lenyomott állapotában bekapcsolódik R l O·R 1\ fe· szűltségosztó. Az R 1\ ,. I Mohm pár· huzamosan kapcsolódik a csatorna I

57

7.b ábra

Mohmos bemenő ellenállásával, eredő~ jük 500 kohm, amely az RiO = 500 kohmmal 1:2 feszültségoszt6t alkot. A C IS-C 19 frekvenciakompenzáló elemek, a C17 pedig azt a célt szolgálja, hogy az osztótag bemenő kapacitását ugyanarra az értékre állíthassuk, amelyet a "X I" gomb lenyomásakor a csatorna bemenet mutat. Az oszt6tag bemenő ellenállása 500 kohm + 500 kohm = I Mohm, ugyanakkora, mint a "X l " osztóállásban. Hasonl6 a helyzet " X4" gomb lenyomásakor: ekkor a csatorna bemenet l Mohm cllcnállásával az R 13 = 330 kohm kapcsol6dik párhuzamosan, eredőjük 250 kohm, amely RI2 = 750 kohm ellenállással 1:4 feszültségoszléist jelent. Az oszt6tag bemenő ellenállása változatlanul 250 kohm + 750 kohm l Mohm. C21-el a frekvenciafiiggetlen osztást, C20-szal az osztótag bemenő kapacitását állithatjuk be. Ugyanilyen elven működnek az l : 1/1: IO/ I: I 00/ 1: I OOO osztást biztosító

58

osztÓ tagjai is. Az oszt6 bemenő ellenállása minden állásában gyakorlatilag l Mohm, bemenő kapacitását pedig a C I, CS, C9 és CI 3 trimmer-kondenzátorokkal állíthatjuk be azonos értékre. Az oszt6 ellenállásait 5%-os IÜrésű ellenállásokból válogathatjuk. A válogatást könnyitendő , az eredeti nyomtatott áramköri lap úgy készűlt, hogy R l, R3, R5 , R7 két~két ellenállás soros kapcsolásával alakíthat6 ki.

Tápegység Az elkészült elektronkapcsol6 tápegy~ sége egy, a doboz méretéhez választott vasmagra tekercseit hál6zati transzfor~ mátorb61 , valamint a pozitív és a negatív 15 V-Ol előállit6, kis nyák-lapra szerelt 2 db uA 723 integrált áramkörből és tartozékaiból áll. Manapság már egyszerűbb a tápegységet nyákba építhető kis transzfor~ mátorral (a hál6zati teljesítményfelvé~ tel kisebb, mini 10 W) és 7815/7915 stabilizátor IC-vel készíteni.

Elkészftés, nyák-panelok Az elektronkapesoló megépített fonnájában 4 db nyomtatott áramköri lapot tanalmaz. Maga az elektronkapcsoló áramkör egy kétoldalas nyák~lapra került, a további három lap hordozza az ISOSTAT rcndszcrii kapcsolókat. Ezt, a 7.a és 7.b ábra szerinti mechanikai felépítéSI az N-313 oszcilloszk6p külső méreteivel való egyezés indokolta. Továbbá tervezési szempont volt a hasonló kezelő szervek és a csatlakozók olyan elosztása, hogy az elekIronkapcsolót az oszcilloszkópra helyezve az Y és az X (triggcr) csatlakozók rövid kábellel legyenek összeköthetők .

A 7.a ábra bal alsó részében láthat6 maga az elektronkapcsoló nyák-panel, az egyes fokozatokat elválaszt6 ftiggő~ leges, néhol a zavarerzékeny részeket letakar6 vízszintes árnyékoló lemezek~ kel. Mőgötte a hálózati biztosító, a transzfonnátor, il!. a tápegység nyák~ panelja láthat6.

RTÉK'13

8. ábra Ajobb oldalon, három szinten, a keszerveket tanó pane\ek helyezkednek el. A felsö sorban - az előlap felől nézve - baloldalon van felszerelve a hálózati kapcsoló (alatta szigetelt árnyékoló lemez), tőle jobbra az első csatorna bemeneti osztója. Az I: l/l :2/1:4 osztótagok külön árnyékoló lemezzel vannak lefedve. (Szintén árnyékolási célzattal a feszültségosztó nyák-panelok alkatrész felőli oldala testpolenciálra kötött ,.tele fóliával" készült. amely csupán az alkatrészek kivezetései körül van megszakítva. Utólag már megállapíthat6, hogy ez az. ötlet nem volt szerencsés, mert igy az alkatreszek és a test közötti nagy kapacitások miatt a kapcsolás határfrekvenciája csak kb. 2 MHz-nek adódott.) A kőzépsö sorban baloldalon a CH l. és CH ll. DC/AC és NORMJ1NV átkapcsolói, valamint a trigger kimenet választó kapcsolója található. Jobb oldalon helyezkedik el a második csatorna feszültségosztója. Az ehhez tartozó trimmer-kondenzátorokat tartó panel zelő

nagyobb mélységben nyúlik a dobozba, mint a felette lévő, így e trimmerkondenzátorok könnyen állithatÓk. Az alsó sorban az üzemmódot (CH

I.. Cll II., CHOPPED A1B, ADDED) állító kapcsolók, ettől jobbra CH L és C H ll. függőleges poziciószabályozó potenciométerei, valamint a CH l. és C H ll. bemenő, valamint Y és TRlG kimenő BNC csatlakozók kerültek elheIyezésre. A műszert oldalról a 8. áb ra mutatja: baloldalt az árnyékoló lemezzel ellátott elektronkapcsoló panel, jobbra a három sorban elhelyezkedő, ezen az oldalon a nyomógombsort tartalmazó nyomtatott áramköri lapokat. A műszer előlapja a 9. ábrán látható. Figyelem! A bevezeróben már jelzeit és alább hivalkozolt 10-15. ábrák II Sz.erkel;z.tóség honlupj6róllöJtlretók le! (- A szerk.) Az elektronkapcso ló panel nyákrajzolatát a 10.a és 10.b ábra, az alkatrész-bcűltetését a I l. á bra mutatja. A nyomtatási rajzolat a készítesének idő-

pontjában használatos. iparinak minOmódszerrel (CHARTPAK technológiaval) készűlt , a házilagos legyárthatóság céljából I: I méretaránynyal. Mivel házilagosan lyukgalvanizálásról nem lehetett szó, a két oldal közötti (nem nagy számu) átmenetet forrasztással kell létesíteni. Az JC4 kerek tokozású, lokjára kis hŰlőborda került, 120 pF-dal a testhez hidegitve. Az alkaIreszoldalon a vastag földfóliák az árnyékoló lemezek feifofrdsztását teszik lehetővé. (Természetesen, ahol az alkatész oldalon ezeket az árnyékoló lemezeket vezetékek keresztezik, az árnyékoló lemez panel fe l ő l i o ldalából a rövidzár elkerülése céljából egy kis darabol ki kell vágni.) Az elektronkapcsoló panelra került a C l és a C4, a csatornák AC/DC leválasztó kondenzátora is. Ezek csak meehanikusan vannak a panel ra szerelve, bekötésük a ka pcsolókhoz árnyékolt vezetékekkeJ történt. A megépült példányra felcsavarozható, KCMP 2-szer 100 nF/3oo V-os iker kondenzátorok síthető

OUAL TRACE SWITCH UN IT R

I

Tyr TOL

"'Il!

""""itjd;"."""" ""

•

•

•

9. ábra

AT ÉK '13

59

\

DUAL TRACE UNIT ,1 ''\

SWITC H

16. ábra kerültek. melyek kél kondenzalOrának sorba kapcsolásával adódon Cl (C4) értéke: 50 nF/600 V. A felső kapcsolósor panel huzalazasát (az 31katrész oldal felől nézve) és alkatrész beültetése! a 12. ábrán láthatjuk. A hálózati kapcsolót tartó bal oldali rész érintésvédelmi okból nem nyillik a kapcsoló alá, csak a rögzítés! szolgálja. Középen az egy váltó kapcsoló párokból álló, egymást kiváltó nyomógombok az I. csatorna I: lll: 1011: I 001 11: IOOO osztót, a panel jobb oldalán a három váltó kapcsoló párb61 kenő ! kihasználó nyomógombok az 1:1 / 1:2/ 1:4 oszt6t működtetik. A középsöpanel huzalozási es beültelcsi rajzát a 13. ábra mutatja. A panel baloldalán a CH 1. , C H ll. csatornák ACJDC. ill. NORMl1NV átkapcsol6i es a Irigger forrás választó kapcsoló foglalnak helyet. Ezek a nyomógombok önarretáló kivitelüek. Az átkapcsolandó jeleket szállító vezetékek közvetlenül a kapcsolók kivezetéseire vannak forrasztva. A középső és jobb oldali kapcsol6sor alkotja a CH II. csatorna

60

feszühségoszt6ját. A panel e részei annyival nagyobb mélységüek a felső panelénál, hogy Cl, C2, CS, C6, C9, CIO, C13, Cl 4 és C17, CI9 ... C21 trimmerek a fel ső panel trimmersora al61 kil6gva, felü lről könnyen állíthatóak legyenek. Az als6 panel az előlap felől bal oldalon helyezkedik el, és az egymást kiváltó üzemmódvált6 (CH I. I CH II. I CHOPPED A I CHOPPED B I ADDEO) kapcsol6kat tartalmazza. Huzalozási és beültetési rajza a 14. ábrán láthat6. Ajobb oldalt alul található két furat a fiiggőleges pozíci6szabályozó potenciométereket tartó alumínium idom felcsavarozására szolgál. Az egymás alatt felsze re lendő panelokon a felerősitö furatok úgy vannak elhelyezve, hogy egy-egy, az alaplemezre merőlegesen szerelt, 60 mm hosszU, M3 csavarra alul-fólül csavaranyákkal (vagy távtanókkal) rögzíthetók legyenek. A be- és kimeneti BNC csatlakozó aljzatok közvetlenül az elólapra vannak szerelve.

Az így összeál lított elektronkapcso16 paneljainak, ill. csatlakozóinak huzalozási rajzát a 15. ábra mutatja. Az idézőjelben nagy betűvel (vagy sző­ veggel) jelzett csatlakozási pontok az clcktronkapcsol6 panelen találhatók. A jelek átvi telére a zajok és áthallások csőkkentése érdekében árnyékolt vezetékeket használhatunk. Az árnyékolás beforrnsztásához a panelon a csatlakozási pontok mellett GND jelű rDldpontok vannak kiképezve. (A mechanikai kialakítástól fiiggően különféle árnyékoló lemezek elhelyezése is hasznos lehel.) Az elektronkapcsoló az N-313 oszci lloszkóp tetejére he l yezhető úgy, hogy az Y OUT kimenete az oszcilloszkóp Y bemenctével, a TRlG OUT kimenete pedig az oszcilloszkóp X bemeneté,vel essék fiiggölegesen egy vo nalba. Igy rövid koaxiális kábellel összekőthetők . (Az N-313 gyári kivitelében amatőrök számara megfele l őnek elképzelt, semmivel sem kompatibilis koaxiális csatlakozók voltak fe lszerelve ezeket BNe csatlakoz6kra cseréltük

RT ÉK '13

ki.) Ha az oszcilloszkóp hordfiiiére van feltámasztva (16. ábra), az elektronkapcsoló lecsúszna róla, ezért dobozának aljara, elől egy derekszögben meghajlított alumínium lemez került, amely megakad az N-313 elölapjában. A helyes feszültségméréshez az oszcilloszkóp bemenö osztój{u 50 mVlDrv állásba kell állítani (az ábrán az 5 mVlDlV és a I O-es szorzó gombja van lenyomva). Az oszci11oszkópon a külső triggerelést kell kiválasztani - a triggcrjel forrását az elektronkapcsolón választhatjuk meg.

Bemérés Az elektronkapcsoló összeállítása, bekábelezése után a beméréshez azt az oszcilloszkópot használhatjuk, amelynek ..kétsugarasításahoz" készítjük. Elöször a csatorna bcmenetre négyszögjelet kapcsolva, a jel haladása ü~át nyomon követve ellenőrizzük, hogy az ACIDC átkapcsoló megfelelően műkö­ dik, ajel megérkezik a csatorna feszültségosztójanak abemenetére. Ezutan a feszültségosztó ellenőrLé­ se és bcállitasa következik. A beállítandó csatorna bemenetére kapcsoljunk

hanem azonos bemenő kapacitást is mutasson. Nyomjuk be a .. x]" osztógombot. Ekkor a jel az osztó mindkét fokozatán változás nélkül jut tovább; a bemenetet az elektronkapcsoló adott csatornájának I Mohm (R2, ill. R15) bemenő ellenállása és ezzel párhuzamosan az ámmkör szórt kapacitásai terhelik. A generátor négyszögjeIét (amplitúdójának enelemszeru korrigálása után) 1:10 osztású méTÖfejen keresztül vezessük az elektronkapcsoló csatOrna bemenetérc, és a meTÖfej trimmer-kondenzátorával állítsuk be az ernyőn a négyszög alakú jelet. Most a "x2" gomb megnyomása (és agenerntor amplitúdójának növelése) után a jelet CI7-tel állítsuk négyszög alakúra. Ugyanígy járjunk cl a "x4" gomb lenyomasa után a C20 kondenzátorral. Most a 10 mV/ lOQ mVIl V/ lO V / lOO V OSZlÓ beállítása következik. Nincs jelentősége annak. hogy a x l/x2/ x4 gombok közül melyiket nyomjuk le, hiszen már beállítottuk, hogy az osztónak ez a része bármelyik állásban azonos impedanciával zátja le a bemenetel. Először ismét méTÖfej nélkül adjuk a generátor négyszögjeiét a csatorna bemenetere. és a kifogástalan

egy genen'ttorról I kHz-es, 40 mVpp négyszögjclet. Állítsunk be \o mV/OIV érzékenységet valamint,.x I" értéket. Ekkor a jel változtatás nélkül jut tovább az elektronkapcsoló panel adott csatorna bemenetére. Az oszcilloszkóppal ezt a jelet pl. az R5, ill. az R 18 trimmer-potenciométer csúszkáján mérhetjük, miután ezeken a helyeken beállítottuk, hogy O V bemenő jeinél a kimenő szint is O V legyen. Ha most a "x2" osztógombot nyomjuk be, az oszcilloszkóp ernyöjén a jel amplitüdója a felére csökken. (Ha az ernyőn így nem elég nagy a jel, növeljük a generátor jeiének szintjét. A beállítás további lépéseiben értclemszeruen mindig olyan generátor jelszintet állítsunk be, amely az ernyőn mcgfelclöjel amplitúdót biztosit.) Cl9-eel állítsuk be, hogy a jelalak kifogástalan négyszögjel legyen. A .. x4" osztógomb lenyomásával az oszcilloszkóp emyőjén a jel amplitúdója ismet a felére csökken; négyszögességet C2l-gye! állithatjuk be. A következő feladat annak a biztosítása, hogy az osztó c fokozata x II I x2/ x4 állásai mindegyikében ne csak azonos bemenő el1enállást (I Mohm),

Megújun honIapunkról onl'" reodeIhetl ~L~KTRONIKAI

ALKATRi!SZKeRUIU!D~L_

1134. Budapest Lehel u. 17.

Tet nagyk..-.sk"'~ : 06-1/349-5906 e-mail: [email protected] Tet kiHer (suküzJet): 06-11320-2610 .....,aU: [email protected] Fax: 06-11320-3292 nyitvatanis: hétköznap 9:00 -17:00 Honlap: 'NWW.lOmeX.hU

AVClGO ............ :

EL!IIII4

Kingbright

'.

-

~ freescale

HoneywelJ

( 0.\

o

omoon

preci-dip

TOSHIBA AT ÉK '13

..v:o•.

LUXON

---

~ Display/ech Ltd

---

00-4. _ ___ OSRAM

PHILIPS

YAGEO

z mD 61

négyszögátvitelt 100m V kapcsolóállásbanaC2, I VállásbanaC6, IOVállásban a ClO, 100 V állásban pedig a CI4 trimmer-kondenzátorral állítsuk be. Ezután a generátor jeIét az előbb már beállitott I: 10 mérőfejen keresztül vezetve az elektronkapcsoló csatorna bemenetére, 100 mV kapcsolóállásban aCI, l VállásbanaC5, 10 V állásban a C9 és 100 V állásban a CI3 trimmcrrcl állítsuk be a négyszögjel helyes átvitelét. Ezeket a beállításokat (és a leosztás ellenörzését) mindkét csatornán végezzük cl! A következő lépésben az ICI-gyel ésaz IC2-vel múködö fokozatok műkö­ dését vizsgáljuk. (IC-s fokozat mérését mindig célszerű a pozitiv és a negatív tápfeszültség meglétének ellenőrzésé­ vei kezdeni.) Korábban, a bemcnetre O V feszültséget kapcsolva, R5 (R 18) tnmmerellenállás csúszkáj:in már beállitatnak a szintén O V feszültséget. Kapesoljunk a csatorna bemenetre pl. a bemeneti osztó .• 10 mV" "x I" állásában 20 mV amplitúdójú, I kHz-es szinuszjelet. A műve l eti erösítő kimenetén (a csatornához tartozó NORMIINV kapcsoló állásától fiiggöen a bemenő jeihez képest fázist fordítva, ill. azonos fázisban a kb. néb'Yszeres erősítésnek megfelelően 80 mV körűli amplitúdójú jelnek kell megjelenni. A T3fT4 (T7ff8) szintloló fokozatok CH l. (CH U.) POS trimmerenek közepállásában a csÍlszkán ugyanilyen amplitúdójú jelet mérhetünk, kb. -3V egyenfeszültségre szuperponálva. Végezzük el a mérést az elektronkapcsoló mindkét csatornáján! Mérjük meg ajelet a TRJG OUT kimeneten. Ha a kapcsolóval a mért csatornát választjuk ki, [C3 kb. 47-szeres erősítésére tekintettel (O V DC szinten) kb. 3,7 V amplitúdójú (és ICI /IC2 kimenő jeiéhez képest 180 fokkal eltérő fázisú) jelet találunk. Az IC4 beállítását a D6 es D7 diódákon eső feszültség ellenőrzésével kezdjük. Kapcsoljuk ezután az üzemmód választó kapcsolót CH l. állásba (és a bemenö jelet adjuk CH I. bemenelre). Állítsuk be a PI esúszkáját úgy, hogya CH l. csatorna választáskor az E tranzisztor emitterfeszültsége (IC4n) megegyezzen a D7 anódján mérhető feszültséggel. (Ilyenkor az R41-en nem folyik áram.) MéJjük a fcszültségctlC4f9 kivezetésen. R38 értekének megválasztásával állítsuk be, hogy az itt megjelenö szinuszjel amplitúdója 100 mY legyen, R44-gyel pedig állítsuk be, hogy ez a

62

100

20

n

~OK~C

tO

17. á bra

szinuszjel 10 .. II Yegyenfeszültségre szuperponálódjon. Az Y OUT jelkimeneten ugyanez a szinuszjel (a T9fT IO-zel működő szinttoló aramkőrnek köszönhetően) már O V egyenfeszültsegen kell. hogy megjelenjen. Ennek beállítását az R33 trimmerellenállással vegezzük cl. A CI-I II üzemmódot választva, állítsuk be P2 cSÍlszkájál úgy, hogya D tranzisztor emitterfeszültsége (IC413) egyezzen meg D6 anódjának feszüllsegevel. (Ekkor az R39-en nem folyik áram.) Ha CH II. bemenetre nincs jel kapcsolva, akkor az [C4/9 kivezelésén az előbb beállítotthoz hasonló egyen feszültséget mérhetünk. Ha a méröjclcl a CH II. bemenetre kapcsoljuk, erre 100 mV amplitúdójú szinuszos feszültség szuperponálódik. Az, hogy kivczérlés nélkül az R39-en, ill. az R4[-en ne folyjon áram azért szükséges, hogy ilyenkor ADD üzemmódba kapcsolva a Désaz E tranzisztorok emitterfeszüitsége (és így a munkaponti árama) ne változzon meg az IC4/9 kivezetésen, így az Y OUT kimeneten a munkaponti feszültség változatlan maradjon. Azaz, ha mindkét csatorna bemenete fóldelve van, és függőleges pozíciószabályozó potenciométereik úgy vannak beállítva, hogy az elektronkapcsoló kimenetére kapcsoltoszci lloszkópon az adott csatornához tartozó sugár a középvonalon legyen, ott maradjon akkor is, ha az ADD üzcmmódot kapcsoljuk be. A cél az, hogy ebben az állapotban a P I es a P2 potenciométerekke\ a sugarak felfelé és lefelé is kb. azonos mértékben legyenek eltolhatók. Ez a szimo

metria szükség eseten az R12, ilL az R25 ellenállások változtatásával állitható be. Ha ADD üzemmódban a méröjelct mindkét csatornabemenetre ráadjuk, az osztók azonosan vannak beállitva, és egyik csatorna jele sincs invertálva, IC4/9 kimenetén csak a munkaponti egyenfeszültség jelenik meg, hiszen a D és az E tranzisztorok dilTercnciálerösitőként működnek, és ilyenkor bázisukra azonos feszültseg kerül. (M int korábban már megjegyezlÜk, az ADD üzemmód elektronkapcsolónknál alapesetben nem összegzi, hanem kivonja egymásból acsatornákjeleit!) Ha azonban valamelyik csatorna NORMIINV kapcsolóját átváltjuk, a két csatorna jele a kimeneten összegző­ dik; ha a mérőjel egy-egy csatorna kapcsolásakor IC4/9 kimenetén (vagy az Y OUT kimeneten) 100 mV amplitúdójú szinuszjelet hozott létre, akkor most 200 m V amplitúdójú feszültségnek kell ott megjelennie. Az ehhez szükséges erősítést az R43 trimmer-potenciométerrel állithatjuk be. Ezek után nem marad más hátra, mint a Tl lfTl2-vel megépített astabil multi vibrátor működésének ellenőrzé­ se. CHOP B állásban a C8, ill. a C9 idő­ zítő kondenzátorokkal a C IO, ilL a C II kondenzátorok kapcsolódnak párhuzamosan, így az elöállított négyszögjel frekvenciája nagyságrendekkel csökken. Nagyobb fre kvenciás jelek ebben a kapcsolóállásban jelcníthctők meg a képernyőn zavannentesen. Az l. csatornára szinuszjelet, a II. csatornára negyszőgjelet kapcsolva, a CHOPPED üzemmódú emyőkepet a 17. ábrá n láthatjuk. RT EK '13

- "X'- .. Környezettudatos r~

~ előfizetőké a jövő!

1<;f)K:i

A »digitális RÁOIÓTECHNIKA« kedvező olvasói fogadtatásán felbuzdulva , követve korunk környezettudatos szellemiségét, a Szerkesztőség és a Kiadó a 2013-as esztendőre az

»Előfizetőknek

nyomjuk a lapot!« mottó jegyében készül. Ez azt jelenti, hogy utcai terjesztésre csökkentett példányszámban adjuk majd át a lapot. Ha biztosan hozzá szeretne jutni kedvenc RÁDIÓTECHNIKÁ-jához, akkor kérjük, mihamarabb legyen az ELŐFIZETŐNKI így nemcsak biztosan hozzájut a laphoz, de jelentős kedvezményben is részülhet:

vagy a legújabb RT évkönyvet fél áron, vagy két ingyenes lapszámot biztosítunk Önnek. [email protected] e (+361) 239-4932/32 v. 239-4933/32 www.radiovilag.hue1374Bp.• PI. 603

RT ÉK ·13

63

A villanypásztor - rendszerek, készülékek Nagymáté Csaba villamosmérnök, [email protected]

Egy olyan lemakö,. amatórepítésll jef-

dolgo=asal bocsaljuk úljara a= alábbiakban. amelyel - ha hallomásból is mindenki ismerni vél. Valóban az egyszerlÍbb kil'/relii, ilyen néVl'e/ iIfetetI kis

berendezések /lern adnak lekü=dhetelfen építési akada/yl még a kezdő aramkörepitőknek sem. Ennek ellenére van

néhány sajátosságuk. amelyeket a szakmai korrektség. flO meg a biztollsagunk miat/figyelembe kell vennünk. azaz megéri a lerna a resz/e/esebb tárgyalást. Miről

is van sz6? A

Mezőgazdasági

Biztonsági Szabályzat kiadásáról szóló 16/2001(111.3) FVM rendelet 8.1 § "Fogalom meghatározások" fejezetében a következő olvasható (8.1.65): ., Villamm; keri/és (villamos karám. villallypá.ulor) fémhuzalból késziill kerítés, amelyben villamos áram kering. A háziállatok tartózkodási helyének (karám) könHkerílésére szolgál. .. Mi mű­ szakiak, lehet, hogy mosolygunk a definíció puritán megfogalmazásán. de azcrt azt ereznünk kell, hogya jogalkotó ..vi llamos áram keri ng" - amúgy igaznak tünő - megfogalmazása több oldalról is elmélyültebb magyarázatra szorul. A villanypásztorok alkalmazásának több - mezögazdasági szempontból elönyös hatása van, mint pl. a taposási kár csökkentése szakaszos legeltetésnél idöszakos növényi kultúnikhoz, tervezett legelőadagolás állandó kerítésen belül stb. Jelen kőzleményünkben olyan házilagosan kivitelezhető berendezéseket mutatunk be, melyek alkalmazásával a ház körüli kulllirákban (pl. virágoskertben) óhatatlanul kárt tevő háziállataink (kutya, macska, kecske stb.) mozgásterét határolhatjuk be. Ennek értelmében nem versenyzünk a szántófóldi területek több tíz kilométer (vannak fóldrészek, ahol több 100 km) hosszúságát ,.védő" villanypásztorok teljesítményével és speciális szolgáltatásaival, bár - mint azt majd látjuk elektromos rcndszcrtechnikája mindkét kategóriának azonos. Hazai viszonylatban az állami gazdaságoknak és termelő szövetkezeteknek a múlt szazad közepe táján nyílt először lehetőségük a taposási kart

64

csökkentö szakaszos legeltetéshez könnyen telepíthető villanypásztorok alkalmazására. A gödöllői Magyar Agrnrtudományi Egyetemen (ma a Szent István Egyetem Mezőgazdasági Gépészmérnöki kara) a Gépgyártás és Javitástechnológiai Tanszék feladata az anyagtudományok, a gépgyártás megmunkáló gépei es technológiai eljárásainak fej leszlése, kutatása és oktatása volt. A tanszék élén elöszőr Beer Győrgy állt, s az ő nevéhez fiizödik több más mellett - az 1953-ban kifejlesztett elsö hazai villanypásztor tervezése és sorozatgyártása (ami akkor egy 12 db-os szeriát jelentett). A teljes berendezés a keszüiéken kivül nagyszámú. szigetelökkel ellátott karókból. kapuszerkezetekböl és a telepitest megkönnyitö csévélő ors6kból állI. Mivel ezek üzemvite1éhez magyar szabvány nem létezctt, a tanszék a szabvány létrehozásában is közremüködött. Arról sajnos nincs tudomásunk, hogy elvében mechanikai, vagy már elektromos müködtetesű volt-e a szerkezet. Mi természetesen e1cktronikaval oldjuk meg a fe ladatot. s mint ilyen, a rendszertechnikánk szerves folytatása a 201 l-es évkönyvünk lonizálOrok témakörenek ([l]). Akkori cikkünk befejező gondolatában igeretet is teltünk a nagyfeszültségű technika ilyen irányultságú feldolgozására. Ezek után nem véletlen, hogy nehány helyen hivatkozni fogunk ezen korábbi közleményünkrc. Mostani írásunkban tehát rövidcn ismertetjük a villanypásztorok rendszertechnikáját, telepitési köriilményeit, majd néhány megvalósiton áramkőri példát muta-

tunk kezdő és haladó áramkörépitők­ nek, vagy csak egyszerü érdeklődők számára, kedvére. Saját berendezcs igényes elkészítése az alkotás örömén túl további nem elhanyagolható elő nnyel is rendelkezhet. Ennek illusztrnlására álljon itt egy uniós állambeli áramkörépítő szabadfordítású meglátása: ,,'" Az ö profi (I-ásáro/i) kés;;iiléke kél él'en belül tönkrement. hil'en az ismeri mol/óhoz: ami sok ideig ei/ari. az nem ho:: pénzt (ti. a gyánónak). (Was lange hall, bringllllls kein Geld) ". Egy jobb berendezés ára 250-600 € között van, s lalán néhány hónappal tovább működik. Néhány angol forrás szintén kereskedelmi tennékek esetén 2-3 hónapos működés i időről számolt be. Lehet. hogy saját clőállilással legalább ilyen minőséget mi is tudunk garantálni?! 1. Bevezetés az elektromos kerítés technológiájába

1.1. A villanypásztor hatásmechanizmusa Mint azt a bevezetőben láttuk és általánosan is elmondható, a villanypászlor-technológia a múlt század kőzepe táján alakította ki gyökereit és vált hasznos segítőtársává a mezögazdálkodásnak. ÖSszehasonlítva az ezt megelő­ ző mechanikai kentésrendszcrekkcl. a villanypásztorok megbízhalóbbak, költségkímélők, nincs nagy szerkezeti szilárdsági igényük es a legkevesebb karbantamst igénylik. Hatásmechanizmusuk értelmezését az I. á brá n láthatjuk. Az adott távolságra (Id. később) telepített cőlöpőkön kifeszített vezető huzal-

Kerltés

Állat

lanypásztor

-

Áramirány. t ábra

RT ÉK '13

mondhatjuk:jófeltételek mellett (uj kerítés.jó minöségú szigete/ök. vegetáció nélla'ili nyomvonal stb.) minden O. J J kimenoenergia 1000 m-nyi kerítést táplálhat. Rossz kondiciók mellett (elöregedett kerítés, rossz minőségű szigcte-lők. vezetők, dús vegetáció, rossz idő­ járás stb.) ugyanez 100 m-re csökken. Ezt a tenyezöt figyelembe véve azt szokták javasolni, hogy olyan "eTÖsségű" villanypásztort válasszunk. hogya jó állapotú keritésünk tizszeresét legyen kepes energetizálni . Ebben az értelemben a kerhésünk fizikai hossza számit, a vezetőszálak számát (Id. később) figyelmen kivűl hagyhatjuk. Okfejtésünket megnézve lehet, hogya 70 J szükséges is lehet igen nagy területek ,.Iefedésére", dc ezt nem egyetlen berendezéssel (I. kép, egy 70 J energiájú gépröl) kell(ene) megoldani.

t kép

ra feszültséget kapcsol unk. Az áramkör záródása a meghajtó generátor felé a fóldelésen keresztül törtcnik akkor, ha a lábasjószág testének ellenállAsaval biztosítja az áramutat (azaz hozzáér a hU7.alhoz). Alapkövetelmény. hogy a karámba vezete" áram nem lehet állandóan jelen, és energiája scm érheti el az életet veszélyeztető szintet sem emberi, sem állati érintés eselén. A jelentkező fiziológiai fájdalom vagy diszkomfort-crzés érintéskor ismétlődő "élménye" tartja az állatot a kijelölt területek között. A betáplált ..ráz6feszültségnek'· elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy az állatok börének (szörének) nagy ellenállását áttörje és a rajtuk folyó áram enyhe fájdalomként jelentkezzen. Ez az a jellemző viszont, ami a legtöbb kérdést veti rel a fejlesztök, kutatók körében annak okán, hogy nincs publikált matematikai modellje az optimális teljesítésnek. igyatervezök általában empirikus úlon közelítik az egyes fejlesztési eredményeket. Azonfelül az elektromos kerítés elrendezése (topológiája), amely a rendszer alapvető resze, szintén nem optimalizálható modellek nel kül. Az egész problémakömek eredménye az, hogya villanypásztor-rendszerek általában túlmeretezcttek mind impulzusamplitúdó (nagyfeszültség), mind impulzustartam tekintetében túllépve a hatályos biztonsági szabályokat is (IEC 60335-1 és IEC 60335-2-76). RT ÉK '13

A megnövelt teljesítmény már veszélynek teheti ki a karámmal kontaktusba kerülő embert, állatot. Nemzetközi biztonsági szabályok 5 J (Joule) energiában maximálták a villanypásztorok kimeneti energiáját (Id. később). Az EU - igazodva a nemzetközi joghannonizációhoz - 2006-ban új szabványt vezetett be (EN 60335) a villanypásztorokkai megvalósítolt területvédelem létesítésére. Ennek értelmében a szabvány legfeljebb 60 impulzus/min ütemezéssel, legfeljebb 6 J energiát adó készüléket enged forgalomba helyezni. Az impulzusszélesség max. 10 ms-os értéke mellett akimenőfeszültség 2 ... 10 kV lehet. Csupán érzékeltetésként: egy 2 J energiájú berendezés egy gyapjas birkát erintéskor simán térdre vag. Akkor mire számíthatunk a hozzáférhető (mert ma már semmi sem probléma) - ugyan nem szabványos 18 ... 70 J (!) leadására képes berendezéseknél? Iszonyatos - és életveszélyes - energiákról van szó, melyek hatásait felbecsü lni is nehéz. Nyilván az elércndő eredmény érdekében a betáplált energiának összefUggésben kell lennie a kerítéshosszal. és pl. egy ausztrál több száz kilométcreses l egelőt bizony energiával kell ellátni, de ki törő­ dik ekkor a veszélyekkel? A betáplált energia mennyisége azonos hatás kiváltásához - függ a talaj minőségétől is. A száraz, nyári talaj több energiát igén~el. mint az őszi nedves környezet. Okölszabályként el-

12. Az. elektromos kerítések technológiai evolúciója A villanypásztorok e l ső generációjának megjelenése az 1930-as évek tájékára lehető. Ezek a berendezések folyamatos alacsonyenergiaszintű nagyfeszültseggel táplálták a kerítést. Meghatározó alkatrészük egy nagyfeszültségü és nagy belsócllenóllású transzformátor volt, biztosítandó a limitált kimeneti áramot. Azonban rossz környezeti feltételek mellett (Id. fent) a kerítés szivárgó árama sokszorta nagyobb volt, mint a betáplált és - az előbbi megfontolások okán -limitált áram. Ennek az lett a következménye, hogya kerítés feszültsége az előbb említett kondiciók mellett már kevés volt ahhoz, hogy "áttörje" az állatok relatíve magas börellenállását, előidézendö a szükséges "elektromos sokkot." A fejlesztés ezek után az ismetJödő (impulzusos) nagyfeszültséggel dolgozó villanypásztorok irányába mozdult el. Ha a kimeneti impulzus időtartamát nagyon rövidre választjuk, akkor nagy impulzusáramot lehet a kerítésbe táplálni, miközben az egész rendszer effektív (RMS) energia értéke a biztonságos érték alatt marad. Az így alkotott berendezést nagyfeszültségü pulzáló tápcgységnek nevezi a szakirodalom. Az angol rövidítése HVPPS = High Voltage Pulsed Power Supply.) Az előbbi betűszós rövidítést a továbbiakban mi is használjuk, mert nem ismerünk rá megfelelő, rövid magyar tenninológiát. Ezek az új megjelenésü villanypásztorok energiatárolásra reaktív (ka-

65

BillegO kontakItJs T.~

Mechanikai kapcsoló

kondenzátor

o-NagyIeszQU·

Bo

~

K+ 4---iI-~ nl,---<> Szíkraolló-

.

C.

1

Th

I

'l I ITiri""'. I meghajlÓ

o-Vezcirlö"

•

egységIbI

...,.J

RFI·szClrO

--,

±

T,

•

-'

kondenzator

KI

4. ábra "kisütik". Persze, ebben a korai idő­ szakban az ilyen fokozato k számara félvezetők még nem álltak rendelkezésre, igy a feladatot mechanikai kapcsolókkal és időzítő szerkezetekkel 01dották meg. Talán mondanunk sem kell, hogy - dacára az alkalmazott nagyfeszüllSégü és -áramú higanykapcsolók alkalmazásának (2. kép) - mekkora volt a készülék müködési időtarta­ ma és megbízhatósága! Az előbbi megoldások egy egyszerűsített elvi rajzát láthatjuk a 2. ábrán. Történtek próbálkozások elektroncsöves berendezések építésére is (pl. a 3. á bra elvi megoldása), melyeknek szintén a rövid élettartam volt a fő jellem-

2. ábra

r

ségCl tápegység

01

r

- Bo

Nagyloszülls6gü

tápegyscig

•...J T,

• 01 TöllO-

+

kondenliitor

-Ef-: ~

VGZérlésj

zőjük.

3. ábra

Az igazi áttörést a modem félveze- azon belűl is a nagyfeszűltségü kapcsol6elemek - megjelenése hozta, és igy jöttek létre a modem elektronikával dolgozó elektromos vezérl ő berendezések (HVPPS-ek). tők

paCItIv, induktív) elemel használnak, amelyben tárolt energiát periodikusan es rövid időtartamra a kerítéshuzalba

1.3. A villanypásztorok technológiai jelene Az utóbbi nyolcvan év folyamatos technikai fejlődése eredményeképpen kialakult a villanypásztorok mai megjelenési fonnája. Ebben a fejezetűnk­ ben az általánosan ismert megoldásokat vizsgáljuk meg olyan szempontból, hogy azokból mit lehet hasznosítani a házilagos épités során. igy (sajnos) ncm foglalkozunk a napjaink legfejlettebb kettős, vagy többszörös impulzussai dolgozó berendezéseivel ("bipulsetronic"), egyrészt azok nem hozzáférhető dokumentációja, másrészt a proeesszorvezérlése okán. Ettől ftiggetlenül a modem energetizálók "lelke" az impulzustranszformátor, amelyakimenetén 8 ... 10 kV-os impulzussorozatot produkál 0.7 ... l Hz isméllödési frekvenciával. A tárolt energiájuk a 60 ... 70 J-t (!) is elérhetik. Általánosított elrendezésünk tömbvazlatál a 4. ábrán láthatjuk , amely alapján a rendszer működése nyomon követhető.

2. kép

66

Minden impulzusciklus a taroló kondenzátor v. töltö kondenzátor feltöltésével kezdödik. (Sokat polemizáltunk azon, hogyan nevezzük magyarul ezt az alkatrészt. Talán a legjobb a "transzferkondenzá.tor" lenne. de hál ez sem igazán magyar szoosszetétel ... A szerk.) Ennek akár 400 ... 900 V-os töltő feszültségét elektronikai egység szabalyozza. A tárolt energia aztán a keritésen - mint terhelésen - kisül. A kettő közötti ilIesztést a Tr transzfonnátor biztosítja. Az energiaátadás a Tb tirisztoros impulzuskapesol6 fokozat segítségével történik, amelynek vezérlése szi nten elektronikai. A passzív RFI szürő h áló­ zat elsődlegesen az RF interferenciazavarokat csökkenti, másrészt az impulzusjellemzöket alakítja. Az impulzustrafóval üzemelő berendezések széles körben elterjedtek a vilJanypásztorgyártók körében azok egyszerűsége, RT ÉK '13

köllséghatékonysága és kezelhetö mé· retei miatt. Szólnunk kell a kapcsolasokban fel· használt alkatrCszck szélsöseges viszo.. nyoknak való megfeJelöségml: ezek pedig a nagy impulzusfesziiltség- és áramtranziensck, amelyek a teljesítménnyel táplált vonalon lépnek fel. Ebben az esetben az aluláteresztö szürö és az impulzustrafö némileg segit megvédcni az elektronikai alkatrészeket, ennél fogva növeli a rendszer megbízhatösilgát. Jóllehet, hogya renti kapcsolási elrendezés széles körben alkalmazott megoldás, azonban ez a topológia (is) rendelkezik néhány hátrányos tulajdonsággal. Igy pl. a feszültségnövelő transzfonnátor tetemes primer oldali áramot vehet fe l, ami nagy energiabetáplálás esetén akár kiloamper nagyságrendű is lehet. A nagy primer áram pedig megnöveli a vezetési veszteséget, számottevöcn rontva a rendszer hatásfokát Ráadásul a szört induktivitássai összefüggő veszteseg is megnő a trafó tekercsein folyö nagy áram következtében. A kimeneti nagy áttételü impulzustrafó használatának másik hátránya a terhelési visszahatás a meghajtó áramkör relé. Egy erősen terhelt kerités esetén a reOcktálódó terhelés néhány ohm nagysá.grendjébcn van, ezért a primer oldali eszközök soros ellenállása állal okozott csillapítás jelentős lehet. A szű­ rő pedig kömramokat general(hat) még kis kimeneti terhe lés esetén is, amí 10vább csökkenti a villanypásztor hatásfokát.

Be

NagyfeszOIl. ségtl tápegység

I

C

, v ez!értes

I

-±

5. ábra -

mechanikai rendszerek, reaktívelemeken alapuló rend· szerek, tápvonal alapú rendszerek.

Jelen közleményünkben részleteiben a második kategóriával talál kozunk, így azt mutatjuk be rendszencch· nikai alapokon. A reaktív elemek alkalmazásán alapuló energetizáló megoldások közül négy változat mondható többé-kevesbé elterjcdmek: -

-

I. közvetlen kisütésú impulzusgenerator, 2. impulzustrafós impulzusgenerator, 3. Marx generátoros impulzusgenerátor, 4. vektorinverziós impulzusgenerátor.

2.1. A kőzvetlen kisütésú impulzusgenerátor

Ez a tlpusú elrendezés - melynek tömbvázlatát az 5. ábrán láthatjuk - nem

tartalmaz kimeneti ltanszfonnáton. A látszatra egyszeru nek tünö topológia megbizható kivitelezése eléggé nehéz feladat, éppen a felhasználandó aIkatelemek nagy impulzusáram- és feszültség-igénybevétele miatt. Mint látjuk, a tároló kondenzátorokat olyan magas feszültsegrc kell reltölteni, mint a megkivánt kimeneti feszültség. Ez már önmagában kihívás 8... 10 kV-on, de ezt még egy nagyfeszültségü kapcsolóegységnek szaggatnia is kell, hogy megfeIelö impulzusokat kapjunk! Könnyen belátható, hogy szokványos kereskedelmi alkatrészek nem ilyen igénybevételre készültek. (Megjegyezzük, hogya 201 2-es BURABU börzen hitványosan nagy választékban voltak fellelhető 25 ... 30 kV-os kondenzátorok). Az ilyen elven müködö berendezéseknél megoldás lehet az, hogya végsö kimeneti feszültséget több fokozat sorba kötésével állítjuk elő. Az áramkör komplexitását - és persze a kőltségeit ­ ez viszont jelentősen növeli, mert a kaszkádkapcsolású fokozatok korrekt vezérlését is meg kell oldani.

•

2. A HVPP$ rendszerekról A címbeli tulajdonságil áramkörök az alkalmazott müszaki tudomány széles spektrumában megtalálhatók. Ebbe beleénjük az ipari alkalmazásokat, (mim pl. az élelmiszer "feldolgozást", a villanypitsztorokal) az egeszségügyi berendezéseket (pl. röntgcngépek, defibrillátorok), a katonai alkalmazásokat (radarokat) és egyéb tudományos alkalmazásokat, mint pl. a részecskegyorsítókat. Az alábbiakban a [3] nyomán és annak értelmezésével röviden áttekintjük az energelizál6 rendszerek több tulajdonságait, megmagyarázandó, hogy miért azokat az áramköri megoldásokat mutatjuk be a gyakorlati kivitelezés sarán, amiket bemutatunk. A HVPPS generációs fejlődése alapján három nagyalrendszerrel találkozharunk, ezek pedig:

RTÉK '13

K;

Nagyfesz.

(TI

To

00.,

~I

,, ,,

02

T2

~I

. ."poooOU Yezé""

O, Kikapesol6s

ft"""

~

ACO ~lózat

, ,,,

;,

,, ,,

(TI

RCO "'.,.,

(TI

ACO "',.,.,

~

6. ábra

67

Kl TOIIO

Be

K2

rendszer

Kl

Kl

Kl

:t,ij~2!~~f=lG"

ó:

Ki

7. ábra

(A szerkes=tö megjegy=ése: az elv nagyon hasonlít Jedlik Anyos egykori feszültségsokszorozó készűlékéhez , a csöves villámfesdtöhö=. Ez a berendezés egy szellemes kapcsolórelldszeren át "influenciagéppel" feltöltőtt 8 db, párhuzamosan kapcsolt lcydcni palackot - azaz korabeli kondenzátort -, majd azokat a kapcsol6rendszer átváltásával sorba kötötte. Ezzel 60 cm-nél is hosszabb szikrát tudotl előállítani.)

2ft. Vektorinverziós generátor A nagyfeszültségü kapcsoló mego1· dásra a 6. á bra mUlat egy IGBT-s megoldási vázlatot. Ez esetben is gondos-

kodni kell az IG8T vezérlésekor a komplex feszültség kiegyenlítésre a meghajtó fokozatoknál (gyártási paraméter-szórás). Ez a megoldas is alkalmaz rádiófrckvcnciás interferencia szűrőt (RF I-t), annak minden nyűgjé­ vel és áldásával együn. A rendszer maximálisan tárolható energiáját az Em.. = l = CU /2 ismert összefilggéssel számithatjuk ki.

A rendszer további hátrányaként emJitjük a magasabb biztonsági költségeket. a magas kondenzatorfcszültsé-

gct

kisérő

korona jelenséget (ld. [1

n,

valamint a terjedelmes méretet. Minden hátrány ellenére számos előnye miatt előfordul a gyártók palettáján. Mivel nincs szükség kimeneti transzformátorra, az impulzusok széles kitöltési tartományát tudja egyszeruen megvalósitani, s az impulzus-időtartam is kőnnyen szabályozható amindenkon kimeneti terhelés fiiggvényében. (Bár azt is láttuk, hogy az EU-ban ezek ajellemzők csak keskeny sávban "mozoghatnak".) Végül is ilyen elven jó hatásfokú berendezések alko thatók, és a kisé rő tranziens jelenségek is sokkal kisebbnek bizonyulnak a többi elvi megoldással való összehasonlításban.

2.2. Impulzustrafós impulzusgene-

rátor A legszélesebb körben alkalmazott megoldásr61 van szó. Lényegesebb tulajdonságait a 4. ábra nyomán már bemutattuk. A rendszer legnagyobb e l ő­ nye, hogy standard kereskedelmi minő­ sitésű alkatelemekböl felépíthető, ami igen versenyképes árat is jelent ennek a tipusnak. Paradox módon a fó hátránya maga az elve, nevezetesen az impulzustrafó alkalmazása. Erős töltési feltételek mellett a trafó jelentősen befolyásolhatja a kimeneti feszültséget a nagy

68

áttétel okán. Például egy 50 ohmos terhelés 0,5 ohmnak ,.látszik" a primer oldalon, ha az áttételi viszony l: 10. igy ha az összesített tekercselési eJlemillás és a szűrő induktív ellenállása is 0,5 ohm, akkor a kimeneti feszültség megfelezödik. Ráadásul ilyen feltételek mellett a kimeneti trafó szórt induktivitása további kimeneti feszültségcsökkenéshez adhat okot. Ezen meggondolásokkal az elrendezésscI kb. 75%-os hatásfok érhető el.

2.3. Marx generátor típusú berendezés Bizonyos E. Marx 1924-ben olyan teljesítményimpulzus-generátort tervezett, amely kapcsol6 mátrixot használt arra a célra, hogy egy alacsony feszü1tségből nagyfeszü l tségű impulzusokat állítson elő induktív reaktív elemek (mert ki szereti azokat?) felhasználása nélkül. Mivel a kapcsoló fokozalo k száma tetszőlegesen növelhető, az alkalmazott félvezető és egycb eszközök feszültségtürési igénye is sokkal szerényebb, összehasonlítva a többi módszerével. (pl. nem igényel nagyfeszűlt­ ségü tárolókondenzátort.) Az elrendezes tömbvázlatát a 7. ábnin láthatjuk. A jelölt kapcsolók aktív és passzív kapcsol6k. A tároló kondenzátorok párhuzamosan kapcsolva töltődnek és soros elrendezésben sülnek ki . Töltéskor tehát K 1 kapcsolók zárva - ekkor töltik a Cl-Cn kondenzátort-, mialatt a Kl-k nyitva maradnak. A Kl-k zárásakor a K l -eket nyitjuk, mikor is a kondenzatorokfesziiltsegenek .~oros eredöje adja a kimeneti impulzus amplitúdójat, amely n-szer nagyobb, mint az egyes kondenzátorok kezdeti feszültsége. így hozható létre nagy kimeneti feszül tségü impulzus az egyes alkatelemek jelentős "streszszelése" nélkül. Az elrendezés legnagyobb tökéletlensége a megvalósításának meglehetős komplexitása és persze a költsége.

Az inverz vektoros (talán magyarul irányváltósnak hevezhetnénk?) topológia némi leg hasonlatos a Marx-koncepclóhoz. Az elv szoros csatolású transzfonnátorokat használ kapcsolók helyett a tároló kapacitások soros-párhuzamos elrendezésének megvalósítására, így hozva létre a nagyfeszültségü kimeneti impulzusokat. Azonban ennek eléréséhez egyetlen tcljcsítménykapcsoló is elegendő, így a technikaja népszerűnek mondható annak ellenére, hogyelvéből adódóan tetemes méretekkel rendelkezik. A 8.a á bra tömbvázlata egy 2n fokozatú vektor inverúós generátort mutat, ahol n a szoros csatolású transzformátorok száma. Amikor Kl kapcsoló zárva van - miközben Kl nyi tott - a töltő rendszer tölti az ekkor párhuzamos kapcsolású C l-Cn energiatároló kondenzátorokat a megkivánt feszültségig, a lrafók induktivitásain keresztüL A töltési fázi s alatt a transzfonnátor induktivitása közel rövidzárként viselkedik, amikor az állandósult állapot bekövetkezik. Az eredmény a kapcsolási elrendezés tekintetében most a 8. b ábra szennt alakuL Ez az elrendezes biztosítja, hogya páratlan számú kondenzátorok ellentétes polaritással töltődnek a páros számúakhoz képest. Ennélfogva a kimeneti terhelésen megjelenő eredő feszültség zérus. Ebből úgy lesz impulzus a kimeneten, hogy az irányváltó K2 kapcsolót záJjuk (mialatt Kl-et nyitva hagyjuk), aminek az lesz a következménye, hogyaparatlan számú kondenzátorokon a feszültség invertálódik. Ennek következtében a tároló kondenzátor és a trafók szórt induktivitása rezonáns kört alkot, az eredmény pedig egy nagyfeszültségü impulzus a kimeneten. Ennek nagyága ideál is esetben a egyes kondenzátorok feszültségének 2n-szerese. A valóságban persze ez az amplitúdó kisebb, a veszteségek és a magasabb rendü rezonanciák miatt. A keletkező

RTÉK'13

C"

•

r---+--1

+ C2n

•

Tm

C(2n-l)

I I

C(2n-l)

I I

: -L

I I

-L C4 •

,

C4 Ki

•

T"

,

C3

-•

C,

C3

C,

•

•

Cl

TO

Cl

"'- ,T

K2

KI

Ki

K2

rczgések alapvetöen a terhelő impedancia által meghatározottak, cs nemigen szabályozhatók külön extra kapcsol6k bcépílese nélkül. A rendszer hatásfoka fejleszthető a trdnszformátorok csatohisának növelésével, valamint a rezonanciafrekvencia-kompenzálás alkalmazásával. Még ha II vektor iranyváh6s topológia rendelkezik is néhány igazán attraktív tulajdonsággal, meg kell említenünk annak nem csekély hátrányait is. Mivelhogy az egység nem alkalmaz olyan kapcsol6t, amely a kimenetet közvetlenü] szabályozná, ennek a technikának

alkalmazása villanypászlorok számára kevésbe biztonságos. A kimeneti impulzus alakja és tartama teljes egészében a terhelés nagyságától és a trnfók szórt induktivitásától függ, továbbá a kapcsolóámm a pulzáló áll::lpotban kiloamper nagyságrendüvé növekedhet, mert igen nagy lehet ::lZ irányváltó áram. Tehát előnyök és hátrányok valamennyi vliltozatnál. Az alábbiakban a tá blázatban összefoginijuk az általunk említett HVPPS rendszerek főbb tulajdonságait megkönnyÍlendő a későbbi áramköri választásunkal. 3. A vIllanypásztorok üzemvitele

Töltö rendszer

Be

Be

16110 rendazer

al

írásunk ezen fejezetének mondanivalóját azok is hasznosithatják, akik nem adják áramkörépítésre fejüket, de ilyen készüléket vásárolni, telepíteni, üzemeltetni szeretnének. Lehet, hogya bevezetőben emlitett készülék tönkreme-

bl 8. ábra

Táblázat Tuleldonaág

K_len

t,otós

Ma ..

Vektor

kisütésű

gen.,'lor08

Inverziós

Impulzus

,.

Kimeneti imp. szélesség

szabályozható

szür6függ6

szabályozható

terhelésfügg6

2.

Kimeneti feszültség

korlátozottan szabályozható

korlátozotlan szabályozható

szabályozható

terhelésfügg6

3.

Hatásfok

magas

alacsony

magas

alacsonyabb

4.

Megbízhatóság

alacsony

magas

közepes

magas

5.

Kiviteli komplexitás

közepes

alacsony

magas

alacsony

6.

Biztonság

alacsony

magas

közepes

alacsonyabb

7.

Alkatrész-feszültségtű rési igény

magas

alacsony

alacsony

alacsony

8.

Áramsokk az alkatrészen

alacsony

magas

alacsony

magas

9.

Kimeneti sz ű r6 kivitele

komplex

egyszerű

kom plex

egyszerű

10.

Költség

közepes

alacsony

magas

közepes

11.

Méret

kompakt

terjedelmes

kompakt

terjedelmes

RT ÉK '13

69

3.a ké p

3.b kép

netelek a üzemviteli szabályok be nem tartásából is eredhettek. Először az erdő-mező és vadgazdálkodásban alkalmazott keritésrendszereket tekintiük át a [2] anyagának általánositásával. Az említett alkalmazási területeken két ro keritéstipus használatos: a mechanikai védelmú és az elektromos védelmú. Már az első kategóriát is hosszasan kellene tárgyalni, de szakirányunknak megfeleláen most az utóbbival foglakozunk , azt is csupán a lényeget érintően. Az elektromos védelmű kerítések is két ro csoportba osztályozhatók: állandó helyen telepített, ill. és hordozható rendszereket lehet kialakítani. Az állandó helyen telepített kerítéseknél (is) a legjobb befektetés a minő­ ségí (és ennél fogva drágább) anyagok (időtáll ó, terhelést bíró stb.) beépítése. A legstabilabb szerkezet az ún. oszlopveréses technológiával hozható létre, mikor is bizonyos osztásközönkent (5 ... 12 m) - rendszerint elökészített akácoszlopokat helyezünk el a kijelölt nyomvonal mentén. Ennek technikai

0~'~"~k

kivitelezése lehet beásás, beverés, talajfúrás (3.a kép). Az oszlopokra szigetelők kerü lnek, amelyek csak UV·álló, erős polipropilénböl, vagy poliamidb61 lehetnek. (Megjegyezzük azonban, hogy itt is találkozhatunk ellentmondással. Egyik-másik erősebb kivitelű szigetelő hibásnak bizonyult, rendre átütöttek, ugyanakkor a gyengébbnek tűnő kivitel jól vizsgázott.) Már most ki kell hangsulyoznunk, hogy az elektromos kerítések megbízhatóságának két fö sarkalatos pontja van: a jó szigetelés és a jó földelés. A szigete ] őkön (vagy sz i getelőkben) futó vezetők legyenek nagy szilárdságu horganyzott huzalok (nem ny1.ilnak, nem lazulnak). A feszített állapot fontos! Természetesen a kereskedelemben csúcsminöségü ún. villanypásztor-zsinórok is kaphatók, amelyek alaktartók, ellenállnak a fotokémiai folyamatoknak és jó áramvezetési tulajdonsággal rendelkeznek. Ilyenek pl. az ECO-6, Extrableu, Superbleu elnevezésü típuroko

/~.~

." n

~

Villanypát;ztor· ké!zCllék

~

, g

8

0/////

......... FOkIeIés. szonda

"'<: 9. ábra

70

'//:7

Kar6k, oszlopok

---f

A fóldetésünk jósága az energiabetápiáló elektronikánk hatékonyságát dőntően befolyásolja. Éppen ezért nem korrodáló fémből (pl. horganyzott vízvezetékcsőből) készítsük, es legalább l m mélyen kerüljön a talajba, amit a fól· dclés környezetében célszcrü még gyakorta öntözni is. A hordozható (inkább neveznénk mobi lizálható) keritésrendszcrck alkalmazása területváltáskor kerül elő térbe. Ilyenkor az oszlopozó technika változik, ugyanis anyagában szigetelt polipropilén vagy üvegszál erősítésü karókat telepílÜnk, amelyeknek Icszúró ftilük van és egyszeru taposással kerülnek a talajba (3.b kép). Vezetőnek fémhuzal nem javasolt. Inkább villanypásztor-zsinórt, vagy optikai szalago! használjunk! Fől vetődhet a kérdés, hogy a veze· töszálakal egy-, vagy többsorosan alakítsuk-e ki? Erre a választ a rendszabályozni kivánt lábasjószág természete adja meg. Tehenekre pl. egy katalógus három sorban: 25 , 55 és 90 cm magaságban történő vezelékezésl javasol. Az eddig elmondottakat szemlélteti a 9. ábra . A kerítésekkel kapcsolatosan még egy dolgot feltétlenül meg kell említenünk, ez pedig a terepi adottságok, azon belül is az aljnövényzet kérdése. Az energetizáló (villanypásztor) által a karámba táplált energia hatásossága (,.rázóképesseg") aitól fUgg mennyi energia nyelődik cl, - azaz megy veszendőbe - bizonyos járulékos veszteségek miatt. A lehetséges vesztesegi forrásokat mutatia a 10. áb ra , amelyen belül is - mint látjuk - a vegetáció jelenléte meghatározó. Amennyi· ben a zöld nővényzet burjánzik és a talaj is esőtől aztatott, akkor szinte a teljes betáplált energiát a fűszálak vezetik

RTÉK '13

Térolt energia

Kimeneti energaa

'-

-+.re.

"

Energia elnyelOdik a huzalban. karokon, csallakozókon, növényzeten és a földelésl rendszerben (ohmos + kapaciIIv). "

. Rázó" energia ~

-!J

I~~\= lll~ ~1--46-~-,

~

lD. ábra

eL EZI a tényt a készülékgyártók is tudják. A vonatkozó katal6gusadat a hatásos kcritéslávolság (adott energia mellett), amely rendszerint három számértékel tartal maz. Például a Laeme Secur J800 Bipulse ki:szülék 2 J energiáját 16/412 km távolságra ajánlja, amely alacsony. közepes és dus aljnövényzet esetére értendő . Ugyanez az értéksor pl. 6 J-ra 55/ 10/5 km-re adódik. Van egyébként a rendszernek egy önszabá-

lyoz6 mechanizmusa is. A növényekkel érintkező vezetőszál clszáritja azt (igaz a rcndszc rhatásfok rovására), igy a gyomnövenyzet relative állandó magasságú marad, ha egyébként müveJéssel ncm gondozzuk a karám nyomvonalát. Köszönhel&n a belápláll energia szabályozoltságának és kis volumenének, az elekiromos kerílés az elszáradi gyomnövényzeicI nem gyújtja mcg, azaz nem lűzveszélyes. Persze minden a betáplált energiától fUgg, ha valaki a biztonságos - és szabványokban rögzílelt - énéket jelentösen túllépi akkor ugye ...

4. A villanypásztorok föbb műszaki paraméterei Mint azl az elóz&kben láttuk, villanypásztorok meglehetösen régÓta léteznek (mezó)gazdasági kömyezetünkben. Technológiájuk kifejlett, gyártmányok széles választéka található meg a piacokon. Azt hiheménk, hogy könnyű dolgunk van, ha - a vásárlást megkönnyítendó - össze akarjuk hasonlitani a külőnböző típusokat. Sajnos nem így áll a helyzet, s ez II tény sok leendő vásárlónak okoz gondol. Az egyes szakkifejezések, egységek, amelyekkel a gyártók jellemzik tennékeikel, el térő· ek lehetnek és értelmezésük is nehézkes. Csak példaként emlilenénk: tárolt energia, kimeneti energia, kimeneti csúcsenergia, kimeneti feszültség a terhelésen, a kerhés maximális hossza, a huzal hossza stb.

RT ÉK '13

A "kerítés hossza" értelmezésére bemutanunk egy - az ebben a technikában sokat emlegetett - ökő l szabályt: I J tárolt energia kb. 10 km-nyi keritést táplálhat. Ez tennészetesen a dolgok abszolút leegyszeriisítése, amely pl. fi gyelmen kivül hagyja az impulzusaIakokat, a terhelési görbét stb. Ezén aképpen pontosíthamánk, hogy ez a szabály kb. 50 km fe lett már nem mű­ ködik. Problémánk szemléltelésére egy autós hasonlattal élünk. Állalánosan elmondhatjuk, hogy egy nagyobb (teljesiiményű) motorral gyorsabban jutunk el A·ból B·be. Ezek után egyesek si· mán összetéveszthetik a teherautót a sponkocsival. Ha valaki autót vásárol, nem esak a motor teljesitményét kelt megnéznie. Nos az alábbiakban néhány fóbb villanypászlor-jel lemzót próbálunk meg értelmezni. - A keritést "mz'iködtetó" berendezés egy része a vil1anypászlomak, bár általában azt énjük a "villanypásZlor" fogalma alatt. A valóságban energetizál6 egységnek, töltö egységnek hívja a szakirodalom. Tanaimi részeiról az e l őzőckben már szó eselt, és a továbbiakban részletesen taglaljuk a különböző ár",mköri elveket. - Tárolt energia. Ennek a jellemzőnek a megadása viszonylag egyszeru, ha olyan berendezésünk van, amely energiatárolásra kondenzátort használ. (Ez az általánosan elterjedt.) A tárolt energia tehát a kondenzátor kisütése e l őtti pillanatban összességében tárolt energiája. Amennyiben ismerjük a kondenzátor tőltöttségél (feszültségét), akkor a 2. J. pontban már megismert formulával megadható a tárolt energia. Más - és sokkal bonyolultabb - a helyzet ak kor, ha energiatárolóként csupán inlillktivitást használunk, pl . impulzustrafó fonnájában. Sok amalör építésű berendezés - és erre mi is mutatunk példát - készűl így, teljesen bizonylalan energetizáló tulajdonsággal. Emlékezzünk: E = p . t, ahol a p·t alkot6 feszült-

ség- és áramértékek az impulzus ideje alatt folyama tosan változnak, ráadásul korántsem periodikusan. Ennél fogva csak bonyolult integrálszámítással, s akkor is esak közelÍ!Öen határozhat6 meg a tárolt energia. Az ilyen bercnde· zések kivitelezése viszont egyszeru és olcsó, ami az amatórzsebnek nem mindegy. A tárolt energiát. mint a villanypásztorok egyedüli "mérőszámát" használni ezért nem túl elegáns. Men pl. lehetséges nagy tárolt energiát előál· Htani egészen kis (értékű) kondenzátor alkalmazásával, melyet extrém nagy feszültségre töltünk fel (négyzetes ősz· szcmggés). Tovább takarékoskodhatnak az anyaggal, ha a határig ,,könnyű­ re méretezett" kimeneti trafól használ· nak a gyártók. Tehát van nagy tárolt energiánk, de a megbízhatóság, a hatásfok, a disszipáció hol van ekkor? (No, nem is publikálják a ,,no name" készü· lékhez ... ) - Kimeneti energia. Azon elektromos energia mennyisége, amely az adotl terhelésre jut impulzusonként. Számitása az e l őzőck okán:

,

J

E -,:; U(tWR dl;

•

ahol T az impulzusszélesség, U a fe· szültség lefolyása, R a terhelő ellenállás. Ebből viszont az következik., hogy az az ismertető, amely kimeneti energi· áról beszél terhelés megadása nélkül. nem mond semmit. Megjegyezzük, hogy a biztonsági terhe lési határ 500 ohm; tipikusan erre vonatkoztatják (vagy kellene vonatkoztami) a paramétereket. Ráadásul ennél ajellemzőnél is lehetséges létrehozni nagy kimeneti energiájú berendezést gyalázatosan kinéző impulzusaiakkal, amely a parazita bclengések legfóbb okozója, s mint ilyen, a kimeneti energiát akár 300/0-kal módosíthatja. igy, ha ez a jellemző az összehasonlftási alapunk különböző készülékek között, akkor meg kell fontolni, hogy milyen terhelési fonnák adottak, és vajon a kimeneti energia tisztán hasznos-e. Ez pedig eléggé nehéz a gyakorlatban. - A ker/tés (táplált) hossza. Ez egy elméleti maximális kerítés- vagy huzalhossz, amelyet egy adott berendezés (hasznosan) tud energetizálni. Meg· jegyzzük, hogy nem szokták megadnipedig jó volna tudni -, hogy a spedfikált keritéshossz végén milyen ala· esony a feszültség . Néhány gyártó

71

"meleg vezetéknek" nevezi ezt az adatot, utalva arra, amikor több vezeték van a kerítésen. A gyakorlatban a nagy energiájú berendezések esetében a maximális kerítés- vagy huzalhossz ugyanazt jelenti. Végül álljon itt példaként egy, az előbbiek szerint korrektnek mondhat6 adatlap-részlet a CORRAL SUPER N/JOO villanypásztor berendezésről, mely tételekkel eddigi fejezeteinkben részletesen foglakozrunk:

Áramelhitás: 230 V-os halózat, Max. kimeneti feszültség: 10,9 kV, Feszültség 500 ohm-nál: 4,5 kV, Tárolt energia: 1,6 J, Max. kimeneti energia: 1, 1 l , Teljesítményfelvélel: 5 W, Elméleti keritéshossz: 35 km, Gyakorlati kerítéshossz: 1515(2 Icm, Minimális fóldelőtüskék száma: 1 db (l m-es), Szabvány: megfelel az EU-s EN60335-nek. 4. kép

5. A megépített áramkörök, általában

A bevezetőben a villanypásztor készülékek amatőr építési lehetőségeinek bemutatását ígértük. Ennyi "elméleti" előkészület Ulán ennek a fejezetnek a kőzreadásával váltjuk be ígéretünket. Természetesen nem vonatkoztathatunk el a megismert szabályszeTÜsége ktől , így ~ jóllehet bőséges internetes irodalma van ~ nem foglakozunk a biztonságot a legkisebb mértékben is veszélyeztető megoldásokkal, még ha bármennyire egyszeTÜek és olcsók is. Ezzel együtt utánépítés eselén a legnagyobb óvatossággal járjunk el, mert ugye mégsem egy kéuranzisztoros LED-es villogót készítünk! Az egyes áramkőrők bemutatása előlt a valamennyi áramkőrre érvényes közös tudnivalókat foglaljuk össze, elkerülendő a fólősleges ismétléseket.

lehetetlen megbízható nagyfeszültségű impulzustrafót készíteni. Létezik viszont elérhető kész megoldás, nevezetesen a tévévevők sorkimenő transzformátora es a gépkocsi gyújtótrafó. Mindkét alkatrész kiforrott gyártás-

5.1. A közös a/katrészekro/ Megismerve a 2.4 fejezet táblázatál és annak előzményeit, nem volt kétséges, hogy affi8tőrépítés vonatkozásában is az impulzustrafós megoldást választjuk. Abban is biztosak voltunk, hogy házilagos körülmények között ~ de még gyakorta ipari környezetben is ~

72

11. ábra

technológiájú, és nagy megbizhatóságú a maga kömyezetében, mi munkára fogjuk villanypásztor céljaira is (4. kép). A sorkimenövei az [I]-ben részletesen megismerkedrunk, és arra a sajnálatos megállapításra jutottunk, hogy a levegö-ionizátorokban az un. újgenerációs sorkimenők felhasználása nem lehetséges. Azért is éreztük fájó pontnak, mert a eRT készülékek leeserélése "lapos tévé"-re tömegesen teszi ..hozzáférhetővé" ezen alkatrészeket. Megnyugvással jelenthetjük ki, hogy villanypásztorba viszont ~ ha némi megfontolással is ~ be tudjuk építeni azokat. A másik ~ s talán az ilyen eélra leggyakrabban használt ~ fő alkatrészünk a gépkocsi gyújtótrafó lesz. Ez az olykor termetes alkatelem az autók gyúj tógyertyája számára állítja elő az akár 10 ... 20 kV körüli nagyfeszültséget. Minthogy a mai modem autók gyújtása már nemigen hasonUt az azt megelöző hosszú korszak megoldásához, igy azok a gyújtótrafók is "várják" újrahasznosítási lehetőségeiket. A klasszikus gyújtótrafó egy olaljal kitöltött, hermetikusan lezárt hengeres fémtokba szerelt, nyitolt mágneskörü, lemezelt autotranszformátor. (Ezt a szakkifejezést itt a takaréktrallszformátor szinonimájaként használjuk, s épí tőelem

RT ÉK '13

1

15

Trafó

nem az "autóba való" - amúgy igaztulajdonságát jelöl i.) Szerkezeti felépitését a 11. ábrán láthatjuk. A 12 V-ról üzemelő, csekély menetszámú primer tekercsének eJlenállása I ohm alan van. A primer egy ponton közös a nagy menetszámú szekunderrel. A nyitott mágneskör adja a transzfonnátor nagy bclsöcllenállását, s teszi egyben alkalmazását. biztonságossá ebbéli (Megjegyezzük, hogy a mai tln. "ceruza" gyújtótrafók, amelyet trafómodulnak is hivnak, a gyújtásve7.érlő rendszer részét képezik és elektronikát is tartalmaznak, valamint zán mágnesköruek.)

ei 15 A

i 12V

f,.,J N,omógomb

Zl

ak" G)'$rtya

-:=' ----

1'l

12. ábra

T

C~ : 220.

"

Dl lN4002

U,

5.2. A közös áramkörök

-----

B;

,

1';220. '

L2

-----

>

ov

~

~

ov

O,

C3

C.

""

2200

GNO

lN4002 13. ábra

O

rt. T

I

• •

•

t'

O

•

O

•• O

14. ábra

230

v_ B

15. ábra

RT ÉK '13

A hagyományos trafóhoz legkedveautóbontókban juthatunk hozzá. Mcgvásárlása elött egy ellenállásmérésseI győződjünk meg annak "épsegéröl": az ohmmérö egyik kivezetését tegyük a gyúj tókábel helyére, a másikat a pozitiv, vagy negativ kivezetésre! A mutatott értéknek néhány kiloohm nagyságúnak kell lennie. Pontos értéke számunkra közömbös, és trafóként változó is. A nagyobb ellenállásérték nagyobb kimenöfeszültséget ad, de azt meg úgyis "kordában" fogjuk tartani. Működési ellenőrzését pl. a 12. ábra szerint vegezhetjük cl, ami azért már kellő odafigyelést igényel a nagyfeszültségjclenléte miatt. zőbben

Ez a besorolásunk kissé önkényesnek hathat, hiszen a különböző elektronikai megoldásaink is számos .. kÖzős áramkört" tartalmaznak, mégsem itt tárgyaIjuk öket. Funkciójuk okán tényleg közösek, de kapcsolásonként apró reszleteiben eltérnek. Ami valamennyi kapesolásunkhoz közösen ajánlon, az a tápellátás akkor, ha villanypásztorunkat hálózatról kívánjuk üzemeltetni. Tápcgységünk terhclhetósége akkora, hogy a bemutatott áramkörök bánnelyikét képes kiszolgálni . Az egységes hálózati tápegység elvi rajzát a 13. ábrán láthatjuk. A tápáramkör stabilizálatlan, mert tapasztalataink szerint felesleges stabilizáló elektronikát bevezetni, az eredmény ezzel a megoldással is "ütös" tud lenni. A kis (3 VA-es) nyáktrafó 2 x9 V-os tekeresének feszül tségét egyszerűen egyenirányitjuk és puffereljük. A primer körben viszont zavarszűrő egyseget találunk, melyet a táplálandó áramkör impulzusűze mének a hálózatra való esetleges visszahatása miatt célszeru alkalmazni. A meg"alósítása soron sem kell kétségbe esni, mert erre a helyre pl. a tevékészülékböl, vagy roncs számítógép-tápegységböl kitennelhetö kész ár.tmköri egységet alkalmaztunk. A villanypasztor-elektronikák készítése sonin a szcrzőnek rendcJkezésre állt egy leselejtezett szinestévé-..alaplap", amibő l szinte minden lényeges rész hasznosításra került. A tápegység konkrét ki vitelezéséhez a nyáktervet a 14. ábrán. míg beültetési rajzát a 15. ábrán adjuk meg. Tennészetszeruleg - ffileg a tápegységeknél - ahány amatórfiók, annyi ki viteli megoldás létezhct, ajánlatunk esak egy a sok lehetséges megjelenési fonna

73

közül. A megépített prototípust az 5. kép ábrázolja. Van még egy áramköri egység, amit ebbe a fejezetbe soroltunk. Impulzustrafós megoldást választottunk, s azt kapcsolni , vezérelni, "meghajtani" kell. Megoldási lehetőségeit tekintve számtalan közel egyenértékű megoldás létezik. Ezek kőzül a 16. á brán adunk közre egy kipróbált csokorra valót. A 16.a-t61 16.c-ig MOSFET-es, míg a !6.d-től a 16.f-ig bipoláris tranzisztoros megoldásokat látunk. Magyarázatra nemigen szorulnak, a későbbi aramköreinkhez ezek közül választunk, s ha kell megfontolás az ábrához, ott megtesszük.

6. Variációk villanypásztorra 5. kép

6.1. Az alapváltozat

GylljlÓtr.!lló

u,

I

(15)

"

"

dl

U,

,, ZF1S* ,

,

IRF640

(15)

"

"

..L

,

2 X lN4006

(1 SJ

U,

BU326

I

2N2222

ol

lOO"I

U,

lN4007

I

(15)

22

'W

(l,

(l'

lN4007

BU326, 2N3055 lN4006

IRFPS40

U,

(1SI

"

BU326

16. ábra

74

"'o C'

820

Gyujl6tr.!lló

I

BFY34

, ZY200

Ha visszaemlékszünk a HVPPS rendszereket taglaló fejezerunkre , ott energiatároló elemként a ko ndenzátor (kimeneti impulzustrafóval, vagy anélkül) mindig előfordult. Ettől eltérően elő­ ször a kondenzátort mellözve, csupán kimeneti transzfonnátort használunk. Ennek energiatárolási problémáiról szóltunk, de az áramkör egyszeru kivitele és olcs6sága szinte kínálja magát az amatömek, így mi sem térünk ki eló-

'c. Kiinduló áramköriink elvi rajzát a

17. á brá n láthatjuk. Az áramköri képlet igen egyszeri.i: alaposzcillátor + meghaj tó fokozat + impulzustrafó = villanypásztor. Az alaposzcillátor mű­ veleti eTÖsitős megoldású, 12 V-os egy· telepes táplálással. A ,,kétágú" visszacsatoló hálózat és CI alakitia ki a kívánt keskeny impulzusokat. Mindkét ágban egy-egy potenciométer is talál· ható, amelyek közül Pl a frekvenciát 615 mHz és 1 Hz közölt, mig P2 az impulzus szélességet 40 ... 100 ms között szabályozza. Az impulzusok meglétét 02 felvillanásai mutatják. Látszólag az is értelmetlen, hogy dual OPA-t (LM358) alkalmazunk, mikor úgy is csak a felét használjuk. A közismert "szingli" OPA-k (pl. 741, TL071 stb.) bcmeneti fokozata egytelepes táplálás esetén nem teszi lehetövé a "rail to rai!" üzemet, az LM358 pnp tranzisztoros differenc i á l erősitöje azonban O-ig vezérelhető, így a meghajtó fokozat közvetlenül tudja fogadni a "táptól-tápig" előál l ó impulzusokat. Az impulzustrafó meghajtó fokozata a 16.d ábra szerinti, mclyben mindenképpen nagyfeszültségű (pl. az áb· RT ÉK '13

lN4002

112 LM358

Al "'lk

CS

I 1<"" I

C4' 220 u

A31501t !---<:::>--!__

,- ,

•

2N2218

,,

R'"

p2 10 k 3t>6

foo ,

D' R

,

"'lk

C, 101.1

!

J..

'''' k

d'

(15)

To

R7100

~

$

R2

DS

BFY34,

3.

ZF10 Oyújt61rafó

. 12V U,

C3

R"

4700 u

'" "" ,."

R'

'" Re " D' "

C'"

t-

R'

''''

lN4007

+--~~~~~--~~~--~~ · . Iásd IlSzÖVGgbenl

a)

FeIOlnézetl

O'

OREGA

40337·69 PT90A90

O' 0

3

, , ,O O

BU326, D209L. STl803

2

.12 V

~T.~iEi=::;:=l- Nagylesz.

"O

kezők.

'O 'O 'O

FOCUS

bl

G,

O

ORION sorIumanb T2155 mb(

, - ---i,o<> BYW36 4

o

,O

nerát a kimeneten. (Azt azert meg kell jegyeznünk, hogy Icrhelhctösege ennek okán korántsem egyenértékü a gyújtótrafóeval, de eleve kis "hat6távolságú" berendezéseket készítünk.) A 17.b ábr á n ennek elvi megoldását látjuk. Egy ORION tévében (ezúttal sajnos japán gyártmánYTÓl van sz6, nem pedig a nagy múltú hazai gyár termekéről) használt OREGA gyártmányú sorkimenö rendszerbe illesztéset láthatjuk, de hasonl6an kell eljárnunk bámlCly más tipus esetén is. Ehhez persze szükségünk lesz a tévévevő kapcsolási rajzáTa is, ami nagyban megkönnyíti a sorkimenő kivezetéseinek beazonositásat. Néhány mérésscl es próbával persze e nélkül is célhoz érhetnek a nagyobb türelemmel rendel-

o

0100

Cloo

3

,

BO C BU""

Rl00 10

I

~

'"

0101

Sonumenfl traló (részlet)

17. ábra

rán megadott és a tévékben használalOS) legyen. Alapesetben impulzustrafóval találkozunk, de kapcsolásunk kiválóan működik a már sokadszor emle-

getett televízió sorkimenövei is, Az, hOb'Y a kiöntött sonrafó egyenirányító egységet is tartalmaz, most nem zavaró, hiszen pozitív állású impulzusokat gc-

A kapcsoló fokozat védelmét szolgálja a 03 és a C2, az alaphannonikuson túli nagy impulzustüskék csillapítása által. A C2-! az alkalmazott impulzustrafóhoz kell igazítani; beállítása csak oszcitloszkópos vizsgálattal lehetséges. Tulajdonképpen a rcndszcrtcch· nikai fejezetünkben ismertetett RFI szűrő részét képezi. Fontos szerepe van még a 06, C4 áramköri elemeknek. Feladatuk az alaposzcillátomak a kapcsoló fokozatt61 való tapoldali izolálása, s egyben védik az IC-I. A C4 pufferelemet akkorara válasszuk csak, hogya kapcsol6 fokozat nagy "áramrángásai" az alaposzcillátor frekvenciáját ne húzzák el. Értéke a rajzon csak irányadó, az adott gyújt6trafóhoz kell igazitani. (Ha túl kicsi, akkor a frekvenciát befolyasolja T2 müködése, ha túl nagy, akkor a kikapcsolas után is sokáig működik a be-

o 00

o

=

O

=

18. ábra

AT ÉK '13

75

r.! BU326

19. ábra

rendezes, ami pl. javításnal "meglepetéseket" okozhaL) Akkumulátoros üzemnél lehet jelentösége
körei számára. Jelen esetben az impulzustmfó müködéset (azaz a nagyfeszültség meglétét) indikáljuk DI OO, ClOO, RIOO, DIO I alkatelemek segítségével. Amennyiben ezt a megoldást választj uk, szükségtelen 8Z R6 es a D2 beül tetése. Gondos kivitelezés után e l őször az alaposzcillátor jellemzöit állítsuk be a kivánt értékre a PI , ill. a P2 segítségevcI! Ehhez digitális oszcilloszkópra lesz szükségünk, melynek hiányában nem követünk el nagy hibát, ha kezdetnek a potenciométereket középállásba csavarjuk. (Ekkor a mért kitöltési tenyezö 6% volt). Minden további állítás a telepítési tenyezöktől is fiigg, me· Iyekrő l részletesen énekeztünk. Csak példaként említjük, hogy az állat "szoktatásakor" magasabb fre kvenciát szoktak választani (dacolva a szabvá-

nyokkal is), majd ,.ismétlő oltásként" már az alacsony frekvencia is elegendö. Ugyanigy az impulzusszelesség (s ezzel összefüggésben a nagyfeszültség értéke) is a regulázandó állat fajtájától, tennészetétől függhet. A frekvencia értéke szkóp nélkül is 02 okanjól megfigyelhető, illetve időmérö eszközzel pontosítható. A kapcsoló fokozatot úgy ell enőrizhetjük, hogy aTc kivezetés és a táp kőzé egy 12 V-os izzót kötünk, S annak felvilJanásaijelzik a teljes vezérlő elektronikank müködőképességét. Ezt köve tőcn kössük cS3.k rá a gyújtótrafóI, vagy sorkimenől. Erdcmi változáSI csak az áramfeJvétel növekedésében kell tapasztalnunk, amely nem haladhatja mcg az 500 mA-t. Tekintette/ az ekkor márjelen levö nagyfesziiltségre. minden lépésünket (beállítás. méres) alaposan gondoljuk at, nagyon

6.2. Az. alapváltozat elkészítése, beállítása KapcsoJasunk nyáktervét a t8. ábrán, mig beültetési rajzát a 19. ábrá n láthatjuk. Utóbbit láthatóan a sorki menős változathoz készítettünk, de a jelölt vonal mentén a nyomtatott lemez elvághaló és közvetlenül a gyújtólrafóhoz is illeszthetö. Ehhez Tc ponton a TI kollekwra is ki van vezetve. További érde· kessége a megoldásunknak, hogya sorkimenő lehetőségeit az alaprendeltetésén túl is kihasznaljuk, annak okán, hogy számtalan segédtekerccsel rendelkezik. Ezek az impulzustekercsek az eredeti rendeltetésük szerint különböző tápfeszültségértéket adtak a vevö áram-

76

6, kép RT ÉK '13

Ol'oloson járjlInk el és lartSllk be o bizlon.sági előírásokal.' A nag}jeszüllség kimlllatasára nem elegans - és veszélyes volta mialljöleg nem szakszerű - a kimeneti pom földre zarasakor kelelkező nag;fes=üllsegli ív létrehozasa (sdkroszkóp)! Kísérleleink során egy hálózati ellenörzö glimmlámpá! - melyel leválaszlOllunk soros el1enál1ásától - kötöttünk parhuzamosan egy 18-20 kohm12 W-os ellenállással. Ez az elrendezés ugyanolyan ívet huz a kimenet és a fó ld között, de biztonságosabb, s a lámpa relvillamisai az impulzus erossegét is indikálják. Ezt az elrendezést a végleges dobozolásnál is felhasználhatjuk, beiktatvn a kimenet és a kerítés közé. Ennek kapcsán említünk még egy ökölszabályt Jelcntös hibatanománynyal ugyan, de elmondhatjuk, hogy minden kb. iO mm-es villamos iv iO kV feszültségnek felel meg. Az elkészült alapváltozat az 6. képen látható.

6.3. A kettős

üzemű

választhatunk. Az "l" állásaban direkt (folyamatos) üzemü, miként az elöző változat is volt. A kapcsolót átkapcsolva ..2"-es állásba. a villanypásztor csak akkor fog ..rázni", ha azt az állat ('?) megérinti. Ez az ún. érintéses üzem. amely kiváltképp energiatakarékossági szempontból hasznos szamunkra. Nézzük a részleteket konkrétabban! Az alaposzcillátor (IC és környezete) ez esetben az 555-ösre épül , a szokásos aSlabil üzemü beállításban. A rrek venciameghatároz6 RC tag ellenállás része itt is "kétágú", lehetövé téve a frekvencia és az impulzusszélesség külön-külön történő szabályozását. Ennek köszönhetően a P 1 segitségével a frekvenciát 1••. 2,8 Hz közö tt, a P2-vel pedig az impulzusszélességet 1...10 ms közölt tudjuk változtatni. Megfigyelve ezeket az értékeket. láthatjuk. hogy teljesítjük a többször hivatkozott EU-s szabvány ide vonatkozó paramétereit. Az impulzusokra jellemző kis kitöItési tényezőt. azaz a jelentös aszimmetriál, a két ág nagyságrcndi érték különbsége adja, az elválasztásTÓI pedig a D3 és a TI gondoskodik . Az IC Reset bemenete (4. láb) azonban lehelövé teszi a tok kapuzását is amit - most előszőr ki is használunk. A kapcsoló .,1"-es állásában ez a kivezetés a szokásos mó-

változat

A 20. ábrán látható megoldás sok ujat mutat az alapváltozathoz képest. Az áramköri képlet mit sem változotl, kivitelezésében azonban más leli. és szolgáltatásaiban is bővült berendezésünk. Egy kétáramkörös kapcsoló (Ka; Kb) segitségével kétféle üzemmód közül

ZF10

+ t2 lJ

BC162

'N40Q2

Dl

BC212

O'

1N4OO2

K.

•~

07

,

I. u,

"

"

555

33...' .

02(

3 OUT

6"

,

C2 100

~

bI

22k

C73'"

Kb

R2 SkS

7

DIS

THR' GNO ClR lA I 5 2

RI

oe

R7

lk

R

CI ' 2200

~

R.

J"

x 1N5400 05

T'C )

T3 ~ ol

2

don a magas szintre van kötve, az oszcillació ily módon fo lyamatos. A gyiLjtótrafót most egy egyfokozatú MOSFET-es áramkör hajtja meg a 16.a ábra szerint. A 08, C4, C5 szerepéTÖl az alapváltozatnál részletesen szóltunk, fe ladatuk in is ugyanaz. Kapcsoljuk most át Ka és a Kb kapcsolót ,,2"-es állásba. Az IC Resel bemenete az R8-on keresztül testelve van. az oszcillátor nem müködik. Az impulzustrafó most a 05, 06 diódakon keresztül kap tápreszültséget, de minden nyugalomban van. A karámvezelék érintése esetén - mivel autotrafóról van 5zó - a szckunderárnm a primerkörön is átfolyik és a két diódán nyitófeszültség esik. Ez a kb. 1,5 V-os feszültségesés nyitja T4 tranzisztort. Ennek telitésbe vezérlése a n-at nyitia és az IC4. kivezetését tápfeszültsegre emeli. Ennek következményeképpen az oszcilláeió beindul és minden a rolyamatos üzem szerint történik. a karám .,ráz·'. A tranzisztorok gyors élváltását e7 segíti elő. Amint az állat elhagyja a kerítést, az áramkör ismét leáll. Az érintési ellenállás 2 Mohmig biztosan beindítja az oszcillációt. (Kísérleteinknél még 10 Mohm felett is müködött.) Kényelmi szolgáltatásként in is megtaláljuk az impulzuskijelzést (DO) és az akkumu· lálor lemerülési kijelzés! (02).

ff'

03 ,y! 1'1N4 '48 R3' 470 k

:!- PI

r

IM

C3 SSOn ... lu MKT

;!:.C4

TI

(I~

C5

~ oou I l00n

IRFP460

T.

BCt82 AS

~ P2

IOk

R" lk

I 100 I

72

~D

QRO

470

'~

00

c$)

o

(I) KI

Re

C. 220 n 830 V

D'

.k8

G

os

'N4007

o

...L . ' lásd ft szOvegben!

IRFP460

20. ábra

RT ÉK "3

77

&I. A kettós üzemű változat elkészítése, beáffítása

Az áramkör elkészítésehez ezúttal is dokumentációval járulunk hozzá. A nyáktervct a 21. ábrán láthaljuk, a beültetést pedig a 22. ábra mutatja. Az clőzö ámmkörunkhöz hasonlóan az ammköri élesztést a nagyfeszültség jelenléte nélkű l végezzük el, mert a panel bemérhető a kapcsolók, a trafó bekötése nélkül is. Az alaposzeillátor ellenőr­ zéséhez kössük össze a Ka-a I pontot

egymással, es kapcsoljunk tápfeszültségre! Ha beültettük, akkor a DO rövid felvillanásai jelzik az impulzusok meglétét. Digitális oszci lloszkóppal az impulzusadatok pontosabban meghatározhatók. A meghajtó fokozat működését most is izzólámpával ellenőrizhetjük, amit a Ki és a + 12 V pont kőzé kell kőt­ ni. Az érintéses üzemmód ellenőrzésé­ hez most a Ka és az al pontot kössük össze! Az oszcillátor ekkor nem műkö­ dik. Egy néhány száz kiloohmos ellen-

21. ábra

22. ábra

78

állással a b2 pontot zárjuk testre! Az IC kimenetén az impulzusoknak meg keJ1 jelenniük. Amennyiben mindent rendben találtunk, akkor kössük rá a gyujtótrafót és kössük be a kapcsolót. A Ka és a Kb egy kétáramkörös kélállásu kapcsoló legyen! Némi kompromisszummal elegendő csupán Ka alkalmazása (egyámmkörős kivitel). Ekkor a gyUjtÓlrafó közvetlenül a b2 pontra kötendő. Ez azzal a csekély veszteséggel jár, hogya 05, 06 diódapáron eső feszü ltséggel alacsonyabb a végfok ml'tkődte­ tő feszültsége, valamint a T3, T4 ebben az üzemmódban is működik, jóJ1ehet hatásuk a Ka miatt nem érvényesül. Itt kell megjegyeznünk, hogya relatíve nagy áramlökések mian a két dióda 4 ... 10 A-es tipus legyen! Kipróbáltuk azaramkön IGBT kapcsolóval (G20N60B3D) is, s annyira beváltotta a hozzá füzö n reményeket, hogy ezt véglegesítettük (7. kép). Az áramkör fogyasztása 25/30 mA vol t az IGBT ,javára". A csupán impulzustrafót használó elektromos kerítésekre ez idáig két egyszeru példát mutattunk be, megismerve az ilyen típusú berendezések felépítését. A netes fórumokon ezeknek számtalan variációja megtalálható közel azonos szolgáltatással. A sort mi egy hannadik példával zárjuk, ahol visszatérünk a modem tévétrafóinak használatához. A 23. ábra áramkörének beállítási lehetőségei alapjaiban ehhez az alkatrészhez igazítonak. A működési frekvencia és az impulzusszélesség beállítására ezúttal két fUggel len IC-s fokozat szolgál, aslabil és monosatbil kapcsolási elrendezésben. Immáron talán megszokott módon a frekvenciát a Pl-gyel, az impulzushosszt a P2-vel tudjuk szabályozni. Az idözítök most - gondolván az akkumulátoros üzem megkövetelte minimális fogyasztás ra - CMOS vállozaruak. Ehhez igazodik a meghajtó fokozat kivitelezése. Az IC kimenetét kiegészítettük egy komplementer kapcsolófokozattal (néhány szakirodalom "Totem-Pole" néven említi, bár nem egészen az), és ez vezérli T3 kapcsolóegységet. Az ellenütemű meghajtás gondoskodik a gate kapacitás gyors feltöhéséről és kisütésérő l , amit az impulzusüzem megkövetel. Minden más vonatkozásban az elő­ ző kapcsolásokhoz adott tudnivalókat kövessük. Tennészetesen a klasszikus aut6-gyújtótranszfonnátorhoz is alkalmas a kapcsolás. Kísérletcinknél a l6.e ábra szerinti meghajtó fokozanal kiválóan üzemelt.

RTÉK'13

az elsö esetben "ereje" nem sok lesz a berendezésnek, s csak 100-200 m-es vezetéket táplálhatunk vele. Mivel kitűzött célként ez volt a minimális távolság, amit "vedeni" akartunk, így ezért mutattunk be csupán ennyire képes megoldásokat is. Visszatérve a kondenzátoros tipushoz, ebben a kategóriában is sok gyenge mmosegu és fáként veszélyeket magában hordozó kapcsolás lelhetö fel. A veszély abban áll, hogy a tároló kondenzátort nagyfeszültségre kell tölteni, majd azt a gyújtótrafóra periodikusan ..rásütögetni". A kondenzatorok feltöltésére a kapcsolások egy része közvetlenül a hálózati feszültséget használja, mint pl. a [4] és az [5]. Egyszeru és járható út, dc kiváltképp' veszélyes, ezért a szerző személy szerint nem támogatja az ilyenek építését és nem is mutatunk be ilyet! Bár a villanypásztor-technika eleve veszélyes, de van különbség az erösáramú hálózat közvetlen felhaszmllása és a gyengearamú technika nagyfeszühségü célra történö alkalmazása terén, ami a véletlen érintés élettani hatásait illeti. Ebben a müfajban "elegans"

7. kép

6.5. Energiatárolás kondenzátorral Következő kapcsolásunkat már - az elözöck ismeretében - az "útban a professzionális megoldások felé" je l zős szerkezettel is illethetnénk. Kezdő lépés ugyan az úton, de már - hasonlatosan a nagy HVPPS rendszerekhez - az energiatárolásra kondenzátort hasznalun.k. Végül is mi az alapvető hatásbeli különbség (az áramkörit lámi fogjuk) a csupán impulzustrafót használó es a kondenzátor + impulzustrafós megoldás között? A kimeneti feszültség 10 ... 20 kV-ig gond nel kül előáll mindkét esetben, csak az energiatárolás nem azonos. A használó nyelvére fordítva:

megoldás az, amelyik DC/DC konvertert használ a kondenzátor nagyfeszültségre történő töltésére. EZI lehet persze egyszerubben (takarékosabban) és precízebben is megoldani. Egy "arany középutas" megoldást láthatunk a 24. ábrán. A kapcsolás DCIDC konverter része egyszeru. de nem a legmodernebb technológiájú, mig a kapcsoló fokozat és annak vezérlése kimondottan takarékosnak mondható. Nézzük a müködési részleteket! A DC/DC konverter az 555-ös timeren alapul. Az IC asatbil beállításban erő­ sen aszimmetrikus - már-már impulzus - négyszögjelel generál, amelynek frekvenciáját az RI , az R2, a Dl és aCI alkatelem határozza meg meg. A rajzon megadott értékekkel a frekvencia 1,5 kHz. a kitöltési tényező 25%. Ennek a két adatnak a későbbiekben fontos szerepe lesz. Ez a jel kapcsolófokozatot (T) vezerel, amely aztán egy "fordítva" kötött kis hálózati transzformátorra kapcsolgatja a 12 V-os tápfeszültséget. A trafó (itt) szekunder oldalán létrejövő nagyfeszültségü impulzusokat Graetz híddal egyenirányitjuk, s a pufferelést maga az energiatároló (C5) kondenzátor oldja meg. Az impulzustrafó (Tr) - amely a tároló kondenzátorral sorba van kötve - kapcsolását a Th tirisztor végzi, amely egy relaxációs oszci llátor része is egyben. A hidegyenirányító feszültsége C3 kondenzátOM ís tölti, a R5, P elemeken keresztül. Ha a töltö feszültség eléri a 06 diak kb. 30 ... 32 V-os gyújtófeszültségét, az begyújtja a tirisztort. Ez a periodikusan ismétl ődő kapcsolási folyamat a gyujtótrafón keresztül kisüti a tároló kon-

BC182 02 1N4002

555C Rl

4

lk

Pl

o

R2

",,':--"''-,

4k7 7

Cl 1000 ,

R4


U,

·R

I---'j OIS 1C1

+:=

Ra

4k7

Dl

(.' TR

C,

c,·

22,

R'

'"

ou T 3

I--~ ' "'R GND 1

lOk

'"

,

CTR

GND 1 C3

"o

C,

"ooT

..L

,

CTR C,

"o

R' 160

!50

~ ~D3

IRF840 BC212

23. ábra

RTÉK '13

79

.12 V

.lJ,

B 300 mA

R'· 21<2

DO'

CO '00 o O

V R DIS IC O '"R OUT 3 R3 2 TR '00 GND CTR S C,· C2

7

ZF10

!'il.

RO

"

I 4

D' l N4148


100 n

4xBAI59,IN4936

IAF820 T"

555

ov T

02 ...05

>

g

N

~DB

X

CS' GyújlólrtJ.fó

Tf.!

I

R5

'

Th

P

,. R.

R4 OkO

C3 •

D.

", SOV

"o

GND BT151

.

BnSl

R7

" C, 470'

(Olak)

IRF820

.' lásd aszövegbon!

G

A K

1

0

I

E

S D G

24. ábra

denzáton. A nagy meredekségű aramváltozás (gyakorlatilag rövid ideig fennálló rovidza r) indukálja a kimeneten az akár 20 ... 30 kV énékű nagyfcsziiltségct. Az áramkörben R6 gondoskodik arról. hogya berendezés kikapcsolásakor a tároló kondenzátor kisü l-

jön, nélküle "nizós" elményben lehet részünk pl. beméréskor, javításkor. A

kapcsolási Iranziensck csillapítására való az R7 es a C4. Ez utóbbinak énéke 470 pF - 2,2 nF lehel.

6.6. A kondenzátoros energiBtáro/ású villanypásztor elkészítése, beállítása Ahogyan haladunk a komplex áramkö· rök alkalmazása felé, úgy válik azok bemérése is összetettebbé - s talán veszélyesebbé is. Mostani elektroni· kánk nyáktervét a 25. á brán, bei,iltetési rajzát a 26. ábrán láthatjuk. Ennek a dokumentáci6nak a közreadása is ön· kényesnek hathat, hiszen a felhasznált kis nyáklraf6 (TRI) tipusához igazodik, eltérő darab használatánál azon módosítani szükséges (8. kép). A mintakészülékben egy 1,5 VA-cs, 230 v. 400/8 V-os megvasárolhat6 tipust alkalmaztunk, ahhoz készült a dokumentáció. Beültetés után a DCIDC konverterrel kezdjük a beállitás t. Az ismertetett alkatrészek használata esetén csak a megadott impulzusadatokat kell leellen6rizni, ellenkező esetben gondolkodjunk egy kicsit visszafelé. Szeretnénk a szabvány előirásainak megfelelni. azaz a karám impulzusfrekvenciája l Hz körüli érték lehet. Az ennek megfelelő ismétlődési idő alan kell nekünk az energiatároló kondenzátort csúcsra töl teni. Ez a l ... I ,5 s időtartam igen

BO

o o 25. ábra

26. ábra

RT ÉK '13

8. kép sok akkor, ha a trafót a szokásos módon táplálnánk. Akkor viszont olyan nagy lenne annak aramfelvétele (DC-t kapesolgatunk rajta), hogy ilyen üzemmódról szó sem lehet. Kis kitöltesi tenyezőt kell választani. hogya ..kecske meg a káposzta esete" előálljon. Kis kitöltéssel pedig idöbe telik a kondenzator töltése. Ráadásul

azt hihetnenk, hogy hálózati trafóróllévén szó, azt 50 Hz-cl kellene táphilni. Nem így van! Meg ke ll találnunk a trafó ..kapcsolási rezonaneiáját", amely frekvenciaeneknél a legnagyobb fcszültséget adja le négyszőgjeles meghajtásnál. Meghatározása hanggenerátorral és oszcilloszkóppallehctségcs. Ez a frck-

27. ábra vcnciaénék 1... 5 kHz közé szokott esni. Az esetleges módositáshoz tanoz6 alkatrészekröl szóltunk. (PI. ha R I = I kohm. akkor a frekvencia 1,8 kHz és a kitöltcs 15% lesz). Tehát olyan frek· vencia- és kitöltesi énéket állítsunk be, amely l s alan az általunk mcgk.ívánt

2xBA159v

,

.12V

bl

c

lN4936 BYW36 stb.

TLC555CP A7 lk

OND

'20 2W

TS

1.

1.181,1

AlIl 450 v- T1'2

IFR630

SCl82

I

ca'

(15) (1)

1C2 Out 3 , TI
2 'A

c,'

C3

GNO

"'I

tOOO~

At5' .20 ,

,

ca ..,

T4

~

~

•

TC' ...l10 u

cc

A2

'Ok

,, A3

, 6

C2

laur

AS 'Ok

a ICI.

,." lN4148

A ,SO ,

"

02

L-'*______

T2 Ag

7

A4 Dl

A14 270 k

An

alÖYegben!

'"

®

Ala 10 k

00

L

,,,

--'-

'-'

A17

p 'Ok

ZPD4,7 G

•'"'

BTA12-600

IFA830

-'-

,, - ,,

".,.~ Th ,,

05

lonI

BC182

'Ok

3

C,

• •12V

A12

'30 ,

LM35B

510

elo

,

~~ ~,

_r~

AO

.

OT ~

AtS'

2

lN4148

BC182

T1

...

A'" .,.

A18

lk

BC212 ~sd /I

--~=,-'

C1FiI g .L~ 00

Al

oe lN4006

G

102

28. ábra

RTÉK '13

81

töltö fcsziiltségct adja a 12 V-os ágban, elfogadható ámmfelvétel mcJlen. Megjegyezzük, hogy azért lehetséges pl. 2 db csengötrafó haszmllatával 50 Hz-cs táplálással is töltö feszültséget ctöálHtani, csak hát a transzfonnátor mindig költséges dolog. Az invertcr-rész megépítése és üzembchcIyezése - mint azt lánuk - nemi megfon tolást igényel. A 27.8 áb ra pedig azt mutatja, hogy mién is kell a kapcsoló tranzisztomak nagyfeszültségű típusnak lennie. A teljes beméréshez el öszőr kössük az X pontra a tároló kondenzátor egyik fegyverzetet, mig a másikat egy 230 V/ 15 W-os egőn keresztül a fóldpontra. Csatlakoztassunk multimétert az X pontra, majd mérjünk feszültséget! Az oszcillátor fokozat működésének megfele l ően I-2 s-ként a kondenzátor feltöltődik, majd kisül . Az izzó ugyan nem világít. de ebben a bemérési szakaszban biztonsági okokból kikeruljük a gyújtótmfót. A feszültség - trafótól fliggöcn - akár 350 V is lehet. de ha már 150 V körűli, akkor biztosan jól működik berendezésünk (27.b ábra). Ezek után kössük rá (azégö helyen) a gyújtótrafót. és a már alkalmazon glimmlámpás módszerrel figyeljük meg a feszültségívek (szikrák) távolságát és gyakoriságát. Ez utóbbit a P segítségével úgy állitsuk be, hogy azok I ... I ,5 s-onként kövessék egymás!. Szükség esetén értékén módosítsunk. Akisütés előni pillanatban C5-őn mert feszültségböl a már megismert módon könnyen ki lehet számolni villanypásztorunk tárolt energiáját. In e l ő­ ször említjük a szikraköz kérdésé!. Általában kél helyen szokták használni (5]: a gyújtótrafó kimenete és a fóld közön, valamint a villanypásztor kimeneti pontja és a kerités csatlakozási pontja között. Lényeges szerepe az e l ső esetnek lehet. mert ez maximálja az esetleges túl nagy kimeneti feszültséget az általunk megkívánt JO kV-os én ékre. A szikraköz házilagosan is kivitc· lezhetö. Jól szigetelö anyagba rögzített, egymással kb. 10 mm-re szembe fordítou esztergált fémcsúcs lenne az ideális, dc két facsavar is megleszi; fontos a jó szigetelés. Abeszabályozott bcrendezésünk ámmfelvétele 50 mA volt a mintakészülék esetében. Vegezetül ennél a tipusnAI is megemlítjük, hogy kapcsolAsunk kipróbáltan müködik sorkimenó trafóval is, de annak bekötésénél oda kelt figyelni!

e3

82

67. VifJanypásztor szabályozó elektronikával VAlogatásunk utolsó darabjaként már egy félprofessz ionálisnak mondható, szabályozó elektronikával is rendelkező arnmkőn mutatunk be. Kapcsolási rajzát a 28. ábrán láthatjuk. melynek külön érdekessége. hogy bizonyos részletek elhagyásával a 24. ábran bemutatott készülék szolgAltatásaira egyszerűsíthe tö villanypasztorhoz juthatunk. Ami az áramköri részegysegeket illeti, azokat már jól ismerjük. csak ép. pen a kidolgozásuk egy fokkal precízebb. illetve ősszetettebb. Ez a tény azonban magával hozza a berendezés szolgáltatásának bövülését, ugyanak. kor abemérésének nehézségét is. Az ütemadó alaposzcillátorunk ismét műveleti erősítős megoldású, a már megismen egytelepes táplálásu munkapontbeál1itással. A visszacsatoló ág kialakltásábólláthatjuk, hogy újra e rősen aszimmetrikus (kis kitöltési tényezőjü) négyszöggenerátorról van szó, amely a kimenetén I Hz-es. 6%-os kitöltési tényezöjü kapcsolójelet ad. Ebben az esetben a frekvenciát nem tettük szabályozhatóvá, szükség csetén az R5 vagy a C2 értékét módosíthatjuk. Al ütemadó jele kétfelé ágazik el: egyrésll a T l-cn keresztül a kapcsoló fokozatot vezérli, másrészt T2 segitségével kapuzza a OClDC konverter oszcillátorát. A tároló kondenzátor (CS) töltésel tehát invenerrel oldjuk meg, melynek alappillére most a CMOS alapu 555-ös timer. Az időzítő IC kapuzhatóságát a 20. ábra kapcsán már kihasználtuk, csak ott a célunk volt más. Az inverter tölti az energiataroló kondenzáton, s ha az folyamatos űze· mü, akkor az a kisütés ideje alatt is fennáll. Ennek következtében a soros töltő ellenálláson tovább " pumpálja" a feszü ltségeI, vagy ha ellenállás nincs, akkor rövidzárra dolgoztatjuk a trafó szekunderét, igaz csak egy pillanatra. Korrektebb megoldás az, ha az invertert a kisütés idejére leállítjuk. Ezt a feladatot végzi el T2 . mikor is az IC Reset bemenetet az ütemadó jeiének megfelelócn testre húzza. Az invertcr oszci ltátora az ábrázolt alkatrészekkel 19 kHz frekvenciájú, kb. 50%-os kitöltési tényezőjű négyszögjelet ad beavatkozásmenles esetben (ld. később). A rajzon ugyan látunk egy opcionálisan beültethctő 0* diódát amely azt kis kitöltésüre változtatná, dc alapesetben hagyjuk figyelmen kívül! ACMOS

IC kimenctét egy komplementer tranzisztoros meghajtóval egészítettük ki, sze repéTŐl már szóltunk a 23. ábra kap. esán. Az invertcr feszültségnövelő transzfonnátora (Tri) abból a szempontból érdekes, hogy az - azt kővető szabályozó elektronikának köszönhetőcn - szinte barmi lehet (ld. később) . Alapváltozatnak egy .Junoszty" televi. zió mini sorkimenö trafójál használtuk, ehhez igazitotruk az inverter üzemi fre kveneiájá!. A traró szekunder fe· szültségét a 03, D4 egyen irányítja (vi· gyázzunk ez a feszül tség akár 1... 2 kV is lehet!), és az R 19-en keresztüllölti a tároló kondenzátort. Ebből a feszültsegböl az R 15. R 16, R I 7 feszültségosztó "mintát vesz", melyet IClib-böl kialakított komparátor hasonlít össze a 05 , P által meghatározot! referenciafeszültséggel. A komparátor kimcnete az idözítö ,.szabályozó feszültség" bemenetét (Voltage Control; 5. láb) vezérli a 02-n keresztül. Amikor a minta feszültség - a kimeneti feszül tség növekedésének kö· vetkezIében - eléri a beállítot! referenciát. a komparátor átbillen. Ekkor o ly módon befolyásolja IC2 működését. hogy jelentősen csökkentve a jel kitöltési tényezőjét, a kimeneti jel sem növekszik tovább, azaz kvázi stabil és be· állítható töltö feszültségünk lesz. Másképpen fogalmazva, adott mintavevő osztó csetén a referenciát meghatározó potenciométerrel a villanypásztor lárolt energiája szabályozható. Visszatérve az ütemadó és a T I funkciójához, azok egy makos kapcsolófokozatot (Th) vezérelnek, amely a tároló kondenzátor feszültségét másodpercenként a gyújtótrafóra "rásüti". A triak helyett megfelelö paraméterekkel rendelkező tirisztor (pl. BATI51) is alkalmazható, dc mivel a "változatosság gyönyörködtet", most triakOI ültettünk be. A kapcsolókörhcn látható L tekercs a tranziensek ..elnyelésére" hivatott, azaz az RFI szű rő részét képezi. Kivitelét tekintve egy kicsiny. kb. 13 ... 15 mm átmérőjű gyürűmagra tekercselt 6-7 menet legyen 0,4-0,5 mm-cs CUZ huzalból. (Aki a precizebb fogalmazást szereti, az anyaga: Neosid 17-732-22, a katalógus szerint.) Hasonlót készen is kitennclhctünk pl. PC tápegységekből.

6.8. A szabályozó e/ektronikás ké· szülék elkészftése, beállítása Az áramkör elkészítését ismét nyákterv (29. ábra) és beültetési rajz (30. ábra) segíti. Tekintve, hogy al egyes fo koza-

RTÉK '13

, o

--~-

8

~ lc!;'

8

L, OA; 00 O

o O

O

29. ábra

30. ábra

lok

működése

egymásra hat, azok be·

káppal mért frekvenciája 926 mHz volt tényező

mérése némi "logisztikai" átgondolás!

6%-05 kitöltési

igényel . különös tekintettel a veszély-

gyomanyos e RT oszci lloszk6ppal ebből mit sem látunk, a fényvonal rövid

helyzet elkerülésére. Előszőr az alapmegoldás vizsgálatát vezetjük le, majd az esetleges módosításokról szólunk. A beültetett áramkörünkct áramkorlátos tápegysegre kapcsoljuk, és még a

TrI. CS, Tr2 alkatrészI ne kössük be! Ekkor az alaposzcillátor és az inverter oszcillátora vizsgálható. Az ütemadó oszcillátor (ICIla) digitális oszcilloszRT ÉK '13

mellett. Ha-

"fclugrásai" már jÓl jelentenek azon túl, hogy ezt a tényt DO jelzi is számunkra. Biztosan mérhető viszont az inverterbeli oszcillátor (IC2) kimcncti jelalakja. Ahhoz, hogy folyamatos üzemétlássuk, zárjuk rövid re 1'2 B-E kivezetéseit! Ekkor a kimeneten kb. 19

kHz-es, 50 %-os kitöltesű negyszögjel regisztrálható (8 pont). Ha felengedjük a rövidzáraI, akkor az IC kapuzását figyelhetjük meg a 3 1.a áb r á n ak megfelelöcn (CH I az alaposzcillátor jele, C H2 a kapuzott invcrtcrheli oszcillátor). Most még a kom parátor hatása nem ervenyesül, annak kimenetén H szint van. Köve tkező lépésként kössük be a Tri-et és a CS-at. (A bemerés ebben a szakaszában a kondenzátor másik fegyverzetet ideiglenesen testre csatlakoztatjuk.) Itt essek szó az inverter feszültségnövelö transzformátoráról (Tri ). Mint látjuk, mintául sorkimenöt választottunk do kumentációs szinten, de re ngeteg kísérletet végeztünk, miközben kip róbáltunk többek között csőves rádió k hangkimenő transzformátorát, hálózati nyáktrafót (pl. a 24. ábra szerintit). Magunk is készíthetü nk pl. fazekmagos kivi telű impulzustrafót erre a célra, bár ehhez szükseges némi meretezési gyakorlat és biztonságos gyártástec hnológia. Az egyeként is hálózati vagy nagyfeszültségű technikában használatos trafóknál meg van az az elő n y, hogya biztonságos sz i getelésrő l nem kell gondoskodnunk, az "gyárilag" adott. Természetesen az inverter üzemi frekvenciáját az alkalmazott trafóhoz kell igazítani. Térjünk vissza a folyamat vizsgálatához! Működik az inverterunk is, R 19-en keresztül tölti CS-at. A mintavevő áramkör - m int feszü ltségosztó lcosztja a ki meneti feszültséget, ami összehasonlítódik a komparátor referenciajelével. A mintavevő osZló felső tagját ké t eltenállásb6l raktuk össze a pontosabb méretezhetöség miatt, és cl is akartuk kerülni a nagyfeszültsegű potenciométer alkalmazását. Amennyiben R l5 és R16 eredő értéke 740 kohm, akkor 300 V, ha 820 kohm, akkor 350 V a beállítható tö ltő feszültség felső határa. Motorindító kondenzáto rak alkalmazásával akár 450 V-ig elmehetü nk az osztó átméretezésével, amivel je l entő­ sen növe lhető (a négyzetes összcfiigges miatt) a tárolt energiánk. Szóba jöhet még a mikrohullámú sűtők kb. 2500 V-os szű rőkondenzátora is, bár azok tipikusan csak I pF ertekűe k , igy több da rab kellene belőlük. Multiméterrel mérjük a C8 feszültséget a P szabályozásának fiiggve nyeben. Ezzel egyidejűleg oszcilloszkóppal figyeljűk meg a B ponton akitöltési tényezö változását. M intakészülékün-

83

ket mérve nehany esetre a énékek adódtak: Kondenzátor feszültség M Kitöltési tényező

(%)

következő

70

170

350

8,5

30

52

Ezek után következzék a kapcsoló fokozat működésének ellenör.!:ése. Szabadítsuk fel CS testre kötött ágát és - imitálva a gyújtótrafót egy 230/ 15 W-os égőt iktassunk be az áramkörbe a trafó helyére. Most már a töltés-kisülés folyamat a C ponton szépen nyomon kövelhető hagyományos oszcilloszkóppal is. Azt figyeljük meg, hogy legnagyobb megkívánt feszü ltségnél is elegendö-e a töltési idő CS feltöltéséhez, vagy az inverter es/vagy alaposzcillátor frekvenciáján módosítani kell. A Jl.b es a 3J.c ábra 50 és 200 V-os beállított értékhez tanozó töltési folyamatot mutatják. Ugyanezen ábra d részlete az A es C pont egymishoz viszonyított állapotát szemlélteti 300 V-os töltö feszültség mellett. Az ábrák eleml..ésével jól megállapítható, hogy mcly töltő feszültség értéknél van az áramkömek "frekvenciatartaléka". Az áramfelvétel ekkor 75/ 160 mA volt. AmelUlyiben minden a leírtak szerint működik , csak akkor kőssük rá a gyújt6traf6t és végezzük el az ívhúzá-

9. kép sos terhelési próbát! Ebben a végleges összeállitásban a készülék áramfc\véteIc 300 V-os beállításban átlagosan 150 mA volt. Tekintve az alkalmazott felvezetök nagy kapcsolási sebességet, a rájuk szerelt piciny hűtőborda is csak jelképesnek tekinthető (9. kép), semmilyen alkatrész nem melegedhcl.

6.9. Módosítások

d)

c) 31.

84

ábra

Az áramkör elemzésenek rövid bevezetöjében említettük, hogy lehetséges az áramkör módosítása, vagy cgyszerusítése, amennyiben ezt a felépítest bonyolultnak találjuk. Minden az alábbiakban vázolt módosítás nem érinti a dokumentáció megváltoztatását, mert a nyáktcrvct úgyalakítottuk ki, hogy azok elvégezhetök legyenek. I. Amennyiben IC2 ncm CMOS változatú, akkor T3-T4 elhagyható, R3-at közvetlenül T5 gate-re kössük. 2. Amennyiben nem kívánunk az energiaszabályozó automatika elönyeivel ein i, azt a kapcsolásból elhagyhatjuk. Ehhez a következő egyszerűsítő RT EK '13

11. kép

módosításokat hajtsuk végre. Hagyjuk el a mimavevö és a komparátor alkatrészeit, viszont ültessük be O·-ot, miáltal az invertcr oszcillátor kis kitöltési tc-

10. kép

nyezöjüvé válik. (Ennek rontosságáról az e1özö áramkör kapcsán sz6ltunk) Elhagyhatjuk TI-I is és RII helyét zárjuk rövidre. Az alaposzcillátomál R4-et

UNI-T

Kézi PC-s oszciloszkóp

műszerek

- hordozható és asztali multiméterek - hőmérsékletmérők I infra - érintésvédelmi műszerek

oszciloszkóp + spektrum analizátor + multi méter üzemmódok

PC-s oszcilloszkóp - oszcilloszkóp - spekIrumanalizátor és - adatgyüjtő funkciókkal Műszerek

és méréstechnikai eszközök forgalmazása, karbantartása

www.globalfocus.hu Tel.: (1) 481-1233, (1) 481-1161 RT ÉK '13

85

cseréljük 100 ki loohmra, m iáltal a kitöltési tényező 32%-ra növekszik. A triak gyújtásához ekkor a szaggatottan és pirossal rajzolt differenciáló tagokat ültessük be (a nyákon van helyük, de külön nem jelöltük.) Ezzel az átalakítással a 24. ábráéval egyenértékű berendezéshez jutottunk, bizonyítva ugyanannak a szolgállatásnak az árdlTlköri változatosságát. 3. Amatőrt!pítesű berendezések nem fog lalkoznak - s konkrétan mi sem tesszük - a villanypásltor, mint meghaj tó generátor illesztesi kérdései vel. Amikor a tároló kondenzálOr energiája (itt CB) Tr2 transzfonnátoron keresztül kisül , akkor az energia nagy része a keritésbe jut. Amennyiben a kerítés terhelő impedanciája nem egyezik meg a kimeneti feszültségnövelő transzformátor (itt nem feltétlenül gyújtótrafóról van sz6) impedanciájával, akkor nincs loo%-os energiaátadás, az energia kis része reflektál6dik Tr2 primer tekercsébe. Ez pedig megfordítja a mágneses doméneket a trafóban és ellenfázisú forrásfeszültséget hoz létre, amelyet el kell disszipálni. Ha ezt a visszahat6 feszültséget nem disszipáljuk el, akkor az mint negatív feszültség visszareflektálódik a keritésbe. Ez a negatív feszültség megnövelné a keri tésben levö impulzus idötartamát, s ezzel a biztonsági kockázatot is. A [6] nyomán a C pontra kötendöcn szaggatottan és pirossal rajzoltunk be az áramkörbe egy lehetséges megoldást az iménti probléma kivédésére. A visszarcflektálód6 ellentétes polaritású feszültség kezdetben a töltő kondenzátorban tárol6dik, majd nyitófeszültségként szolgál Th számárd, így az disszipálja el. Az R* és D alkatrészek a tirisztor munkapont beállító elemei. Ennek a részáramkörnek konkrét kidolgozása további laborkísérleteket igényei, hogy annak gyakorlati haszna

igazolható legyen, tekintettel arra, hogy rövid "hat6távolságú" berendezésekkel foglalkozunk. Meg kell jegyeznünk, hogy ugyancsak [61 nyomán lehetséges a 28. ábra áramköri struktúráját (és nem konkrétan az áramkörei részleteit) másfajta szabályozási automatizmusra is kialakitani. A mi gondolatunkban a tárolt energia szabályozhat6ságát mutattuk be, a tápfeszültséget álland6nak tekintettük. A szabályozási elvet megtartva a kapcsolás átdolgozható arra a követelményre is, hogy egy fix kimeneti energia akkor is maradjon konstans, ha a tclepfeszültség (akkumulátoros üzem) elkezd csökkenni, majd egy, az akkura nézve kritikus határ elérésckor a készülék álljon le. Nagyszámú olvas6i érdeklödés esetén ennek a megoldásnak kidolgozására egy későbbi alkalommal visszatérünk.

•••

Az előző oldalakon négy különféle szolgáltatású és ennek megfelelő áramköri felép ítésű vi llanypásztor-elektronikát mutattunk be, melyeknek ilyenolyan változatai sok helyen megtalálhat6ak. Célunk az ismeretek rendszerezese volt, valamint az, hogy az elmélete t hogyan lehet már-már inkurrens, ennélfogva olcsó alkatrészekből a gyakorlatban megval6sítani. Valamenn),i áramköronk kivitelezésére javasol halö, hogy utónépítés eserén a kiválasz/otl teljes elektronikát jól szigetel/. idójórásálló kültéri műanyag dobozba szerelvényezziik. Ez utóbbi feltétlenül teljesitse az MSZ 806/1-76. (újabban az MSZ lEe 529) a min. lP55-ös v€detlségi fokozatra vonatkozó elóírásait! A dobozra jól olvasharóan helyezzük el a .. NAGYFESZOLTSÉGf" feliratotl A .szerelt elektronikai egységünket a gyújtótransz!ormótortól kezdódően speciális - és autóvillamossági boltokban

kapható - ún. gyújtókábellel kössiik össze a karámvezerékkel (10. kép). Ama/örviszonylatban a középkategóriás, fém I'ezelószállal rendelkezó tipust válasszunkl A dolog tennésze tébő l adódik, hogy valamennyi áramkör hosszú idejű viselkedésé ről nem tudunk beszámolni. Tartós üzem tekintetében egyetlen kivételt - a szerzönek a cikk megírására inspirációt adó Nagy László Al/ilo kollégája által elkészített - gyújt6trafóval működtetcIt alapváltozat "W..emi" tapasztalata jelenti. Az általa megépített berendezés másfél éves folyamatos működés mellett teljes egészében beváltotta a hozzá füzött reményeket. A rendelkezésünkre bocsátott fényképek még a telepített rendszert mutatják (11 . kép). Jelenleg a kerítésre sincs már szükség, a kutyák a "védett" útvonalat oly annyi ra tiszteletben tartják, hogy "rázós" cmlékképcik után azt villanypásztor hiányában sem közelítik meg. Tekintettel a téma változatos megvalósítási lehetöségeire, néhány további feldo lgozott példát a Rádiótechnika hasábjain szándékozunk közzé tenni. Végezetül a szerző köszönetet mond Gyúrii Atti/a úrnak az igényes tárgyfotók elkészítéséért. Irodalomjegyzék: 1 Nagymáté Cs. Dr. Nagymáté E. : f'. levegőionizátor; Aádi6technika Evköny·

ve 20n 93·121 o. 2. Vargyas Csaba Attila: Hasznos tanácsok

3.

4.

5. 6.

kerítést telepftók részére; Agárágazat J'v1ez6gazdaság: Havilap 2O'KI/4. (Netes forrás) Duleepa J. Thrimawithana: A Nevel Electric Fence Energizer, Design and Analysis (doktori értekezéS) Hobby Elektronika 2002/5. 161 o. Hobby Elektronika 2002/& 272. o. David L. Shaw. Gerald Q Wyatt: Electric Fence Charger; USA szabadalmi leírás

RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI

Régebbi

RAmOTECHNlKA.

~Elektronika lappéldányok, illetve a HE '9\ ' 9~ '93, '94, '95, '96, '97, '98, '99, 2000, '0\ ' O~ '03 és '04-es számainak nyák-filmlei is beszerezhetök, megrendelhetök a szerkesztt'iségben.

A

Címünk: Budapest XIII., Dagály u. 11. 1. em. Személyesen hétköznap 9-14 óra között. Postacím: RT vagy HE szerkesztósége 1374 Budapest, Pf. 603. E-maii : [email protected] Utazás el6ttérdemes telefonon érdekJ6dnj; 239-4932,239-4933/

Rádiótechnika és a Hobby Elektronika 2005 elötti számai egységesen 300 FVdb, a HE nyák-filmjei 250 FVdb áron.

RENDELJE MEG I RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI RENDELJE MEGI 3

86

AT ÉK '13

Megjelent a di -tális www.om~hu

•

•

RADIOTE~HNIKA ~ Itt keresse: • • • • • • •

"",

"

~

klváluztott

www.dimag.hu

letölhet6 elektronikus k iadvány

eI.ktronikus kl.dyán.,.

40 % -kal olcsóbb elektronikus fizetés nincs postaköltség környezetbarát gyors hozzáférés online vagy offline min. Win XP-s PC-n, Ap'ple iPAD-en, Androidos mObilon, tablagépen

Vásárlás, előfizetés, további információ:

...

www.dimag.hu '"

1I,1Uc. ( TK/lnu s:aetd~:~.ko: ••

,,"",u

•..,... -

Rádiótechnika

• I

iKf

.

"

4114

2012/01 IC_k. r..:!oo-ftI.tn)tIU villf: =C:eIIe I ....r I LXI

~76Kette

A. 100 ~:O.bb

t.:t "o: :.

'""

" ..... tlan.-ra

nCHhKA ............. _gaz .. Pro"'Dan

"~!U~t>I/I~ • ~.<"CI'''':llalt.ef

A·

•

Heon ro ••:..

.!UIf"I'" fldlll-4V.eteI

..... \ fl

-.. •

e'I<

~ •• I

HJ..

leChn'" 0 , eItUron .......... tór .. C8-radICIU

1IIe~!fI

ST6K.ta~.

,",h

• , "/l': .....

...

o

..

4o "

D

SIIAIt(

"

S_

Hangolásjelzők fejlődése

az izzólámpától a varázsszemig Borody Huba okJ. villamosmérnök, [email protected] Mi is ihlette ez/ a cikket? Az MTV 2012. jalluar 30-ali közwlitetl ,.Maradj ta/pon.''' c. mliveltsegi velélkedójén } '20

másodperc alall kellen is kiestek egy film/ányos feladvány miau, aminek fl

meghatározása pontosan így szólt: - Zöldfénye fIliolt így nel'ezték a 11011golásjefzó csövel a régi rádiákon .... (Négy belű is meg voll adva a válaszból.) Nos, többek kÖZl a póm/jim versenyzőknek is szól ez a= írás'!

1. A hangolásjelzök megjelenése Az ún, egyenes rendszerű rádi6készüiékckkel párhuzamosan megjelentek a szuper

rendszerű

készülékek. Az álta-

lam forráskent használt irodalom szerint ([l] és [2]) az egyenes vevök ipari gyanása 1925-töI1942-ig tanolt. míg a szuper rendszerű készülékek gyártása 1931-ben kezdődön Magyarországon. Vagyis volt egy 12 éves időszak, amikor párhuzamosan gyártanak egyenes és szuper rendszerű vevökészülékeket. Nyilván más-más árkategóriájú készülékekröl van sz6. A szuper rendszerű rádiók megjelenésével leegyszerűsö­ dött a rádióvevök állomásra hangolása. Az egyenes rendszerű vevőknél használni kellett az állomáskeresőt. az antennacsatoló\ (ez volt a hangerősza­ bályozó is, bár nem minden egyenes rendszerií vevő rendelkezett állítható antennacsatolóval) és a visszacsatoló gombOl (ezzel lehetett a maximális érzékenységet és a legjobb szelektivitást beállítani, ill. a hangerő! is lehetett vele szabályozni ott, ahol ncm volt állítható antennacsatoló). Vagyis egyszerre három, de minimum két gombot kellen tekergetni. A szuper rendszerű vevőkné l elég volt csak az állomáskeresőt forgatAz egyenesvevök használatát tovább nehezítette még az a körülmény is, hogya rádióállomások szaporodásával egyre nehezebb lett ezen készülékek kezelése. A vétel helyen egyre sű­ rűbben váltogatták egymást a kis és nagy térerejü állomások. Ez különösen akkor okozott problémát, ha a vevőnk­ kel éppen fl gyengébb állomást akartuk hallgatni. Gondoljunk a szinte kötele-

88

zőként beépített hullámcsapdára, mely az erős helyi adó gyengitésére (kiszürésére) szolgált. A szuperheterodin rendszerű rádióknál a több hangoltkör mian megnőn a rádiók szelektivitása, és a nagyfrekvenciás fokozatok számának növekedésével ugrásszerűen megnőtt a rádiók érzékenysége is. Állomáskeresés közben csak az állomásbcállitó gombot és a hangeröszabályozót kellett állítani. Ekkor vetődhctclt fe l az ún. "néma hangolás" igénye: azaz lecsavart hangerőszabályozó csetén is meg lehessen könnyen találni a keresett állomást, és pontosan rá lehessen hangolni a rádió!. Ne feledjük, minden szuper rendszerű rádió rendelkezett a rádióállomások neveit tanalmazó rádióskálával is! (Egye0 nesvevőknél általános volt a 180 -05 beosztású hangológomb, a készülékeknek csak egy részét szerelték fel az állomások neveit tartalmazó skáláva1.) Ha már .,némán" behangoltuk a rádiót, akkor be lehetett álHmni a kivánt hangerőt is. Tennészetesen az összes ismertetésre kerülő hangolásjelző tájékoztatol! az adott rádióállomásnak a vétel helyén létesítcutérerejéről is. A technika fej lő­ désével a hangolásjelzök ugyanúgy fejlődtek, mint a rádiók egyéb áramköri megoldásai és építőelemei, noha egy ideig egyazon évben előfordult akár mindháromféle hangolásjclző is a gyártott készülékekben (úgymint: hango16lámpás, neonesöves és műszeres). Az

6,

R3660

Hangoló

"m", 4 VIO,3 A

!J-

R35

6

~31i

.?~

Bb

.L'

T7 AC2 +250 V

~

AGC

R26 500 k

--- I-

R3450k "R33

<00

1. ábra

V

""

"OO

1937- 38 -as évben a vara;;ss;;em is bekerült negyedik megoldásként. A hangolásjelzőket minden esetben a feleTÖsítel!, demodulált és a hangfrekveneiás moduláeiótól megszűrt antennajei működlelte valamilycn úton-módon. Ez a jel tulajdonképpen a rádió automatikus eTÖsitésszabályz6 jele (AGC). hiszen egy vagy több változó meredekségű csövet vezérelt. (1lycn szabályzást kapott elsősorban a KF erősítöcsö, és rendszerint leosZIott szabályzójel kerüh a keveröcsöre.) Véleményem szerint különösen a vamzsszem előtti hangolásjelző megoldások ismenetése azért is lehet hasznos, mivel ezek egy része feledésbe merűlt. Sok fiatal nem is találkozhatott a korábbi megoldásokkal, mert kevés készüléktípusba építctték be azokat. A szakirodalomban csak rendkívül szűk körű leírás vagy magyarázat található a működésükrŐ1. Jelen irás azl tűzte ki célul, hogy megmutassa a fejlődés egyes f:izisai!, és segitse a régi készülékeket restaurálók munkáját.

2. Hangolólámpás (izz6Iámpás) hangolásjelző

Talán a legbonyolultabb megoldás, ami az 1936 és 1938 közön gyánon készülékekben fordul e lő ([ l J és [2]). Lényege, hogy egy kis jelzőizzó fényerejét változtatja az elektronika a demodulált antennajcl nagyságának megfelelően . Ajelzőizzó egyébként a rádióban a skalát megvilágító izzó hasonmása volt. Talán ennek a hangolásjelzőne k ismert IcgkevésbC a mű k ödése. Hogyan is mű­ ködön a jelző rendszer? Vizsgáljuk meg a Standard Imperator rádióban alkalmazott megoldást (I. ábra). Az ábrán csak a müködés megénéséhez fontos részletek láthatók. Nagy térerő (eTÖs állomás) vételekor a T7 jelü AC2 IÍpusú cső le van zárva, ezén az izzó maximális fényerövcl világít. Ha nincs antennajei vagy nagyon kis értékü, akkor a n rácsa nem kap negatív AGe feszültségcl. A eső vezet, (az R33 és az R34 alkotta osztón létrejövő feszültség megszabta munkapontnak megfelelő­ en), amikor is az anódján pozitív fe· RT ÉK '13

BY238

100

1. táblázat TIszta ohmos terhelés

10

AC

>

IT, mA

.. V, V/R. • 0.3",'«'

2. ábra

szültség van a fóldhöz képest. és az anódkörben levő trafó segítségével rövidre zárja az izzób61 és a vele sorba kötött ellenállásból álló tagot. Igy az izzó nem világít, legfeljebb parázslik, ami fontos lehet az erős állomásra való hangolás esetén a gyors reagáláshoz. (Ezl a trükköt egyébként még 20-30 évvel ezelőtt az izzól:\mpás reklámokban is alkalmazták.) A működés vizsgálatához(modellezéséhez) a 2. ábrá n látható kapcsolási elrendezést készítettem. Mely adatok vollak ismertek a Standard rádiókból? Sajnos esak a jelzöizzó alapparaméterei (4 Y/O,3 A) és a vezérlő elektroncső (T7: AC2) adatlapja. Ennek alapján készült el az ábrán bemutatott elrendezés. Az izzó ebben az esetben 6.3 V/O,3 A-es, az izz6val sorba kötve 10 és 100 ohmos ellenállás van, míg a transzformálOrt egy esengőreduktor helyettesíti. Az elektroncsövet egy BY238 dióda és egy ellenállásdekád modellezi. A mérési eredményeket az I . táblázat tartalmazza. Megjegyzések a mérési adaIOkhoz: az áram- és feszültségmérések olyan kéziműszcrrcl történtek, melyek a váltófcszültség pozitív és negatív félperiódusát is egyaránt mérik. (Feszültségmérő: GANZUNIY-3, árammérő: H&B MULTAVI-5.) Ezt külön ellenöriztcm és eszerint választottam ki a métÖműszereket. bár tudom, hogy valós effektívértéket mérő műszert kellett volna használnom! (Volt ilyenem. de meg1\~rt öseihez ... ) A "hangolólámpás" kifejezést az [I] irodalomból vettem ál. A hangol61ámpás hangolásjelző fogyasztása (hálózatból történő tcljesítményfclvétele) igen érdekesen alakul. Ugyanis minél erősebben világít az izzó, annál kisebb a teljesítményfclvétel és fordítva! Az eredeti elrendezésben sorba van kötve egy 60 ohmos és egy 6 ohmos ellenállás, valamint egy 4 V/O,3 A-es izzó. Ahhoz, hogy az izzó maximális fényetÖvcl világítson, U " (I · R)+ +4V, azaz 19,8+ 4 '"" 23,8 Y·os transzfonnátor-leágazáshoz kell kötni a rend-

RT ÉK '13

Félhullámú ohmos terhelés

U.... V

h,mA

UIuó, V

O

6

O

6

2,55

5

1.25

5,5

4,25

',4

3 5,5

6,5

• 3,6

' ,7 3,5

7,5

2,65

10

2,4

10

1,85

1,35

10,25

1,75

5,25

,.

I

szen. De ha az i7.2ó sötét, (mert az izz6t és a 6 Q-os ellenállást a trafó rövidre zárja) akkor J = UIR, azaz J:: 23,8/60 0,3966 A folyik. Vagyis, ha az izzó világít, akkor p:: 23,8·0.3 :: 7,14 W, ha az izzó sötét, akkor p = 23 ,8 ·0,3966 = :: 9,44 W a teljesítményfelvétcl. Tennészetesen ebben az értékben még nincs benne az AC2 cső ffitötcljesítmény-felvétele, ami 4 V-tal és 0,65 A-rel szá· molva, további 2,6 W-ot jelent. Végezetül szeretnék egy bűvös kifejezést leimi, amely ráillik erre a kapcsolási elrendezésre: ez a .. mágneses erösítő". Jelen esetben egy kis árammal, a T7 anódáramával vezércljük a sokkal nagyobb áramú izzólámpa áramát, egy transzformátor közbeiktatásával. Ezt az elvet használják pl. az EMG 1834- lI típusú hálózati feszültségstabilizátornban is. (A szerkesztö megjegyzése: a mágneses erősítő olyan tcljesítményerositő eszköz, amelyben végső soron kis egyenáramú teljesitményvál· toztatassal lehet létrehozni jóval nagyobb váltóáramú teljesítményváltozást. Az erősítés i folyamat II vasmag permeabilitásának változása áltaJ jön létre. Ajelenség és az eszkőzök egyszerű, de átfogó ismertetése pl. a [3l-ban olvasható.)

3. Neoncsöves hangolásjelzők Míg a hangolólámpás hangolásjelzős készülékek tipusváltozatainak száma elenyészöcn kicsi, (kellőt találtam) addig nconcsőves hangolásje lzővel tőbb típust is fclszereltek; Magyarországon tudomásom szerint hatféle rádióba került. Vajon miért? Az okok a követkczők lehetnek: sokkal egyszerűbb kapcsolási elrcndczés, elmarad a mágneses erősítő traf6ja (a biztonságos szigetclés problémájával együtt, hiszen a trafó kisfcszültségG

tekercse és a jellöizzó közvetlenül össze van kötve II hálózati feszültséggel). Továbbá összehasonlíthatatlanul kisebb fogyasztás, esztétikusabb látvány és könnyebb kiértékelhetöségjelIcmzi, mivel a fénycsík hosszát - ez függött a tércrotől - akar beosztással is cl lehetett látni. Ezzel szemen az izzó fényerejéhez nehéz volt bánnit is viszonyítani, mivel annak megitélése erősen függölI például a rádióhalIgatás helyén levő megvilágitástól! Ezeket az elönyöket azonban nem adták teljesen ingyen, hiszen egy új vákuumtcchnikai eszközt kelleti kifejleszteni és gyártani: a neoncsővet. ismereteim szerint a hazai készli.lékekbe kétféle tipusú neoncső kerü lt, úgymin! a VT2 és a VT8. A VT2 egyirányú, míg a VT8 szimmetrikus kitéritésü cső volt. A két típus közön kapcsolási elrendezésben ncm volt különbség, legfeljebb a gyújtó- és a vezérlő elektródával sorba kötött ellenállás értékekben volt eltérés.

t kép

__------~'"~--------4

2. kép

89

nél volt (egyirányú kitéritésü cső) vagy annak közepénel (szimmetrikus ki léntésű cső). Mindkét elektróda gyűrű alakban vette körül az egyenes katódo!. A hango l ásjelző rádióban történő alkalmazását a Philips Luxus S=uper készülékén, a 3. ábrá n mutatom be. Vagyis a katód fóldön. a segéd- vagy gyújtóelektróda 2 Mohmos ellenállással az anódfeszüllségrc kötve, míg a ve-

3. kép

, ~v

68' +250 V

2M lOk

9

a-

u -' o

4. ábra

2.a táblázat 4. kép

Az I. képen egy ismeretlen típusú, de müködő példányt láthatunk, a kísérleti beüzemeléséhez szükséges külső ellenállásokkal felszerelve. E darab előnye, hogy a cső sem kivül, scm belül nincs festve, így belső felépítése szemügyre vehető. A 2. kép az elterjedtebb, festett falu típusokból mutat be hánnat: a VT2 egyirányú, a VT8 szimmetrikus és a RRI45S egyirányu kijelző!. A demonstráeiós példányt műkö' dés közben a 3. és a 4. kép mutatja. A felvételek tanúsaga szerint a katód állapota hagy némi kívánnivalót maga után, ugyanis a világító fénycsík eléggé foltos! A hengeres üvegcső hosszában, a cső középvonalában helyezkedett el a katód, melyct fóldre (a tápegység negalív sarkához) kelleIt kötni. A cső alsó végc közelében volt a gyújtóanód (segédanód); ezt 2 Mohm köriili ellenálláson keresztül a pozitív anódfcszültségre kötötték. Ez az elektróda gyújtotta be a esövel. Volt egy alakra hasonló másik elektróda, ami vagy a katód alsó végé-

IJ!

~

~

J)' 500k AGC

!"

AF3

VT2 VTa

140

250

140

250

RR1 45S

125

250

"60'

I

G

\:17

,, ,

~oon ,,

tOOn

20k

",

2M

~on ~tO n

'" T20k Iloon

vr2

R,

OO,

' !ot. 7

3. ábra

90

Mér6elektr6da leszühsége maximális lényhosaznél, V

,335 V

----'- I-'

500

Mér6elektr6da leszühsége miniméIIs lényhossznál , V

zérlö elektróda 60 kohmos ellenálláson keresztül az AF3 , változó meredekségű cső anódkörében levő KF-trafó és a vele sorba kötött R. = 40 kohmos ellenállás közös pontjáról kapott táplálás!. Ezen a ponton levő feszü ltség értéke egy dologtÓl függött: az AF3 rácsára kerülö szabályozófeszültségtő l , vagyis a demodulált antennajel nagyságától. Erős állomás vételekor a cső lezárás felé volt szabályozva, anódárama kis értékű volt, így az Ra-n csak kis feszültségesés keletkezett. Az R~cz ellenállásra ekkor nagyobb feszül tség került, és a fénycsík hosszabb lett, jelezve a nagy antennajelet (erős állomást). Gyenge antennajeinél vagy állomás nélküli esetben a KF erősítőcső nagy árammal vezetett, az R.-n nagy volt a feszü ltség-

--- t-

~

Hangoléslelz6 típuss

"

esés, következésképpen az Rvez-re kisebb feszültség került. ennek hatására a fénycsík összezsugorodott. Akije l zőcső működéset azért érdemes körbejámi, mert az előbbiekből úgy tűnik, ez egy feszültségvezérelt eszköz, de nem az! Ugyanis a fénycsík hossza nem az elektróda feszültségtől függ, hanem az eleklródába befolyó áramlól'! (Igaz ugyan, hogy ez viszont az R, t>. és az U. u értékétől függ.) De hogyan? Nos, erre építettem egy mérő­ kapcsolást, ahol - katalógusadat nem lévén - fe lvettem Ra-t l Mohmra, Ro.z-t pedig 68 kohmra (szokásos értékek). A vizsgált csövek mindegyike használt, de működő darab volt. A mérési összeállítást a 4. ábra, mig a mérési eredményeket a 2.a t áblázat tartalmazza (RgyuJIMlektr6d = 2 Mohm, ~leI
RTÉK'13

4. Műszeres hangolásjelz6k

2.b tá blázat

Katód vltjgító honza, mm M~ektróda

6rama, mA

M..-aelektróda InzültHge, V

3. táblázat

.

Neon-

_.

Mir6-

Mir6-

e.6 InzünMge, elektróda 6rama, típusa V mA

°

- 27 lIA

140

0 ,1

144

0 ,2

145

0 ,3

148

0 ,4

1SO

0 ,5

100

VT2

r- 152 f-

VT8

1,3

°

- 2,5 pA

138

0,1 _

140

0,2

141

0,3

142

0,4

144

0,5

146

0,75

1SO

1

°

°

132

0,1

°

133

0,2

134

0 ,3

135

0 ,4

136

0 ,5

137

0,75

140

0,4

2,6

6,5

140

145

1SO

88'

, ,

Qu u_,

f/

,0-

+250V

2M

10'

o

5. á bra

feszü hségstabilizatomak.) Elkészítettem az 5. ábrán Latható mérési összeállítast. Az elözö ábrához képest csak a feszü ltségmérés helye változott. ill. beiktattunk egy árammérést. A mért áram- és feszültségadatok il 3. láblázatban találhatók. A mérési eredményekböl látható, hogy a neoncső típusától függetlenül , a fénycsík hossza csak az elektróda aramától függ. Ezt az áramot hivatott adott értéktartományon belülre korlátozni az Rvu ellenállás. Az áramkör fogyasztása nagyon csekély, hiszen a neoncsönek t1itöteljesítményre sincs szüksége. Találtam neoncsöves hangolasjelzőre egy gyári műszeres alkalmazást is, mégpedig a Philips GM-3121 tipusú GDD-jában, amibe 4662 típusú csövet építettek be.

1934 és 1939 között mintegy 14 féle hazai típust szereltek fel hangolásjelző műszerrel. A hangolásjelző eszközök tekintetében talán ez volt a legegyszerúbb megoldás. Egy lehetséges kapcsolási elrendezés a 6. ábrá n látható. Ezt a megoldast a Standard S:uper 36-os készülékben alkalmazták. A kapcsolas erős hasonlóságot mutat a neoncsöves hangolásjeJzöhoz, azzal az eltéréssel, hogya szabályozott KF erosÍlöcsö anódkörébcn levő KF-trafóval sorba kapcsolva most nem egy ellenállást taJáJunk, hanem egy mutatós műszert . Ez egy mai értelemben viszonylag érzéketlen alapműszer volt, általában 10 mA-es végkitéréssel. A műszer "fordítva" volt skálázva, vagyis a maximális műszerkitéréshez a jel nélküli állapot tartozott és viszont. A müszer a változó meredekségű KF erősítöcsö anódárarnat mutatta, mely az AGe feszültségtöl fUggon. azaz a demodulált antenna· jeltől. A mérökör szinte teljesítmenyfelvétel nélkül működött, leszamitva esetenként az alapmüszer megvilágítását szolgáló izzó fogyasztását. Érdekes lenne megtudni, hogy akkoriban mennyibe kerülhetett egy ilyen a l apműszer? Például hány neoncsővet lehetett volna kapni az áráért? Ne felejtsük el , ezek igazi alapmüszerek voltak és nem tucatdarab indikálOrmüszerek! A műszeres , neoncsöves és hangoló lám pás kijelzést az 1938-39 es évektöl a csöves rád i ókészűlékekbö] teljesen kiszorította a varazsszemes hangolásjelzö. De erről majd később. Azért nem ment fel edésbe a műszeres

"

AF3

1,35 _ -4,5 lIA

138

RT ÉK '13

0 ,75

158

46

RR145S

-

1

156

90

°

155

45

45

°

r1

]

AB2

---

L-

." ."

~

I---'

'-' ~

"" "

AGC

'M -'--

-----

~

~

Késlehetet1

'"

M

50'

""

""

"~Ok

.u,

.

""

.

ok

'"

'"

'"

",

'. -

1,55

6. á bra 91

kijelzés scm, mert átkerült a professzionális vevőkbc, ahol "S mérőnek" hivják és az antennajel nagyságát mutatja a vevőkészülék antennabemenetén. Rádióamatőr forgalmazásban , több más adat mellett, ez az S érték ad informaci ót az ellenállomás kezelőjének a vétel helyén levő jelnagyságról. A műszeres kijelző k másik továbbélési lehetőségét a fé l vezctős rádióvevők jelentik . Ugyanis közben ezek a műszerek indikátor műszerként olcsó tömegeikké váltak. (A szerkesztő megjegyzése: a modem vevőkbe hagyományos, mutatós mérőművet is egyre ritkábban építenek be. A helyüket átveszik a digitális display-k kvazianalóg sor- vagy oszlopkijelzői.)

Az 1937-38 as év volt az, amiko r egyazon időszakban gyártott rádióknól előford ul t mind a négyféle hangolásjelző megoldás, vagyis a felsoroltakon kívül megjelent a varázsszem is.

5. Varázsszemes

hangolásjelzők

1938-as megjelenése óta egyetlen hanmegoldás sem futott be ilyen hosszú és sikeres karriert, mint a varázsszem! 1939-től már nem is találkozunk más hangolásjclzö tipussal. Rádióteehnikai alkalmazásán kívűl hoszszan lehetne sorolni azon müszertechnikai alkalmazásait, ahol elsősorban indikátorként szerepelt. Müszeripari fe lhasználását részletesen ismerteti SimOf/csics László barátom és szerzőtár­ sam a következő írásban, melynek cime: "lilrá::sszem - \'arázsmérleg. a/kalmazások ". A varázsszem csodálatos zöld fényére még ma is sok idős rádióhallgató nosztalgiával emlékszik viszsza. Ez az eszköz mai szóhasználattal élve egy célorientált eszköz volt (mint a neon hangolásjelzöesö is). Felépítése, szerkezete olyan, hogy önállóan ellátja feladatát pár kiegészítő passzív alkatrész hozzáadásával. Vezérlését minden esetben a rádió AGe feszültsége adja, így müködtetése semmilyen egyéb kiegészítö erősítő elemet sem igényel, továbbá a vezérlése sem igényel teljesítményt. Utóbbi tulajdonsága teszi alkalmassá széleskörü műszeripari alkalma7.ását is. Legyengült állapota sem befolyásolja az egyébként jól műkődő rádió vagy mérőműszer müködőképességét, legfeljebb nehezen látható a mutatott fénysáv. Kivételt képez két eset: ha soros rutésü rádióban kiég a varázsszem fUté se, ekkor megszakad a rutőkör, illetve az az eset, amikor a csőbe még be van golásjelző

92

JelZO egység

! ErOSl!6 egység

St'Lstla'a

, 1

9

L~.lJ: I I

1--- - - 91

-j - --

l

!

i •

k

7. ábra

épitve egy hangfrekvenciás erősítő pentóda; ilyen pl. az EFM I és EFM II-es hangolásjelzö. A varázsszem "megvakul" kifejezést szokták használni, amikor a világító ernyő fo ltos, szigetes lesz, egye nl őtlenül világító részek keletkeznek. Ez különösen erös állomások gyakori hallgatásakor fordul elő ([4]). A Magyarországon gyártolI rádiókban 1938-39 -ben jelent meg az első varázsszem EM I típusjelzéssel. Ez volt az ún. lóhere típusú kijelző. Nevét a négy azonos érzékenységü fényszektorról kapta, amelyek négylevelű lóhere alakzatot mutattak. A cső fogyatékosságának tudható be, hogy a fényszektorok már - 5 V nál teljesen kinyíltak ([5]), és onnantól kezdve az eszköz nem adott in fonnaciót a hangolás pontosságáról. Ezen fogyatékosság kiküszöbölésére fejlesztették ki kettős érzékenységű utódját, az EM4-et, amely kb. 2 év leforgása alatt teljesen kiszorította az EM l-et. Érzékenyebb szektora - 5 V-nál nyílt ki teljesen, míg érzéketlenebb szektora csak - 16 V-nál. Az már csak hab a tortán. hogy egyetlen anódellenállás utólagos beépítésével az EM I tőkéletesen helyettesíthető, pótolható volt az EM4-gycl, mivel geometriai méreteik is egyeztek ([5]). Mint korábban írtam, ez a kettős érzékenység tette vonzóvá műszeripari alkalmazását is. Az EM4 diadalútja 1939-es megjelenésétől 1959-ig tartott. (Ez testvérek közt is 20 esztendö!) Szinte hihetetlen, hogy az EM80 novál hangolásjelzöcsö 1957-es megjelenése után még ké t évig, 1959~ig építettek novál csöves rádiókba EM4-es varázsszemet. (Összesen mintegy hat típusba.) Az EM 80 \Ípusú csőnel még meghagyták az eredeti felépítést, tehát hogy a világító festékanyag a csövön belül egy hajlított fémlemezre volt felvive. A későbbi novál hangolásjelzö csőveknél (EM 84, EM87) szakítottak ezzel a megoldással; a vilá-

gitó festék átkerült a cső belső űvegfa­ lára, hasonlóan a katódsugárcsövekhez. Alapvető különbség az összes nem novál csőfog l alatú varázssz.emhez képest, hogy azok mindegyikénél a kijelző egység a cső hom l okfelűletén volt, míg a novál foglalatú csöveknél átkerült a cső palástfelülctére. Ez a megoldás lehetővé tette a cső könnyebb mechanikai felerősítését pl. a skálaüveg mögé. Telepes varázsszem is készült. Ilyen volt a szubminiatür DM70, amely csak hét rádiótípusba kerűlt beépítésre. Létezett még a telepes DM21 is ([S]), de ebbő l nem került hazai gyártású készülekbe egy scm. A csodálatos fényü varázsszemes hangolásjelzők használatának végét a teljesen félvezetős felépí tésü szórakoztatóipari készülékek megjelenése okozta. Ezekben a készülékekben már nem állt rendelkezésre sem a 2S0 V-os anódfeszültség, sem a 6,3 V-os fútöfeszültség . Ezek nélkül viszont nem lehetett az eszközt müködtetni. Arról sem szabad megfeledkeznünk, hogya félvezetös eszközök szinte a bekapcsolás pillanatában üzemképesek, így senkinek sem lenne türelme még kb. fél percet várni a hangolásjelző bemelegedésére. Hálózati táplálású készülékekben még előford ultak (és talán ma is elöfordulnak) ún. fluoreszcens kijelzők , amelyek 2-3 V-os ru tőfeszültseggel és 40 V körüli anódfeszültseggel jól működnek és a bekapcsolás pillanatában üzemképesek. Kűlönlegességük, hogy nemcsak zölden, de akár vörös fénnyel is tudnak világítani (pl. magnóknál a felvetel vagy a túlvezérlés kijelzése) és különféle feliratokat es szimbólumokat is meg tudnakjeleníteni.

5.1. A varázsszem felépítése, múködése A varázsszem felépítését egy olyan kettős érzé kenységű cső (ilyen pl. az EM4) kiterített rajzán illusztrálom, ahol a csönek minden egyes alkatrésze fel van tüntetve, még azok is, melyek esetenként a csövön belül össze vannak kötve. A cső valóságos belső szerkezeti felépítése a [4J-ben igen részletesen megtalálható. A kettős érzékenységü varázsszem elvi belső felépítését a 7. ábra szemlélteti. Tulajdonképpen itt két csőrendszert látunk, melyeket a jobb áttekinthetőség miatt pontvonallal választottam szét. Ezek: "Erősítő egység" (rendszerint egy kettös trióda közösített vezérlőrnecsal) és egy "Jelző RTÉK '13

(vagy Indikátor) egység". Ez egy miniatür katódsugárcső tértöltő ráccsal, eltéritő lemezekkel és világító ernyővcI, fókuszaló elektródák nélkü!. A két csőfel katódja és mtese közös. Az elektródák elnevezései: f = fúlés, k = katód, g = vezérlőrács, g '= tértőltőrács, al és a l = anódok, S/I és SI) = eltérítő c1ektródak, L == világító ernyő. -

-

-

-

A fiités és a katód if. k) szerepe ismert. Vezérlőrács: (g). Erre vezetjük az AGC feszültséget, és ez vezérli jelen esetben a két darab anódra jutó elektronáramot. Anódok: egy (a) vagy két darab (a" al) van belőle attól függőcn, hogy milyen tipusú eszkőzről van szó. A két anód esetén az anódoknak mindig eltérő a méretük, ugyanis ezzel lehet elérni a két eltéritő rendszer ehérő érzékenységét. Az EM4-nél az egyik anód 3 mm. míg a másik 8 mm széles, a többi méretük egyezik. Ez azért hasznos, men így kis és nagy jeinél (kis és nagy AGC feszültség) is jóllátható indikkiót kapunk, nem kell még külőn a hangol ásjc1ző érzékenységét állítani. Az anódmunkaellenállások viSZOn! egyfonna énéküek. Tértöltőraes: (g). Legtöbb esetben lekötik a kijelző egység katódjához. Ha ki van vezetve, akkor segitségével az ernyő fénycrejet lehet vezérelni ugy, hogy közben nem változik a kijelzés nagysága. (PI . a vizsgált EM71 esetében 5 V nál már teljesen elsötétedett az ernyő.) Eltcri tő elektróda: (St). Ezt az elektródát késnek is nevezik; talán legjobban a katódsugárcső­ veknél használatos eltéritő elektródához (lemezhez) hasonlitható a feladata. Szinte majd minden esetben csövön belül össze van kötve azal és az a} jelü anóddal. Az EM4-es esönél a kések 0,5 mm átmerőjíi huzalok, és a keskenyebbik anódhoz tartozó kés benylilik teljes hoszszban aszélesebbik anódba is. Világító ernyő: (L). Ez egy speciális, a becsapódó elektronok hatására fénykibocsátó anyaggal bevont lemez, elsőso rban a régebbi vará7.5szemeknél, míg újabbaknál a cső üvegfelületére felvitt fénykibocsátó anyag,

RT ÉK '13

(mint a katódsugárcsöveknél). Az ernyő szine a bevonat anyagától függ. rcndszerint zöld. Ha az St elektródák feszültsége ki· sebb, mint az L ernyő feszül tsége. akkor a negativ töltésű elektronok az ernyő felé repülnek egy keskeny sávban, vagyis az ernyő nagy felülete sötét. Ha az St elektródák feszültsége nő. akkor az elektronok eltérülnek a kések (St) felé, és egyre nagyobb felülete fog világítani az ernyőnek. (Azaz ha a kések feszültsége növekszik, akkor az elektronok által elért vi lágító ernyöfelület megnő.) Itt lép be a működésbe a triódás erősítö, melynek anódja össze van kötve a késekkel. A lrióda·anódokon egy-egy munkaellenálhis van. értékük 100 kohm és 2.2 Mohm között változik cső­ típustól fliggöen. A trióda rácsan O körüli reszültség e5Ctén II cső nagy arammal vezet. ezért az anódellenalláson nagy lesz a feszültségesés, vagyis kis énékü lesz a késre jutó feszültség. Ennek következtében a világító ernyő nagy felülete sötét marad. - 5 V, illetve - 16 V feletti feszültség a triódákat lezárja. anódáramuk csökken, és ennek hatására megnö az anódfeszültségűk. A megnövekedett anódfeszültség rákerül a késrc, miáltal megnő az emyőn l evő fénysav. A varnzsszemek közü l talán a kosaras foglaJafÚ kettős érzékenységű EM4 a legnagyobb karriert befutott tipus. Kettős ér.lékenysége folytán kis és nagy AGe feszültség esetén is jól értékelhe tő kijelzést ad. Müszeripari elterjedése és használata is ennek rulajdoníthatÓ. Továbbá 200 mA-es fútőárama lehetövé tette "C" sorozatú 200 mA-es fútőáramu csövekkel soros fútőkörbcn való alkalmazását is. Ismereteim szerint scm a rimlock, scm a miniarurcsővekhez nem készült hangolásjelzö. Ezekben a nidiókban és az ún. 21-cs csövekkel készühekben is az alkalmazott varázsszem a jól beváll EM4 volt. (Bár a Lorenz gyár gyártott EM7l-es tipusjelzéssel 2 1-cs csöfoglalatú varázsszemet.) Meg kell emlitenünk akifejezetten te\epes rádiók varázsszemét. Egy tipus ismeretes: a DM2l ([5]), de ez tudomásom szerint nem kcrült fel használásra hazai épí tésű rádióban. Telepes rádióba és egyszenibb hálózati készülékekbe ha7.ánkban a DM70-et épitették be ([4]).

5.2. Egy kis statisztika Magyarországon 166 különféle típusú rádióba épitették a II különféle típusú varnzsszem valamelyikét. Ebböl a 166 típusból 99 féle tipusba az EM4 került, ami aztjelenti, hogy kereken a készülékek 60%-ában ez volt a hangolásjelzö! (Így 40% maradt a többi tíz csőtipusra.) Az viszont a kODstruktőrök ízlését dicséri, vagy a nosztalgiájukat mutatja, hogy 1956-57 között öt különböző tipusú, teljesen novátcsöves rádióba építettek EM4 varazsszemet!

5.3. Varázsszemek javíthat6sága Ezzel az igen aktuális témával is részletesen foglalkozik Simoncsies László már említett írása. Hazánkban is a félvezetős készülékek tömeges elterjedésével végleg megszünt mindenféle elektroncsőgyártas. Így sorra jelentek meg különféle leírások. hogya még ép fútőszálu és nem kontakthibás vagy nem zárlatos csöveket, melyeknek csak a katód vagy a ffitöszál emisszióvesz· tése a hibája, hogyan lehet javitani, regenerálni . A leírt módszerek megfelelően gondos végrehajtás esetén biztosan meghozzák a van vagy ígén javulást. Dc mi a helyzet a varázsszemekkel? A varlÍzsSzemeknél két hiba fordulhat e l ő , éspedig az, hogya világító ernyő "mcgvakul" , azaz többé-kevésbe elveszti fénykibocsátó képességet, ill. a kijelző rész katódja elveszti az emiszszióképességél. Esetleg mindkét hiba egyszerre lép fel. Ugyanis, ha az erösítő rész katódja lenne emisszióveszteu, akkor az ernyőn a világitó rész maximális méreru lenne, hiszen a7 erösítö resz anódján nem folyik áram, így nincs feszültségesés az anód munkaellenállásokon, tehát az eltéritési szög maximális lenne. és a csö rácsan keresztül nem lehetne vezérelni a világító szektor nagyságát. Az általam vizsgált 14 db EM 4 közül egy scm volt olyan, melyiknél az erősÍlőrész katódja gyengült volna le. Végül is a bajt két dolog okozhatja: úgymint a kijelző rész katódja emittáló képességének az elvesztése és/vagy a világító ernyöre (üvegfelületre) felvitt festékanyag fénykibocsátó képességének drasztikus csökkenése, elvesztése. Ide kapcsolható egy jelenség, melyet önkényesen "Mambó effektusnak" neveztem el. Miröl is van szó? Asokak által kedvelt Mambó magnetofonba épített EM 80 típusú varázsszemrÖI. Ez volt a magnó felvételi kivezérlésjelzője. Amíg a készülék új volt, rulajdo-

93

EM

~-

.oc

--~-

9. á bra

8. ábra nosa rengeteg felvételt készített vele. Aztán a házibulikoll cS:lk hallgatták a zenét. És most jön a lényeg: lejátszáskor mindig ki volt kapcsolva II varázsszem anód- és emyöfeszültsége. Csak a fútőfcszültségcl kapta meg a cső. Aztán esetleg évek múltán akartak újabb feJvetelt keszíteni a magn6val. Ekkor dcrüh ki. hogya varázsszem alig világit. Ugyanakkor az ernyőn semmilyen beégés vagy szigctképzódés nem volt látható, szinte vadonatujnak látszott a viJágítócmyö. A bajt az okozta. hogya vanlzsszcm kalódján a csögyánás utolsó filzisaban létrehozott egyatomos fém bárium emittáló réteg alatt egy szigetelő réteg keletkezett. A cső ugyan fel volt fűlve, dc anód feszü hség hiányában nem folyt semmiféle anód- illetve kalÓdáram. Ezt az üzemállapotot tartósan csak egyes speciális ipari csövek viselik el. Például a Valvo cég zöld bélyegzésü ipari sorozata ([6]). Tennészetesen az ipari csövek ám többszöröse volt a kommersz csövek :írának! Eme eszmefuttatást azért tartottam fontosnak leírni, mert biztos vagyok benne, hogy ezek a varázsszemek javíthatók a katód emissziójának helyreállításával! Végeztem méréseket egy szétszedett EM4-en, és a következőket lapasztaJtam. Az erösílŐ rész katódja 10 mm hosszU, és ehhez méréseim szerin! maximálisan 0,45 nlA-es anódáram lartozott Orácsfeszültsegnél. Katalógus szerint az emyöáram jó cső cselén 2 mA, amely értékhez mindössze 4,5 mm hosszú emitt:íló anyaggal bevont katódfelület tartozik. Tennészetesen a katódcsö azonos átmérőjű mindkét csörészben. Vagyis törvényszeru, hogya kijelzőrcsz katódja sokkal hamarabb

94

lesz emisszióvesztett, mint az erősítő­ rész katódja és ezáltal csökken a világító ernyő fénykibocsátó képessége! Méréseket végeztem 14 db EM4-en. Szerenesémre volt köztük egy, amelyikről biztosan tudtam, hogy vadonatuj darab. Két dolgot mértem katalógus szerinti beállitásban, ugymint az ernyöárnmot és az ernyő fénykibocsátását. A méréseket -30 V-os rácsfeszültségnél végeztem, vagyis ugy. hogy az ernyő teljes felülete világítson. A méréshez a Valvo cég ORP30 típusu edS fotoellenállását használtam, mivel ennek az eszköznek adatai rendelkezésre álltak a [6] irodalomban. A fotoellenállás 37 mm-es átméröjét egy alkalmas csőve l illesztettem a 27 mm átmérőjű EM4-hez. A két eszközt ütközésig összetoltam, hogy ha kell, reprodukáini lehessen a mérést. Kellemes ezen fotoellenállás azon tulajdonsága, hogy érLékelö felülete kör alaku, mint az EM 4 világitó ernyöje. Tulajdonképpen nem a szabványban előírt módon mértem a megvilágítás erősségét, melynek jele E, mértékegysége pedig a Lux. Viszont a méréseim ket vagy több varázsszem összehasonlításra biztosan megfelelöck. Nem hallgathatok el néhány, a pontos mérést befolyásoló további tényezót sem! Ezek: azűRP30 fotoellenállás maximális érzékenysége 670 nm-en van. Ez a spektrumvonal a narancssárga és a világos "örös közt helyezkedik eJ, vagyis nem tudható, hogya katód izzásából az ernyőn való esetleges tükrözödes mennyire hamisította meg a mért crtéket. Az eszköz cr7.ékenysége zöld fényre (525 nm-re) már csak 68%-a maximális érzekenységnek! További probléma, hogy zöld és zöld szÍnü ernyó között is van szemmel is érzékel he-

tő eltérés attól ftiggöen. hogy pontosan milyen vegyi összetételü volt az emyő­ re felvitt fénykibocsátó anyag. Csak a szines képcsövek megjelenésekor rögzÍlették a zőld fény hullámhosszát (a pirossal es a kékkel egyetemben). hogy a képcsövek szinvisszaadása megfeleljen a színes képbontó eszközök színeinek. A [6) katalógus az érzékelőn a tápfeszültség hatására átfolyó áram és a megvilágítás-erösség görbéit 2700 K-re adta meg. Ez a háztartási wolfrámszálas izzó sárgás fényének feIci meg. Az eszközre megadott érzekenység-karakterisztikasereg 50 V-os görbéjét meg kellett hosszabbítani. hogya kis értékű árnmokhoz tartozó megvilágítás-értékeket becsülni lehessen. Tudom, ez végképp szabálytalan! Összefoglalva. a mérés szerintem elég jó ahhoz, hogy megadja, melyik varázsszem világít jobban, de abszolút értelemben a megvi lágítási adatok nem használhatók. Az általam sorszámmal ellátott csöveken a megvilágítás erős­ ségének és a hozzátartozó ernyóáram mért értékeinek szóródása a 8. ábrán látható. A sorszámokhoz rendelt varázsszemek:

I . Vadonatúj Tungsram gyártásu EM4. 2. Használt Valvo gyártmányú EM4. 3. Új Tungsram EM4. 4. Használt, de igen jól világító Tungsram EM 4. 5. Használt, mérsékelten jól világító Tungsram EM4. 6. Régi ,.mély ablakos" Tungsram EM4. Korához képest meglepöcn jó. 7. Használható, nem foltos ernyöjü Tungsram EM4.

RTÉK '13

8. Tesla gyártmányú EM4N, lóhere kijclzésü; a használhat6sága határ-

""..

9. Tungsram EM4. Állandóan OAGe feszultségncl haszn;ilták. Ezért az sötét, dc - 30 V-nál igen szépen vi lágit az addig nem világitó szektor. Tungsram EM4; gyengén világít, az ernyő nem foltos. Tungsram EM 4: gyengén világít, az ernyő nem foltos. Régi ..mély ablakos" Tungsram EM4 ; gyengén világít, az ernyő nem foltos. Gyengén világhó Tungsram EM4. az emyő nem foltos, UL == 350 V-nál még használható. Gyengén világító Tungsram EM 4. foltos ernyő, UL = 400 V-nál még használható. emyő

10. 11. 12.

13.

14.

Összefoglalva a Icírtakat: az I., 2., 3., es a 4. varázsszem igen jó, és minden további nélkUl használható. Az 5-ős varázsszemct a mérsékelten használható kategóriába tenném. ugyanis viszonylag nagy ernyőáramhoz kisménékü fénykibocsátás tanozik. Tipikus esete annak, nmikor ncm a katód gyengül Ic, hanem valamiért az ernyőn levő festékanyag veszÍ! fénykibocsátó képességéből. A 6., 9.,11.,12. , és 14. varázsszemnel a siker reményében meg lehet próbálni valamilyen katódemisszió-javítást. A 7., 8., 10., és 13.

csönél nagy valószínüséggel nem lehet segíteni a katódjavítással, (hiszen eteg nagy katódáramok mérhetők); marad a megemelt világit6emyö-feszültség alkalmazása. Az áhalam végzett összehasonlító méréseket bárki elvégezheti saját varázsszemein, mindössze egy, még müködő fényképészeti mcgvilágitásmérő kell hozzá. (Megjegyzem, hogya régi szelén fényelemes megvilágltásméTÖk érzékenysége a látható színek tartományaban egyenletesebb, mini a kadmium-szulfidosoké.) Mit lehet mégis tenni, ha látni szcreménk a varázsszem által mutatott jclzést, de nem akarjuk a már hivatkozott irás egyik regeneráló megoldását sem alkalmazni? Tulajdonképpen egy dolgot: valamilyen módon a még meglevő festékanyagot erősebb fénykibocsátásra kényszeritjuk. Egy viszonylag egyszeru megoldáSI isme netek. Ismen az a tény. hogy egy diódanál (a világílÓ ernyő és a hozzátartozó katód igy is felfogható) az anódárarnOl növeini lehet az anódfeszültség emelésével. Az anódfeszültség növelése két módon is javlthatja a fénykibocsátásl. Először is megnő az emyöl elérö elekironáram nagysága, másrészt az emyöl elérő elektronok sebessége is. Az együttes hatás szabad szemmel is jól hithaló javulást eredményez. Kipróbáltam. A megoldást a 9. ábra mutatja. mely ötletet az interneten találtam. Tulajdonkép-

pcn ez egy Villard feszültségkétszercző kapcsolás, amivel elöállitjuk az eredeti anódfeszültség kétszeresét. és ezt vezetjük a varázss'lem emyőjére és csakis az ernyőre . Elektroncsöves, elsőso rban asztali rádióknál a rajzon szerep l ő 4 db alkatrész elhelyezése, beépítése nem okozhat gondol. Sajnos, a varázsszem használata során az ernyön keletkezett foltok, szigetek ettől nem fognak eltűn­ ni, de legalább jobban látható lesz a kijelzökép. Zárszó helyeit: ha egy jó tündér megkérdezné, hogy a rengeteg általam ismert elektroneső köziil válasszak egyet, amit gyárthatnék, gondolkodás nélkül az EM4-et választanám (4. tá blázat)! *: Kös::önet illeti Holló Györgyit, a nuisorfőszerkesztőjet a gyors

es pon/os tá-

jeko::wlásert. Irodalomjegyzék: \ 2.

3. 4.

5.

6.

Far1o::as mre Standard Radio. 15 év; Globus Nyomdai Müintézel Rt .• 1946. Kádár Géza: RádiökésziilélrBk kapcsolAsat Miiszaki Könyvkiadó, 1957. M GunMCS: Mágneses elősítők; Rádiótedmika 1953f \ 7·9. oHrabál László: A százarcu varázsszern Az MHSz Rádióamatőr liizetei 45. kötet. MHSz-Rák6czi lapkiadö Röhren Taschenbuch; Fachbuchverlag Leipzig. 1956. valvo - Hanclbuch. SpeciaJrőhren 1.: Va/Yo GmbH, Hamburg. 's63.

4. táblázat EI6forduláaa

A hangoláaJelz6 taltáj8

Áramkörl megoldá. bonyoluhaiga

Amegoldá. kött.~e'

Hangol61ámpa

A legbonyolultabb megoldás

Legmagasabb

Neoncső

Igen egyszeru

Múszeres

A legegyszerubb megoldás

Varázsszem

Egyszerú

Közepes

Telepes varázsszem

Egyszerú

Alacsony

Múszeres; félvezet6s rádiókban

Alacsony, mert olcsó indikátormuszert használnak Az. alapmúszer függ

Múszeres; profi készülékben

minőségétől

Fogyaaztáaa 2

Eazt6tlkal 'rt.kel' ••'

12W

Gyenge

193&38 között 2 típusban

Legolcsóbb

O,5W

Közepes

1937-38 között 6 típusban

Közepes, ill. tü98 az alapmúszer min sé-

lmW

Jó

1934-39 között 14 típusban

Legjobb

1939-59 között 166 tfpusban.

40mW

Közepes

1958-63 között 7 tfpusban

Alacsony

kb. 1 mW

Jó

Jelenleg is alkalmaUák

Alacsony

kb. 1 mW

Jó és igen

Jelenleg is alkalmazzák

I

gét61 1,9W

(EM 4)

elterjedt

haza'

k'azülÜekben (l )[2(

, Ez s:wbJekljv mekel b, bárki nYLhlÍnithal ellen velemt!nyt, ha megállja a helyé,. elfogadom. I Sdmiláson alapuló besorolás.

AT ÉK '13

95

Varázsszem - varázsmérleg, alkalmazások Simonesies László okl. villamos mérnök, [email protected]

Ebben a cikkben először a rani=sszem szokásos felhasználási lehetoseget, majd a méréstechnikai alkalmazásokat ismertetjük. A /I(illlnk kel'essé ismert novál EMS3 kettős I'Grázsszem. amelyet a nemet szóhasználat" I'ará::smerleg " néven emlegel, többféle érdekes alkalmazásra kínál lehetősége/. Ezek közül probáluflk néhányat bemutatni.

1. Bevezetés Mivel Borody Huba baratom ugyanezen kötetben olvasható cikkben részletesen ismertette az elektronoptikai elven műkődö hangolásjelzők működé­ set, nekem nem kell ezzel foglalkoznom. A rádi6technikában elterjedten alkalmazott hangolásje\zö kapcsolásakaI fóleg a fiatalabb o]vasók kedvéért tanottuk fo ntosnak ismertetni, de az idősebb gyüjtök szamara is érdekes lehet a hangfrekvendás pcntódával egybeépített hangolásjelzö cső (kőnnös EFM I es a német EFM ll) mert ezt viszonylag rövid ideig, a háború alatt, cs kevés készülékben alkalmaztak. A fel· kiáltójel alakú kijelzökel (DM 70) a csöves tdepes keszű l ékekhez fejlesztettek ki, ezért fel használásuk rövid periódusra korlátozódott.

10 ~

Szab.

EBF2

--- -

I. KF

3Ji

r±

A varáz.sszemck alkalmazásának másik területe a csöves korszakban a mérestechnika volt. Mindenhol felhasználták, ahol tchctetlenségmcntes kijelzőre volt szükség. Az amatőrök körében pedig azért volt népszerű, mert lényegesen olcsóbb és látványosabb volt, mint egyalapműszer. Ugyanebbe a fel · használási körbe tartozik a magnetofonok esetében a felvételi szint és a csöves erös í tők nél akivezérlés kijelzője. Sok varázsszemes műszer leirása jelent meg a Rádiótcchnikában, idöben nagyon távoli időpon tokban, a legtöbb olvasónk számára ezért nehezen hozzáférhető módon. Ezért tartoltuk fontosnak ezek rövid ismertetését. A műsze­ rekben többnyire a szimpla (EM 80), esetleg a kellŐS érzékenységű (EM4, EM ll) varázsszemet alkalmazták. Újabb lehetőségeket kínált a ke ttős kijelzők vagy "varázsmérlegek" felhasználása (EM83, EMM801). Mivel a Tungsram ezeket nem gyártotta, náluk kevéssé ismertek, ezért próbálunk újabb felhasznHlási l ehetőséget bemutatni. A gyüjtők nagy bánata, hogya rádiókészülékben található varázsszemck hamarabb vesztik cl fényükct, "megvakulnak", mint az elektroncső-

,

200

'-150

200

I-

2M

50k

50 OMS 0"

,, , ,,

II. KF

vek az emissziójukat, vagyis használható hango l ásjelzőkben nagyobb a hiány, mint rádi6csövekben. Ezen a eikk végén megvizsgáljuk a varázsszemek irodalomban olvasható ,javítási" módszereit, ismertetjük, hogyan lehet meréssel kiválasztani azokat a esöveket, amelyekkel még érdemes foglalkozni.

2. Hangolásjelzés A varazsszemek első felhasználási területe a hangolásjelzés volt. Erre az időre már általánossá vált a szupcr készülékeknél a (kettős)diódás demodulátor fokozat alkalmazása. Mind az egyszeres (6E5, EM I). mind a kétszeres érzékenységű (EM4, UM4) varáz.sszem a vezérlő feszültséget a hangdióda munkacltenállásán mcgjelenő cb'Yenfeszültségről kapja. Ennek értéke arányos a vett adó térerőssegével. A távolabbi adó kisebb, a helyi adó nagyobb kijelzést eredményez. Itt mutatkozik meg az EM4 rendszerű hangolásjelzők e l őnye: a távoli adó pontos behangolását a nagyobb, a helyi adóét a kisebb érzékeny. ségü triódaoldal teszi lehetövé. Az I. ábrá n az EM4-es cső szokásos bekötését mutatjuk be. Ez volt a háboru előtti "klasszikus" kapcsolás EBF2 csővel, a KF erősitő a változó meredeksegü nagyfrekvenciás pentóda, ezzel egy burába épitett kettős dióda végezte a demodulálást és a késleltetett erősités szabályzás! (pl. Orion 255 és 355) (l]. Az ábrán láthatÓ alkam!:szek crtékei a mai olvasó számára szokatlanok, akkor

P200 EM4 ,

2M

+250 V

MOO ~

.

I - --0"

'"" PU <>- -'

80k

100

250 k

p

--, '-i~.""

.~~ _n

0-1

o

•

, M

>

C~:

--

-~

. R;; T

~

'"'

i<:

,,' 2 V 25 u

" EFM1

1. ábra

96

>

, M Szab.

500

+250 V

"'lk

145 V

250k 0"'

20k

350 k

2. ábra RT ÉK'13

E,,":~

.250 V

r--1--1-C~-------,------------' ~3

47 k

-

-

1k

"

Bit

<'

L

'"

~

_L..

___<>-
R: f , -

3. ábra

1~_O~n IN

IE

--'q)

=

>

,oo. ~

I

~,3V-

=

5. ábra zést erre az üzemmódra is ki kellett terjeszteni. A 3. ábrán felrajzoltuk a Videoton R-5700 kombinált AM-FM vevő KF erősítőjének kapcsolásat a félvezetó diódás aránydetektorral [3]. Anélkül, hogy részletesen belemennénk a fokozat működésének ismenetésébe, röviden megemlltjűk , hogy az AM jelet az EBF89 egyik diódája demodulálja, és a hangfrekveneiás jelet a KF trafó szekunder tekereséröl megfelelő szürés után - vezetjük tovabb. Az FM jelet az aránydetektor demodulálja, és a hangfrekvenciás jel az ún. tercier tekercs végérő l a "deemfáz,is" Re tagon keresztül j ut az átkapcsolóra. Látható, hogya varázsszem ráesára menő egyik ellenállás az AM KF trafó szekunder tckcresénck alsó pontjáról, a másik az aránydetektor munkaellenállasanak negativ pontjáról érkezik. A Videoton a ké sőbbi készülékeiben átkapcsolva oldotta meg az ellenállás csatlakoztatását az említett két ponthoz az AM-FM vállásná!.

Varázsszemek a HAM-bazárban

.........

• . I
=:Di

.",

,oo

330 _

11015

100

,

1M

DM" 4.

RTÉK '13

ták ki. A szabályozó negatív feszü hség a pentóda elsö rácsára jul. Erős adónál (nagyobb negarív szabályozó feszül tség esetén) a segédrácsáram csökken. tehát nő a segédrácsfeszültség. miáltal az eltérítő elektróda feszültsége közelebb kerül a világító emyöChez, tehát az ámyékszög kisebb lesz. Idő k özben a körmös csöveket felváltották a ,,21-es" színüveg, majd a rimlock és miniatűr csövek, de a .jó öreg" EM4 használatban maradt a novai csövek megjelenéséig, men csak ebben a sorozatban készültek újabb (egyszeres érzékenységü) varázsszemek (EM80, EM 84 és 87). A noválesöves nagyobb vevők már FM vételre is alkalmasak voltak, igy a hangolásjel-

L---

.70_

""

""

még ncm volt kötelező a késöbbi 20%-os sorhoz tartozó értékek használata. A ,.2 l-es" színüveg sorozatban - a tipus választék csökkentése érdekében - esak a végerösitő csöbe épitettek kettős diódát (EBL21. UBL21). Ma már csak a gyüj tök találkoznak olyan készülékkel, amelyben EFM I (Orion 166) vagy EFM Il (Tclcfunken 3T65V) szabályozott hangfrekvenciás erősí tő pentóda és hango l ásje l ző kombinált varázsszcm fordul elő. Egy ilyen. EFM l-cs csövel mcgvalósítolt erösítő­ fokozat kapcsolását láthatjuk a 2. ábrán a [2] alapján. Ebben a csőben az eltérítő elektróda a segédráccsal van összekötve. A hangolás jelzésére az ún. csúszó segédrácsfeszültséget használ-

oo

.""

22k

OM70

22"

,, ,,

-----

::J.

I..vC -

", r--

ábra

Az aktuális kínálatot lásd a friss Rádiótechnika lapban és a www.radiovilag_hu honlapon! 97

szemes csővoltmérők , LRC mérőhi­ dak, GDO-k, rezonátorok stb. Továbbiakban néhány gyári és amatőr műszert ismertetünk.

3.1. Mér6hidak A varázsszemek legszélesebb alkalmazási terü lete a méröhidakban volt, ahol csak maximumot vagy minimumot kellett indikálni. 3. l . l . EMG- /43Z " ORJPONS" üzemi ",érö"id

6. ábra

Itt említjük meg, hogy az EM84 és 87 csöveknél az eltérítő elektróda (st) csatlakozását a foglalaton kell átkötni a trióda anodhoz, az EM80-nál ez az átkötés a csövön belül történik. A telepes csöves készülékekhez csak az alacsony, 40 ...60 V anódfeszültséggel mükődő DM70 típusú, " felkiáltójel" kijelzőképü hangolásjelzöt lehetett alkalmazni, de beépítettek ezt a tipust néhány hálózati készülékbe is. A telepes keszüIékben való alkalmazás kapcsolási rajza a 4. ábrán látható. A kapcsolás a Videoton B-858 típusjelzésü, ,.telepes Szimfónia" részletrajzát mutatja. A készülék három KF trafót tartalmaz, a demodulátor dióda a fázisfordító triódának kötött pentódaval (IS5T) van egybe építve. A hangolásjelző cső kapcsolása semmi újdonságot nem tartalmaz. Az AVC jel - a szükséges mértékben leosztva - kerül a varázsszcm rácsára, a DM70 anódkőré­ ben található ellenállása +90 V anódfeszültséghez előírt védelmet szolgalja. Az S, ábra a DM 70 bekötését mutatja az Orion 305 hálózati készülekben. A varázsszcm a vczerlöjelct az erosítésszabályozásról (AVC) kapja. A cső fiitése a 6,3 V-os váltófeszültsegről történik 220 ohmos ellenálláson keresztül, az anód védöellenállása a +250 voltos feszül tség miatt 2,2 Morun. Ezeket az értékeket felhasználhatjuk ennek a varázsszemnek az esetleges utólagos beépítése eset(m is.

A méröhíd táplálása 50 Hz-cs váltófeszültséggel , vagy egy 3 V-os telepről, vagy külső generátorról (kis kapacitások és induktivitások méréséhez) történik. Ellenállást váltóáramú es egyenáramu Wheatstone hidban, kondenzátorokat Wien hidban mCr. Induktivitás méreshez külső normáliákat kell a hídba kapcsolni. Az üzemmód kapcsoló negyedik állásában százalékos cltercst mér. A híd egyenáramú táplálásánál a híd kimenöjclét egy gomb benyomása esetén 50 Hz-ről táplált vibrátor megszaggatja, hogya 6BA6 pentódával kialakított vált6áramú erősítő a jelet az EM4 varazsszem számára erősíteni tudja. A szintszabályzó potméter a fokozat bemenetén található. A hálózati tápegység 6X4 egyenirányító esövet tartalmaz. Az egyszeru mérőhíd képe a 6. librán látható, a kapcsolási rajZOl és a működés részletes ismertetését a [4] irodalomban találja az olvasó.

3. 1. 2. RADIOMETER Type MM 19 .,A-fullimeler " Az előzőnél "komolyabb" varázsszemes mérőhíd egy rádiófrekvenciás L-C méröből és egy alaesonyfrekvenciás RLC mérőböl áll.

-

3. Varázsszemes elektronikai műszerek

Szinte a varázsszemek megjelenésével azonos idöben kezdték az amatőrök és a műszerkonstruktörök ezeket elektronikus műszerekben felhasználni , hiszen egy olcsó es tehetetlenségmentes kijelzőhőz jutottak. Készültek varázs-

98

7. ábra

8. ábra

A nagyfrekvenciás mérésnel az EF40 pentóda válloztatható frekvenciájú oszcillátorkent működik . Az induktivitás meghatározásnál fix értékű kondenzator kapcsolódik párhuzamosan a mérendő tekerecsel, míg kapacitásmeresnél fix értekű induktivitás a mérendő kondenzátorral. Rezonancia eseten az EM4 indikátor maximuma! mutat. Az oszcillátor hangolóforgója az elsö eselben .uH-ben és mH-ben, a második esetben pF~ ban van skálázva. Hangfrekvenciás RLC mérésnél a hidak kapcsolasa hasonló az előbb ismertetett Oripons mérőhidakkal és az EF40-es cső erősítőként szerepel, a híd kiegyenlített állapotában a varázsszem minimumal indikál. A műszer fotóját a 7. ábran mutatjuk, a leírás az [5] jegyzetben olvasható. Ennek a müszemek volt egy hazai verziója (ELKJSZ TR-2102 RLCfo merőhíd) , de ez műszeres kijelzésű , ezért nem szerepel ismertetesünkben.

3. 1.3. Kombi/lúlt cSÖllo/tmérö és Re ",éröhíd Ezt az érdekes kivitelű műszert Asztalos Károly kisiparos készítette a háború utáni időszakban. Igazi szeIVizműszer. Egyík része egy triódás e sővoltmérö egyen és váltófeszültségek mérésére. A néhány voltos méréshatár abemeneli osztó átkapcsolásával szazszorosára bővíthető.

A kombinalt műszer másik resze a varázsszemes ellenállás- és kapacitásmérő. Az 50 Hz-cs mérőhíd indikátora egy EM I típusú varázsszem. Ez egyszeres érzékenysegű, de négy ámyekszögű ("varázskereszt"). Mivel a mű­ szerben lényegesen kevesebb ideig volt bekapcsolva, mint egy rádiókészűlék­ ben, még ma is működőképes, és az ernyöje nincs "beégve". A műszer fényképe a 8. ábran látható.

RT ÉK '13

'02

- ~

~

~

EMS4 GDK7" I

-

"

3k3

, ,, ,, ,,

>

-

---

47

~~'M2

~

2x8u

:~e.3V

,,,yf' , {

"

. : lud a szövegben! 9. ábra

3. 2. Amatór műszerek A háború utáni szakirodalomban sok leírást találunk varazsszcmcs mérőhi· dakról. A Makai István által legkorábban elindítolt szaklap, a Rádi6világ 1947-es elsö számaban találunk egy ellenállás - kapacitásmérő leírását EM l1$ csővel. A hálózati trafó egy

cscngöreduktor, amely abban az időben az

amatőrök

legfontosabb váltóáram-

forrasa volt [6]. A Rádió Technika és a Rádióvilág összeolvadásából létrehozott Rádió és filmlechnika címü lapban Makai ISIván által ismertetett mérőhíd (már EM4 va-

r.lzsszcmmel és saját készitésü ha.lózati trafóval) alkatrészmérésen kivül jclkövelőként és ködrénylámpas vizsgálóként is alkalmazható [7]. Az 195 1 novembertöl ujra megindult Rádi6tcchn ika vörös címlappal és Popov képével díszített ünnepi első számában megjelent egy varázsszemes műszer ismertetése. Jellemző az akkori nehéz időkre, hogy egyes szerzök nevét nem tűntették fel a cikkek mellett [8].

3.1./. Grid-dip mirók Ahol rezgőkőrrcl találkozik az amatőr vagy a rádiós szakember, nem nélkülözheti a grid-dip oszcillátort (ODO) {9]. Felépítése egy triódás Colpitts-

oszci llátor, amelynek arácskörében egy érzékeny műszer vagy varázsszem található. A rezgő oszci llátor rácskörében levő műszeren át rácsáram folyik, ami csökken, amennyiben olyan rezgő­ körhöz közelítjük az oszcillátor tekercsét, amelynek rezonanciafrekvenciája azonos az oszcillátor rezgésének frekvenciájával. A rezgőkör ebben az esetben energiát von el az oszcillátortól. A grid-dip rácsáram-mélypontot jelent, ez a műszeres vagy varázsszemes minimumkijelzés ott j elentkezik, ahol a két frekvencia pontosan egyezik. Az idézen cikk megjelenése után sorozatban jelentek meg a Rádi6technikában a grid-dip mérők éphési és fe lhasznalási leirásai. A ODO-k mérési frekvenciáját a korszerubb Iriódák alkalmazásával egyre feljebb sikerült vinni. Ez azért volt fontos, mert az akkor induló URH tartományban az amatöröknek szinte semmilyen mérőeszköz nem állt rendelkezésükre. A műszerek egyszerusítésérc kínált leh etőséget, hogyavarázsszemekbe épített triódát oszcillátorként használják fel. A kisebb helyfoglalás miatt a novál, egyszeres érzékenységű EM80 (EM84, EM87) típust alkalmaztAk szívesen. Erre találunk példát a Rádiótechnika Evkönyve 1969-ben [10]. A rendkivül egyszeru műszer kapcsolási rajzát a 9. ábrán , képét a 10. ábrh láthatjuk. Az esetleges utAn épí tő knek a korabeli O DK7 szilíciumdióda helyett valamelyik korszerubb típust (pl. Az I N4005-öt) javasoljuk.

gyon nehézkes és pontatlan volt ( I I). Mihály Róben 1965-ben készített egy varázsszemes csövoltmérot, de ez már hidrnódszerrel mért [12]. Hangsúlyoznunk kell, hogy ezeknek a megoldásoknak csak abban az időben volt létjogosultsága, amikor nehezen lehetett érzéken y alapmüszcrhez hozzájutni. Sokkal hasznosabb müszer volt a varázsszemes rezonátor, amely a GDO-hoz hasonlóan rezgőkörök mérésére szolgált olyan esetben, amikor a rezgőkör tekercse pl. árnyékoló burában volt, vagy más okból a ODO oszciUátorának tekercsével ncm lehetett közelíteni a mérendő rezgőkörhöz. Az emlitett rezonátor egyanódcsatolt oszcillátor, amely az anód - vezérlőrács kapacitáson keresztül begerjed, amenynyiben az anód- és rácsköroen l evő rezgők ör azonos frekvenciára van hangolva. Ennek megfele l őcn nem kell a két rezgőkört induktív csatolásba hozni, az árnyékoló burát eltávolítani, elegendö rövid kabellel mcsatlakoznunk a vizsgáit rezgőkör kivezetéseire. majd megkeresnünk a rezonancia frekvencia\. Egy ilyen műszer részletes műk ö­ désének és elkészltésének leirását közöltük a 2oo6-os Évkönyvben, ezt az érdeklődő olvasó megtalálj a a [13] irodalomban. A II . ábrán a mű szer EM7l varázsszemmel készült változatát mutati uk be [14].

4 . Kivezérlésjelzö k Az elektroncsöves magnetofonok idejében célszeru volt felvételnél a jeIszintet varázsszemmel jelezni. A gyűjtők között kedveltebb magnetofonok közül a ,.Vörös szikra" EM4, a Mambó és a Tena TM -9 típus EM 80 varázsszemmel volt szerelve [15]. A maga korában szintén népszeru volt a lengyel Unitra Z K-140 típusú esöves magnetofonja. Az egyszeru manó készülék erősítő fokozata csak két

3.1.1. Egyéb mús ..~r~k

10. ábra

RT ÉK '13

Voltak kísérletek a varázsszemnek cső­ voltmérőben történő alkalmazásra is, dc ezekkel a m űszerekkel a mérés na-

11 ábra

99

rr

5. Kettős varázsszemek, varázsmérlegek alkalmazása Foly.

470 k

~

~

I

EMB.

o-

•

100 ,H

•

~

•

o

330

12. ábra csővel

tartalmazott: egy ECC83-at és egy ECL86-ol. Az ECC83 kél triódája között volt található a szintszabályoz6 potméter, amely felvétel állásban a ki-

vezérlés szintjét, lejátszás állásban a hange rő!

szabályozta. A második trióda

kaloojához kapcsolódott a felvé teli korrekciós áramkör és a korszerűbb EM84 varázsszem áramkörc, amely a 12. á brá n látható. A cső kivezérléséhez

szükséges nagyobb egyenszintet egy feszü!tségkétszerezö kapcsolás biztositja. A vanlzsszem csak felvétel állás-

ban kap anódfeszültségcl [16]. A ZK-140T tranzisztoros változat mar tartalmazott. Az elektroncsöves hangfrekvenciás erősítők még ma sem veszÍIctték cl népszeruségüket, ezért megfontolandó, hogya műszeres kivezerlésmérők helyett a h\.tványosabb varázsszemes kivezérlesjelzőket alkalmazzuk. A cső­ ves erősítők szakértője, Plachtovies György, összefoglalta egy cikkben az alkalmazható megoldásokat [17]. Az általa javasolt kiveze rlésjelzö kapcsolást mutatja a 13. á bra. Sztereoerösítők esetén javasoljuk a következő fejezetben említett EMS3 varázsmérleg felhasználását. müsze r~ k.ivezérlésjelzőt

A kettős varázsszem AM üzemmódban ugyanúgy mű ködik. mint azt egyszeres varázsszem, de amennyiben az egyik oldal vezérlöjeiét leosztjuk, tctszőleges mértékben ki lehet bővíteni a varázsszem kivezérlési tartományát ( 14. ábra). Mivel ez az elektroncső nálunk nem elegge ismert, Tungsram katalógusokban a bekötése nem található, czért a kapcsolási rajzokon feltüntettük a lábszámozásl. FM üzemmódban - vissza kell utalnunk a 3. ábrára - az egyik trióda rácsát az aránydeteklor (nem fóldelt) negatív kimcnetére kötjük megfelelően leosztva, mim az egyszeres hangolásjelző kapcsolásánál. A másik trióda vezerlése az aránydetcktor h angk i menctérő l történik [ 18]. Ezzel a beál1itással elérhetjük, hogy a varázsmérleg úgy mutatja az URH adó helyes behangolását, hogy amíg a skáhln az optimál istól balra állunk, a baloldali kij elzés. amenynyibenjobbra állunk a jobb oldali kijelzés mutat alacsonyabb értéket ( 15. ábra). Késöbb. az AFC áramkőrő k alkalmazasának kő­ vetkeztében, ennek a fajta hangolásjclzésnek nem volt jelentősége.

6. Műszer EM83 hangolásjelzővel Az elözö, 2012-cs Évkőnyvben jelent meg bőséges ismertetés a nagyfrekvenciás tekercsek jóságát mérő müszerekröl, az ún. Q-mérökrő1. Az egyik változatról epítési lcirást is kőző1tünk . Nem történt viszont említés a kompenzációs Q-mérök:röl. Ezeknek a műszereknek a mérési elvét csak egy irodalomban talál tu k meg [19], ezért bizalmatlanok voltunk a mérés pontosságát illetőcn. Az EMS3 varázsmérleg viszont egy olyan egyszeru műszer megépítéset teszi lehetövé, hogy azoknak, akiknek túl

EMB3 1M

(>

,

IZ....

1M

6

i~h1 1~~, -- --/-"-l

9

A1

'-:f?

+

u,,< 250

A2

v

+ 14. ábra

bonyolult a két alapmüszert és nagyfrekvenciás erősítőt tartalmazó Q-mérő megépítése, érdemes czt választaniuk, meg az esetleges nagyobb pontatlanság ellenere is. A választott módszer következtében, bár a merés elve egyezik az előbb említett műszerével , nincs szükség a méröáram pontos beszabályozására és hitelesített feszültsegméröre. A működés elvi magyarázatához szükséges kapcsolást a 16. á brá n mutatj uk. A mérendő induktivitásból és a változtatható kapacitásból álló rezgő­ kört egy e][enállásokból ánó feszültségosztó alsó tagjáról uipláljuk. hasonlóan az előző evkönyvben ismertetett merőellenállásos betáplálású Q-mérő­ hőz. A kondenzátor sarkain megjelenő

15. ábra

EMBO,84 22 k 4U7 1

•v

250

470k

EM84 4k7

D

470

4M7

r)rI

--,,;

100

L

'" R1

6,SV

13. ábra

I

R

..... -qr

Q=r=q

~

f

UA

r * qr

16. ábra

RT ÉK '13

6.1. A múszer felépítése A kapcsolási rajz a 17. áb,.án látható. A nagyfrekvenciás jelet külső szignálgeneTÚtorról vesszük. A feszüllség l ehető­ leg l V fölőtt legyen! Mivel a varázsszemnek anódfeszültségre is szüksége van, de a teljes készülék áramfelvétele nagyon csekély, a tápcgységet is beépítettük. Érintésvédelmi okból egy AC dugasztápot alkalmaztunk, ez szolgáltatja a varázsszem fútőfeszültségét és egy fordított "Puskás" trafó táplálását. A trafó (eredeti) primer oldaláról veszszük le az anódáram e l őá llitásához szükséges feszültséget, ezt egy diódahíd egyenirányitja. A bejövő nagyfrekvenciás jelet a 100/0,5 ohmos ellenállás oszlja le (a kritériumokat lásd az elözö évkönyvben!). Az oszlópontról tápláljuk a mérendő tekercset. A hangolókondenzálor azonos a .,POLAR" keuösforgóval. A két dióda a vagy a BAT48 Schottky, vagy az OA l 160, gennánium nagyfrekvenciás típus. A skálázott helikális potméter 100 kohmos. Mivel egycnfcszühséget oszt le, lehet huzalpotméter is. A varázsmérleg összehasonlílja a két bejövő jelet. Az I Mohmos trimmer segitségével a két csőfé l közötti kű­ lönbséget egyenlítheljük ki. A müszert lehetőleg készen vásárolható aluminium dobozba szereljük. A mintakészülék doboza 150x 150x80 mm méretü. A tápegységet nyákra, a forgót és a varázsszemet bakelit lemezre, a többi alkatrészt az e l ő l apra szereItem (Id. fotók). A nyáklemez forrasztási oldalát a t8. ábra , a bcültetési rajzot a 19. ábra, az előlap kivágási rajzát a 20. á bra mutatja. A megépítéshez segitséget adhatnak a müszcrről készül! fényképek.

110 V

.v-

OV

lA

10

ov

M

.00

'70 k

•

L

~(VYY'\ 500

2SO V

25OCJ1000

2'

ORS

'W

... v

BAT48 v OA1160

•

22'

47 u ..

nov

~

(fi ~ ~

. --';i. ~

N

\.::

100

+

.M

I--

O

2SO

O 2

?' EMB3

. 00 k

v

.00 o

17. ábra

nagyfrekvenciás jel nagysága rezo nancia esetén a leosztolt jel Q-szorosának felel mcg. Ezt egyen irányitja a műszer baloldalán látható dióda. A leosztatlan jelel a jobb oldali dióda egyeninínyítja, amelynek a munkaellenállása egy potméter. A potméter fcszühségo szt:isát lIgy kell beállítani, hogya középál1ásu m(íszcr árammentes legyen. Ebben az esetben a tekercs jósága a..:onos a leosztás mértékével és nem fUgg a bejövő nagyfrekvenciás jel nagyságától. A vanizsmérleggel felépítcIt múszer működési elvét inkább összehasonlító mérésnek lehet nevezni, men az

egyenáram kinullázása ebben az esetben nem történik meg, dc a műszer megépítésének ötletét a kompenzálós Q-mérő leírása adata. Csak néhány alkatrész fe lhasználásával elkészített múszerbcn a k őzépá l ­ lású műszert a keltös hangolásjelzövei helyettesítjük. A mérleg egyik oldalának kitérése a leosztott jel Q-szorosát mutatja. A műszer kezelése nagyon egyszerű : a jobb oldal kitérését a (helikális) potméterrel a baloldalival azonos értékre állítj uk, majd a potméter skálájáról a Q értékét leolvassuk.

6.2. Ósszehasonlító mérések

A

•

• 18. ábra

RTÉK '13

-

F

Egyszeru müszeriink használhatóságát bizonyitandó, széles frekvenciatartományban végeztünk összehasonlító méréseket azoknak a tekereseknek a felhasználásával, amelyeket az előző évkönyvben ismertetett Q-mérő és aRadiometer QM- I müszer segítségé-

101

.v

'" ,w

110 V

110 V

F

,..,w

.v

•

•

.v_ 19. ábra

vcI mértünk, Alacsony frekve ncián ta·

pasztalható 20-30% eltén:s negativ irányban, 30 MHz-en és fólötte ugyan-

ennyi pozitív irányban. Gondolom, ez egy ilyen egyszeru műszc m él megeDgedhetö.

7. Varázsszemek regenerálása A gyűj tők nagy bánatára ma már egyre nehezebb "világító" EM4 hangolásjelző csővel beszerezni, ezen mindenféle "triikkőt" megpróbálnak, hogya meglevő "megvakult" csöveket életre kelt-

sék. Kóger László a

gyüjtők

lapjaban

irt részletesen a témáról [20]. A cikkel még azért is érdemes tanulmányozni. mert a szerzö a lengyel Electronic Universal Vade-Mecum alapján közli

az összes 1970-ig ismert hangoJásjelző karakterisztikáját. A továbbiakban a saját tapasztalatimaI az ELPO P-507 esőmérővel végzctt mérések és kísérletek alapján írom le. Azt elő re leszőgezhetjük, hogya megvakulásnak két oka lehet: az egyik. hogyakatódból kilépő elektronok erő­ sen bombázták az új korában fényesen világító villemÍl (cinkortoszilikát, azaz Zn2Si04Mn) emyőt [2 1]. Amásik ok a - többnyire aláfütés köve tkeztében a katódfém és az emittáló réteg között kialakuló, félvezet ő tulajdonságú - közbenső réteg keletkezése, ami az ernyő környezetében az elektronok emisszióját jelentösen csökkenti [22]. A két hatás sokszor együtt jelentkezik. Legtöbb

102

RTÉK '13

,

__ o, , ··,, Oi, ,

·

: I

: I

I

_I

I

--i--

----

•

I

~

I

__ _

I

r::::::::::::~::::::: :::: :::::::::::~::::::::~:::::::::::~::::::J

20. ábra

esetben szemmel is látható az emyö beégése. Mennel sötétebb árnyalatú a megvil6gÍloII terület az ámyékoshoz viszonyítva, annál kisebb a remény a használhatóságra. Dc cz eddig csak szubjektív megítélés. Végezzünk méréseket! Az EM4-es csövet a katalógusnak megfelelöcn állítjuk be. A f'ütófeszliltség 6,3 V, az ernyöfeszültség 250

V, mindkét anódkörbe I Mohmos ellenállást iktatunk, hogy lehessen lámí mindkét trióda muködését, a munknellenállásokra is 250 V-ot kapcsolunk. Logikus következésnek tűnik, hogy azokat a csöveketlehet esetlegjavítani , amelyeknél a katód emisszióját tudjuk növelni; ahol az ernyő e rőscn beégen, azoknál nem tudunk mit kezdeni. A ka-

CJUL JUUULJUUUUI CJ I

IUl

l

IUUUUI

I

II:" IUL .JUUI..I "

"

tód cmissz.iójának a romlását a katód világit6ernyő dióda mutatja, tehát a vihigít6ernyö áramát érdemes mérnünk. A katalógusok az áramra különböző értékeket adnak meg, mert az crnyöáram mgg a rácsfeszültség, tehát az árnyékszög értékétől. Ha húsz volt előfeszült­ séget állítunk be (az árnyékszög a legkisebb), használatlan, régebbi gyartású csöveknél, 250 V fe szültség mellen az ernyöáram 2 mA körül van [23}, az újabb gyártásúaknál 1,25 mA [24]. A villemit bevonat elvileg nem befolyásolja az értéket. A használt csövek ernyöámm-eloszlását a 21. ábrá n mutatj uk be. Az eloszlást 20 db régi gyártású (pirosra festett, homorú homlokfalú) és 37 db újabb gyártású (domború homlokfalú) EM4 mérésével vettük fel. Azokkal a csövekkcl, amclyeknél kb. az eredeti nagyságú ernyőáramol mérjük, mégsem világítanak. tapasztalatom szerint nem érdemes foglalkoznunk, mert a " vakulást" nem az emisszió csökkenése okozta. Amennyiben régi EM4 esetében I mA-nél, újabb csönél 0,6 mA-nél kisebb áramot merünk, az már jelentős , 500la-os emiszszi6csökkenesl mutathat; ezeknél az elsötétedésl a kalód (is) okozhatja.

'~UUUUUULJWWWWIJIJWWUUUClWW\J1..

J OU

,

BKEDVEZMENNYEL )) AMAGYAR RADIOZAS HOSKORA (( c. könyvsorozal köleleil ajánljuk ~ U

u

B u lJ L' cl L cl

J

ÉrsekJános (HA2MP)

WfassftsNándor (HABQG)

Rövidhullámú amatőr rádiózás

Rövidhullámok 1924·1934 Megszólal arádió

Sugár Gusztáv

a J

~

LJ U cl

300 oldal 1900 ft

Akezdelektól1944.ig

Magyar rádióamatőr történet 224 oldal 1900 ft

lJ

211l oldal 1900 ft

Molnár György

§

StefanikPál (HA5BD

Molnár János élete 70 év aS*ándor utcában

LJ Anéprádiótól aműholdas televízióig W 300oldal 1900 ft ~

122 oldal 1900 ft

Balás B. Dénes

S Amagyar rövidhullámú ~ amatőr rádiózás B története 1945·1955 ~

242 oldal '!Ioo ft

A könyvekről bövebben honlapunkon olvashat:

Sugár Gusztáv

Atávírótól arádióig 344oldal 2900 ft

U

cl

III'll

§ ffi Hl

www.radiovilag.hu w lJ LJ ~ Akiinyvek megvása";halók, postaiutánvéttel (csomagolás+postakiillség felszámilásaval) megrendelhetök a szerl
~ II CJUIJUUUUIJUUUUUUUCJIJIJUWWUUUIJIJIJUUIJUUUIJWIJIJWUUUUUUIJWULJUWUIJIJIJCllJ n

RTÉK '13

103

8. Egyéb csöhibák javítása

0,

..

,'.'"'". '.' "'.' '.' ".

'.' '.0 O.' O.' O., O.' 1 2 3" 5 6 1 8 al01112131.( db

21. ábra

Emlitettük, hogyavarázsszemnek ezt a részet a katód - viJágítóemyö diódakém foghatjuk fel. Diódáknál a katódáramot egyrészt az anód feszültség növelésével, másrészt a katód hömersékletének emelésével érhetjük eL Az anódfeszü]tség növe\ésének határt szab, hogya maximális megengedett emyöfeszültseg 300 V. Ezért a második megoldást választjuk ugy, hogya fútöfeszültséget fokozatosan növeljük, miközben merjük az emyőárdmol és figyeljük az emyöt. Amennyiben az ernyő jelentösen kivilágosodik mialatt az emyöáram néhány mA-re nő, akkor érdemes valamelyik emissziójavít
Csomai László az alábbi két eljárást javasolta [25]: l. A csöveke! fokozalOsan ftitjük fel dupla f'ütöfeszültségig, miközben a többi elektródákra semmiféle feszültséget nem adunk, és így hagyjuk kb. 5 10 percig. 2. A csöveket csak kb. másfélszeres feszültséggel fiitjük, mialatt a kis esöveknél 5 ... l O-szeres, a nagyobb csöveknél kétszeres kat6dáramot állítunk be, és így hagyjuk 10 .. 15 percig. Kóger László említett [20] cikkében ismertetett eljárásában 17 ... 20 V-ig növeli a fiítöfeszültséget, az anód és az emyőfeszültséget 100 V-ra állítja be, hogy az emyőáram 10 ... 15 mA folé ne emelkedj en. A "kezelést" I percig végzi, majd - szükség estén - ismétli. A különféle módszerek közül mindenki ízlésének és bátorságának megfelelően - választhat.

Ki 104

Némely esetben találkozunk olyan hibával, hogya fiítőfeszültség megléte ellenére nem folyik fütöaram. de lehet más elektródánál is szakadás. A körmös fejü csöveknél van remény ajavításra, amennyiben nem a csövön belül tönént a ponthegesztés elválása, ill. ncm égett el a vékony fútőszúl. Első lépésként átforrasztjuk a körmöknél a kivezetéseket, ez az esetek nagy részében segíteni szokott, de egy EM 4 megéri a cső fej levételével és a hozzavezetések meghosszabbításával együtt járó munkát is, különösen, ha a csőfej egyébként is mozog. Ehhez szükségünk van egy ún. üvegnyomat-mjzra (22. ábra). A csőfej leforrasztása után a esövet alulról és a gettenanó ellenkezö oldaláról nézzük. A szívócsőtől balra három, jobbm négy kivezetést látunk, Ellenőrizzük minden kivezelés épségét, és mérjük ki, hogy ncm a csövön belül van-e a hiba (ez az EM4 esetében szabad szemmel is látható)! Miután megtisztítottuk a körmöknél a furatokat, akivezetéseket meghosszabbitjuk kb. 10 cm hosszú, 00,5 mm-es. ónozott huzalokkal, amelyeket a rajznak megfelelöcn átfúzünk a furatokon. Az egymást keresztező huzalokra előtte felhúzzuk a szigetelő (vamis) csövecskét (EM 4-nél az A l vezetékere). Az üveget es a csőfej nyakát is megkenjük Palmatex hőálló ragasztóval, a csőfejet lassan - mialatt a kijövő huzalokat igazgatjuk - megfelelő pozícióban ráhúzzuk az üvegre. A ragasztó száradása után akivezetéseket beforrasztjuk, a kiálló huzalokat levágjuk. A szerző minden gyűjtőnek eredményes javítást kiván!

O,~--~'~L

EM4 22 ábra 7. 8.

9. 10. It

12. 13. 14.

15. 16. 17.

18.

19 Irodalom Kádár Géza: Rádi6-vevőkészüléKek kapcsolása I. (MK. 196&) 2. Holló - Magó - Valkó: Tungsram rádió tanácsadó 1944. (Gyári kiadás) 3. Kádár Géza: Rádió és televizló vev6ké· szülékek (1967 - 69) (MK. 1972.) 4. Nagy Sándor: Elektronikus mérőműsze­ rek I. (Tankönyvkiadó. 1967.) 5. Nagy Sándor: Elektronikus mérőműsze­ rek II. (Tankönyvkiadó, 1967.) 6. László TIhamér: I(Jsméretü ellenálláskapacitásmérő váltóáramu hálózatra (Rádióvilág, 1947/ t)

20,

t

kdigitális fo

2t

22. 23.

Makai István: R. C mérő , jelkutató, hi· baKereső (Rádió és filmtedmika, 1951/7.) (A szerző neve nélkül) Varázsszemes lC mérőműszer (RT, 1951 /t) Proh Zoltán és dr. Radnai László: t.t a "gid-dip· oszcillátor és mire használha· tó? (RT, 1955/ t) Stefanik Pál: Grid-dip méter varázs· szemmel (RT ÉK 1969.) Günther Klam\: Ein interessantes Röhrenvoltmeter (Funk, 1939/3. Magyari Béla ismerteti Elektronikus mérőkészü· lékak a hiradástedlnikában c. művé· ben, Nehézipari Könyvkiadó 1953.) IIrthály Róbert: Varázsszemes csövolt· mérő (RT, 1965/4.) Simoncsics László: Varázsszemes és félvezet6s mér6rezonátor (RT ÉK 2006.) SimonCSICS László: Varázsszem rezonátor (Nosztalga rádió hirujság, 2004/5.) Kádár Géza: Rádió és televízió vevőké· szülékak (1958 -1959) (MK, 196t) Csabai Dániet Magnókapcsolások 1972 - 1976 (MK, 1979.) Pladltovics György: Elektroncsöves, kétcsatornás, 50 w~s gitárer6sít6 torzi· tóval 4. (RT. 2001 / t) Hrabál László: A százarcú varázsszem (MHS Rádióamatőr füzetei sorozat 45.) Tarney Kálmán: Elektronikus mérések (MK, 1963.) K6ger László: Az EM 4 hangolásjelzŐ CSÓ regenerálása (Nosztalgia Rádió Hírújság, 2008, jaruár - február) Mészáros Sándor: Elektromos alkatrészek konstrukci6ja és technol6gája I. rész (Kandó Kálmán főiskolai jegyzet, 1983.) Tamay Kálmán: Elektroncsóves kapcsolások 2. kiadás (MK. 1962.) Magyari Béla: Elektroncső alIasz I. (MK, 1958.)

24. Electronic Universal Vade-Mecum t (lengyel kiadás. Varsó, 1964.) 25, Rádiócsövek katódja (RT 1959/1t)

n: www.dimag.hu RT ÉK '13

Technikatörténet - évszámokban Dr. Fábián Tibor okl. villamosmérnök

10 éve történt - A 2003. évi fizikai Nobcl-
alapjainak

kidolgozásáért

Alekszej Aleks=eje\'ics ABRIKOSZOV (*1928) orosz származású amerikai. Vita/lj Lazarevics GINZBURG (19162009) orosz és Anthony James LEGGETT (-1938) angol-amerikai fizikus kapta. Január 7·én DaHasban (Tex.) cl· hunyt GOrdOIl Kidd rEAL (·1907) matematikus. vCb'YCSZ (1. ábra). Neve összeforrt a germánium és szilícium egykristály. a szilícium napclcm es réIcgrranziszlor elöállításával. kristalyhúzó berendezés szerkesztésével. Az év első fejtben Észak- és Nyugat-Európában sorra indulnak a multimédiás szolgáltatási nyújtó szelcssllvu (2 Mbps) harmadik generációs mobillclcfon hálózatok. az UMTS-ek (Universal Mobile Telephone Systems). Ausztriában az UMTS szolgáltatás vételére alkalmas Siemens U-1O lipusu mobiltelefon ára kb. 800 Euró. A tokiói CETAC kiállításon a Sony bemutatta a Blu-Ray DVD-író/olvasót. A7 e lső készülékek az amerikai piacon májusban, a japim piacon az év

1. ábra. Gordon K. Teal [www.lthls tory.orgl) RT ÉK '13

2. ábra. Blu·Ray eszközök. [www.ori go.hu/techbazis/hlghtechl)

második felében jelentek meg. A 12 em·es lemez kapacitása 27 GB (2. áb· ra). Az eszköz jövöjét iIIetöcn a szak· értők állásfoglahisa nem egységes. Egyesek szerint alig van minőségbeli kü lönbség a "hagyományos" DVD és a Blu-Ray lemezcken tárolt filmek kö· zött, II kék lézeres lejátszók és a leme· zek (pillanamyilag) drágábbak. a tech· nológia még nem teljesen kiforrott. - Junius végétől a Westel Rádióte· lefon Kft. beszünteti az 1990-ben indított szolgáltatását: a 06·60 hívószámú, 450 MHz-es sávban működő analóg mobilrendszerének működteté sét. - Hazánkban az év nyarán megszűnik a személyhivó szolgáltatás: az utolsónak maradt Eurohívó is leáll. - A Wal! Disney stúdió érdekeltsé· gébe tartozó Buena Vista Home Entenainment társaság EZ-D névre keresztelt .,önmegsemmisítő" DVD-t dobott piacra. A légmentes tokban forgalomba hozott, speciális mügyantával bevontlemcz felülete - a tok kibontása után kb. 48 órával - a levegő hatására elfeketedik, a lemez kiolvashatatlanná válik. Ilyen lemezen kapták meg a sajtó képvise l ő i a " Halj meg máskor!" e. James Bond-film promóciós anyagát a latin-amerikai MTV Video Music Award 2003-as díjkiosztóján. - Augusztusban bukkannak fel először az interneten a Blaster féregvírus és módosulatai. Állítólag világszerte 1,2 millió számítógépet fenöztek meg. Az egyik módosított Blaster változatot aminneapolisi 18 éves Jeffrey Lee PARSONkeszÍletlc, akit 2003 szeptemberében őrizetbe vetlek és bir6sag elé állítottak. - Decemberben megindul a Kossuth Rádió kísérleti sztereó sugárzasa

107.8 MHz-en. Az Antenna Hungária Rt. hét adó átadásával megkezdi a Magyar Rádiónak biztosított új országos 100 MHz-es adóhál6zat kiépítését. - December IQ-én meghalt Peler James WALKER (*1916) angol mérnök, vállalkozó. a Brit Birodalom tiszti fokozatának birtokosa. a londoni Acoustical Manufacturing Company megalapítója (1936). Mivel üzemét a II. világháborúban lebombázlák, Huntingdonban alapított uj céget, a teljesítményerosítőiről és elektrosztatikus hangsz6róir61 híres QUA D Electroacoustics Ltd.-t (3. á bra).

25 éve történt - Az 1988. evi fizikai Nobel-dijat

Leon Max LEDERAlAN (*1922). Me/viII SCHWARTZ (1932·2006) és Jack STEINBERGER (*192 1) amerikai fizikus kapta a neutrinónyalábos módszer kidolgozásácn valamint a müonhoz tartozó neutrinó felfedezCséén. - Januárban az Európai Közösség - az európai közeeIu hálózatok szabványosításának gyorsítása, a CC ITT spccifikációk európai adaptálása érdekében - megalapítja az Európai Távközlési Szabvanyügyi Intézetet (ETSI, European Telecommunications Standards Institute). - Február 15-én Los Angelesben (Calif.) meghall Richard Philips FEYNMAN (*1918) Nobel-díjas amerikai fizikus, a relativisztikus kvantumelektrodinamika megalkotója (4. ábra). Alapvető 10 kötetes munkája, a ..Maijbka" magyarul is megjelent.

3. ábra. Peter J. Walker dlJat vesz át Fülöp hercegtől. [www.quad·hifi.co. ukl]

105

4. ábra. Richard P. Feynman. [http://

e n.wikipedia.orgl] - Április 7-én a solti KH adóról kísérleti komplex musort sugároztak: a musorjeleken 50 baudos telex-jellel lineáris fázismoduláci6t hajtottak vegre. Februárban ezt megelőzte a lakihegyi és a mosonmagyaróvári KH adóval végzett kis sebességű járulékos adatátviteli kisérlet, mely pl. program- és adóazonositást, pontos idő-szolgál tatást, távműkődtetésű kapcsolók vezérlését célozta. - Ápri lisban a Budapesti Műszaki Egyetem MHSZ Rádióklubjában megkezdte működését az ország első BBS (Bulletin Board System), azaz "hirdetőtábla rendszerű", LBM PC-vel vezéreit rádióállomása. Hírek cseréjét bonyolította a hazai, jugoszláv és osztrák állomásokkal. - Május 27-én Berlinben meghalt Ernst August Friedrich RUSKA (-1906), Nobel-díjas német fizikus, villamosmémök, a mágneses lencse és az elektronmikroszkóp egyik megalkotója. - Az év első felében a Műszertech­ nika Kisszövetkezet megjelenik a kelet-európai országok első hordozható, 32 bites számítógépével, az MSI2-80 típussal, majd 2 GB-ig bővíthető winchester-tornyot mutat be. A Microsystem Kisszövetkezet elsőkém kezdi meg hazánkban a cserélhető 10 MB-os winchester-meghaj tók forgalmazását. Októberben a Híradástechnika Szövetkezet bemutatja az elsö hazai ipari célú professzionális mikrogépet, a H1P-286-ot. A Controll Kisszövetkezet kínálatában ekkor jelem meg a piacon az elsö laptop.

106

- Szeptemberben több nyugat-európai országban - így pl. Ausztriában, Angl iában is - bevezették az ROS (Radio Data System) közlekedési információs rendszert, mely az FM adókon sugároz az autórádiók számára programazonosÍló jeleket, közlekedési informae iÓkat. - Október 28-an Budapesten elhunyt MILLNER Ti\'adar(-1899) Kossuth-díjas vegyészmérnök, az Egyesült Izzó kutatómémöke, az alaktartó volfrám izzószál cgyik fchalálója (5. ábra). É l ctéről és tevékenységéTŐl a BME· OMIKK Tudomány történeti Műhely CD-ROM-ot jelentetett meg ,,..4 magyar ludomimy és lechnika nagyjaC' sorozat keretében. - November 29-én az egykori Szovjetunióban beszűntették a " nem kívánatos" orosz nyelvű külfóldi rádiómüsorok, pl. az Amerika Hangja, a BBC zavarását, melyet még 1948-ban kezdtek cl. - Decemberben a hanglemez-bolfOkban megjelenik az első hazai gyánású audio CD, Szörényi-Bródy: IS(l'áll, a király c. rockoperaja. A lemezt az 1988 márciusában Székesfehérvarott alapított Glória Kompaktlemez-gyártó Kft. (a későbbi VTCD Videoton Kompaktlemez-gyártó Kft.) adta ki - Decemberben megindult a forgalom a világ első, mintegy 6000 km-es lenger alatti optikai kabelén, a TATS-on, mely Észak-Amerika keleti partvidékét köti össze Európaval. Az átviteli kapacitása 560 Mbitls, így egyszerre 30 .. .40 ezer telefonbeszélgetés bonyolítható le. - December II-én felbocsátoll<Ík a luxemburgi székhelyü SES (Soeíété Européenne des Satellitcs) e l ső műsor­ szóró műholdját , az ASTRA lA-t. A

5. ábra. Mi1lner Tivadar életét és tevé-

kenységét ismertető CD-ROM borítója (megjelent a BME-OMIKK TudománytörténetI Mühely kiadásában)

6. á bra. Az ASTRA 1A a szerel őpadon

[www.upv.es/sa tel ite/tra bajosl p ra ct_10/1 2.9xI,6xI,2 m-es műhold (6. á bra) fedélzetén 16 db 26 MHz sávszélességű, 4S W-os aktív transzponder volt, a musorokat a 11 ,2 ... 11 ,45 GHz-es savban sugározta. A 19,3 m-es napelem szárnyak kb. 2 kW-ot adtak le a tíz évre tervezett élettartam végén. A müholdat végül is 2004 decemberében vonták ki véglegesen a forgalomból, és helyezték el az ún. "temető pályán".

50 éve történt - Ez évi fizikai Nobel-dijat WIGNER

Jellö (Eugene WIGNER, 1902-1995) magyar származású amerikai fizikus kapta megosztva Maria COEPPERTMAYER (1906-1972) némct szánnazású amerikai és Johamles Hans JENSEN (1907-1973) német fizikussal az atommagok és elemi részek elméletének fejlesztéséért, ill. az atommag héjmodelljének megalkotásaért. - Január 3-an Hannoverben, a CCIR szakértői előtt mutatta be először Wa/ter BRUCH német villamosmérnök találmányat, az NTSC és a SECAM szincstévé-adásrendszerek hibait kiküszöbölő PAL (Phase Altemation Line) rendszert. Bruch a FarbJemseh-Syslem PAL-Offset szabadaimat (OBP 1.179. 986) szintén ezen a napon kapta meg. - Januar 25-én Londonban elhunyt Isaac SHOENBERG (·1880) orosz szannazasú angol gépész- és elektromérnök. Mint az orosz Marconi Társaság fómérnöke, fészt veli az első orosz szikratavíró állomás tervezésében és építésében. 1914-ben feleségével és négy gyermekével Angliába emigdit. Az 1930-as években az EM I-nél (Electrie and Musical/ndustries) a teleRT ÉK '13

vizió fejlesztését vezetle, s csoportjával megalkotta a kültéri felvctelekre is alkalmas CPS-Emitron kamerát. Az altala kidolgozott 405 soros bontású fé lképvált6s adásrendszert vezette be a BBC 1937-ben, melyet 1964-ig használtak. - A "szépkorú" Rádiólechnika /963. évi 2. száma hirt ad az Országos Mentőszolgálat számára vásárolt rádiótelefonokr61. A 2-3 km hat6távolságú, 84-86 és 140-144 MHz-es sávban müködő 0,5 W-os, fél kilogrammos készülék - állitólag - ,jól elfér egy munkaköpeny zsebében". A decemberi számban Somodi József mutatja be az ország első amatőr tmnzisztoros ipari tévékameráját, mely három laposteleprol l-2 órán át működik. Ez lenne a biztonsági kamerázás kezdete? - Március 4-én a svájci Territetbcn elhunyt Édouard BELlN (- 1876) fmncia mérnök, a .. bélinographe"-nak nevelett képtávíró feltalálója (7. áb ra). A belinográf segitségevcI jöulétre az első képátvilel I 907-ben II Párizs-Bordeaux közöni telefonvonalon, majd 1921-ben az USA-beli Annapolis (Md.) és Belin franciaországi laboratóriuma (La Malmaison) között. Az 1930-40-es években számos európai újság szerkesztőscge használta ezt a képtáviró rendszert. - Május IO-cn volt az első sikeres segédvivős-pilotjeles sztereó adáskísérlet a Szabadság-hegyen felállitott 3 kW-os, Budapesti Rádiótechnikai Gyár (BRG) gyártmányil adóról 69,38 MHz-cn. A kísérleti adások az FCC rendszer szerint történtek, de a lökelet 50 kHz-re, a preemfázis idöállandóját 50 Ils-ra módositották. Európában ekkor már rendszeres sztcrcó sugárzások voltak. Angliaban, az NSZK-ban. Hol-

8. ábra. Philips EL3300 kazeHás magn6Ja. {hHp:/Ijean-plerre,mbeck .chl]

landiában, az NDK-ban, Lengyelországban, Csehszlovákiában az FCC szabvány szerint adtak, míg a Szovjetunióban, Bulgáriában a polármodulációs eljárással kísérlcteztek. - Augusztus 20-án átadták Magyarorszag első távvezérelt tévé-reléadóját Szekszárdon a Kálvária-hegyen (20 W, OIRT 8. csatorna), majd ezt követte november 7-én az ózdi áljátszóadó (20 W, OIRT 6. csatorna) üzembe helyezése. - Augusztus 20-án Miskolcon is ünnepeltek: felavallák az új avasi Iévé és URH közvetítő állomást. Az I kWos URH adó a Kossuth rádió műsorát közvetitette. - Augusztusban a berlini nemzetközi rúdiókiállításon a Philips bemutatta a kompakt magnókazettát (CC, compacI cassette) és az EL3300 tipusú kazettás magnól (8. á bra). A kazetták lö-

7. ábra, Belln (a kép közepén) és a bellnográf. [Radio Broadcast. 1925. szept. 595. old .]

RT ÉK '13

meggyártasa 1964-ben indult Hannoverben, a BASF PESl 8 1ípusú szalagját használva. (A kazetta elnevezés a francia kis ékszeres ládikó-ból származik.) - Augusztus 28·án az amerikai Virgin-szigetek Charlotte Amalie településén meghalt JulilIs Edgar LILIENFELD (-1882) osztrák származású amerikai fizikus, villamosmérnök, az első félvezető (CuS) alapu FET feltalálója (U.S. Pat. 1.745.175, Melhod mul apparalus for controlling electric curreIIIs). Találmányai között megtaláljuk az alumíniumoxid-hártyás eleklrolilkondenzálort és a félvezető egycn irányítót is. - Októberben Han"y Carl KNOWLES amerikai fizikus, a Motorola munkatársa, szabadaimat kapolt a mesa tranzisztorra (U.S. Pat. 3.108.209). - Október 30-án a New York-i lengerparton holtan találták C/ifJord Ed\l'artJ BERRY (-1918) amerikai villamosmérnök-fizikusl. A hivatalos verzió szerint őngyilkos lett, de később Atanasoff és Berry családja gyilkosságról beszélt. Neve a lineáris algebrai egyenicIrendszerek megoldására fejlesztett elektronikus digitális számítógép, az ABC (AtanDsoff-Berry Compuler) révén vált ismertté. - A Journal OplieDI Society of America decemberi számában publikálta Juris UPATNIEKS és Emmet! N. LE/TH az első, lézcrrel készített "igazi" hologramokat. Douglas ENGELBART, a Stanford Egyetem kutatóintézetének számitógép-fejlesztő mérnöke elkészítette az cgér prototípusát, a "display X-Y pozíció jclzőjét" (U.S. Pat. 3.541.541, X-Y PosiIiolI IIIdicalOr for D Di~1)lay System). Az e l ső p61dány szappantartó méretü fadobozból készült, melyben két egymásra merőleges, az asztal lapján gördülő rovátkolt fémkorong VOll.

9. ábra . Douglas Engelbart ,,6s-egere". [http://web.axele ro.hu/1ed/cont!]

107

- ARCA-nál Stel'en R. lIOFSTEIN és FrelJerick P HElMAN el készíti azelsö, 16 darab n-csatornás MOS tranzisztort tartalmazó IC-t (U.S. Pat. 3.233.123, [Illegrated !lIsularion-Gate Fie/d-Effect Transislor Orci/it Qn a Single SlIbslrale Employing SlIbstrate-Efeelmile Bias). A Fairchild Semiconductor Corp.-nál Frank M. WANLASS kéttranzisztoros integrált CMOS invertert készít (U.S. Pat. 3.356.858. Low Stal/d-By Power Complememary Fie/d Effect Circuitry). 75

10. ábra. Déri Miksa (olajfestmény, 1900 körül). [http://mernokleszek.hu I cikk/hiresmernokok/]

Ezek forgás közben időről időre érintkezöket zártak-nyitottak. A doboz telején nyomógomb volt, ezzel lehetett az egeret aktiválni (9. á bra). - Az Egyesült Izzó nagyteljesítményü ötvözött germánium tranzisztorokat hoz forgalomba: megjelenik az ASZIOlx család (pnp. B = 20 ... 130, PD = 20 W, lemu = 6 A). - Az elsö TTL áramköri családot. a .. Sylvania Universal High level Logic"-ot (SUHL) Thomas A. LONGO fejlesztette ki a Sylvanianál. Az áramkörök 8 kivezetéses TO-5 tokban készültek, a Phönix rakéta vezérlöegységében kerültek felhasználásra.

11. ábra. Chester F. Cartson. [http:// theinvisiblementor.com/wp-content/]

108

éve történt

- Az 1938. évi fizikai Nobel-díjat Enrico FERMI (1901-1954) olasz fizi kus kapta a radioaktív elemek neutron-besugárzással való ICtrehozásáért valamint a lassu neutronok segitségével létrehozott magreakciók felfedezéséért. Fermi vezetésével készült el I 942-ben az első atommáglya. - E. KASNER amerikai matematikus bevezeti az igen nagy mennyiségre, a ..tiz a századikon"-ra (10 100) a "googol" kifejezést. Larry PAGE és Sergey BRIN szabadszavas intemetes keresöjük, a Google elnevezésénél ezt használták fel. - Február 24-én meghalt Jénában Max Carl Werner WIEN(-1866) német fizikus, a kioltó-szikraközös szikratávíró feltalálója (1906), az első variométer megalkotója. Készített etalon indukrivitásokal. frekvcncia-mérőhidat, valtóáramu méröhidak nulhlzó müszereként használható vibrációs galvanométert. - Március 3-án, az olaszországi Meranoban elhunyt DÉRi Miksa (-1854) vízépítőmérnök, a zart vasmagos transzformátor feltalálóinak egyike, a váltakozó áramu energiaelosztás és -szállítás megteremtője, az öngerjesztésü váltóáramu generátor feltalalója, a villamos erőmüvek létesítését pénzügyi szolgáhatásaival elősegítő vállalkozás, a bécsi székhelyü Intemationa1e Electricitiits Gesellsehaft (lEG) elnöke ( tO. ábra). - Májusban a Városligetben megrendezett Budapesti Nemzetközi Vásáron megjelent a televízió. A Rildió Technika májusi ésjtiniusi száma szerint a holland Philips cég 405 soros bontásu ikonoszkópos kamerát, kis teljesítményű adót és négy vevökészü léket mutatott be. A helyi stúdiót és az adót egy-egy gépkocsiban helyezték el. A stúdió bevilágításához .,3500 gyertyafényü Jupiter-lámpákat" használtak.

12. ábra. Kolossváry Endre, a PKÁ els6 vezetője. [www.kolossvary.hu/]

A "televíziós színházban" naponta négy előadást tartottak, melyen a hazai színészek színe-java - Apathi hnrétöl, Berky Lilitől kezdve Várkonyi Zoltánig. Utry Annáig - szerepelt. A közvetítés 11 napig, 100 órán át volt látható. - Július 12-én Werner FLECHSfG német mérnök szabadalmaztatta az árnyékmaszkos k épcső ötletét. melyet az ötvenes években használtak fel a színes képcsövek megalkotásakor. A Kalhodellstrahlröhre =1I/" ErzellgulIg meh/"-

13. ábra. A "nagy", 315 mm magas Lleben-cs6 (1912). RT ÉK '13

14. ábra . Mel ssner csillapítatlan hullámú lIeben-csöves 10 W-os AM ad óJa

gépészmérnök. az első postamemőkők egyike. a Posta Műszaki Szolgálat első igazgatója, [l Posta Kísérleti Állomás megnlapítója és első vezetöje (12. á bra). Megszervezte a posta műszaki szolgálatát, műsza ki tanonciskolát létesített. Azö nevéhez ffiződik a budapesti telefonhálózat automatizálása. a távíró- és interurbán távbeszélő-hálózat kiépítése, a szikratávíró állomások hálózatának és az első rádióadónak létesítése. - December 23-án született Brooklynban Robert E. KAHN amerikai villamosmémök, aki Vimon CERF-fel együtt feltalálta és kidolgozta a TC P/I P (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) interaktív hálózatközi protokollt.

forbiger Bilder mg einem Leuchtschi,.,,, (DE 736.575) szabadalmat

100 éve történt

1943. május 13-án kapta meg. - Székesfehérvárott megalapítják a

- AL 1913. évi fizikai Nobel-díjat fleike KAMMERIJNGH-ONNES (1853-

Vmlásztöltény, Csappant)'u. Gyl/tacs és Fémáro Rt.-t, a Videoton elődjét.

1926) holland fizikus kapta ,.az alacsony hömérséklelÜ anyagokra vonatkozó vizsgálataién", melyek elvezettek a folyékony hélium előállí tásához. a szupravezető anyagok felfedezésehez. - Február 20-án meghalt Robert ~'O" LlEBEN (* 1878) osztrák fizikus, vállalkozó, a mágneses vezérlésű elektroncső ("Kathodenstrnhlenrelais", 1906) és a róla elnevezett gáztöltésű trióda (.. Lieben-Röhre". 19 I O) fe ltalálója ( lJ. ábra). - Február 22-én született Baltimorcban (Md.) John Northntp SH/VE (ti 984) amerikai fizikus. a Bell Telephone Labs. munkatársa. a ms ger-

- Október 22-én születetI meg a New York-j Astoria Hotelben az első, mai értelemben vett szárazmásolat (xerox), melyet Chester F. CARLSON amerikai fizikus készített Otto KORNEl osztrák szánnazásu fizikus segítségével ( ti . á bra). Az első másolat n dátumot es helyszínt tartalmazta: ,,10-22-38 Astoria". Carlson 1939 áprilisi találmányi bejelentésében ..elfelejtett" Sclényire hivatkozni, annak ellcnere, hogy - önéletrajza szerint - sok ötletet merített Selényi Pál elektrosztatikus képrögzítési eljárásából. - November 2-án a BBC megindította rendszeres közszolgálati tv-adását a 405 soros bontású Marconi-EM! rendszerben. Március 21-étől kezdve rendszeresen mondtak hireket. sőt április 30-án már a Futball Association kupadöntőjét is közvetitctték. - November 14-6n mcgszólalt Kassán a Budapest l. műsorát Teléző Tclcfunkcn gyártmányú 3/0,75 kW-os adó, mely korábban a csepeli adMllomáson működött. A szerelési, beüzemelési munkákat Zakariás János, Nagy G)'ötg)' és Magyari EI/dre postamémök irányította. - November 20-án Cambridge-ben (Mas.) meghalt Edwin Herbert HALL (* 1855) amerikai fizikus. a róla elnevezett jelenség felfedezője. A galvanomágneses effektust vékony aranylemezen figyelte meg 1879-ben. December 13-án Budapesten elhunyt KOLOSSVARY Endre (*1858) RT ÉK '13

mánium fotodióda és fOlotrnnzisztor feltalá lója (1949-50). Alexander MEISSNER osztrák mérnök feltalálta a róla elnevezett nagyfrekvenciás Iriódás oszcillátor kapcsolást. mellyel pl. csillapítatlan hullámu adót ( 14. abra), visszacsalolt audion-vevőt lehetett építeni. Találmányát már 1913. április 1O-én bejelentette, s ezzel mintegy fél évvel megelőzte Edwin H. Annstrongot. Annstrong azonban 19 I 4-ben, Meissner viszont csak 1919-ben kapta meg a szabadnl· mat, igy a kapcsolást Annstrong-féle oszcillátorként említik. - Április 6-án született St. Louisban (Mo.) Olto Herbert SCHMITT (tl998) amerikai biofizikus, a nevet viselö elektroncsöves feszültségvezérelt billenökapcsolás feltalálója. A kapcsolást ismertető A Thermiollic Trigger e. cikke a JOl/mai of Sciemific Instroments 1938 januári számában jelent meg. - Április 6-án halt meg Berlinben Adolf Karl Heinrich SLABY (·1849), a berlini müegyetem elsöelektrotechnika tanára, Marconi korai szikratávíró kíserlcteinek aktiv résztvevöje, az Arco-Slaby rendszerű szikratávíró adó-vevő fejlesztöje, a Telefunken A.G. egyik alapítója. Öt követle két nappal késöbb, szintén Berlinben, Ernst Walter RUHMER (·1878) némct fizikus, a vivöfrekvenciás eljarás úttöfŐje. Hanggal modulált ívlámpás PholOgraphon-jával 1900 körül fényhangos filmfelvételt keszitett. Elsó vezetékes vivöfrekvenciás hangátviteli rendszerét I 908-ban lakasa és laborat6-

15. ábra. Maurlee V. Wllkes és az EDSAC. (www.telegraph.co.uk/newsfobltu arlesttechnology-obltuarlesf8171435f]

109

16. ábra. William Henry Preece. (http://members.lycos.co.uk/MikePe nneYIl

riuma között létesítette. majd az 1910-es briisszeli vilagkiallitason már kb. 15 km-re továbbított hangot. - Május 20-im született Ann Arborban (Mich.) William RedinglOn HEIVLE1T(t2001) amerikai villamosmérnök, villlalkozó, a vi lágszerte ismert műszer- és számítógép-gyártó /Ip cég (Hewleu-Packard Company) társ-alapítója. - Budapesten. a Fővárosi Elektromos Művek V~ki út 74. sz. alatti épületének kibérelt negyedik emeletén június elsején kezdte meg működését a KREMENECZKY János által alapított Magyar Wolframlámpagyár RI. Az űzem első felelős vezetője Jellinek Józse/volt. Az üvegfUvók, szerelők többsége Kremeneczky bécsi gyárából idevezényelt szakmunkásokból állt. A könyvelés, értékesítés, anyagbeszer.lés feladata a nyolc adminisztratív dolgozóra hárult. A kereskedelmi részleg 1924. október l-jén vette fel az Orion Villamossági Rt. nevet és l 925-től már ORlON márkanéven forgalmazta az izzólámpákat, lámpatesteket, vasalókal, fózőlapokat, villamos felszerelési cikkeket, majd később az elektroncsöveket, rádióvevőket, hangsz6rókat. - Június 26-án született Dudleyben Mal/dec Vincent IV/LKES (t2010) angol matematikus, fizikus, az e l ső európai elektronikus számítógép. a késleltető művonal1al tárolt programú elektroncsöves EDSAC (Electronic Delay Slorage Automatic Computer) tervcző­ je, amikroprogramozás feltalálója (15. á bra).

110

- Szeptember IO-én hagytajóvá az Egyesült Államok kongresszusa a "rádió" (radio) szó használatát a "vezetéknélküli" (wireless) helyett. - Szeptember lJ-an született Chicagoban Herman Heine GOLDST/NE (t2004) amerikai matematikus, az ENIAC (Electronic Numericai /ntegrator And Calculator) fejlesz tője, feleségével együtt a gép programozója, a tervezés és épités menedzsere. Princetonban Neumann János és Goldstine irányítása alatt építette meg az Institute for Advanced Study fejleszlőcsoportja a " Princeton-típusú" vagy "Neumann- féle" számítógépet. Goldstine szamítástechnikával fogla lkozó kőnyve 1987-ben magyarul is megjelent a Műszaki Kőnyvkiadónál A számitógép Pascaltól NeumaIllIig címmel. - November 6-an Penrhosban (Wales) meghalt Sir William Hemy PREECE ("'1834). az angol posta fómérnöke (16. ábr a). Kulcsszerepe volt a Bell-féle telefon angl iai eherjesztésében és - Marconi munkássagát támogatva - a rádiózás megvalósitásában. 1885-ben indukciós telefonnal kísérletezett. melynél a párhuzamos távír6vezetékek közötti "crosstalk" (áthallás) jelenséget használta ki. 1892-ben a Bristol-csatornán át továbbított jeleket egy világitótoronyhoz indukciós hurok segítségével. - November II-én szűletett Bécsben STRIKER György (tl992) mérnők, fizik us, a BME Villamosmérnő­ ki karának professzora, a magyar automatizalas és méréstechnika je l entős egyénisége. I 948-tól az Orion, majd 1950-53 k özőlt a kezdeményezésére létesített Elektronikus Mé rőkészülé­ kek Gyára (EMG) főmérnö ke . 1953tól 1975-ig az MTA Méréstechnikai és Műszerügy i Intézet (MÉM I), ill. az általa alapított Méréstechníkai Központi Kutató Laboratórium (MKKL) igazgatója. 1938-tól 1948-ig az USAban dolgozott, s itt az Associated Research Inc.-nél kidolgozta az első h azugságjelző műszer, a poligraf elek tronikáját és mérőérzékelőÍl, a Zenit h (Chicago) cégnél pedig el készítette az első hordozható KH-RH világvevő rádiót. 200 éve történt

- Március 4-én Pesten meghalt CHUDY Józse! ("'1753) zenesze rző, kannester, újszerű optikai és akusztikus távíró fe ltalálója. Optikai távírójánál egymástól 5 ... 10 km távolságra

17. ábra. Chudy József akusztikus távírójának betűsora két különb öző hangmagasságú dobra alkalmazva. (lósy-Schmldt Ede rekonstrukciója, 1931.) [Évfordulóink ....1988. MTESZ. Budapest, 1987. 80. old.]

álló

ő rházak

láncolatát javasolta. Az öt ablakát egy-egy lámpa világította ki, s az ablakokat tolható fatáblaval lehetctt volna egyenként elsötétíteni. Az ábécé betűit a sötét-világos ab lakok darabszáma kódo ha. Harang- vagy dobjeles akusztikus tavírójánál a betűket két kűlönböző magasságú hangjel adta. Minden betű öt, magas és mély hangokból összeállított jeiből állt (17. á bra). Talalmányáról azt irta, hogy ,,Nem egészen eredeti, de !lem is lopott dolog." Ö szerezte az első, "Pikkó hertzeg és Jutka Perzsi" (1793) és "Der Telegraph oder die Fernschreibmaschille" (1796) c. magyar operaI. - Szeptember 25-én a Lipcse melletti Delitzschben született Emil ST6HRER (t 1890) német mechanikus, műhelyében vállalkozó. Lipcsei magneto-elektromos gépeket (állandó mágneses motort, dinamót), akkumulátoros villanyaulót, terápiás célokra indukciós készülékeket készített. FeI találta a szikrainduktor szekunder tekercseinek szekciókra osztását és a szekciók tekercsvégeinek forrasztásmentes őrház

ősszekötését.

- Október 25-én az Ulm közeli Blaubeurenben született Matthöus HIPP (t 1893) német óras, az első elektromos ingaóra megalkotója RTÉK '13

18. ábra. Minden tárgy parkeslneból (celluloidból) készült. [www.westnoIWO odcemetery.com/people_burled/)

..

-

19. ábra. Francis Hauksbee üveggömbös dörzselektromos gépének rajza az 1709-ben megjelent " Physlco-Mechanlcal Experlments ... " c. könyvében. [www.geocltles.com/bioelectro chemistryl]

(1844). Ncucnburgban I 860-ban alapított vallalatanál az elektromos 6rák

mellett vasúti villamos jelző- és tavlro készülékeket gyártott. Kifej lesztette az elektromos ónik központi vezerlörendszerét (ezt pl. Bécsben, Párizsban is haszmilták az l 860-70-es években). - Ebben az évben született a London közeli Bishop's Stortford vagy Hertford városkában Frederick Scott ARCHER (t1857) angol ezüstmüves, szobrász, fényképész. Feltalálta a kollócliumos fé nyképezési eljárást, az ún. "nedves lemezes negativ eljárás!" (1851), melynek segítségével az expozíci6s időt 0,5 ... 30 másodpercre lehetett csökkenteni, s éles negativ képet Iehetett elöállitani. - December 29-cn született Birminghamben Afexander PARKES (t 1890) angol kohász, vegyész, az első "mü-anyag", az 1856-ban szabadalmaztatott parkesine fe ltalál6ja. Azokal a tárgyakat, melyek a nitrocellulózb61 elöállított tennoplasztikus anyagból készültek, a londoni, majd a párizsi kiállításon is bemutatta (18. ábra).

20. ábra. Thomas Tompion által készített arany6ra (1709). [www.sted mundsbury.gov.uk/sebclvlslt!]

300 éve történt

dési sebességének méréséhez kéthengeres légszivattyút készíten, üveggömbös dörzselektromos gépet szerkesztett (19. á bra). Megfigyelte a Torricelli-cső összerázásakor létrejövő fé nyjelenséget. s ennek magyarázatát is megadta: az üvegedény és a higany súrl6dásának eredménye a fellépő dörzselektromosság okozta elektromos kisülCs. - November 20-an temették el a Wesuninster Abbeyben (London) Thomas TOMPION-t (·1639), az .,angol órások atyját", acilinderjárat feltalálóját (1693). Élete során mintegy 5500 zsebórál, 650 ál1ó- és faliórAI készített (20. ábra), együttműködött George Grahammel tudományos műsze­ rek készítésében. ~ Brook TAYLOR angol matematikus megfonnulázza a rezgő húr egyenletét. A matematikában járatosak bizonyára ismerik a nevét viselő hatványsort is.

- Április 29-én halt meg Londonban az idősebb Francis HAUKSBEE (· 1666 körül) angol műszerész, autodidakta fizikus (nevét idönként Hawksbee-nek is írják). A hang terje-

(E visszatekintés az 1992-es évkönyvünkben megkezdett, azonos címü .sorozat" folytatásának is tekinthető. A szövegben *-gal a születés~ t-tel a halálozási ével jelöltük. A szerk.)

INcOMP Electronics

Elektronikai alkatrész kis- és nagykereskedelem

2t20 Dunakeszi, Fő út 35. Tel.: 27/342-407 Nyitva: hétköznap 9.00- t 7.00óráig

Fax : 271341-601 E-maii: jncomo@dunawebhu Postai utánvételes csomag kOldés

Raktiirról kinálunk többezer fé le elektronikai alkatré szt. IC-k, ellenállások. kondenzátorok, diódák, tranzisztorok, LED -ek, kvarcok stb. nagy választékban, SMD kivitelben is. RIGOL műszerek dlsztrlbúclóla Interr~t cimünkről www, lncomp,hu online keresisi is rendelésI lehetöség!

RTÉK '13

12 111

A villamdelejes forgony és a villamfeszítő Sipos Gyula okl . IC-szakmérnök, [email protected] Különös, biza" vi/agor élünk. Muzeumaink Budapesten és ric/éken sorra zórnak be, tanimeze/eillk egyre gyalrább é<~ egyre használlw/allullobb, zavaros tematiktiju ol/yagot kénys=enilneK ok/ami, ifjúságullk jelentős részenek az érdeklódését pedig a tllda.n'tÍgy helyett egyre inkább a médiából omló szenny és ostobaság irán)'ttja. Mindeközbe" soha lIem volt ekkora lehetősé­ gii"k a Imi~'e/ódére. a tanulásra. például az internet segitségével, csak persze akkor. ha azt is célszerüen használjuk. Vegyünk példáI e/einktől! Például bő 200 el'vel ezelőtt öss:ehasonlíthalal/atml csekélyebb. mondhatni roppall/ szegényes lechnikai lehetőségek bir/ohában mire is meTIl egy jö eszü, Iafti/ékony és ügyes ke;ú emher? A wila.\·z: ha tis=ta ésszel és erős akarattal fogott hozza a villamosság kutatásaho=, akkor nag)'o/l is sokra. Ehhez Jedlik Ányosnak. az e/só magyar elektrolechnikusnak a= élele álljon peldaképpen mindannyilInk előtt, aki élele alkonyóII találmáT/yok egész sorálwdhatta magóenak. Éle tra jza Eredeti nevén Jedlik István ( I. ábra) I 800. január II-én született Szímö (régebben Szimő, szlovákul Zcmné) községben, amely a Vág partján fekszik, Ersekujvár közelébell. (A falu első okirati említése 1 l I 3-ban, Kálmán király oklevelébcn történik.) Szülei egyszeru, szegény fóldmű­ vesek voltak. István tíz éves koráig szúlöhelyén ján iskolába, majd a szülök jón:lk látták az éles eszű ifjút a nagyszombati bencés kollégiumba beíratni. Itt II korabeli szokások SLerint már latint is tanult, amely akkoriban az alapvető nemzetközi tudományos nyelvnek számítol!. Tanulmányait később Pozsonyban folytana, ahol módjában állt a német nyelvet is elsajátítani. jgy Jedlik ekkor már négy nyelvet ismert: a magyar és a latin mellett folyekonyan ín és beszélt németül és tótul. A pozsonyi gimnázium elvegzésc után, 17 esztendős korában - szülei kivánságára, de saját hajlamai szerinti indíttatás alapján is - a bencés rend kötelékébe lépel!. Példáját követte uno112

pedig máris ismerosebben hangzik kölés nyelvtud6sunk bencés rendi neve, azaz a Czuc;:or Gergely név. Jedlik további szerzetesi és tudomanyos, felsöbb szin t ű képeztetését a Pannonhalmi Apátság szemináriumában nyenc, ahol l822·ben .. bölcsi:szeti tudorrá" (bölcsészdoktomi) avattak, majd I825-ben áldozó pappá szentelték. Ezek után kezdte meg sok évtizedes tanári pályafutását. Először Pannonhalmán, majd 1825 őszétől Győrött tanítja a fizikát. l830-ban a pozsonyi akadémiára kerul. I 840-ben a pesti királyi tudományegyetemre nevezik ki, ahol 38 éven keresztül vezeti a fizika tanszéket, mint a fizika és a mechanika professzora. Hazafias magatanása miatt a szabadságharc bukása után csak nehezen igazolták. Munkásságának első szakaszában kémiával, elektrokémiával és elektromosságtannal. később az elektromosságtan mellett fOleg optikai kísérletekkel foglalkozott. Nagy nyelvújitóink között tanjuk számon: fizikai, kémiai és matematikai szókincsünk tekintélyes része töle cred, ill. az ö nyomán terjedt el. Az általa alkotott sz6kincs java része szinte észrevétlenül beépült beszélt nyelvünkbe. Teljes szellemi frissességben, I 878-ban, eletének 79. évében vonult víssza Győrbe, 53 évnyi, lelkes tanári munka után. Munkakedvét és tudásszomját késő öregkoáig megtartotta. 1895. december 15-én hunyt cL Jedlik Ányos jellegzetesen kutató, búvárkodó, a nagyobb nyilvánosság elől alaboratóriumába visszavonuló szellem volt. A fizikai kísérletezés gyönyörűsége tcljcsen kitöltötte az életét. Tudománya volt az egyetlen szenvedélye - és a rendületlen kötelcsségtcljesítés. Munkásságát az újszerű, gyakorlati megoldások keresése jellemezte, amelyekre szinte ösztönösen merzell. Felfedezéseinek, találmányainak száma 80 körül van. Ezeknek a részletes leírására, elemzésére, de még puszta fe lsorolására sem vallalkozhatunk. Ám néhány igen fontos, alapvető találmányáról említést kclltcnnünk, azokról, amelyek segitségével világszínvonaion oktatta a fiziká t. illetve mint kutató, társait is megtőnk

t ábra . Dr. Jedlik Ányos István, magyar természettudós, fettaláló, bencés szerzetes katestvére, Czuezor István is. aki osztálytarsa is volt. A kél jól tanuló, tehetséges fiút szívesen fogadták Pannonhalmán, és 1817. október 25-cn leptek be lj Szent Benedek-rendbe (2. ábra). Ennek során a bencés rend szokásai szerint mindketten új nevet kaptak, mégpedig Jedlik egy Aniánusz nevű püspök neve alapján l amelynek a magyar megfelelöjc az Anyos. (Ritka nev, ám I. András király az orleani Szent Ányos tiszteletére alapítoll3 a tihanyi apátságot.) Unokatestvére, ISlVan pedig a Gergely nevet kapta. Az olvasök számára

2. ábra. Jedlik Ányos és Czuczor Gergely szobra Gy6rőtt

előzte.

RT ÉK '13

lendkerék

5. ábra. A gőzgép mintájára épített, .,kéthengeres" vlllanymotor-model~ himbával A két tekercsel váttakozva kapcsogató kommutátor a lendkerék tengelyére van er6sítve (QId Model Company, U.K.)

3. ábra ... Dugattyús" 6s-vlllanymotor modell. A kommutátor által kapcsolgatott két tekercs váltakozva húzza magába a lágyvas rudat. A folymatos mozgást a lendkerék biztosítja (Jedlik Án yos Emlékszoba, Czuczor Gergely Bencés Gimnázium és Kollégium, Gy6r)

Idéznem kell báró Eötl'Ős Lorand több, mint száztíz éve mondott és ma is érvényes szavait, amelyek 1897 májusában hangzouak CI a Magyar Tudományos Akadémián, Jedlik Ányos munkásságának méltatásakor: "Ma már kedvezőbbek tudományos vis:!OlIyaillk. többen vagyunk, jobb isko/ákban jobban kés=ii1hetünk e/ó. segédeszkö=ökben gazdagabbak lettünk. s fl nagyvilág tIIdomanyos ill/éz:eteive/ is szorosabb kapcsolatba jutottunk. nekünk már könnyebb lehetne a ha/adás... De hiány=ik nekünk. ami megl'olt Jed/iknek és tarsainak, a;: ido. melyet =0I'arta/anul fordíthatnánk tudományos mUllkásságunkra... Pedig fl tIldomány, mintféltékellY kedl'es, csak anf/ak homlokára nyomja csoJqót, ki mint/en percél neki szell/eli. ..

Az

első

Ahogy széles körüen ismenté vált, hogy lehctséges elektromágnest építcni, akár hatalmas méretben is, azonnal felvetődött annak ipari haswosítilsa. Mivel azoban a XVIII-X IX. században clsősorban a gőz, a gőzgép volt gondolatilag társítható a motor fogalmahoz, az első idöben minden tervező valamiféle gőzgép-képből indult ki. 1830 ... 60 között a nagy kisérletezők megpr6bálták lemásolni a gözmo-

villamos motorok

Az I 700-as évek vége, az I 800-as évek eleje apr6ságoknak tünő, ám mégis. hatásaikban óriási jelentőségü felfedezések ideje. Gondoljunk bele, hogy Ga/voni I 789-es. békacombokon tett véletlen felfedezése, Volta I 800-ban bemutatoll villamos oszlopa, Oersted 1820ban közzétett felfedezCse az aramnak a mágnestüre gyakorolt hatása vonatkozásában, majd ugyanez évben Arago felfedezése a galvánáramok egymásra hatásáról , majd Faraday felfedezése 1831-ben az indukcióval, illetve az önindukcióval kapcsolatban - a villamossággal kapcsolatos, a létC'.lő legalapvetőbb, fantasztikus felfedezések voltak. AT ÉK '13

4. ábra. Kizárólag vonzáson alapuló primitív, motor szerű forgó szel1cezet, kommutátorral kapcsolgatott elektrc; mágnesseL (Jedllk Ányos Emlékszoba. Czuczor Gergely Bencés Gimnázium és Kollégium, Gy6r)

torok, a gőzmozdonyok szokásos megoldásait, azok hajtó karjait, gerendáit s Icndkereket is alkalmaztak, a korai dugattyíJs gőzmotorok mintájára. Számos megoldás született, nagyjából azonos elvi sémára (3. ábra). Születtek tennészetesen egészen primitív konstrukciók is, egyéni ötletckkel, amelyek azonban csak játéknak voltak tekinthetők (4. ábra). A komolyabb konstrukciók tervezői elképzeltek egy nagy elektromágnest, amelyet a gőzgep munkahengerc helyett cpítettek be, és a hajtókar nem a gözhengerrcl állt kapcsolatban, hanem például a hozzá crősitctl vasrúd az elektromásnes belsejében, himbáló mozgással járt ki és be (3. ábra). Az áram megszakitásáról, illetve bekapcsolásáról kommutátor gondoskodol!. A folyamatos mozgásról ugyanúgy jókora lendkerékkel gondoskodtak, mint a gőzgép eseteben. A hasonlatosság arról is felismerhető volt, hogy egy gőzheger helyett például kettőt beépítve. továbbá a két tekercset kommutátorral váltakozva ki-, illetve bekapcsolva, a kétütemü (kettő-, illetve négyhengeres) gőzgéphez igen hasonló. himbáló mozgású villamos konstrukci6kat is si került létrehozni. Igen sokféle őtletes, ám természetszeriileg rövid életű konstrukció született. A brit Old Mode/ Company ezekből a korai konstrukciókból készít és árul fantasztikus és gyönyöriiséges kis modeJlcket gyermekek és felnöttek számára (5. ábra). Ezek 4,5 ... 6 V feszültségről müködnek. Megható és mulatságos, hogy ezen kétszáz éves technikát tükrözö modellek szépséges, korhű kivitelű sárgaréz alkatrészei modem, számjegyvezcrlésú automata gé113

torok vagy nagyon gyengék voltak, vagy pedig hatalmas építési méretek mellett elfogadhatatlanul sok állandó~ mágncst kellett beépítcni ahhoz, hogya kívant teljesítményt meg lehessen kö~ zelíteni vagy el lehessen érni. Kísérle~ teztek acéllemczböl készített, szendvics szerűen összerakott mágnesekkel is (7. ábra), a térerő növelése céljából. Hamarosan nyilvánvaló lett, hogy nem ez a járhat6 lll.

Jedlik villamdelejes forgonya

6. ábra. Patk6mágnessel, tekercselt forg6résszel és k~mmutátorral készített motor (Jedlik Anyos Emlékszoba, Czuczor Gergely Bencés Gimnázium és Kollégium, Győr)

peken készűlnek. Honlapjukon fotók és filmecskék mutatják be a szerkezetek mŰködésé\. Cimük: http://www.oldmo dcls.co.ukJ Ezek a korabeli, az ingamozgás különféle változataira alapozott, ezért szakaszos működésű villamos motorok azonban nem voltak igazi forgógépek, elvi konstrukci6jukban lényegében megmaradtak a gőzgéphez valamiképpen mégis hasonl6 szerkczctúnek.

Állandómágneses motorok A következő fejlődési lépcsőt annak a felismerésnek kőszönhetjük, hogya kísérletező kedvű korabeli tudósok felfedezték az állandó mágnes felhasználhatóságát valamely mOlorféleségben (6. ábra). Sajnálatos, hogy ezen a ponton egy ideig el is akadt a kísérletező kedv, és számtalan kivitelben készültek olyan motorok, amelyek egységesen bizonyították, hogy az irány nem lúl rossz, de még nem ez az IgazI. A korabeli technológiai viszonyok, töleg az acélgyártás nem lették lehető­ vé kellő erősségű és kellő méretü mágnesek készítését. A tervezők gondolatvilága egy ideig megrekedt a patkómágnesnél, és az igy konstruált mo~

114

Az örökké kísérl etező, munkálkod6 Jedl ik ebben az ujdonságoklól visszhangos időszakban szorgosan figyelt az addig elért eredményekre, és azokat felhasználta munkája során. Munkája pedig egész életében akadt bőven, mi~ vel az akkori iskolák nem vollak bővé~ ben sem a pénznek, sem a fizikai szemléltető eszközöknek, neki pedig szinte kapóra jött ez a probléma. Mindig is szükös pénzügyi keretböl, ám egész élete során végig, gyako rta saját kezüleg kísérletezve fej lesztette az aktuális oktatási intézmény szertárát uj bemutató eszközökkel. Ezek l étezéséről többek között ugy szerezhetrunk tudomást, hogy midőn a készülék, eszköz elkészült, Jedlik lelkiismeretesen leltarba vette, és ha a szűkös tanintézeti keretből nyilt rá lehetőség, metlesleg elszámolhatta a felvetődött anyagi ráfordításokat, az alapanyagok, illetve az elkészíttetés költségeit. Számos esetben csupán ezek az elszámolások, leltári bejegyzések hitelesítik munkásságának eredményeit, fel fedezéseinek időpontját, mert míg kortársai sietve szabadalmaztatták felfedezéseiket, addig Jedlik mit sem törődött az ilyesmivel. Akkoriban 8 tudomány számunkra ugyan aprónak tűnő, ám mégis nagyon fontos lépésekkel haladt előre. A korabeli kutatók szine, java világszerte ezeket a parányinak tűnő ötleteket felismerte és egymás eredményeit kipróbálva azokat gyakorta átvette, magáévá tette, majd esetenként módositotta és tovább hasznositotta. Tekintsük át azokal a kisebb, nagyobb ötleteket, amelyek elvezettek a villamos motor feltalálásáig. Schweigger, az erlangeni, majd a hallei egyetem fizika-kém ia tanára az áram mágnesrure gyakorolt hatásának fokozása céljából egyetlen szál drót helyet! egy négyszögletes fake retre felcsévélt, sokmenetes dróttekercsef alkalmazott. Felfedezését, illetve a ké-

l ábra. Lemeze" acél áltand6mágnesse~

tekercselt forgórésszel készíteH kommutátoros motor (Jedlik Ányos Emlékszoba, Czuczor Gergely Bencés Gimnázium és Kollégium, Győr)

szülékét, amelyet multiplikátornak nevezett el, l 820-ban mutatta be a hallei természettudományi társulatban. A multiplikátor felfedezése is j61 mutatja, hogy egy ujnak tűnö megoldás (dróttekercs) alkalmazása - egy új szerepkörben, új szemszögből vizsgálva a felfedező számára más eszközt jelentett, mint amit eddig ismert. Ebben a korban gyakorta megtörtént, hogy azonos elven működő, netán teljesen azonos típusu egyszerű eszközök más és más nevel kap tak, att61 fLiggöcn, hogy ki és milyen célra használta azokat. Ez történt a dr6ttekerccsel is. Jedlik azonnal továbbgondolta az ötletet, és háromféle uj, elektromágneses forg6készüléket gondolt ki. a mágnestűt képzeletben mágneslekerccsel helyellesítve: a multiplikátor-tekercs ált és benne forog az elektromágnes, - az elektromágnes ált és körülötte forog a multiplikátor-tekeres, az elektromágnes forog a másik, szilárdan álló elektromágnes felett. Az ötletet tett követte, és az I 928-as és I 929-es években sikeres kísérleteket folytatott az ötlete alapján. Az állandómágnes helyett alkalmazott dróUekeres, vagyis a multiplikátor igen j61 beváll. Azonban hamar rájött az alapötlet gyenge ponljára: a tényleges, folyamatos forgáshoz az áramirányt a forgással szinkron cserélgetni kell. Ehhez a kísérleti eszköz forgástcngclyében egy kettős, félkör alakU vályút készített, amelyet megtőltölt higannyal. A forgó tekercs végeil ugy alakította ki ,

RTÉK'13

8. ábra. Jedlik villamdelejes forgonyának egy utánépitett példánya. A kisebb, bels6, két szegmensre oszlott, gyűrű alakú vályúban van a kommutátorként múköd6 higany, amelybe beleérnek 8 túcsapágyas forgórész kivezetésel 1,5 V-os szárazelemr61 sebesen pörög a kis motor. (8ektrotachnlkal Múzeum, Budapest)

hogy azok éppen kisse belelógjanak a higanyba, és az elektromosan jól vezetó higanyon, mint hozzávezetéscn keresztül kapjanak táplálást. Amennyiben a két félkör alakú vályú a fogótekercshez képest jó szögben helyezkedik el, a tekercs mindig megfelelő ütemben kap - mindig helyes polaritasú - áramot. és az állandó forgás létrejön. (Ezzel kapcsolatban többfele kíserletet is végzett. es ezekhez kellett a két darab körkörös vályú.) A szerkezetet természetesen vízszintesen kellett üzemeltetni a higany miatt, továbbá a valyúkban a higany t kisse túl kellett tölteni, hogyafogórész kivezetései ne akadjanak cl a félkör alakú vályúk elválasztó falaban. Ezt a higany igen jelen tős felületi feszültsége is segítene, ugyanis ez a folyékony fem - még igencsak kidomborodva a kis tartályok pereme fólé - nem folyt ki onnan. A sikeresen megépített és jól múködö kisérleti eszközhöl nagy szorgalommal azonnal számos példany készült, fóleg más oktatási intézmények szamara, és Jedlik néhai fiz ikai szertárában kutakodó utódok időnként ujabb á116vagy forg6részre, motorok alkatrészeire bukkanhalnak. Ugyanekkor a küiönfé le múzeumokban kiállíton, valamelyik eredetiről másolt kísérleti készülék olyan egyszerű, hogy igen sok mai kisdiák is vallalkozott az uuinepítésre, és láthatóla~ teljes sikerrel. Jedlik Anyos a kél elektromagnes (az ál1ó- és a forgórész), valamint a hi-

RT ÉK '13

ganyvályUs kommulalor alkalmazásávallétrehozta a villamos forgógépalaplipusát. a villanymotort, amely nem himbáló, ide-oda mozgással, mint elő­ dei , hanem közvetlen forgás által mű­ ködött. Találmányat, amelyet villamdelejes Jorgonynak (8. ábra) nevezett el, eszébe semjutolI szabadalmaztatni, sokkal inkább foglalkozott szenára fejlesztésével. Egyébként is, a saját megoldását teljesen kezenfekvönek tanolta, és merő szerenységhöl feltételezte, hogy másoknak is már régóta az eszébe juthatott mindez. A korabeli törekvéseket elemezve látható, hogy a villamosság forgómozgássá alakítására számos kisérlet történt. de a kísérle tezők vagy eleve más úton indultak el, vagy a kialakított szerkezet elvileg is jóval fejletlenebb volt, mint a villamdelejes forgony. Ilyen volt például az angol Rilehie l833-ban készíten kommutátoros motorja, amely azonban álland6mágnest (patk6mágnest) használ!. A himbás motorok családjába tartoztak Salvalore Dal Negro, a padovai egyetem fizi ka és mechanika tanára, illetve vele közel egy időben Joseph Henry, amerikai tanár állal 183 1-ben készített szerkezetek. A hajtócröt esetükben egy elektromágnes két sarka között ide-oda lengö ál1andómágnes szolgáltatta. Egy kommutátor szolgált az áramirány váltására, a lengés szinkronitásának biztosítására. A lengömozgásl a gözgépeknél korábban alkalmazott lendkerekes. for-

9. ábra. Jacobi motorjának egyik modellváltozata 2 x 4 elektromágnessei. Balra a forgórész korongja, jobbra az állórész és a kommutátor a telepekkel

gattyús szerkezet alakította ál forgómozgássá. Kommutátoros, ám acélmagnest alkalmazó konstrukciÓI 1932 szeptembereben mutatott be a francia akademia e1ön Hippolyt Pixii. Ezekrő l a koraí, primitív motonnodellekbölláthatunk egy nagyon tetszetős gyüj teményt a http://www.sparkmu seum.com/MOTORS. HTM hon lapon, az Early Electn'c Motors címszó alan. Jedlik találmanyának lényeget, a tisztán elektromágneses forgómozgást csak jóval később, I 834-ban mutatja be a nemet szarmazásu Moritz Hermann (Bon'sz Szemjonovics) Jacobi a párizsi akadémián. A gép felépítésének megértését egy egyszeTÜbb modell teszi lehetővé (9. ábra), ugyans az erós Jacobi-gép (10. ábra) első pillantásra

10. ábra . Jacobi er6s motorjának

modellje. A 12 karu kettős fa állványzaton jobbra és balra 2 x 12 darab mágnespatkó képvisell az állórészt. mig középütt a forgórész hatkaru facsillagja hordozza a 12 darab elektromágnest. Balra a négy kommutátor látható

115

Ennek azért van hatalmas jelentöségc, mert II korabeli, állandó mágnest használó dinamók esetében komoly akadályt jelentett a nagy teljesítmények eICrése. Ugyanis ennek határt szabtak a hatalmas tömegü, ám mégiscsak mérsékelt mágneses tére rőt előállító , korabeli állandómágnesek, amelyeket egyedi patkómágnesek segítségével realizáltak. A XlX. század közepén ugyan készItettek már állandó mágnest tartalmazó gepeket, de már I-2 kW teljesítmény eléréséhez is állandómágnesek százait kellett beépíteni ( 12. ábra). A 3,6 kW teljesítményü Alliance-generátor egyetlen ívlámpát táplált, állórészében 336 patkómágnes volt, a tömege megközelítette a 3 tonnát. A dinamó elv egyik következménye volt annak megfordithatósága, azaz a megfelelöcn megépített gépet külső meghajtószerkezettel (pl. gözgéppel) forgatva, áramot állított elő, de a másik esetben, vagyis áramot vezetve a dinamó sarkaira, az villamos motorként működött.

1t ábra. Jedlik villamos motorkocsija a múzeumi bemutatókon mindig nagy si-

kert arat a tanulók körében, amikor végigszalad a teremben. Mostanában galvántelep helye" kis ólomakkuval működtetik . (Elektrotechnikai Múzeum, Budapest)

meglehetösen bonyolultnak tűnik. Jacobi erös motorja két, párhuzamosan álló, deszkacsillagba erősített. sugarasan elhelyezett, 12-12 mágnespatkóból állt. Ezek között, fogóresz gyanant, hat par TÚdalakú elektromágnest tartó, hatkaru facsillag foglalt helyet. A gép négytárcSlÍS konunutátor segitségével váltogatta a forgórész rnagnesezettségét, illetve annak irányát, igy a gép a mágnesek vonzása, illetve IaSzítása által forgásba jött. Ez, a Jedlik-féle harmadik megoldási mód szerint épült, erőteljes motor volt az első , amelyik áth:pte a laboratórium falait és gyakorlati célt is szolgált: I 838-ban, Szentpétervárott, a Néván felfelé egy 12 személyes csónakot hajtott három mérfóldlóra sebességgel. Jedlik szemléltetési célból 1855ben elkészített egy villamos hajtású kis közlekedésíeszköz-modellt, egy kocsit (l l . ábra), amely eredeti leg fém kerekei felhasználásával, sínen gurulva, a villamos táplálást a kis sinekböl nyerte. Amennyiben nem a síneken használta a kocsit, a szükséges energiát a kocsira felszerelt galvántclcpTÖI nyerhette.

A dinamó-elv Jedlik Ányosról gyakran állítják, hogy ö találta fel a dinamót. Az állítás azon-

116

ban pontatlan, ugyanis munkálkodásaí során nem egy új szerkezetet alkotott meg, hanem szellemi tennéke, találmánya ennél sokkal nagyobb jelentőségű , egy új müködési elvet ismert fel , a dinamóelelaromos elvei, vagyis az ÖIIgerjes=les jelenséget. Felismerését a későbbiek során egy készülék, egy egészen kiilönleges dinamó megépilése követte, amely az ercdci alapgondolatot hasznosította, egyúttal igazolta. A dinamó clv lényege az, hogy egy alkalmas szerkezetben, egy célszerűen megépített, de állandó mágnest semmilyen fonnában nem tartalmazó vinamos forgógépben hasznosítható egy korábbi mágneses hatás következtében visszamaradó (remanens) mágnesség. Ez a csekély maradó mágnesség minden lágyvasban megtalálható, és ennek hatására a forgó dinamó állandómágnes nélkül is valamely csekély áramot kepcs előállítani. Ezt az áramot felhasználhatjuk a lágyvason kiképezetl tekercselés útján annak fe1mágncsezésérc , amely ezáltal egyre erősebb áram generálását teszi lehetövé, azaz, II folyamat öngerjesztö lesz. Megfelelő szabály07..ás beiktatásával a dinamó képes valamely tervezett nagyságú áram elöállítására anélkül, hogy müködésehez álland6 mágnest kellett volna alkalmaznunk.

Áramforrások és forgonyok Jedlik az I 930-as években behatóan tanulmányozta a villamos forgógépek típusait és azok mükÖdése!. Ekkortájt rengeteg konstrukció megépült és ö maga is számos motort épített, hogy megismerkedjen azok jellemzö tulajdonságaival. Mindazonáltal hamar akadályokba ütközött. Mivel akkoriban a villamos készülékek hálózati táplálása teljességgel ismeretlen fogalom volt, hálózat hiányában valamennyi kísérletező saját galvánelcmekkel oldotta mcg a kísérletekhez szükséges áramforrás problematikáját. Egyúttal automatikusan megindult az akkoriban már létező galvánelemekkel val6 kísérletezés is, a tulajdonságok

12. ábra. Az Alliance generátorokba számos állandómágnest építettek be egymás mellé. A képen egy 40 darab mágnest tartalmazó villamos gép részlete látható a mágnescsoportokkal

RT ÉK '13

, -,,

13. ábra . Faraday kimutatta, hogy az álland6mágnes fölött elhelyezett, függő le­ ges tengelyű rézkorong forgatásakor az er6vonalak melszése folytán a korangban, illetve a zárt áramkörben áram fog keletkezni Hasonlóképpen áram keletkezik, ha a mágnest egy tekerecsel helyettesítjük és a forgatott rézkorong áremával tápláljuk. A Jelenség fordítva ls mIlködik: a lámpa helyére áramforrá st iktatva, mindkét összeállításná' a korong forgásba jön

feljavílása. valamint lovabbi gaIvanelemek kikísérlctczésc, felfedezése. Jedlik igen tevékenyen vett részI ezekben a munkálalokban, tekintettel arra, hogy kisérleteihez a mai értelemben is jclcntös villamos energiára volt szükscge. Hamarosan igen jó eredményt ért el a kétfolyadékos Bunsenelem továbbfejlesztése terén. Bunsen eredetileg a Grove-réle elemet saját ötIctcivel, vagyis a drága platinalemezek helyeit szén elektródok használatával továbbfejlesztette, ezáltal olcsóbbá és nagyobb teljesítményű áramromssá alakította, korának legjobb galvánelemél állitva elő. Jedlik még tovább ment ezen az úton, és a Bunsen-féle kétfolyadékos elemet jóval kisebb belsöellenállásúvá fejlesztette tovább. Az eredetileg elválasztó falként használt mázatlan agyaghengert impregnált papírból készíten cellával váltotta fel. Ezáltal sikerűlt a bels6cllenállást csökkenteni és a kivehető áramot növelni. Gondosan kidolgoz!:l az elemek gyártástechnológiájának fontos részleteit is, például a szénlemezek, a szigetelő keretek, az elektrolit üzem közbeni cseréjét lehetövé tevö edények és csapok gyár1ását is. Nagy, 100 cellás telepének teljesítménye kilowatt nagyságrendű volt. Telepei a mai szóhasználat szerint már erősáramú áramfomsok voltak, amelyekkel ívlámpákat, efÓgépnek számító villanymotorokat is lehetett múködletni. Ezek után már nem volt akadálya a motorféleségekkel tönénő kisérletezésnek.

AT ÉK '13

Jedlik (és kortársai) korai motorkonstrukciói mai szemmel tekintve meglehetösen nagy veszteséggel múködő szerkezetek voltak, tátongó, feleslegesen nagy légrésekkel. Ahogy azonban haladt előre a kísérletekkel, észrevehető. hogy később a forgógépei egyre inkább hasonlítanak a mai konstrukciókra, azaz egyre gazdaságosabb, ügyesebb mágneskörrel és egyre kisebb légréssel készültek.

Az egysarki villamindító Az l850-es évek vége felé a villamos energia iránti igény rohamosan nött, és már Jedlik is a kísérletczésci közben belátta, hogya napi igények már a legkiválóbb galvánelemekkel sem elégíthetök ki. Miután nyilvánvalóvá lett, hogy az állandómágnescket tartalmazó, abban a korban modernnek nevezhető, kommutátoros villamos forgógépek mechanikus meghajlással (pl. gőzgép­ pel) villamos áram tennelésére lehetnek alkalmasak, mindenütt megindultak a kisérletezések. Jedlik egy nagyon kézenfekvő, ám mégis nagyon szokatlan úton indult el. A Faraday-féle kísérletei ( 13. ábra) vette alapul, ahol egy állandómágncs, vagy elektromágnes kömYC"".lCtében forgatott réztárcsa képes áram tenne\ésére. A müködési elv nagyon egyszerű és kézenfekvő, ám a réztárcsa mindössze egyetlen menetnek felel meg. és kellő feszültség elöál lítására alkalmatlan. Jedlik ezt a hátrilnyt úgy küszöbölte ki a kísérletei során, hogy egy tárcsa helyett 24 darab, sorba kapcsolt réztárcsát

alkalmazott, s így a keletkezett feszültség már elég nagy lelt . Egyéb gond is volt: hiányzott az elegendően erős mágnes is. Jedlik kézenfekvő módon a kisérleteihez erös elektromágneseket használt, amelyeket telepről táplált. Kísérletei során - 1859-60 kőrül - eljutott a dinam6-elv felismeréséhez, vagyis ahhoz, hogy az elektromágnes a gép által gerjesztett áram segítségével is múködhe!. Az erre való utalás egy használati utasításából derül ki, ahol leírja az öngerjesztéses üzemre való kapcsolás módjál. Werner von Siemens öt évvel késöbb, 1866-ban ismene fel az öngerjesztés elvét, a dinam()..elvet és egy múködöképes gépet keszítctt. A dinarnó elnevezés is tőle szánnazik. A világ őt ismeri a dinamó fc1találójaként. Felvetődik a kérdés, hogy Jedlik miért nem ismertette a dinamó-elvet és kísérletei végeredményét. Feltehetőleg azén nem, men az első megépített szerkezete, vagyis az unipoitiris dinamó teljesítménye túlságosan kicsi volt és nem szolgáltatott elegendő áramot az öngerjesztéshez, és az csak fogyatékosan működött. Ezekben az években, tehát 1860 körűl számos egyéb feladatai folytán nem én rá behatóbban foglalkozni a problémával. Siemens megépitett dinamójában egy korábbi saját találmányat is alkalmazta, ami nagyban hozzájárult a megépített gép sikeréhez. Szó eseti már arról, hogy Jedlik és mások hatalmas légréseket tartalmazó mágneskörei nemigen kedveZlek az erős mágncsterek létrchozásának, a kellöcn szoros induktiv csatolás kialakulásának. Siemens már korábban felismerte ezt a problémát, és szabadalmaztatta az általa tervezett, kellöcn zárt, kis légrésű vas testet és a kettös T alakú forgórész!. Ezek felhasznalásával már sikeresen lehetett jó dinamót építeni . Siemens szabadalmi bejelentésével csaknem azonos időben készitett öngerjesztett dinamót - a Siemens-féle armatúrával - az angol Wheatslone és a szintén angol Var/ey, de a világ szemében az elsőbbség mindenképpen Siemens-t illeti, mert az ö vasannatúráját használta fel az utóbb említett két feltaláló is. Jedlik az általa l860-ban felfedezett dinamó-elv helyességének igazolására hamarosan megkezdte egy általa tervezett motor/dinamó megépítése!. A szerkezet érdekessége, hogy közvetlenül Faraday kJsérletéböl kiindulva, egy unipoláris konstrukciót készült megva-

117

14. ábra. Jedlik egysarki vlllamindit6ja. (A tengeiyről a baloldali fa védőfedél el van távolítva, igy láthat6k a kerek érintkezőlemezkék.) Ezzel a szerkezettel kivánta bizonyitani a dinam6-elvet. A szerkezet fizikailag j61 működött , Igazolta a dinamó elvet, az öngerjesztó fesziiltség az elképzelésnek megfelelően megjelent az áll6rész kapcsain, de konstrukci6s okokb61 a forgás közben keltett teljesítmény nem volt elegendő az öngerjesztés fenntartására. Az elkészítés után a talprészben rejtve elhelyezett kezelési, működési leírás tartalmaua a dinamó-elvet és okmányszenlen bizonyftja a feltalál6 dátum szerinti elsőbbségét , ám ennek hangoztatásáva~ bizonygatásával Jedlik Igazából soha nem törődött

lósítani. Ez tennészetesen lehetséges, de az unipoláris maIOr vagy dinamó akkoriban is kifcjczeucn ritkaságnak, különlegességnek számított és manapság IS az. Ez a motor ugyanis számtalan olyan előnnyel rendelkezik, ami adott esetben igen fontos is lehet. Ilyen például a roppant egyenletes járás, a teljesen szikrázásmentes (elektromágneses, nagyfrekvenciás zaj mentes) működés és a szükség szerinti, szinte bánnilyen lapos kivitel. Jedlik dinamója azonban sokkalta bonyolultabbra sikeredett, mint a manapság megvalósítható motoroké. Dinamójának kűlsö fa boritása az első pillantásra szinte semmit nem árul cl a be l ső felépítésböl (14. abra). A felépítésről kétféle módon tájékozódhatunk. Egyrészt mUzeumi példányként a rendelkezésünkre állhat Jedlik eredeti műhely­ vázlata a motoITÓI, sőt, annak több válto-zatáról is. Másrészt a teljes szétszedés helyett csupán a kis védöfedeleket leemelve, már jóval többet láthacunk. A dinamó fo rgástengelye egy hengeres vascső (15. ábra), amelyre két darab, négyküllőjü mágneskereket csavarozott fel. A küllők mindegyikére 2 X 16 menetü, szigetelt rézh uzalból álló tekercs van fel húzva. Ezen tekercsek mindegyik küllőskeréken úgy vannak összekötve, hogy az egyik keréken kifele néző küllökön csakis északi , a mási k keréken kifele néző küllőkön pedig csakis déli pólus legyen. Ezáltal eredő118

ben a vascső egyik végén északi, illetve a másikon déli pólus lesz, ha a két tekercscsoportot jól kötöttük össze egymással is, és helyes polari tással áram alá helyezzük. A két küllöskerékre pedig takarás céljából, kívü lről egy-egy lágyvas lemezböl készült gyürüt, karimát kell erős i te nü nk . Az összeállított dinam6nál kívü l rő l mindössze ezt a két feltü n ő gyürüt látjuk, a dinamó töb bi részét (részben l eemel h ető) famunka fedi. Eze kből a karimákb61 tehát műkö­ dés közbcn sugárirányú mágn csmező

15. ábra. Jedlik egysarki villamindítójának bekötési vázlata. A sárga szfnnel kiemeli alkatrész az üreges vastengely, a kékkei jelzett alkatrészek a küllős mágneskerekek a tekercsekkel láthat6, hogy a huzalozás egyik részét a vascső rejti, árnyékolja, a másik részüket pedíg tudatosan a küllős kerekek mágneses mezőjébe telepítette a konstruktőr

lép ki, amely a levegőben az egyik karimát61 a másikig vezet. A mágnesmező más részrő l a kél küllőskerék közön a tcngelyként használt, ürcgcs vascső anyagán keresztül záródik . Müködés közben tehát ez a mágnesmező tengelyirányú forgást végez. Ez a mágnesmező egy rej tett tekercselésben indukál áramot. Mindegyik karima alatt - a dinamó fa talpazatába vésett vályúkban - 6 darab, 3 mm vastag szigetelt rézvezető van elhelyezve. Ezeknek a vezetőknek a két végük fuggőlegesen fel van hajtva, és a fa törzsrészbe készített kis nyilásokon keresztül fel vannak vezetve majdnem a vas tengelyig (16. ábra). A fa törzsrészben viszont - a tengely két végén és a két karima közön; részen - kis higanyos vályúk vannak kialakítva, mégpedig

16. ábra. Az egysarki villamindító bekötési vázlata. Jedlik rajza és kézírása

RT ÉK '1 3

17. á bra. Siemens dinamója . Jobbra megfigyelhető a vaslemezre erős ített kitt nag yo n lapos gerJeszt6tekercs, ba lra a gondos gépi megmunkálású lá gyvas armatúra- pá r a szíjtárcsás forg ó réssze l mindegyik mágneskerék (karima) két oldah\.n 6-6 darab, azaz összesen 24 darab vályil (16. ábra). Kivülről a vftlyúk rendszere ezáltal 6-12--6 kiosztást mutat. (A baloldali 6 vályúba merülö érintkező lemezkék a 14. ábra bal oldalán megszemlélhetők.) A tengelyként szolgal6 üreges vascső két végére, illetve a közepére annyi kör alakú rézlemezke van felhúzva (6+12+6), amennyi a vályilk száma. Az egyes lemezkék (kis karikák) egymástÓl és a tengelytöl fil betetekkel vannak elszigetelve. Ezek a réz karikák a dinamó összeállított állapotában (forgás közben) beleémek a kis higanyvályúkba. A küllőskerekeken levő tekercsek megfelelő ősszekötéset és az érintkezőgyürühöz történő odavezetését Jedlik a vascső belsejében, tehát mágneses tér mentes helyen intézte. A vezetékezes ezen része tehát mágnesesen árnyékolt és nem vesz részt a motor/dinamó hasznos munkájában. A dinamó talprészébe rejtett vezetők szigeteletlen része pedig beleér a kis higanyta.lcáeskák aljába. A vezetékek, a higanyos érintkező­ tnrcsák és a mágnesek logikus, ám nem éppen egyszeru összekölése a 14. ábrán, illetve Jedlik műhelyrajzán, a 15. abnin látható. Az összeállított, helyesen bekötött dinamó mágneses erovonalai forgatás közben metszik a talprészben elhelyezkedő vezetőket és áramot indukálnak azokban. A konstrukció nélkülözi a szokásos (szegmentált) kommutátor használatát, mivel forgatás közben az unipoláris dinamó sima egyenáramot allít elő. A dinamó kapcsaihoz áramforrást (galvfme\emet) csatlakoztatva, a dinamó forgásba jön. A forgásirány a kapcsolóval megeserélhetö. Mivel szinte a teljes szerkezetet faburkolat

RT ÉK '13

borí~a, üzem közben csak a két vas karima forgása látható. A konslrokció fizikailag helyesen lIIüködik, ",üszeres "If~ré$ekkel igazolva a dinamó-ell'el. Csupán az a technikai probléma vetődött fcl, hogya küllöskerekek es a csőtengely által alkotott terjedelmes elektromágnes erovonalrendszer túlságosan is nyitoIt, számottevöcn veszteséges, és így térereje gyenge ahhoz, hogy a modell elegendő teljesítményt szolgáltasson akár külső gerjesztésű generátorként, akár pedig őngerjesztésű dinamóként. Ez viszont nem befolyásolja a dinamó elv igazolását, ez a konstrukció fogyatékossága volt. Jedlik az egysarki vilamindítójat a gyakorlatban jól hasznosította, ugyanis meghajtó motorként használta fénytani munkalatai során. A szerkezet továbbfejlesztése azonban ekkoriban - idő hiányában - elmaradt.

Werner von Siemens dlnamóJa Amig Jedlik a kisérlelczésben, különféie készülékei megépítésében saját örömére, boldogságára végezte munkáját. hajlamai és a különféle tanintézetek szertáraiban felvetődött igények szerint, addig /Vemer l'on Siemens teljesen más irányból közelítette meg a feladatait. A hadseregben felettese parancsára I 835-től mérnöki tanulmányokat folytatott. 1847-ben Johan1/ Georg Halske-vel villamosipari céget alapított TeJegraphe1/-Baua1/s/a1t von SiemeflS & Halske néven. Ez volt a mai Siemens AG elödje. A cég menedzselése során számos műszaki problémával találkozott, amelyek megoldása szamára jelentös ipari gyakorlat elsajátitását tették lehetövé.

18. ábra. Siemens dinamójának középen kitört rajza, MegfI gyelhető a lágyvas armatúra·pár középfuratában a kettas T alakú forgórész a tekercseléssel Gyártástechnol6giailag kétségtelenül korának fejlett színYonalát képviseli

19. ábra. Jedlik újabb, de má r be nem fe jezett, kommutátoros dinamójának Gya rött megtalált 8lkatrésze ~ az á ll6.rész és a fo rgórész darabjai így amikor a dinamó ötletével foglalkozott, sokkal inkább támaszkodhatott a már megszerzett ismereteire, mint például Jedlik, akinek a villamos motorok barkácsolása csupan az egyik szenvedélye volt, és meglevő technikai elő­ képzettsége, gyakorlata és anyagi lehetősége meglehetösen szerénynek volt mondható, ipari gyakorlattal pedig egyáltalán nem rendelkezett. Nyilvan Siemensnek az elképzeléseit, munkAjat nem Nuss pesti gépés7szel és egy ügyes kező asztalossal kellett egyeztetnie, mint Jedliknek, hanem mögötte áltak a korabeli német gépipar lehetőségei.

A fentiek tükrében vizsgáljuk meg Siemens tetszetős és jól működö dinamóját ( 17. ábra). Annak ellenére, hogy a Siemens-féle kellős T alakú forgórész és a lágyvas állórész (annatÍlra) között jól láthatóan minimális a légrés (18. ábra), mégis, az első időkben a gép hatásfoka sajnálatosan csekély volt. A keletkezett villamos teljesítménynek az 1/3-át az állórész tekercseinek a gerjesztésére használta el. Tulajdonképpen ez volt a kényes pont, a szintén nem túl jól megoldott mágneskör problémája Jedlik dinamója esetében is. A villamos gépek tervezése akkoriban még - érthető módon - gyennekbetegségekkel küzdött. További hátrányként jelentkezett az a körülmény, hogy a keltett egyenáram a kommutáció mialt igen erősen lűktetett, értéke fordulatonként kétszer nullara csökkent. Ez a lüktető áram messze nem volt egyenértékü a galvánelemek egyenletes áramával. Jedlik később, már győri nyugdijas éveiben - 1880 körül - visszatért a dinamó témájához, és egy kísérleti szerkezetet kezdett építeni ( 19, á bra). Elvetette az unipoláris felépítés elvét, és ez a gépe már kommutátoros, kis légrésü konstrukció volt. Ismereteink szerint a szerkezet már teljesen nem készült el,

119

20. ábra. Csöves villamfeszítö a négytárcsás megosztógéppel. Jobbra a vékony üvegcső-kötegekből alkotott négy nagyfeszültségű kondenzátorcsoport, amelyet a baloldali oszt6gépről párhuzamos kapcsolásban lehet feltölteni, majd a csőcsoport alján látható nagyfeszültségű, kézi átkapcsol6 szerkezenel sorba lehet kapcsolni. A felső szikraközt szétnyitva, legalább 20-40 centiméteres, néhányszázezer voltos kisülés látható (Elektrotechnikai Múzeum, Bp.)

csupán alló- és forgórész-darabjai maradtak fenn a szertár mélyén. Végül is a fejlődés nem álJt meg, az idök során a másneses tér felépítésének. működéséne k megértése után a dinam6 problémáira számos jó megoldás született Siemens től és masokt61. Nem is túl sokára, már az 1880-as évekre a Ganz gyár Zipemowsky-féle, j6 hatásfokU dinamói a kor legjobb gépei közé tartoztak.

Csöves vlllamfeszítö Jedlik az 1860-as, l 870-es években a nagyfeszültségű technika irányába fordult, es igen jelen tős energiát fek tetett az ezzel kapcsolatos munkálatokba. Akkoriban nagyfeszültséget háromféle módon tudtak előá ll ítani. Vi llamos forgógépekkel (generátorokkal) a menetszám növelésével lehetett a termelt villamos áram feszültségét növelni, de ennek határt szabtak a korabeli prim itív sz i getelőanyagok. A réz vezetékek szigetelésére sokáig a kis átütési szi lárdságú pamutot használták, ami nedvsziv6 lévén, esős i dőben átütésekhez vezetett. Az olyan, kísérletező kedvű személyek, mint Jedlik is, számos anyagot és impregnálási módszert ki-

120

próbáltak. Ezek egy része használható volt a forgógépek huzaljainak a szigetelésére, más részük viszont nem. A második módszer a nagyfeszültség e l őá ll ítására a fel transzfonnálás volt, amelynek akkoriban szokásos eszköze a Rhumkorff-féle szikrainduktor volt. Ezzel a készülékkel csak az volt a probléma, hogy valóban nagy feszültségek előállítasáh oz tetemes hoszszúságu huzalra volt szükség. Akár 50 ... 100 km huzalt is fel kellett használni az elkészítéséhez. Például Spottiswood 1080 mm-es szikrát adó, 1881-ben épített gépének tömege 800 kg volt, es 450 km huzalt használt fel. Így ezek az eszközök igen drágák és egyúttal igen nehezek is voltak. A hannadik lehetséges út a sztatikus elektTOmosság előállítása volt különféie dörzselektromos es egyéb kísérleti eszközökkel. Időközben fény derült a villamosság és a sz i getelő anyagok kölcsönhatasainak sajátosságaira, peldaul a kUsz6áramok viselkedésére, a nedvesség és a rostos anyagok (pl. papír, pamut stb.) kölcsönhatásaira, a csúcshatas okozta problemákra és még sok más, eddig ismeretlen tényezőkre. A szokásos szigetelőany agok, pl. a közönséges üveg, a

gumi nem feleltek meg a nagyfeszültségű készülékekben. A szükséges vizsgálatok érdekében mindenképpen az eddigieknél nagyobb feszül tségek elő­ állítását tüzte ki sok kísérle tező ked vű tudós. Jedlik a nagyfeszültségű sztatikus elektromosság előállítását tanotta a maga számára kőnnye n elérhetönek. Ennek érdekében a lehetséges eszközök közül kiválasztotta a legalkalmasabbat, az influencia- (megosztó-) gepet, amelynek egyszeru forgatásával könnyen tudott val6ban igen nagy feszültségű sztatikus töltést e l őállítan i . A kísérletei során bebizonyosodott. hogy az olcsó impregnált papír legalább olyanjó vagy jobb szigetelő lehet, mint az ebonit vagy az űveg. A megosztógéppel tenneit elektromosságot kezdetben leyden i palackokban tároha, azonban ezek csekély kapacitásával nem volt elégedett. Sokéves kisérletezés utan jutott el a leydeni palackok helyeit üvegcsöves kondenztitorkötegek alkalmazásaig, amelyekkel sokkal nagyobb kapacitásértékeket hidott elérni, és igy 10 ... 12szer több energiát tudott tárolni kísérletei számára. Jedlik 10- 12 mm átmérőjű, 60 em hosszú üvegcsöveket vett, ezeket egyik végükön beforrasztotta, belül 39 cm magasan megtöltöne vasreszelékkel , kívül pedig ugyanilyen magasságig bevonta sztaniollal. Ezekből 20-30 (később 50) darabot vastagabb üvegcsövekbe ten. Gondoskodott r61a, hogya külső, illetve a belső fegyverzetek külön-külön jó vezető összeköttetésben legyenek. Az üvegcsöves kondenzátor-kőtegeiböl negyct, máskor nyolcat egyetlen szerkezetté épített össze oly módon, hogy azok átkapcsolhat6ak voltak párhuzamos kapcsolásból soros kapcsolásúakká. Ez nem volt csekély feladat. tekintettel arra, hogy val6ban igen nagy feszültségekről volt szó. Szerkezetet csöves villamfeszí/önek nevezte el (20. ábra). Párhuzamos kapcsolásban a mcgosztógéppel maximálisan (az átütés határáig) fe ltöltve a négy darab (máskor a nyolc darab) kondenzátor-köteget, egy ügyes,j61 szigetelt szerkezettel átváltotta azt soros kapcsolásúvá, így összeadván az egyes feszültsége ket. Ezzel a szerkezettel maximum 60 .. .90 cm hosszú, roppant hangos kisü léseket tudott produkálni. Miután a száraz levegő átütési szilárdsága mintegy 10 kV Icm, az előállított nagyfeszültség értékét a szikrakisülés hoszsza alapján

RT ÉK '13

2l á bra. Oszt6gé p (Pala tln Gergely a rchív fot6Ja)

mintegy 600 ... 900 kV-ra becsülhetjük, ami félelmctcs énék. Jedlik az 1873-as Bécsi Világkiállitáson bemutatta villamreszítöjét, amely végül akiállitás szenzáci6ja lett. Jedliket a kiállításon a .. Haladásén" érdemreddel tüntenék ki. Jedlik csöves villamfeszítői az l 945-ös építkezések során összetönek. Utólag a készüléket restaurálták. és ami az eredeti készüU:kből épen megmaradt, az új készülékbe beépítették.

Optikai osztógép Jedlik ro érdeklődési területe az elektromosság volt, azonban számos maradandót alkotott a technika és a tudomány más terűletein is. A fény kettős természete mindig is izgatta, és a geometriai optikAn túllépve a fény hullámtennészetével is igen korán. már az I 830-as évek elején elkezdell foglalkozni. Akkoriban az optikaban a fény színem bontását e l sősorban üvegprizmákkal oldották meg, viszont korán kiderült, hogy optikai rácsok se· gitségével sokkal szebb. töményebb szineket lehetett kapni. Optikai r3csokat üveg lemezekre felvitt karcok segítségével lehetett készíteni, ezek az üveglernezek. rácsok azonban akkoriban gyenge minőségű· ck és drogák voltak. A legjobb minősé­ gűek akkoriban, az 1840-es években a Fraunhofer-rácsok voltak. Oveglapra milliméterenlcént 300 vonalat tudott karcolni. Mivel Jedliket izgatta a probléma. elhmározta, hogy legalább ilyen, vagy jobb rácsokat fog készíteni. 1832-ben egy bécsi műszerésztől vásárolt egy egyszeru osztógépct. Készített vele nt!hany optikai rácsot, de az ercdménnycJ nem volt megelégedve. A gépen mindent kézzel kellett beállítani és a mozAT ÉK '13

gatása is kézzel történt. Mindez a pontosság rovásá.ra ment. Az optikai rács készítése üveglemezre egy gyémántcsúccsal történik, amelyet egy rendkivűl finom, precíz működésű, kotyogásmentes mechanikáju géppel, a vonalazó vagy osztógeppel lehet elkészíteni. A rács sűrűsége arányos a gép pontossá.gával . Vagyis a megkivánt. millimétercnkénti több száz vonalat csakis század-ezred mm pontosságu géppel lehet karcolni. A gép pontosságával szemben támasztott követelmények igen magasak, tekintettel arra, hogya működtetö csavaráttcteleknek, fogaskerekeknek stb. nem lehet holtjotéka. Továbbá az optikai kutatasokhoz nem elég csupán a nagy rácssű­ rűség, a vonataknak nagyon pontosan azonos távolságra kell esniük. kü lönben a rács nem ad tökéletes szinképet. Jedlik mintegy hanninc évet szánt az oszt6gép tökéletesitésére. Nem csupán magát a gépet, a menetes orsók pontosságát keJ1ett alaposan feljavítania, hllnem az üveglemezek elökészítését is gondosan ki kellett dolgoznia, ugyanis arácskészítésnél bevonatos ü ....eget alkalmaztak, majd ezt marattak. A kutatásnak ez a része alllpos kémiai ismereteket igényelt, amelyet el kellett sajátitania. Munkájat siker koronázta, si kerűlt rátalálnia a müveletekhez legmegfelelőbb kémiai anyagokra. l860-ra Jedlik elkészült az osztógéppel, amelyet ekkor már a saját építésű motorjával hajtott, és eznltal a gép önműködóen mozgott. Jedlik többféle rácsot is készitett: vonalas. kereszt és körkörös rácsokat. Racsai hamar ismertté és keresetté váltak, men jobb minöségűek voltak, élénkebb képet adtak, mint az egyébként kaphatók. A rácsok ro terjesztöje egy Duboscq nevű párizsi optikus volt, akinél vasárolt rncsok még Amerikába is eljutottak. A Jedlik-rácsok nagy pontossá.gukkal és nagy fényerejükkel vívtak ki a szakértők elismerését. A legjobban keresett rácsok 162 rést tartalmaztak milliméterenként. A rések hossza 75 mm. a rács szélessége legfeljebb 70 mm voll, vagyis a rések száma elérte a 12 ezret. Egy vonal meghúzása a gyémánt csúccsal mintegy 10 másodpercig 1.1nOIl, majd a gép újrapozicionálta az üveglemezt a köve t kező vonalhoz. Összességeben veve egy lemez elkészítése több napig tartott. A villamdelejes forgony pedig végezte a dolgot. hajtotta a gépet. Egy nagyobb tétel lcgyártása érdekében Jedlik 1863-ban egy vándonne-

22. ábra. Oszt6gép részegység és kellékek a munkához (8 györi jedlik Ányos emlékkiállításr61)

chanikusI bízott meg a gép kitisztításával. S a derék ember pedig szédszedte a gépet, majd a szertárban talált nemesfémek (arany, platina) egy részevel kereket oldott. Ez annyira elvette Jedlik kedvét, hogy a gépét már nem rakta össze, hanem ládába csomagolva eltette. 93 éves korában a gépet átadta rcndtársának, Palatin GergelYI/ek. aki öszszerakta. majd tovább tökéletesítette a gépet (21. ábra. 22 . á bra). A fejlesztés olyan jól sikerült, hogy ekkor már a milliméterenkénti osztások száma elérte 2093-al. Ez az énék már azon a határon van, amit az üveg még átszakadás nélkül kibír. A Jedlik-féle rácsok fontos szerepet játszottak a magyar kutatásokban is. Neves csillagaszaink, Fröhlich f=idor. Gothord Jenő és Konkoly.. Thege Mik16s Jedlik osztógépével készült optikai rácsokkal dolgozott. Mi több, néhány darabot még az 1950-es években is használtak hazai kutatóintézetbcn!

Mechanikus rezgéskeltök Jedlik mindenek előtt tanár volt, és kedvelte a latvanyos, a hallgatóságot elbűvölő készülékekct, dcmonstrációs eszközöket. Már az optikai rács kapcsán is felvetődött az interferencia jelenségének a magyarázata. Az egyszerűbb érthetőség érdekében mechanikus hul1ámgerjesztá- és rajzoló gépeket szerkesztett ("rezgési készülék"), amelyek papírra rajzolták a rezgésképeket, segítve ezzel a mechanikai lengéstan oktlltását is. Elektromágneses Lissajous-görbét rajzoló gépének képei szükség esetén nagyobb szamu hallgat6ság szamára ki is voltak vetÍlhetők. Hasonlóképpen érdekes oktatási eszközei voltak az opti121

misítás megnehezítése érdekében. Természetesen - akkor - elvetették az ötletét ... Szódavíz

23. ábra. Rezgési készülék egyszerűbb vagy bonyolultabb hullámformák el6áltltásához és ktrajzolásához kai rácsok, a vejük rajzolható színkl.~­ pek. Bonyolultabb rajzolatok készítésére is szerkesztett gépet, így például l 876-ban elkészült egy olyan berendezés, amely kél rezgés és egy haladó mozgas eredőjét volt képes Jerajzolni konnozott üveglapra, vagy írótollal papirra (23. ábra). Ezek az összetett rez· gések kísértetiesen hasonlitanak a mai papírpénzeinken látható mintázalokra. Jedlik viszont már jó százötven éve meglátta a szóban forgó ábrák, mintázatok gyakorlati hasznosítasának a leh etőségeit is: II bonyolult hullámábrákat felajánlotta a pénzverdének, hogy tegyék rá ezeket a papírpénzekre a ha-

Szódavizet. szén-dioxiddal telített vizet, azaz mesterséges savanyúvizet Genfben már 1789 óta állított elö Paul és Go./Je, ahogy erről Jedlik egy tudományos közleményben olvasott. A készítési módot azonban titokban tartották. Magyarországon ebben az i dőben szódavizet nem gyártottak, és ha valaki mégis ilyesmire vágyott, akkor valamely közeli "savanyúvíz" forrásból hozott vagy hozatott magának az italból. Ez egyrészt költséges volt, másrészt szállítás közben a savanyúvíz veszitett a minöségéböl. Jedlik kedvelte ezt az ital t, és 1828ban, györi tartózkodása idején elhatározta, hogy készit szóda vizel. Olyan készüléket tervezett és állított elö, amely segítségével igen olcsón lehetett a vizet szen-dioxiddal telíteni. Ehhez kénsavat oldott fel kétszerannyi vízben egy nyomásálló Tézhengerben (24. ábra), majd a folyadékba szódát vagy finoman szitált fahamut préselt bele kézi emejöve!. A rézhengerben levö kénsav vegyileg hevesen egyesült a szódával vagy a fahamuban levö, szén-dioxidot tartalmaz6 vegyületekkel, és a keletkezö, nagy nyomású

24. ábra. Jedlik sz6davízkészító gépe, a "savanyúvízí készület"

122

szen-dioxid gázt vízzel telt hengerekben nyelette el. A készüléket a gáz jobb elnyeletése érdekében ide-oda forgatta. A végtennék sz6davíz volt, vagy ha a vízben elözöleg különféle ásványi s6kat oldott fel, akkor mesterséges ásványvizet (savanyúvizet) állított elő. A szén-d ioxid veszteség el kerülésére a gázt tartalmazó eJnyeletö esövet a vizes edény aljáig vezette le, amely megoldás erősen emlékeztet a mai szódásüvegekrc. Jedlik az italt nagyon kellemesnek találta, és már az elsö nyáron 150 üveg ásványvizet gyártott készülékéveL Feljegyzései szerint az ital nagyon ízlett rendtársainak is. 1841-ben a pesti vándorgyülésre összesereglett orvosokat és tennészetvizsgál6kat is megvendégelte az itallal. Az így készült ásványvíz eJöállitási költsége igen kedvezö volt, ezért elhatározta egy "savanyúvíz gyártó üzem" létrehozásat. Pesten 1841-ben meg is indult az üzem, ahol 5 napszámos gyártotta a savanyúvizet. Ettöl kezdve azonban elveszítette az érdeklödését a téma iránt, mert nem az anyagi hasznot kereste. Jedli k gyakorta latogatta meg barátait a fÓli Somlyó-hegyen, Fáy András a költö és ügyvéd kúriájában, ahol a kor ismcrt személyiségei, Vörösmarty, Deák, Garay és masok jöttek össze egyegy vidám baráti eszmecserére. Egy ilycn,jó hangulatú szüreti összejövetel adott alkalmat arra, hogy Jedlik Fáy hi-

25. ábra. Jedlik hldrauli~u8 szabályozású fvlámpája. (Jedlik Anyos Emlékszoba, Czuczor Gergely Bencés Gimnázium és Kollégium, Győr) AT ÉK '13

res pincéjében megkinálja a társaságot a szódavízzel. Félig töltötte poharát borral , majd a világ legelső szódavizes palackjából belefröccsentette II sz6davizet. A többieket is megkinálta az általaspriccernek nevezett itallal . A meglepelI társaságnak nagyon izlell. csak azonnal javasolták, hogy magyar italnak magyar neve legyen, mégpedig fröccs. Vörösmany pedig a pillanat hevében azonnal nekilátott verset ími, és állítólag ekkor, 1842. okt6ber 5-cn születelt mcg a F61i dal:

"Fölfe/e megy a borban a gyöngy: J6Ites=i. Töle senki ejogát el Nem I'eszi . .. íVlámpa A korai - még Edison előtti - villanyvilágítás nehezen terjed cl, két okból is. Egyrészt al ívlámpa a begyujtás után állandó kézi vagy automatikus szabályozást, utánálJítást igényelt. MásrCszt a7 ívlámpák üzemeltetése tekintélyes áramigényük folytán agalvánelemek korszakábanjelentős költséget és munkaráfordítást igényelt agalvántelepek karbantartása folytán. Jedlik mindenek elótt az ívlámpákhoz kcszílett egy automatikus utánallító szerkezetet, amely biztosította a staibil ív fenntartását (25. ábra), A Bunsen-feJe, akkoriban legjobbnak ítélt galvántelep további korszerusitését többek között II világítási célokra tönénö jobb hasznosítás érdekében kezdte meg. Eredményei hamarosan annyira jók lettck, hogy Pesten egy üzemet is Ictrehoztak agyártásukhoz. Telepei ismertek és keresettek voltak Európa számos pontján, söt, Párizsba és Kosntantinápolyba is szállítottak a lelepkekböl. Időközben megismerkedell az ívlámpás világítás problémáival is. Az ivlámpa szénnidjait a bekllpcsolás után össze kellett érinteni, majd stabil ivet kellett velük húzni. Ezek után a széncsucsokat valamely szerkezettel - például óraművel a szénrudak égési tempójának megfelelöen, folyamatosan cgymáshoz kellett közelíteni, azonos égési távolságot tartva. A kényes óraműves szerkezet helyett Jedlik egy hidraulikus szabályozót tervezell. Galvánelemeit és az ivampás világítflst Pannonhalmán, rendtársainak is (tulságosan is) nagy sikerrel bemutatta. RT ÉK '13

Knlesz Kri=oszlom föapát feljegyzései szerinI kisebb, ám mu latságos botrányba fulladt a bemutató: "Este az ösmonostor négyszög udvarában 22 elemből alló Jedlik-féle villanytelepet szerepehettünk. A fény olyan erős volt, hogy dacára a boldtöltének, a templom tomya égni látszott, és a szentmártoniak már a hegy felé tartottak, hogy a tüzet eloltsák." "

Jedlik Ányos, a nyelvúJít6 A XIX. század folyamán nyelvujítók egész serege munkálkodott azon, hogy felfri ssítse nyelvünk szókincsét, esetenként nyelvtanát is. I 844-bcn hirdetlék ki azt a törvényt, amely szerint hazánkban a magyar lett a közoktatás nyelve. I 845-töl megkezdődik a magyar nyelvü oktatás az egyetemen. Azonban nagy nehézségei okozott az egységcs magyar műszavak hiánya már a középiskolákban is. Ezén elöször a magyar tudományos nyelvet kellett kialakItnni, mielőtt a rendelkezést a középiskolai és az egyetemi oktatásban teljes egészében végre lehetett volna hajtani . Miután az uj cszközök, készülékek, tcchnológiák a tudomány leruleten is új kifejezéseket igényeltek, számos törekvés indult meg a műszaki-tudományos nyelv megrefonnálásnra. Ehhez a munkálkodáshoz - Kazinczy Ferenc és Czuczor Gergely unszolására - csatlakozolI Jedlik Anyos is, és elkezdte megalkotni a magyar műsza ki és tennészettudományos nyelvhez szükseges

dományos írás, söt, esetenként a köz"aIJi társalgás is elképzelhetetlen lenne. ime Jedlik állal alkototl, nagyon is, vagy kevésbé ismerős néhány szó: - dörzsvillamosság, dugattyU, ejternyö, szallemyö (ejt5emyö), eredé crő, eredő, fL't'dény (trapéz), léggömb, [égnyomas, fénytöréstan, haladvány, halmazállapot, hanglcbegés, hangszckrény, hátrány, hullámelhajlás, hullámhossz. hullámtalálkozás, hullámvölgy, huzony, huzal, kebel, kiloliter, kilométer, kitéres, kitérési szög, Icjtméré, lejtmérés, megfigyelni. merőleges, mérke (minta). módszer, mÜ3nyag, nyomaték, osztógép, ÖSSZetevő, sebesedés (gyorsulás), szorittyú, szögsebesség, tchetetlenségi nyomaték, térfogat, tolattyú, vetület. villamfeszítö, feszültségnövelö, váltószög, villamszedő, z{uvas, zönge stb.

Utószó "Elliadása a kutató tudós elóadáso volt. ki hallgatóiho: úgy bes=el. mint wdó::uárl·okhoz. kik etöunem rejl el titkot. hanem/elhivja lep/eut/ell/II a maga gondolatmenetét ... Beho:atta az es:küzt. míikOdésbe ho;;ta hallgatóságának sumeláuáro úgy. hogya kisérlel nekik nemcsak nwtatványul. hanem iga=i lanulságul is szolgált. Valóban kísérleti elliadásokat ((mott már ofyall idöben, amikor még többnyire csak kréta és spongya járta. " (Eötvös Loránd)

műszavakat.

Részt vett az l858-ban megjeleni ném ct- magyar műszaki-tudományos szótár szerkesztésében, s ö irta szótár fizikai , kémiai és mcchanikai részét. Ezen felül ö írta az első magyar nyclvü fizika tankönyvet (Tennészcltan elemei. Első könyv. Sulyos testek lennészettana (1850). Hőtan (1851), Fénytan (1851). A korabcli nyelvújítási törekvések során alkotott új irodalmi és műsza­ ki-tudományos jellegű szavak jelentős része szinte észrevétlenül és sikeresen átment a köznyelvbe, illetve rögzült a mű szaki-tudományos nyelvhasználatban is. Az alábbiakban álljon itt példaképpen néhány, Jedlik álta l a nyelvújítás során alkotott uj sz6, amelyekről elmondható, hogy voltak kevésbé sikeres, elfeledett szavai is, de ajelentés részük nélkül manapság egy műszaki-tu-

A bencés kripta, ahova Jedlik Ányost temenék. (A képet a Pannonhalmi Apátság fot6tára 6rlzte meg)

123

., A digitális HE Füzetek is kaphatók: www.dimag.hu

MAR E G ~

E L E N T E

Elfogvott, csak digitálisan kapha'

Vörös Tamás V.rinlatol

. • CD

kezdőknek

PIC •

Agoston - Nagy

Audiofil-Varázs II. 1'0 ~'

~~~

"

usrtalyú PUSh-PUli

e,~~

• '\'!

4

Egy-egy szám ára: 2790 Ft. Rendeljen, mert el fog logyni! A HAM·bazár nyitva H-P.09- 14 Ó"

"

100 W-DS hibrid'

ill

Még

.lu",IZ.~

Igrsze, a 20 W-os hlbrtdröt FélvezetGs RIAA-korrektor Univerzális elGel'4sftö

.... 'Ii.::--.... .U"' ,~i,-9("' . H _I_-~ -

.. ,,,,,,, ".........

www.radlovllag.hu

Bp, XIII" Dagály u. lt I. em

(Postán is elküldjük, kb. 500 Ft postaköltséggel.)

~

Visszatekintés...

Szubjektív szakmai életrajztöredékek Irta: Sipos Gyula okI. IC-szakmérnök, [email protected] "Visszatekintes... Szllbjektív s;:akmoi ~lefraj=türY!dékek" mottol'ul lO/2-es Evkön~'lÍnkben sorozatot indítottunk közismert szerzöink tollából, Kedves olvasóink regi és sz/il/ni nem akarón ismetlótJó keresel rcljesiljiik ezze/. akik a lapunkhan és unnak ch'könyveiben megjelem cikkeikben leirtaknal többet s=erelni!nek megtudn; tisztelt rör::s$zer::Óinkról. S=akmai pálytijukró/, annak ke:deréröl, a maj magyar múszoki életról WI/Ó I'élemenyiikról. A kifeje:etleli szubjektív írásokból - reméljük majd kiderül. hogy sZ(I/ccikkeink olkotói ;s hétköznap; emberek. Csak nekik \'0lahogy mindig egy kicsit jobban sikenl/tek a sa)a! ke:ú konslrukciÓik... A:!~ tan a sok sikere/meny - es nemi s=erkesztői biztatas - utan sorra tártak napvi/agol jobbnal jobb s=akcikkeik. (A szerk.) Anno 1944-ben a Iováros amerikai bombmsának az iszonyatát egy idő mulva valamelyest meg lehetett szokni. Egy hozzám képestjóval .. idősebb"ifju legény az összedőlt házak körül mászkálva rádi6roncsokat keresgelt, és a leleteket titokban még a légópincébe is lehozta. Egy teljesen szétzuzott. de kikalapált, ám számomra csoda számba menő, fémházas készüléket sikerült 'öle elkunyerálnom. Légiriadó alatt ezzel játszottam, és ez a roncs volt az első rádi6készülékem. Természt:tesen egy idő mlllva, már békeidöben, a szülöi szigor következtében a - felejthetetlen emlékű - lelet a szemetesben landolt. Erdekcs. hogy éppen a háboru volt a katalizátora az elektromosság iránti érdeklődésemnek. Rengeteg tönkrement elektromos cikket, roncsot sike-

RT ÉK '13

rüh összegyűjtenem. első sorban érdekes, pl . a lég6pincébc való rohanás közben összetört szinvált6s kézilámpákat . A háboru után hamarosan beköszöntölt a megfontolt és elöre látó államosítások kora. Számtalan környékbeli rndiójavit6, optikus, üvegtechnikus és egyéb. a lakosság sziunára lényegében nélkülözhetetlen müszaki kisiparos, kiskereskedő parányi üzletének holmiját dobáltak gondos kezek bőlcs politikai megfomolásból az utcára. Ezekből a lárgyakból jónéhányat megmcntettünk és escreberéltük az iskolában. Nem igazán számított közénk az, akinek ötődik-ha­ todik osztályra már nem volt saját bütykölésű távcsöve, detektoros rádiója, kismúszcre és egy halomnyi ismeretlen rendeltetésű tekercse. lapos tclefonreléje, huzalpotenciométcre. Ebben az időszakban kerültek a kezembe Sz/rókay Ka/man kiváló ifjusági ismeretterjesztő könyvei . Ekkor egy barátommal a számtalan elektrotechnikai és kémiai kísérletet elvégezve, a közölt eszközöket, kismúszereket, motorokat stb. utánépítve - eldöntöttem, hogy vagy villamosmernök, vagy vegyészmérnök leszek. Szüleim mindkét irányú érdeklődésemet felfokozott figyelemmel kísérték, tekintettel a küIönféle eifra rövidzárlatokra. az engem ért (az akkor még) 110 V-os hálózati fcszültsegü áramütésckrc, a kisebb robbanásokra, égési és marási , ruha- és bÖrsérülésekrc. Erdekes, hogy akkoriban jóval jobban bíztak az ifjüságban. Vegyszereinket a József körüton egy parányi. ám varázslatos, kivál6 vegyszerkereskedésbcn szereztük be, ahol a roppant

kedves tulajdonos rendszeresen elmagyarázlatla magának, hogy ugyan mire is kell nekünk, megleli 10-12 éves korunkban például a ferra-ammonszulfát, netán a Seignette-s6, a Campeche-fa, a magnézium-por, majd korrektül kiszolgált bennünke\. A Teleki-térhez közel volt egy szintén parányi, ám kiváló villamossági üzlet, ahol a villanyvasal6kal, a rádiókat is meg tudták javítani, de valóságos kincseket is árultak: kétezer ohmos fejhalIgatót detektoros rádióhoz, huzalokat, tekercseket, reléket stb. Tennészetesen mindkét üzletet szintén államositollák, és ezek a források nem csupán a boszszankod6 felnőttek számára, hanem számunkra is kiapadtak . A legnagyobb otthoni sikerem az VOll, amikor 12-13 évesen felderítettem, hogy valamely évtizedekkel korábbi villanyszerelési hibáb61 a szomszéd a mi pénzlárcánk rovására használja a villanyhálózato\. Ezt sikerült némi ,.kilámpázás" és fejtörés után egy radikális megoldással mcgszüntetnem, a kritikus lecsatlakozásnál a fázist a null !ival gondosan összetekerve. A család ettől kezdve elhitte. hogy valamelyest már értek a villamossághoz. Az is igaz. hogy az általam - Sztrókay Kálmán leírása nyomán - elkészített, varázslatosanj6l működó Tesla-transzfonnátor centlmétercs szikráitól változatlanul féltenék az életemet. Hamarosan megkezdödött a sűrü könyvtárlátogalások időszaka, amikor is előbb a közeli Szabó Ervin fiók, majd az Országos Műszaki Könyvtár rádiós könyveit, folyóiratait - közöttük a Rádi6teehnikát - tanulmányoztam éjjelnappal.

125

Középiskolás koromban a folyamatosan gyarapodó tudásom alapján már igen hamar elkezdtem rádiójavitásokkal foglalkozni az ismeretségi körünkben. Lassan, fokozatosan bejártam majd' az egész Pestet. Először csak skálahurt, skálaégőt, majd elektroncsövet mertem cserélni. Később már jóval bonyolultabb feladatokra is vállalkoztam, egyre eredményesebben, lassan, de biztosan növekedő ügyfélkörrel. Így - az irodalomból ellesett és legyártott, első saját hangdobozom meghallgatása alapján - elkészült az egyik ismerős megrendeh:sére a hangdoboz másodpéldánya is, amelyet az idők során szamos ujabb követett. A megrendelők ugyanis észlelték, hogy az általam készített dobozokkal és a jobb hangszórókkal szebben szól a rádiójuk, mint a kávába beépített, ősrégi, dünynyögő, kifáradt típussal. Aminőségnek a kapható szűkös (Orion és kisipari) hangszóró-választék szabott korlátot. 1953-ban rádióvevőnket teljesen átépítenem, modernizál tam, varázsszemmel, három (nyújton) rövidhullámú sávval, új (Orion) hullámváltóval, uj KF-tekercskész1ettel, kiváló, csőves hangvégrokkal, saját tekercselésü, igazi, nagy, osztott kimenőtrafóval. Valamikor 1956 elején megjelent egy hirdetés a Rádiótechníkaban arról, hogy Phonoamatőr szakkört szerveznek II Központi Rádióklubban. Persze minden érdeklődö tudta, hogy nem szöni-fonni fogunk. Csupán az átkos nyugati kultúrát terjesztő, ideológiailag roppant károsnak ígérkező HIFi-szakkört kellett átkeresztelni ugy, hogy akit illet, csakis az értse, miről is van szó. Összejöttünk, nem is kevesen, és nagy lelkesedéssel el is határoztuk, hogy hárommotoros magnót fogunk építeni, a felejthetetlen emh:kü Makai Istvan egy cikke nyomán. Ámde a középiskolai éveket éppen az érettségi elött megzavarták az Októberi Sajnálatos Események. A rossz időben rossz helyen tartózkodás korabeli problémakörét számomra automatikusan megoldotta az, hogy az ügyfeleim váratlanul rengeteg javítani , feltuningolni való rádiót hoztak hozzánk. Olyannyira, hogya lakásban már szinte lépni sem lehetett, szüleim haragját magamra vonva. Akkoriban ugyanis mindenki a SZER-t, Amerika Hangját és Londont, továbbá a magyar kalózadókat hallgatta. Sokat látott, tapasztalt édesapám ilyenkor csak legyintett egyet, mondván, hogy minden rádió és mindig hazudik, amit ak-

126

koriban, épp egy pár nappal azelőtt, a Magyar Rádióban be is vallott valaki. Ebben az időszakban jobban kerestem, mint egy profi szervizcs. Szerencsére még korábban a lényeges fogyó alkatrészekből (pl. a csövekből) jókora készictet szereztem be, mert hamar rájöttem: tartalék csőkészlet nélkül nem lehet rádiót javítani. A forradalom után hamarosan felkerestem a Rádióklubot, ahol kiderűlt, hogy a nemrég összeverbuválódott HIFi-s társaság kűlönböző okokból felszámolódott. Az érettségi után, mint "egyéb származású" személy, a garantáltan sikertelen, meg scm kísérelt egyetemi felvételi helyett tanulmányaimat a MÜM. 30. sz. tanintézetében folytattam, elektromű­ szerész tanulóként. Kiváló mesterek, aranykezü és aranyszívű "régi jó szakik" keze alatt kezdtük a tanulmányainkat, és volt némi elméleti oktatás is. Jó pár évvel később - nem minden meghatottság nélkül - mentem vissza egy író-olvasó találkozóra néhai iskolám ba, ahol egy dísztercmnyi érdeklő­ dő ragadol!. Utóbb kikeriiltünk szakmai gyakorlatra különböző cégekhez. Jómagam többekkel együtt - a BI·IG-ba. A gyárban valamiféle igen ügyes terv szerint a tanulók ciklikusan, műhelyről műhely­ re vándoroltak, itt is, ott is egy-két igen aktív és roppant hasznos hetet eltöltve. Vizsgarnunkaként és az időközben meghirdetctt I. Rádióamatőr Kiállítás hírére - a vállalat beleegyezésével - az egyik barátommal egy stabilizált, csöves, szabályozható tápegységet építettünk, természetesen a Rádiótechnika egyik cikke alapján. A kiállítás valahol a Szent István körút legelején volt, az időközben ide költözött Rádiótechnika szerkesztősége mellett. A vizsgamunkánkhoz igen sok technikai segítséget is kaptunk a BHO-IÓI, a tápegységet ugyanis a cég használni is kívánta. Közben pedig folytatódott a rádiójavító, idővel a tévé- és magnójavító tevékenységem, és sűrii egymásutánban elkészült néhány csöves erősítőm is. A következő erősitők többnyire az előző, erősítők alkatrészeiből épűltek. Ennek az anyagi problémák mellett az volt a fő oka, hogy sajnos, lakóhelyemen egykét meghallgatáson túl nem igazán élvezhetlem az erősítőim hangját, mert a kőrnyezetünk allergiás volt a hangeröre. Egy kis próba, "hangicsálás" után mindig hosszú, felesleges beszélgetések következtek a házmesterrel, a gondnokkal, a rontos emberekkel stb.

Időközben több új hangdoboz is készült, főleg leselejtezett irodai bútorokat használva asztalos alapanyagként. I!yesmiből ingyen és szinte korlátlan mennyiség állt a rendelkezésemre egy iroda-átszervezés kapcsán. A legnagyobb gondot a hangszórók beszerzése okozta, amit többnyire csereberével és sajátos üzletekkel oldottam meg. Nos, egy ismerősöm révén gyakran nyílt mód egy-egy Ooodmans hangszóró vagy különféle hangszóró kitek megrendelésére, behozatalára, elfogadható áron. A gyári rajzok alapján megépített hangsugárzókat az ismeretségi körömben lehetett tovább adní , jutányos haszon mellett. Sokkal kevesebb problémám adódott a különféle kismüszerek elkészítésével, amelyek működése senkit nem bántott. Az évtizedek során végigpróbáltam a pákák teljes generációját, a tüzipákától kiindulva, a Rádiólechnikában közölt, 900 ohmos ellenállásból, csavarhuzóból és egy vörösréz pálcából összeállitható pákán keresztül a Miniforig. A szakmunkás vizsga után első munkahelyként a BHO-t választottam. Mivel két év alatt "egyéb származásuból" "munkás" lettem, a legnagyobb meglepetésemre hirtelen a rendszer kedvezményezettjévé váltam. Így a BHG-ból - munkásként - már jó eséllyel adhattam be az egyetemi felvételi kérelmet. így történt, hogy 1959 öszen a BME Villamosmérnöki karán (a harmadévben pedig a Műszer és automatika szakon) megkezdlem a tanulmányaimat, majd 1964-ben jeles eredménnyel végeztem. Ahogyan teltek az egyetemi évek. némi csalódás uralkodott el rajtam. Először is a tanulmányok első felében, az első két-három évben túlzott mértékben elhatalmasodtak a terjengös, öncélú elméleti és egyéb, utóbb soha, sehol fel nem használható tudásanyagú tárgyak és azok abszolút felesleges részletei (pl. rácsos tartójil vasuti hid tervezése, olvasztott alumínium ötvözése magnéziummal). Az embemek az volt a benyomása, hogy az oktatók még nem Iának gyárat belülről. Utólag megállapítható, hogy - az öt éves tanulmányi idő összességét figyelembe véve - a tantárgyak jó részére jellemző volt az elfecsérelt idő és a gépészmérnöki örökségü, utóbb teljesen érdektelen tananyag. A valóban fontos szakmai tárgyakra az itt elfecséreli idő­ vel kevesebb, gyakorta pedig a napi mérnöki munka során nélkülözhetetlen

AT ÉK '13

részekre szó szerint semmi sem jutott. Például az öt év során mimegy négy-.őt félvezetős kapcsolást beszéltünk meg, elektronikus készülékben való gyakor· lati. mű szeres hibakeresesre és bemérésre egy (1) délelőttöt szánt a tanterv. Aztán itt voltak a kifejezetten terjengős cs öncllemmondó n!szektől hemzsegö olyasmik, mim a ,.tudományos szocializmus", a ..szocializmus politikai gazdaságtana", a .. filozófiatönénetet" és hasonlók, bún rossz elöadókkal. és a hallgatókat állandóan szivató létszám-ellenőTZl!sekkel. A Műegyclcm akkoriban nem volt képben: az iparban tapasztalható napi müszaki, elektronikai színvonaltól való tetemes, 5-10 éves elmaradasnak még az észlelése sem történt meg. A nyári szakmai gyakorlatok során jól fel Iehetett mérni a színvonal különbségeket. Az EMG·bcn elhclyezkedve. számomra hamar kiderült, hogy az egyik korabeli su lyosbító körülmény volt a mémök-gamirura számára az imegnilt félvezetők megjelenése, amelyekrnl alig voltak hozzáférhető, pláne használhato ismeretek. A hiányosságokat pótlandó. a Múegyclem cgy IC-s szak· mérnöki szakán továbbtanultam. Az államvizsga után belevetettem magam a cégnél olvasasra körözött s7.akirodalomba. Ncm csekély levele· zés utjim a külfóldi IC-s eégek képviselőivel sikerült személyes kapcsolatot is felvennem. A kapcsolatok többször is megbeszélt találkoz6kba torkoltak, és ilyenkor rendkívül értékes, csak szűk körben terjesztet! szakmai anyagokhoz, különleges félvezető mintapéldányokhoz jutottam. Mindez arra inspirált, hogyamcg· szerzett igen friss tudásanyagot valahogy a szakma számára közzé kell tenni, mert akkoriban a Müszaki Könyvki. adó nem jeleskedett ebben. Elsőként a Rádiótechnikánál ajánlottam fe! írásaimat, majd tapasztalván az olvasák ré· szérnl a kedvező fogadtatást, egy idő mulva, minden teketória és "szocialista összeköttetés" nélkül bekopogtattam a terveimmel - ugymond az Ulcáról - a Mű szaki Könyvkiadóhoz. Sikerült a Kiadóval megállapodni egy IC·s könyv megírásáról, az akkori· ban divatos, meglehetősen egyoldalú, bakafámos feltéte!ek (csakis a kötelességeimet lartalmazó un. biankeIlaszer· zödés) mellett, megszégyenítő hononi· riummal. De ez nem különösebben izgatoll, men égell bennem a közlési vágy, és még ~'alami más, valami joval több is. Az, ami már nem megfizethető.

RT ÉK '13

Ezt akkoriban egyfajta önkéntes miszsziónak, a villamos szakmának és az ér· deklödő olvasöknak leli szolgálatnak tekintettem. Az ember egyik legfontosabb célja fehet az, hogy a hazájában jelekel hagyjon maga után, ki-ki a tehetsége és a lehetősége; szerint. Ezt az alapelvet évtizedekig, egészen az imemelen való arcátlan lopkodás, fájlescrelgct6s. szkenne!getös másolgatás észleléséig mcgtar· tonam. Az írás nem fenékig tejfel. Már a legelső Rádiótechnika cikJceim megje· lenése után egy "fontos illető" volt olyan szíves és befáradi a személyzeti osztályra, majd ott rákérdczell, hogy "ugyan. kitől van a Siposnak engedélye arra. hogy cikkeket írjon a Rádiólechnikába?" És utána diihösen elmol/dta a !i:.!emembe, hogy felvilágosítouák: egy műszaki cikk írása es megjelentetése nem engedélyköteles, még a szocializmus építésének jelenlegi szakaszában sem. Időközben nivódijat is kaptam első művemre és megjelent II második kiadása is. Hamarosan sikerült két ujllbb könyv megírására is szerződ ést kötnöm (.. HIFI erősitök épitése", továbbá a "Rádiókészülékek és hangerősÍlők építése"). Ezeket is jelentős siker és újabb nív6díj követte. Ami végül az írásaim kapcsán e16· szőr igencsak meglepett es végűl na~ gyon jól eselt, az olvas6kkal való, roppant kedvező együttműködés kialakulása volt. Az irásaim kapcsán számos olvasö keresett meg különféle elektronikai problémákkal, tanácskérés céljából. A lassan felépülő kapcsolatok oda vezenck, hogy egészen komoly kölcsönös cgyüttműködés jött létre egyes szcmélyekkel, olvasöi csoportokkal. Valamennyiük közül is ki kell emelnem a csodálatos amatőrmunkákat készítő Németh Lajos tanár urat. akii végül még eikkínisra is sikeriilt rábeszélnem. Amikor az ország életében bekövetkezett a teljes gazdasági zűrzavar, mindenki a kiutat kereste. A Videoton Szerviznél kiderült, hogy országos szervizhálózatának szakemberei vészjelzéseket adnak le, mert eddig teljesen ismeretlen problémák vetootek fel. Az egyik döbbenetes probléma a javíttatás elmaradása, a másik probléma pedig a szaktudás hiánya volt. A szerviz szakembereit orsszilgszerte sokkolla a videomagnó bonyolult, ujszerü és az elsö időkben nehezen érthető elekt· ronikai, mechanikai működése, továbbá a kapcsolási rajzok teljes hiánya, be-

szerezhetetlensége. És megjelentek a digitális kapcsolásteehnikáju színes tévék, további uj és ismeretlen problémákkal. A Videoton Szerviz hamar felismerte a baj valódi nagyságát és országos szintü videomagn6 és digitális tévé tanfolyamsorozalot szervezett. A szerzőt, engem ért a mcgtiszteltetés a tanfolyamok meglartására. Kőzben az EMG·ben is kezdtek egy kissé későn - ébredezni. Nem ment úgy a szeker, mint korábban. Elmaradtak az egyetlen stabil megrendelő kérései, elöbb hirtelen ncm volt mit fejleszteni, utóbb már gyártani scm. A ceg megpróbált a rekJám-prop.1ganda révén uj piacokat keresni, Igy jöulétre irányításom alatt az EMG Video Stúdió. Nagyhirtelen !Ízegynéhány tcnnékismenctő film készült, nagy lelkesedessel, félprofi U-matic technikával, 2-3 ms stábbal. A gyors egymásutánban elkészült, 4. illetve 8 nyelven hangosított nehány film a eeg szempontjából már egy elkésett akció volt, hiába kerültek ki filmjeink Kínát61 Brazíliáig számtalan helyre es arattak ott tetszést. Végül a céget fel számolták. Meglehetösen hamar. mellesleg akaratom ellenére, ismerkedtem mcg a számítástechnika alkalmazói vonatkozasaival. Az EMG elwtíz. darabonként l M Ft·én megvásárolt XT gépe közül az egyik - 1985 körül- a szerző akkori munkahelyen landolt, és ez egy új idő­ számítás kezdetét is jelentclle. Egyszer csak 011 volt a gép ... és meglátni és megszeretni ... ez ma már bevallható. Hamarosan megjött egy 286.-os, 2,7 MHz-es(!) sebességű AT PC is, EGA képernyővel. és a feladatok egyre nagyobb hányada került át a két gépre. Aztán sikerült egy saját 286-os gé· pet vásárolnom, és a napi munka egy részét orthon vegezhettem. Közben tönkre ment a cég, ám a megélhetést vá· ratlanul ugyan, de a 286.-os zavartalanul és folyamatosan biztosította. A PC lassan barátommá, szinte családtagommá nőtte ki magát. A több lábon állás alapján számtalan féle-fajta munkával, mcgoldandó feladattal találtam magam szembe az elmúlt évtizedekben, az elektronikai tervezéstől és gyártástól kezdve a rendszergazda Ü2enunódig, és az irástól kezdve egészen a kétkezi munkáig. Valamennyi munka közül - most már a kevésbé hajtós, nyugdíjas években - az ínis és a nyomdai kiadványszerkesztés (pl. a Rádiótechnika Évkönyve, 1992-től) lett az, amit a legszívesebben végzek.

127

Készítsünk tranzisztort, házilag! Pálinkás Tibor gépészmérnök, [email protected] Ne gondolja a kedves oll'QSó, hogy kitli· minósegl1, a gyakorlatban is jól

nő

JllJsznólhlllQ (rmdsz/or házi grarlásál fogjuk a köretkezőkhen bemutatni,' Ez egyresZf kilátástalan, másrés::t ertel-

meilen wil/a/kodu lenne, hiszen monapsag bárki - sokszor s=inle fillerekim - hozzájuthat a rendkú'Ü! bonyolllll és kényes elektronikai leclmo/agia mai teljesítőképességet reprezentáló, csodála/os paromererekkef rendelkező t;pusok szill/e bármelyikéhez.

1.

Bevezető . őstranzisztorok

Kiadványainkban utoljára az [l J-ben emlékc7tünk meg a tranzisztor hivatalosan elismert fcltalálóiról (Barr/eell. BratlUln es Shock/ey; 1947 deccmbcrének közepe táján keltett rezgéseket az első kisérleti tranzisztorok, majd 1956-ban felfedezésükért Nobel-dijban részesültek) és röviden bemutattuk a kísérleti példányt. Az aktív rész kinagyÍlott képe az I. ábrán szerepel. A kísérletekben inkább volt szerepe egy ri tkán emlitett kutatónak, Gibney-nak. mini Shocklcynak. Maga a nem rúl szerencsés ..transistor" (transfer-resistor) megnevezés Pierce-töl szannazik. Nem csak azért beszéltem ..hivatalosan elismert feltalálókról", mert Shockley igazából a térvezérlésű tranzisztor elvi alapjait fektette le, a bipoláris tranzisztor létrehozásában nem igazán vett részt, hanem például azért, mert egyik lapelödünk, a Rádió és Fotóamatőr leközölte egy bizonyos Kemény Károly cikkét. amelyben többek között a tústranzisztorhoz kisértetiesen

1. ábra

128

hasonló, kérlűs kristálydclcktoron alapuló készülékek kapcsolási raj;clt is bemutatja [2]. A cikk utolsó előtti bekezdésében a következőt irja: "Legkö:elebb a fes:ültséggel kombinált és más mechanikai elgondoltisaimat fogom kö:ölni, addig is jó és kilanó mIII/kót kil'Ónok. .. A három oldalas írás hét abrájából az elsö kettőt ide idézem (2. áb-

lekeny eszköznek. de elkészítése és felélesztése során átélhetjük azt az élményt, amit az egykori alkotók átéltck, amikor az első félvezetö-trióda aktív eszközként rezgést keltett! A ,.homemade" tüstranzisztor a fizikaszertar megbecsült kuri6zuma is lehet (csakúgy, mint például a [3l-ban, a [4]-ben és az L5]-ben bemutatott galcnitdetektoros

ra). Miröl is lehetett volna szó? Valószin űleg külső tapfeszültségről üzemelö kapcsolasrol. amely háromkivczcléscs. szilárdtest-eszközön alapszik! És mindez 1930-ban! Persze, elhamarkodott kijelentés lenne ennek alapján azt állítani, hogya tranzisztort Kemény Károly találta volna fel. hiszen sajnos. a beigért. e tényt talán egyértelmüen bizonyitani képes cikke sohasem jelent meg. és a megoldást nem is szabadalmaztatta. A szerző további sorsáról nem sikerül t semmit megtudnom. A Kemény-féle eikkre néhány magyar nyelvű honlap is felhívja B figyelmet. Mivel ezeket nagyon könnyű mcgtalálni, itt nem hivatkozom egyikre sem. Perszc, Jrulfóldön is előkerültek hasonló, korai kísérletekről szóló dokumentumok. Egyikről - az akkor 13 évcs (!) Robert Adams 1933-ban készített kéttűs eszközéről - pl. a http://electronic -geek .comfthe-Iost-transistorI. .. hon lap számol be, The lost transistor? (Az elveszett tranzisztor?) címmel. Egy biztos: ha például ök el is érlek bizonyos eredményeket. azokat kizárólag empirikus, kisérleti úton érték cl anélkül. hogy az általuk létrehozott eszközök müködésének lényegéröl bánni fogalmuk lehetett volna. A neten való kutakodás során valószínűleg más korai próbálkozásokról beszámoló írásokra, dokumentációkra is lelnénk még, dc térjünk a tárgyra! Arra gondoltam, hogy ha pl. Brattainék 1948-ban mcg tudtak csinálni, akkor a 3. évezredben elöttem. ill. olvasóink előtt sem látszik lehetetlennek egy-két működőképes rustranzisztor összehozása, hiszen egyáltalán nem valami ördögien bonyolult eszközről van szó! Ebben megerösiten több, nelen olvasható beszámoló, házi készitésü lranzisztorról. Közvetlen gyakorlati haszna ugyan nincs az ilyen gyengécske, sérü-

vevő).

A kísérletek végül nekem is sikerültek, bár sok olyan forrás is fellelhetö, amelyben ezt képtelenségnek tartják. Például a http://it17.elte.hu/html/bevelek Ifdllfdthtm név nélküli, netes tananyagban ezt olvashatjuk: "Nagyonfolltos azt ót/ómi, hogya félvezetótechniko egeszen egyedü/ólló abban, hogy még elemijelenség szinten sem mlÍl'elhetó jó/-rosszul felszereli iskolai szertórakball, vagy odahaza a konyhaasztalolI. (Kuktafazékban nem lehet egykristály növesztellif) E:ért nem szerepelnek ilyelljellegű kisérletek a népszen1 fizika könyvekben, ezi!rl nem lalólható semmi ilyell jellegű leirós vagy kisér/et lh'eges kitűnő könyI'eiben sem. Hétköznapi körülmények között - bármekkora technikai zsenia/iIÓS mellett - sem lehet egy jó, vagy akór csak miiködőképes trwdsztort elóállitoni. .. Igaz. hasonlókat irtak hajdan, népszerű ismeretterjesztő könyvekben az

,

2. Abr•.

2. ábra

RT ÉK '13

vid videó, amelyben Jeri ElIswonh bemutatja, hogyan készített házilag tüstranziszton. Sajnos, ez a videoklip túlságosan rövid és szükszavú.

2. Tústranzisztorok általában;

a kísérleti példányok A következőkben a tüstranzisztorok

3. á bra

elektroncsövekkel kapcsolatban is. Például a http://paHlard.daude.free.fr/ szájton megtekinthetö videoklip nem éppen ezt támasztja alá! Közismert, hogy a rendkívüli tisztaságú, majd éppen a kívánt mértékben dotált Ge vagy Si egykristály nem állítható elő otthoni körűlmények között (bár ki tudja?), de hát Kemény vagy Adams scm ezekkel, hanem például galenittal (házilag is könnyen szintetizálható ólomszulfiddal; ld.: (3]), vagy pl. a természetben megtalálható pirit kristállyal. ill. szá.mos más vegyülettel kísérletezhettek. Mi ezt a lépést elegánsan kihagyjuk, és gyári lapkából, "csipböl" indulunk ki. Persze, nem én vagyok az első, aki ezzel próbálkozik. A neten több helyen (pl. a http://www.youtube.com/Watch?v =vmotkjMSKnl szájton) látható egy ro-

működésének meglehetösen összetett elméletével nem kívánok foglalkozni; megteszik ezt a javasolt művek. E helyeit a hajdani gyári konst'rukciók rövid bemutatása után bevezetem olvas6imat a házi tranzisztorkészítés rejtelmeibe. Az első sorozatban gyártott rustranzisztorok Ge pnp strukrurájúak voltak. Alapjukat - báúsukal - egy vékony, tartóra fe lforrasztotl, n do tálású germánium egykristály-lapka képezte. A báziskivezetés a tartóhoz csatlakozott. A lapka többe-kevésbe megmunkált szabad síkjához két rugózott, hegyes végü huzalt szorítottak ugy, hogy a pontkontaktusok egymáshoz nagyon közel (néhány század - tized milliméterre) helyezkedjenek el. Az egyik tű t az emillcrkivezetéshez. a másikat a hegesztellék. kollektorkivezetéshez Adataim szerint az első, kereskedelmi forgalomba kerül! tranzisztor a CK 703 típusjelzést kapta (Raytheon, 1948; 3. á bra). ACK703-nak csak két, foglalat-

ba dugaszolható kivezctése voll, a báziskivezetést maga a kb. 05 x 10 mm-es fémház képezte. A CK703-éhoz hasonló felépítésü, jellegzetes tranzisztorszerkezetet látha· tunk a 4. á brá n (Western Electric). A fOl6 a beállítás utáni állapotol mutatja; a megfelelőnek minős ített példányokat ez után viasszal kiöntötték, majd az oldalsó nyílásokat a külső gyűrűvel elta· karták. A mi tranzisztorunk elektrÓdáinak elrendezese is ehhez az ösi konstrukcióhoz hasonlít, bár a felépítése tcrmészetesen nem sorozatgyártmány-jelleget, hanem egyedi, kisérlcti példányt tükröz. A tranzisztor akkori elterjedt kapcsolási rajzbeli szimbóluma (az ábra közepe táj án) jelképezte az eszköz elektróda-elrendezését. Először azt gondolták, hogy a tranzisztorhatás kialakulásában kizárólag a félvezetölapka felületének a tük környezetébe eső része játszik szerepet, mindaddig, amíg a gyártók csak a bemutatott felépítést követték. A koaxiális tüstranzisztorok megszülctésével mely konstrukciót az egyszerűbb beállíthatóság igénye hozta létre - ez az elképzelés megdöl!. Ezeknél ui. a középen vegyi uton erosen elvékonyított gennániumJapka két oldalához, a lapka legvékonyabb részén értek hozzá tük, amelyek így egymással szemben, a

al

KollektOl'"

~_Me::.2r

Emitter-

KoIlektor-

BOzi •

•

b

C19( OW~, Tükontaktusszerelveny

Kristálytartó a lapl<.ával

cl 4. á bra

RT ÉK '13

-$-

l

HO.

dl so ábra 129

/

\T\. \ II

.-

,e íNJl

or

6. ábra szerkezet hossztengelyében helyezked-

tek el (innen a ,,koaxiális" elnevezés; 5.a áb ra). Ez a konstrukció ugyan na-

gyon rövid ideig volt gyártásban, de inspirációt adott az ötvözött rétegtranzisztorok kifejlesztésehez. A tüstranzisztorokkal nagyon sok

probléma volt (köriilmenyes. nem automatizálható gyártás, csekély stabilitás és gyenge paraméterek) ezért a gyartásuk az '50-es évek közepéig gyakorla-

tilag megszünt. Persze, gyüjtöknél fennmaradt néhány példány, amelyek közőtt

akad máig

működőképes

is (l
cikk végén)!

Az ötvözött vagy növesztett rétegtranzisztorok korában, a ' 60-as, '70-es években a tranzisztor akkoriban szabványos. a Rádiólechnikában is sokáig használatos jelképi ábrázolása (S.b á br a) is a koaxiális a feh:pítésre utal. Érdekes, hogy ma, a ravaszabbnal ravaszabb, modem, kifinomult tranzisztortechnológia korában a jelképi ábrázolás ismét a Icgösibb tüstranzisztor felépítését idézi! Az 5.c á brá n néhány müanyagból kiöntött, kisérleti koaxiális tüstranzisztor látható (Hughes). Alighanem koaxiális tüstranzisztor a szerző gyüjteményében található, hajdan sorozatban gyártott, szalagkivezetéses szovjet n 16 (azaz PI B; 5.d á bl"a) is. Eleinte szinte minden gyánó a 3. és a 4. ábra szerinti konstrukciót követte, de kisvártatva a tokkonstrukciók igencsak változatos képet mutattak. Tenné130

szetesen szó sem volt tokszabványokrói. Minden gyártó úgy tokozta a gyártmányai!, ahogy eszébe jutott. Néhányat a 6. ábn mutat be. A miniatüriuilás a tüstranziszton sem kerül hette el: az ábra bal felső eleme egy miniatűr mű­ anyagtok. Érdekesek a "teljesítménytranzisztorok", különösen a jobb felső képen bemutatott kettöstranzisztor. Sajnos, nincsenek infonnációim arról, hogy milyen volt ezek belső szerkezete, és valójában mekkora lehetett a disszipációjuk. Az érdeklődök a neten böven találhatnak tüstranzisztorokra vonatkozó infonnáciÓt. Látványos, rengeteg fotóval és rajzzal illusztrált honlap például a hnp://transistorhistory.50webs.co m/xstr.html vagy a http://semiconduc lorrruseumcom/Museum _Index.hlm Az előző fotók egy része ezekről a szájtokról szánnazik.

A tüstranzisztorokkal foglalkozó honlapok tanulmányozása közben alig akadtam olyanra, ami iiveglokozású eszközt mutat be. Pedig ez a választás logikusnak látszik: az üvegbura technológiája már több évtizedes múltra tekintett vissza (elektroncsövek, kisjelü gennániumdiódák), olcsón gyártható bánnilyen kis méretben, és gyakorlatilag hennetikus elzárást biztosít, nagy mechanikai szilárdság mellett. Bezzeg az ötvözött Tt:tegtranzisztoroknál eleinte elterjedt volt az üvegtok: gondoljunk pL a Tungsram elsö kisjelű OCxxxx sorozatára! A 6. ábrán alul jobb oldalt azért szerepel egy üvegtokos példány. Ma már nem hogy rustranzisztort, de növesztett ill. az elöbbieknél jóval nagyobb karrien befutott ötvözött rétegtranziszton sem gyártanak. A mostanság kapható bipoláris tranzisztorok kis hányada Si mesa, Si planár, zömmel azonban Si planár epitaxiális struktúrájú. Speciális alkalmazásokra ismét gyártanak gennánium teljesitménytranzisztorokat is. De térjünk vissza a tüstranzisztorhoz! Az egykori gyártástechnológiának is megvoltak a maga trükkjei, fogásai, amikkel a tranzisztorok paramétereit javitani lehetett. Igya tűk anyaga 0, l mm körüli átmérőjű foszforbronz-huzal volt, bár sokszor az emillertűt beril liumbronzból képezték ki, ill. gyártottak alumíniumtűs típusokat is. Utóbbiról pl. H http://commons.wikimedia.org/ wikjfFile: Point-contact_Iransistor _DE.sv g?use!ang:::de honlapTÓI értesülhetünk. Az itt közölt metszetrajzon (7. ábn) is jól látszik, hogy tulajdonképpen négyrétegű struktúrával van dolgunk! A bronzhuzalokon nem koncentrikus kúp alakú hegyeI, hanem az injekciós !Ükéhez hasonló, ferdén leesapott

+ .

t

h TarlÓ

: ... ~ ikonr)

I

I

-

f

i I f

7. ábra

8. ábra RT ÉK '13

,

,»))~ l

"

9. ábra végződést alakítanak ki. A tűhegyek­ nck a lapkához történő megfelelő és stabil hozzászorit:i.sát a huzalok rugózó szakasZÍlnak ( ..cal whisker"; ••macskabajusz") alkalmas kialakításával érték el. A hajlítások vonalvezetése külön tudomány voll; a legstabilabbnak a Pfann-féle "C" kialakítás bizonyult (8. ábra). Ennél ui. a szorh6cro hatására ncm lép fcl jelentős oldalirányú elmozdulás. A eszköz megfelelő tokozási módjai is hosszas kísérletek utján alakultak ki. A mi egyszeru, tokoz3tlan lranzisztorunkhoz csak a rendelkezésünkre álló, ill . könnyen hozzáférhető alkatrészeket, elemeket használhatjuk fel . Megfelel ő, tartóra forrasztott. huzalkivezetéssei ellátott gennániumcsiphcz legkönnyebben űvegtokozásu wolfrá mtűs jeld iódák összctörésével juthatunk. Alkalmas például a HAM-bazár kínálataban szereplő OA 1154,)196, ill . .D.I06 tipus. (Az ifjabbak kedvéért fordilom: D9B. ill. DI06.) A d iódában az ..S" alakúra hajlitotl rugózó szakasszal rendelkező. kivezetÖohuzalra hegesz-

tett, kihegyezett tűt is megtaláljuk: ebböl lesz az emitterkontaktus. A kollektortű optimális anyaga foszforbronz. (Foszforbronzból az emittertüt is kialakithamánk; akinek van türelme hozzá, kisérletezzen vele. A szerz.őnek sikerült működőképes példányokat ősszehoznia mind foszforbronz, mint bcrilliumbronz emittertüvel.) Foszforbronzból készültek a régebbi órák, mérőmüvek (pl. a közismert Deprez-mű szerek) spirálrugói. A mintapéldányok kol lek tortűjének anyaga egy kis mérőmúszerböl kitermelt 0,045xO,25 mm keresztmctszetú rugóból került ki. A rugót kiszereltem, egy szakaszát kiegyengettem, majd egy ónozolI kovar huzal (régi dióda ki vezetése) egyik végére, néhány milliméter átfedéssel felforrasztotlam . Ez után a végét éles schnitzerrel kb. 45°·ban ferdén levágtam, gyémantbevonani rureszel6vel lesimilottam és lesorjáztam, majd a rövid tút csipesszel " líra alakúra" hajHtottam, nem ragaszkodva a Pfann-féle kialakitashoz. A 9. ábrán bemutatj uk a kísérletekhez használt tranzisztoralkatrészeket. Balra lenn a germániumdiódából származó, tartólábra forrasztott kristálylapka, mellette az eredeti wolfrámtü-szerelvény (ebból lesz az emitter), a harmadik huzal végéhez a vékony foszforbronz szalag van felforrasztva (az eredeti rugó fólü l), ez után egy basszus-gi tárhu rról letekercselt bronzhuzalból kialakított kollektortú látható. A jobb o ldalon egy aranytüs dióda kom plett szerei vénye helyezkedik el, az űvcgburájától megfosztva , kissé természetellenesen elrendezve. Erröl később lesz szó. Megjegyzem, hogy a modernebb mérőmúvek visszatéritő rugóit inkább berilliumbronzból keszitik. Sajnos, nem ismerek o lyan otthoni módszert

10. ábra

RTÉK '13

(h iszen pl. egy tömegspcktrométer nem jellegzetes műszere a hazi laboratóriumnak), amivel meg tudnank határozni, hogy a birtokunkban l evő rugó anyaga foszforral vagy berilliumma! van-e ötvözve. Próba, szerencse ... Val6színüleg alkalmas anyag a regebbi elektromos csatlakozókból kitermelt bronz, de talán a legegyszerubben beszerezhetö a már említett basszushúr .. tekercsanyaga" .

2J. A kísérleti tranzisztorszerelvény fefépítése Tranzisztorunkban biztositani kell a három elektróda (a kristály és a két ru) egymáshoz viszonyított h e l yzett~nek bcállithatóságát, majd stabil rögzitését. Ezen kivüllehetővé kell tenni az elektródák hozzávezetésének egyszeru csat· lakoztathatóságál. Ezeket a célokat számos módon el lehet érni . Az esztétikus megjelenésre is pályázó. a cikkben ismertetett összes elektr6dakombináeiót befogadni képes mintapéldány alapja egy plexi szerelőlap, amelyet egy háro mp61usú Tuehel dugasz magjára szereltem. Legjobb, ha a konstrukcióI fotókon mutatom be ( 10. ábra). A 20x42 mm-es, 5 mm vastagságú plexilemezböl készült vázon kiképzett lóversenypálya alakú nyilásokban, M3-as esavarokkal 3 db sárgarézből esztergált tartót rögzílettem. A tartóknak M3 menetes nyúlványa van, amelyek hosszában át vannak fiirészelve. (Jó mély hornyú herny6csavamoz hasonlítanak.) A kristály, ill. a tűk eredeti kivezetöhuzaljai ezekbe a hasítékokba fektethetők be, és 2-2 alátét közölt, anyával szoríthatók meg. A tartók elfordíthatók és a nyílásokban elmozdithatók, így a tük beállítása aránylag egyszeru, bár komoly türelmet kíván meg! A plexi vázat 2 db hosszú, M2-es csavarral, távtartó esövecskéken keresztül erősítettem hozzá ahhoz a sárgaréz gyürühöz, amelybe előzőleg a tuehelmagot, ha ugy vesszük, akkor a csőfej analógiájara "tranzisZlorfejet" ragasztottam. Az összeszerelt tranzisztorvázat (még a kristály és a IÜk, azaz tranzisztor néllcül, két nézetben) a ll. ábra mutatja. A kristályt az alsó tartóban. a tűket a két fel sőben rögzítetlern, miután acetonba martva meglisztÍlouam. A ki vezetésüket vékony, szigetelt huzalokkal kötöttem őssze a tranzisZlorfej forr· füleivel úgy, hogya bronZIÜ az J., a kristály a 2.. a wolfrámru a 3. csatlakozóponttal legyen kapcsolatban. A kris-

131

deti wolfrámtüt) érintjük alapkahoz. Ez után a kollektortüt nyomjuk hozzá az emitterhez minél közelebb, de nagyon óvatosan, nehogy elmozdítsuk azt! A tűk pozicionálásához nem elég az éles szem (már akinek még van ... ); erős nagyítót vagy sztereomikroszkópot kell segítségül hívnunk. A pontkontaktusok helyes távolságát úgy a legegyszerubb megítéln i, ha összehasonlítási alapként a látótérben egy hajszálat is elhelyezünk, ui. ennek kb. 0,05 mm az átmérője. (Anno típustól fiiggöcn 50 ... 300 pm között volt az előírásos ponttávolság.) A 12. á brá n a prototípus látható a sztereomikrószkóp alatt, bcállításra előkészítve. A mikroszkóppal , IOOx-os nagyításnál megfigyclhető volt, hogy a kristály felülete nem olyan szépen felcsiszolt, felpolírozott sík, mint a planártranisztoroké vagy az IC-esipeke, hanem meglehetősen egyenetlen, nyers.

3. A fekete mágia és rekvizitumal

11. ábra

tály és a tük befogása után a tük tartóit úgy állítsuk be, hogy mindkét hegy enyhe nyomással, egymástól nehány század milliméterre érintkezzen a lapkával, de egyik scm az eredeti érintkezési pontban! A tartóhuzalok és a tűk

" líTáinak" kiképzésével, hajlitgatásával próbáljuk elemi , hogya vékony huzalok utolsó, hegyes vegü szakasza nagyjából merőleges legyen a lapka felületere, különben könnyen lecsúsznak arról! Először az emitter1Üt (tehát az ere-

, , "'

,.

Elkészült tehat a mü, amely azonban meg nem tranzisztor! Tulajdonképpen az sem tisztázódott, hogya két, gyakorlatilag egyforman szerelt, bar általában elterő anyagú tű (pontkontaktus) közül hogyan válik az egyik emitterré, a másik kollektorrá? A tranzisztorhatás eléréséhez a félvezető átmeneteket formálni kell; ekkor dől cl az előbbi kérdés is. Erről példaul a [6] a következőt írja: ..... a jó karakterisztikak eféréséhez még fOl'ábbi elektromos kezeJes szükséges. Ezt az eljárást nevezikjormáfásnuk. Ez a kollektor kontaktuson zaróiranyban átbocsatott impulzusokból ali. Ezeket

--

~

~

.

M ' H~

. ~

M' 1:3'. mn

.)

_.

,~

~ ~.

~

,~,

a

10 .....

...

" , · ... d.~

12. ábra

132

13. ábra RT ÉK '13

impulzusokat rendszerint eg)', a kollektorkörbenlevó konden:::.ator kisii· /ésé~'el állilják eló. Az implllzusoka/ ad· dig erősi/ik, amig a ki"ám karakteri.$:· tikához nem jUlI/ak, amelyet mil/dell impll/:::/.lS llIán egy oszcilloszkóp ernyő· jén vizsgáinak.. A folyamaI kö:::.ben a:::. emitter kOl/lakluso/! rendszerint nyi/ó· iritnyban áramot bocsátanak ál. Hogy formitlás közben mi /öTIenik. arrll nézI'e csak feltevesekkel re/Jdelkezhetünk, de a kes::. tranzisztor erosen megjal'irotl kísérle/i átviteli karakteris=likája léll)'." (Az idézet szerinli proeedürában a vonatkoztatási pont n bázis.) Nem tcljesen indokolmlan tehát afeke/e mágia megnevezés, amivel a korabeli szaki rodalom néha illenc a formálás\... A histranzisztorok gyártásához, formálásához további adalékokkal szolgálh:n a [7] egyetemi jegyzet, amely az idézet· től némileg eltérő formálási módszert mutat be. Itt ugyanis fix feszültségről töltik fel a változtatható kapacitásü (valószínmeg átkapcsolható kondenzátorokból álló) kondenzátoregységet. Számomra a feszühségváltoztatás egyszerűbbnek tűnt , ezért maradtam a [6]-ban leírt eljarásnál. Mindkét müben olvashatók a jelenséggel kapcsolatos feltevések. Nagyon valószínű, hogy a formálá s hatasara az ötvözött huzalból foszror, mint donor (!) épül be az impulzus energiája kővet· keztében megolvadt germániumba. lét· rehozva a kollektoTtÜ érintkezCsi pontjában és annak szűk kömyezetében egy érdekes struktúrát. Végső soron a 7. ábra kapcsán már emlílett négyrétegű (n-p--n-p) rétegszerkezet ainkul ki. eredményeképpen csökken a kollektor záróiranyú ellenállasa és jelentösen megnövekszik a közös bázisü aramerő· sitési tényező (a). Olyannyira, hogya tűstranzisztorok a-ja elérhette a 3-at is, míg a későbbi , valóban háromrétegü struktúrán alapuló tranzisztoroké (beleértve a legmodernebb típusokét is) kisebb-nagyobb ménékben közelíti meg az l-et. Mivel a tGstranzisztorok gyártása regen megszűnt és ezzel a formálá s problémája feledésbe merült, gyanítom, hogy az eljaras hatás mechanizmusára máig nem született korrekt magyarázat. (Shockley már lefektette a még ncm lélező FET jól megalapozott elméletét, amikor a már létező tranzisztor működéséről szinte semmit sem tudtak.) Ezért aztán mi sem tehetünk mást, millt a bevált módszerrel formáljuk tranzisztorunkat. Egy Angliában, Kanadában és az USA-ban is kiadott háQ:::'

RT ÉK '13

romkötetes mű elsö kötetében többek közön a rormálást is részletezik a szerzők ([8]). A könyv 20-7. ábrajim vazol! formálóáramköralapján terveztem meg azt az egyszerű készüléket, amely tartalmazza az idézetben emlitett emilterköri elöfeszílő áramkört is. A készülék kapcsolási rajza az lJ.a ábra sze-

rinti. A legreljebb néhány száz voltos, néhányszor tíz mikroszekundumos :z.áróirnnYÚ formálóimpulzust a a C3 kondenllitorban tárolt töltésböl állí~uk elő . A töltőáramot az R I korlátozza. Ez az ellenállás kifejezetten kis terhelhető­ ségü, hogy alkatresz·mcghibásodásból eredő zárlat esetén a hálózati biztosító szerepél is ellássa. A "repűlőkondenzá­ toros" megoldással mcgspórolható az érintésvédelmi szempontból egyébként elkerülhetetlen leválasztó Irnnszformátor. A C3 a C2, D2 , D3 elemekkel együtt egyszeru reszültségkétszerező egyenirányító resze. Ezt a 230 V-os hálóz3tra kapcsolva, a C3 kétszeres csücsfeszültségre, tehát elvileg 650 V-ra töltődik fel. Mivel nekünk válloztatható amplitúdójü impulzusokat kell előállítanunk, a kétszerezőt nem közvetlenUl a hálózatra, hanem az R3. P feszültségosztó kimenetére kötjük. Ezzel a rendkivül egyszeru megoldással 100 ... 650 V között tetszőlegesen megválaSZIható feszültségre tölthetnénk fel a C3-t. A 220 nF-os kondenzátoroan tárolt energia legnagyobb értéke:

w

-

~(U

'·C)I2~

(650~2,2. Iö'lY2 e

46 ml.

Ez nagyságrendekkel kisebb például a villanypásztorok impulzuscnergiájanál, így vcszélyteJennek lekinthető. A feltöltödés az Nkétáramkörös, váltóérintkezős nyomógomb nyugalmi állapotában történik meg. A gombot megnyomva a C3 mindkét kivezetése leválasztódik a hálózati reszről és a két aramkorlátozó ellenálláson (R5a, b) keresztül záróirnnyban kapcsolódik a tranzisztor BC átmenetére, létrehozva a fonnálóimpulzust. Ebben az áramköri részletben ki kelt küszöbölni egy problémáI. Mivel a C3 jó minőségű, igen kis szivárgóáramü tipus, es a szerelési átvezetések is csekélyek, a töltése sokáig megmarad. Akkor sem csökkennc rövid időn belül, amikor a potmétert egyelőzöleg beállított nagyobb feszültségről egy kisebbre csavarjuk, mert a diódák ezt megakadályoznák. Ha esetleg további

tüstranzisztor(oka)t kívánunk formalni, fennáll a veszélye, hogy nem a legalacsonyabb feszültséggel kezdjűk el a procedürát, ami sikertelenséghez vezethet. A nyugalmi helyzetben a kondenzálorral párhuzamosan kapcsolt R4a, b ellenállás nehány másodpcrc alatt levezeti a visszaszabályozáskor feleslegessé váló töltéstőbbletet. Az R4 a végfeszültségnél az előzőkben említettnél alacsonybbra, rendkívül nagy bemenöcllenállásü műszerrel mérve kb. 620 V·ra csökkenti. A hálózati feszűltség meglétét a D I jelzi, amit a szokásos módon, az R2, CI, Gr hálózaton keresztűl táplálunk. Gr bármilyen kisfeszűhségü, kisáramü egyenirányítóhid, vagy akár 4 db lN4l48 v. hasonló dióda lehet. Az emitterkör nyitóirányü elöfeszítése a Tr, 04, R6, mint segédáramforrns segitségével tőnénik. Az emineráramot az R6 10 mA kömyékéreállítja be, a [7] javaslata alapján. A D5 LED az elöfeszÍlő áramot indikálja. Előfordulhat, hogy a procedüra során a tranzisztor "totál:z.árlatossfl" válik. A D6 ilyenkor az elöfeszítő áramkört védi a formálóimpulzustól. Megjegyzem, hogy az el5feszÍlő ámmot akár egy 9 V-os rádiótelep is szolgáltathatja. Ennél a megoldásnál a Tr, a D4 és a C4 lermészetesen elmarad, az R6 pedig 680 vagy 750 ohmos lehet. A formalókészű léket a kereskcde· lemben kapható 52xI20XI50 mm bclméretű műanyag múszerdobozba épitenem be, nagyon gondosan betartva az érinlésvédelmi előírásokat. Az áramkört jórészt egy kis nyákra szereItem, amit a doboz hátlapjához erősítet­ tem, menetes műanyag távtartók közbeiktatásával. Nyákrajzot nem adok, mert a mintázat erosen fiigg a rendelkezésre álló alkatrészek méretétől. A lényeg, hogyameglehetösen nagy feszültségek miau az egyes forrpontok között minél nagyobb távolságot hagyjunk, az előfeszítő áramkör szekunder oldalát pedig teljesen szeparáljuk el a nagyfeszültségű szekciótól! A Tr bármilyen kisteljesitményű (0,5-1,5 VAes), osztott kamm csévetestű nyáktrafólehet. Az R6 éneke a trafó szekunder fe szű !lségétöl fUgg. Úgy kell megválasztani , hogy az E·B kapcsokra csatlakoztatott milliamperméfÖ 8 ... 10 mA-t mulasson. A kísérletek során kiderült, hogya formálás közbeni emitteráramra leginkább a bronz emittertűnek van szüksége. A két LED a fedőlap relé néz, de a kétszeres szigetelés követelménye mi133

14. ábra

att egy-egy szines (zöld, ill . piros) jelzőizzó-foglalat házát ragasztonam be a fedőlapba fúrt furatokba. A potenciométert (a HAM-bazárból beszerzett Remix KPMI43-A műszer­ potmétert) műanyag bakra szerelve csavaroztam a fedőla phoz, a tengelyét pedig műanyag szirml hosszabbitva vittem ki az előlapra. Érdemes mutatÓs forgatógombot használni, amihez 100-600 V-ig osztott, 50 V felbontású skálát készítünk. Nyomógombként egy, a hálózati fe szültségü vezérlésekben használatos kétáramköros átkapcsolót választottam, amit váltókapcsolóként kötöttem be. Eza régi, robusztus, VNM-2V típusú Kontakta termék a maga vaskos szigeteléseivel, nagy érintkező-távolsága­ ival alkalmas a céljainkra, de egyéb modernebb, két-váltóérintkezős gyártmányt is beépíthetünk, ha érintésvédelmi szempontból megfelelő . A C3 és a levegőben sorba kötött R4a, R4b közvetlenül a nyomógombra került, az RSa és az R5b pedig -légszereléssel a gomb szorítócsavarjai és a Cs Tuchel aljzat megfelelő kivezetései közé. E két utóbbi ellenállás kis önindukciójú, feszültség- és impu lzu stű rő típus legyen! A mintakészülékbe tömör szénellenállásokat építeuem be. A három (esetleg öt) -pólusú Tuchel-hüvelyt, amibe a reménybeli tűstranziszto r dugaszolható, a fedőlap köze pére szereltem. Ha csak ötpólusú hüvely áll a rendelkezésünkre, akkor a 4. és az 5. érintkezőjét távolítsuk el!

134

15. ábra

A készülékeI - a következőkben ismertetett emitterformáló adapter közbeiktatásával dugaszolt tranzisztorral a 14. ábrán, a belsejéröl készült fotót a JS. ábrán mutatiuk be.

4. A formálás és a kísérleti oszcillátor 4.1. Az emitterátmenet formálása

A tüstranzisztorokkal fog lalkozó szakirodalom nem emlíli, hiszen a bronZlÜS emittert nem fonná lták. Mivel első kisérIeteimben egy wolframtüs germániumdiódából indultam ki, mielőtt a fe nti procedurát elvégeztem, először az eredetihez hasonló fé l vezető átmenetet - a l eendő emitterátmenet - kellett helyreállitanom. Ha ui. egy ellenálásmérővel a B-E kivezetésen megmérjük a "nyers" diódát, akkor nagyon gyenge paramétereket tapasztalunk: a nyitó-, ill. záróirányú ellenállás néhányszor tíz kohmos tarományban van, a maradékfeszültség pedig elérheti a 0,9 V-ot! A tüsdi6dák formá lását a szaki rodalom sem nagyon tárgyalja, csupán megemlíti a szükségességét. Hosszas keresgélés után a [9]-ben találtam a következő rövid leírást: "A kristálydióda villamosformálásan azt ertjiik. hogy azon a gyártási folyamat befejezesekent rövid ideig nagyobb áramot bocsátanak át. A villamosformálás/ rendszerint 0.1 A-es zóróirónyú. vagy pedig I A-es áteresz/őiránj'Ú áramimpulzusokka/11égzik. Az impulzusokfrekvenciája 50-60

Hz. A formálás időtartama kb. I másodperc. .. A procedúra - ami ugyancsak igazi fekete mágia - végbeviteléhez bizony eléggé összetett készülékre lett volna szükség; ilyet nem volt kedvem építeni. Sajnos, a fenti idézetből amúgy scm derül ki, hogy mekkora az áramimpulzusok szélessége, azaz végső soron mekkora azok energiája. Az emitterátmenet fonnálásához az elöző fejezetben leírt formál6b61 célszem kiindulni. Tapasztalataim alapján a nyit6irányú fonnálás cél ravezetőbb. Ehhez egy fiiggő tucheldugó és egy fiiggő tuchelhüvely magjából elkészítettem a 13.b ábra szerinti "fordító!", amit egy rézcsövecskébe ragasztottam (ez volt kéznél). Ezt kell bedugaszoini a formálókészülék aljzatába, és ebbe kell dugaszoini a tranzisztorszerelvényt., ahogy a 14. ábrán is látható volt. Ilyenkor a leendő kollektorkivezetés szabadon marad, a leendő bázis- és emitterkivezetés viszont a formálóáramkörhöz csatlakozik. Természetesen a piros LED most nem világít. A potmétert 600 V-ra áll ítjuk, mert igy adódik a közel l A-es csúcsáram. Megjegyzem, hogy akár a készülék dobozára, a kollektorformál6 aljzat mellé is beszerel heti ük az emitterformáló hüvelyt, amit két szál huzallal köthetünk össze az eredetivel. Célszem az eredeti aljzatot "C" betűvel, az utóbbit "E" betűvel feliratozni. Mivel formázókészülékünk impulzusgenerátort nem tartalmaz, a formá-

RT ÉK '13

O_05~O.'

vel ráadjuk a tranzisztor-aspiránsra az első formál6 impulzust. /

4.3. Tesztoszcillátor Most jön a nagy kérdés: hogyan ellenhogy tranzisztorunk müködöképcs-e? Ha netán már az, a hagyományos műszereinkkel (pl. a DVM .,betamérőjével") nem biztos, hogy hitelt érdemlöcn tudjuk bizonyítani, annyira nagy a visszárama és annyira gyenge minden paramétere! Ahogya régi mondás tartja: a puding próbája az evés. A konkrél esetre alkalmazva ez például aztjelenti, hogy ha a tranzisztor egy alkalmasan megválasZIon oszcillátorban rezgéSI képes kelteni, akkor a kisérletünk sikeres volt. (Brattainék egy blockingoszcillátorba kapcsolva demonstrálták .,östranzisztoruk" üzemképcssegéL) Néhányegyszerü, ohmmérös ellenörzésre azén van mÓd. A formá lóróllecsatlakoztatott eszközön elöször a DVM iizemmódkapcsolójának diódavizsgáló állásában ellenÖri7.Zük az átmenetekel, majd mérj ünk nyitó- ill. zár6irányú ellenállásokat! Számos kísérlet után leszün tapasztalataim alapján, a működőképes példányok esetében a kettős B-C átmenet mindkét irányban közel azonos énékű, 6 ... 25 kohm körüli ellenállást mutatott. A javasolt blockingoszcillátor-kapcsolás a t 7. á brá n láthat6. Az áramkör olyan egyszerü, hogy akár csöszcgecses szerelölapra is felépíthető, de aki elegáns demonstrációs eszközl kíván építeni, az a 18. ábra nyakterve szerinti, 55x 130 mm-es, egyoldalon fóliAzott paneIbe forrassza be az alkatrészeket, a 19. ábra szerint! Az oszcillátor középleágazásos tekercsét egy régi zsebrádió fázisforditó transzfonnátorának a szekundere képezi (a mintadarabnál tönénetesen 0,7 HI7S ohm), a pozitiv visszacsatolás a H piezohangsz6ró 40 nF körüli kapacitásán keresztiil valósul meg. Ez célszeriien minél nagyobb átmérőjű, lokozott típus. A mintapéldányban egy tekintélyes, 48 mm átmérőjű darab van, a nyákra felragasztva. A piezosugárzónak köszönhetően a múködóképesség ellenörzéséhez tulajdonképpen nincs is szükség mérésre, men emultifunkciós eszköz, miközben pozitív visszacsatolást létesit, fütyül is. A D dióda a blockingoszcillálor normál működése során keletkező, több tiz voltos impulzusok amplitúdóját korlátozza, megelőzve tranzisztorunk (azon belül is álőrizzük.

M ........:Klmunkéll8blak

b)

al

16. ábra

lás a nyomógomb többszöri megnyomásával történik. Úgy őt gombnyomás után ellenőrizzük az átmenetel egy kezi DMM-mel! Előzőleg a DMM-mcl megmértem egy átlagos, OA 116\ típusu diódát. A

200 kohmos ellcnállásmérö mércstarlományban nyitóirányban 16 kohmot.

záróirányban 160 kohmot mutatott a kiA DMM diódavizsgál6 állásában 385 mY-os marddékfcszü[lscget mer-

jelző.

tem. A méreseket megismételtem egy, általam korábban diódás vevőhöz válo-

gatott, kiváló minösegü, ,U96 tipusú diódán, a következő eredményekkel: 18 kohm: 00 (>200 kohm); 270 mY. Az

emiuerillmcnctünknek valahol a két paraméterrcndszer

kőzőlli

adatokat kell

produkálnia. Természetesen az ilyenfajta ..ellenállásmérés" nem valamiféle tényleges ellenállás megállapítására szolgál, csupán diódák összehasonlítására. Korrektebb leli volna úgy fogalmaznom, hogy pl. a záróirányban mén visszaram 5 V zárófeszűltség mellen :s 101iA, csak ennek megmérése körülményesebb. A sorozatos impulzusformálást addig ismételjük, anúg a kivánt eredményt el nem érjük. A mérést a formálóba dugaszolt modellen is végezhetjük, hiszen a nyomógomb elengedett állapotában az " leszakad" a formá ló áramkörciről.

4.2. Gyárilag formált emitterátmenet Az emitterformalás sikeressége finoman fogalmazva nem 100%-05 (nekem csak hosszas kísérletezés után sikerül

RT ÉK '13

néha), ezért más utat is választhatunk. Egy komplett, nyilván gyárilag formált fÜS jeldiódából (pL OA 1161-böl) indulunk ki, amelynek az üvegtokját gyémántbevonatú türeszelövel megbontjuk ugy, hogy a til és a kristaly egymáshoz viszonyított fix helyzetét 8Z továbbra is tanani tudja, de a kristálylapka felületéhez oldalr61 hozzá lehessen férni. Bevallom, az ötletet a már emlitett Jeri El/SlI'ortn videóján láton egyik ceruzavázlatról csentem. A dióda katódkivezetését a tranzisztorváz bázisbefogójában, az anódkivezetését az eminerbefog6ban rögzítjük ugy, hogy az üvegtokon kimunkált ablakon keresztül a kristályhoz érinthessük a kollektorbefogóban rogzithetö, foszforbronz-huzal végzödésü kollektorkivezetést ( 16.a. ábra). Ut6bbi beszerelése elön adiódatokból labdás levegóbefúvással távolitsuk el az üvegpon! Nagyon ügyeljünk arra, nehogy hozzáérjünk II wolfrám túhöz és elmozditsuk azt!

4.3. A koflektorátmenet formálása Van tehát egy jónak tekinthe tő pn almenetünk és ehhez közel helyezkedik el egy valamiféle foszforbronz-germánium érintkezési pontunk. Most következik ezen összeállítás tranzisztorrá formálása. A feszültség alá helyezett formáló készüléken a potenciométen az alsó, 100 V-os állásba tekerjűk, majd dugaszoljuk a tranzisztorunkaL A zöld és a piros LED is világít, a B-E átmeneten - a 10 mA körüli nyítóirányú árdm hatására - mintegy 0,6 ... 0.9 V mérhető. A nyomógomb egyszeri működtetésé-

135

képes potméter esetünkben PIHER 15 mm-cs fekvő trimmer, bepattintható,

reccs forgatószárral.) A készre szerelt,

co

Pi

c.

~ D ---P~3B

>--+----~~--~~

1N4148

rR-2----~ 47

• : lásd 8 s.zÖYegben!

17. ábra talában az emitterátmenet) tönkreme-

netelet. Ha a tranzisztor üzemképes és az N nyomógomb nyomva tanása közben a

P munkaponti áramot beállító potenciaméterrel a

megfelelő

aramtartományba

o

~ O

O

O

J;

kerülünk, akkor az oszcillátor - a "fiityü18 kondenzatomak" köszönhetöen hallhatóan rezeg; a frekvenciát az elő­ feszítéssel változtathatjuk. (A nyugalmi bázisáramot, 9 V-os táp eseten, kb. 9 ,uA ... O,S mA tartományban beállítani

•

O

"

•

O C

panel fal6jAt egy kisérleti tüstranzisztorral a 20. ábrán láthatjuk. Ennél a kivezetöhuzalokat már elegánsabban szereltem: a kristálytanó, ill . a tűtanók rögzítöcsavarjána feje alá helyezett I-I forrfúlhöz forrasztottam azokat. A kapcsolás ellenőrzése egyszerű: egy ruchel-magra forrasztott gyenge minőségű, régi germánium tranzisztort dugaszol unk az aljzatba, például egy P I3A-t, amint azt a prototipusnál is tettem . A javasolt oszcillátorkapcsolás alkalmasságát mi sem bizonyítja jobban, mint hogy egy olyan, nagyon zsenge P I3A-val is üzemelt, amelynek pl. a h 21 • kisjelű aramerősítési tényezője 20 körüli, az IcEO visszárama 0,3 mA volt. (A fotón ez a példány is szerepel.) Az oszcillátort elláttam néhány mérő ponttal is; a prototípus nyákjába ezekbe a forrpontokba ősi lemezmeghajtók palleljeiből kitermelt fejes mérő-

~

~~ TESZTOSlCILLATOA

O

pr 2'012

18. ábra

StOS -,q

AOTAJJlOs.eOTI&3T

19. ábra

136

RTÉK '13

tokra kell azokat állitani/ Néha nem árt kristályt cserélni.

5. Egy unortodox tranzisztorstruktúra

20. ábra

tüskéket forrasztottam. Az MO-M- csatlakoz6ponton a telepfeszüllscg, az Més az MI közé kapcsolt milliampcnnémvcl pedig a kapcsolás áramfelvctcle ellenórizhetó. (Folyamatos üzem igénye csetén e két meröpont egy krokodilcsipesszel összezárható.) Az MB és/vagy az MC pontra oszcilloszkóp méröfejét csatlakoztatva, a bázison. ill. a kollektoron mutatkozó jelalakot is megfigyelhetjük. Amennyiben a tranzisztor nem mű­ ködik, a fonnál6feszültséget 50 V-tal megemeljük, majd megismételjük a ronnálást és az üzemi próbát. Az én példányainUlál általában elegendó volt 300 V-ig felmenni. A kísérletek közben labonápról célszerű az oszcilláton táplálni, de jól működő tranzisztor csetén, demonstrációs célból, akár 9 V-os (6F22) telepről is mCiködlcrnetjük. Aki rendelkezik tranzisztonnérö műszcrrel, a tranziszton illetöcn pontosabb adatokhozjuthat. Magam egy regi, de fe lujítolt és kalibrált Tesla BM-529 tipusu Transistor Tester segitségével (21. ábra) végeztem a mérésekct. ft kísérletek során összeállított számos példányon. UCE= IOV, Ic" - I mA munkapontban a legjobb éramerősítési tcnyezőt (h 2lemu :: 25) egy bcrilliumbronz emittenűvel , foszforbronz kollektonűve l szerelt tranzisztorokkal énem el, a legkisebb visszarama (ICEOm'" = -0.07 mA)

RT ÉK '13

egy wolfrámrus emitteTÜ példánynak volt. Bármivel mériink is, a múszer beállításanál kinosan ügyeljünk arra, hogy véletlenül se haladjuk meg a - 10 mA-es kollektroráramot, mert az átmenetek könnyen tönkre mennek! Sikertelen kíserlet, müködésképtelen tranúsztor ., újjáépítése" esetélI a túheg}'eket mindig újra kell csis=olni, és a lapka felületén uj érintke=ési pon-

Ugyan a címben foglalt jelző más mcgvilágításban vált ismente, dc nem kevésbé találó az alábbi konstrukcióra, annál is inkább, men ez működik is ... Egy különleges. hibrid strukturáról van szó: félig ötvözött, fétig tűs tranzisztorrói! Ezuttal is egy gcnnániumdiódából indulunk ki, mégpedig egy aranytús típusból (OAI180-böl vagy OA1182ból). Ha ennek óvatosan, satuban összeszoritva eltőrjük az üvegburájál, és még óvatosabban eltávolítjuk az üveg maradványait, akkor egy "összenőn" szerkezetvázat kapunk: a katódkivezetésre forrasztott krislályba bele van ötvözve egy igen vékony aranyhuzal, aminek a másik véget a katódkivezetéshez hegesztették. Ezt az egészet kell nagy e l ővigyázatossággal berognunk a tranzisztorváz bázis- és emitterszerelvényébe. Az ötvözött E-B áunenet tehát készen van és fonnaini sem kell. Talán logikusabbnak látszana ezt az aránylag nagy keresztmetszetű átmenetet B-C átmenetként hasznaini, de mint tudjuk, a IÜStranzisztoroknál annak kétátmenerunek kell lennie. A bronz kol1ektonüt az elözöckben tárgyalt módon készítjük cl, majd ugy rögzítjük. hogya szubminiarur pogácsához hasonló Ötvözött átmenettól egy hajszálnyira érinlse a kristály! (16.b

21. ábra

137

2N23

2N23 15 k

10 k

(2 k) (10 k) HF csaHako.z:ó,

'kl

10 k

'Ok

2k1

r<=>--t-C:>----J

kristályhall-

,".ho<

c

r

270

E B

22. ábra

ábra). Az átmenet formázása , majd ellenőrzése a hagyományos rustranzisztorunkkal kapcsolatban leírtak szerint történik. Az így elkészűlt eszköz nagy valószínűséggel azonnal müködőképes lesz. Utólag e1árulhatom, hogy rengeteg sikertelen kísérlet után éppen egy ilyen fe lépitésü tranzisztor volt az első, amelyiket a blocking-környezetbe helyezve rezgés! keltett. Leírhatatlan élmény volt! Nagy elönye ennek a konstrukciónak, hogy az emitterkontaktusa nem mozdulhat el, így a megbízhatósága jelentősen meghaladja a kéttüsökél.

Fe/hívom a figyelmet arra, hogy a sérülékeny demonstrációs tranzisztoraink igen gondos bónasmódot igényeInek.' Némi védelmet nyújt a kristály felületere felvitt híg szilikonzsír-cseppccske. Szállítás és bármilyen kezelés

során "tranzisztonokként" egy átlátszó műanyag orvosságos fio lát húzok rá, ami megvédi a mechanikai sérülésektő l . Tőbb darabból álló kollekcióhoz érdemes olyan tárolódobozt készíteni, amelyben akár egy fa alaplemez furataiba dugaszolhatók a tranzisztorok.

6. Tűstranzisztoros

erősítő

Egy-két stabilan müködő home-made tranzisztor birtokában megkísérelhetjük egy hangfrekvenciás előerős[tő összeállítását is. Az áramköri séma megtervezésénél a korai ötvözött germániumtranzisztoroknál szokásos kapcsolástechnikát követhetjük. Erre természetesen a neten is találunk peldákat, pl.: http://semiconductorrruseumcom IConstructionProjects/ConslructionProj ects _PointContact_AudioAmp. htm

Itt az al kotó, Gerry Fri/on, egy kétfokozatú, transzfonnátorcsatolású erő­ sítöt épített meg korszerű nyákon, aránylag modem alkatrészekkel, Western Electric gyártmányú. akkoriban miniatürnek számító - kb. 6,5 mm legnagyobb méretü, féltlÍrcsa alakú 2N23 tranzisztorok felhasználásával. A legérdekesebb az, hogya korabeli szakirodalomban még az ötvözött tranzisztorok élettartamát is csupán 8-10 évre becsülték, átkristályosodásra hivatkozva. Ennek fényében megdöbbentő, hogy az 1953-ban gyártott, az ötvözött struktúráénál jóval instabilabbnak tartott, műanyag tokozású tüstranzisztorok máig (vagy legalábbis 2002-ig, az erősítő születési évéig) müködöképesnek bizonyultak! Jelen cikkemben csak az erösítő kapcsolási rajzát mutatom be (22 . á bra), ill. az elkészült áramkör fotója! (23. á bra) emelem be a nevezett honlapról. A szokatlanul alacsony tápfeszültségről üzemelő rustranzisztorok munkapontja a manapság is szokásos kapcsolástechnikával van beállítva. CsatolÓtranszformátorként valószínűleg egy zsebrádióba való fázisfordít6 t alkalmazott a konstruktő r. Az áramkör összerösítésc 25szörös. Tudjuk, hogy tüstranzisztorok sok hátrányos tulajdonsága közül az egyik a nagymérvű zaj. Ezért a mikrofonerő­ sitö (és bármilyen kisjelü HF-erősílő) inkább kuriózum, mintsem valódi használati értékkel bíró áramkör! trodalom: Rékai János: Egy korszakalkotó találmány 60 éves évfordulójára; Rádiótedlnika 2008/12. 674-676. o. 2. Kemény Károly: Az antennára visszacsatolt kristáiydetektoros készülék: Rá· dió és Fotó AmatOr 1930/ 12. 69(H)92. o. 3. Simoncsics László: Galenitkris!ály és detektor készítése; Rádiótectmika t

2001 /12., 599-6010.

23. ábra

138

4. Simoncslcs lászló: Detektoros vev6készülékek építése; Rádiótedlnika 2002/1, 25-27. o. 5. Simoncsics lászló: További kísérletek detekIoros vev6kke~ Rádiótechnika 2002/2., 80-82. o. 6. ..bhn N. Shive: A félvezetők fiziká}a (Múszaki KónyvkJadó. Budapest 1963) ; 155. o. 7. Szép Ivárr Tranzisztorok gyártása (a Mérnöki Továbbképző "tézet 3205. számú jegyzete. 1955) 8. H. E. Bridgers, J H. Schaff, J N. Shive: Transistof TedlnOlogy Ikllume I. (D. Van Nostrand Company. "c. , 1958.); 408. o. 9. J E. Pumpar: Kristáiydiódák és tranzisztorok (A Rádiótechnika Könyvei sorozat 3. kötete; Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1955) ; 6t o. RT ÉK '13

Csöves és tranzisztoros hangerösítök JOHN L'NSLEY HOOD könyvét nem lehet csak egyszerűen elolvasn~ annak ott kell lennie a könyvespolcon, hogy bármikOr kézbe vehessük! Mért? - válaszoljon erre a szerző: HEbben a könyvben az utóbbi 50 évben kifejlesztett hangerősítö konstrukcl6kat tekin tettem át abban a reményben, hogy az itt található információ hasznos lehet a felhasznál6knak vagy a potenciális tervezöknek. Megkíséreltem felderíten i mind az e teruleten még megle.... ö hiányosságokat, mind pedig azokat a módokat, melyek révén e hiányosságok csökkenthet6k . ~ A 244 oldalas. BS mérelú könyv postai utánvéttel is megrendelhetö a HAM-bazárt6l Ára : 3950 Ft (+ postaköltség) .

Audiofil erösítök építése ÁGOSTON

LAJos

könyvében a külföldi szakirodalmakb61 Ismert, jól beváll és általa is uténépitett, együtemű és ellenütemű, csöves, Illetve tranzisztoros hanger6slt6k épitési leírásait adja közre... Ez a könyv az otthoni zenehallgatás szerelmesei közül azoknak szÓl, akik a zenehallgatás egyik legfontosabb láncszemét, a hangerősitő berendezést , maguk szeretnék elkészitenl Egy szépen sz616 berendezésen zenét hallgatni nagy ö röm és tökéletes szellem i felfnssulés." - IrJa a szerző a sajátos hangvételben iródott kötetének bevezetőjében. A könyvhöz CO-melléklet is tartozik A 228 oldalas, BS méretű könyv postai utánvéttel is megrendelhet6 a HAM-bazárt6 L Ára: 4490 Ft (+ postaköltség) .

Audiofil 101 'I l}i

.......

Mikroelektronikai szenzorok és alkalmazástechnikájuk SZENTIDAV KLÁRA - DAVID LAJOS könyvével megkönnyiti a szenzorlaJták áttekintését és a kivánt célnak legmegfelelObb diszkrét vagy Integrált szenzortipus kiválasztását . .. .. . a köny vet ajánljuk mindazoknak EI mérnököknek , technikusoknak vagy műszaki menedzsereknek, akik a szenzorok gyártésfejlesztésével vagy gyértástechnológiájával kivánnak foglalkozni, továbbá azoknak a szal
Információ- és képmegjelenitö eszközök SZENT'DAY KLÁRA - MÉSZÁROS SÁNDOR a tématerületen hiánypótlÓ jellegü könyvében az optoelektronikai kijelzők ­ müködésl elvüket tekintve - mára rendkivül széles választékának bemutatására vállalkozik. " Könyvünk a kép- és in formáci6 -megjelenftők legkorszerűbb típusaival ... az elektronsugárcsöves, folyadékkristályos, LED, vákuumfluoreszcens, plazmapanel és elektrolumineszcens működési elvű megoldásokkal foglalkOzik." - rrják a szerz6k a kötet bevezet6jében. A 346 oldalas, BS méretü könyv postai utánvéttel is megrendelhet6 a HAM-bazárt6 1. Ára: 2950 Ft (+ postaköltség)

Mikrohullámú technika ~. R. PENNOCK -

P.

--

R. SHEPHERD

a napjainkban egyre nagyobb és fontosabb szerepet Játszó. 1.. j()0 GHz közötti frekvenciatartomány technikáját ismerteti művében. ftA mikrohullámú technikával kapcsolatos szakszövegek többnyire két széls6séget képviselnek : vagy tül szakmaiak, ... a s
RT ÉK '13

139

Memória-fejlődés a nyolcbites mikrovezérlőkben

PIC

Or. Madarász László Az, hogy egy mikrovezérlő a belsejében kialakilOtI különböző ROM jelfegli me-

mória/enileleket programból kezelni

előszőr

/\. l i kro Vfzé r lll

P'OHrarnbu,. Clmbuu Adotbus>

Vezó,labun

Ru ..

rendelkezésre az elsó áramkörökné/, csak a későbbi generációk fejlesz/ese során jelenl meg! Al integrált áramkörként

P,ai",m c!mhuu

CPU

IUdja (azaz oh'Gshalja és/vagy irnalja), /lem leTlI/esze/es képessége ezeknek az úramköröknek. Ez a különleges lehelő­ ség a PIC mikrovezérlöknél sem állI

~

Adalme-

I

"'0 elemek

I I IdöZh6~ I ,dmláló

(,cI'''_

memó".

'n-

kiala-

"""',i.

P'Ol!",m-

~rek)

j,,,-,ncnilo,

kitott CPU-típus amikroprocesszor volt, melynek az elsö, kereskedelmi forgalomba is bocsatott példányait az lntclnél készítették el 197 1-bcn (ez volt

P"huumo<. ""0' ponok

Sdml.it16 bemene'

a 4004-es tok). A mikroprocesszorok ezután igen gyors fejlödésen mentek keresztül. A velük kialakitan mikroszámít6gépckre a hármas buszrcndszer jellenlZŐ

2. ábra

(címbusz. adatbusz, vezérlőbusz),

Az egy másik történet, hogy ezt a logikailag egységes memóriát kétféle alapműködésű áramkörböl lehet csak kialakitani a gyakorlatban, a csak olvasható (de nem illanó) ROM-jellegű áramkörökböl és az írható/olvasható (de tápfeszülL"ég nélkül a tanaimát elveszítő, azaz illanó) RAM-okból. Ez az áramköri szempontból kétféle tárolócsoport a mikroprocesszoros gépekben logikailag egyetlen egységet alkot, az opera/iv memoriá/. A II. Világháboril utolsó éveiben Neumann János meglátogatta a Harvard egyetemen épülő EN IAC-ot, ezt a

valamint az, hogy logikailag egyetlen mcmóriacgységet használnak, az operalÍv tárat ( I. ábra). Ezt a memóriakialakitást Neumann-hierarchiának, Neumanelvű tárol6rcndszemek nevezik. A Neumann-hierarchia ]{~nyege, hogy a számítógép egyetlen, egységes kialakítású, egységes logikai működé­ sű memóriát tartalmaz. Ebben O-k és l -ck fonnájában, tehát azonos módon tárolódnak az utasítások is, az adatok is. A mikroprocesszorra épülö számítógépek ezt az elvet követik, tehát az 01vasók PC-je. laptopja is igy épül fel.

Nyo ltb h u mlk ' op r .. ttn~ .. r OJ ml kro,dm[lógfp

"

CPU_

'{

Adalhu n ~

vcze~1.Ó7

(8)

6r.gene'~IO'

ROM.

'AM

I

OUlpUI

I I

Inpul

O!",rat iv mem6ri. ma~ . 64 K

P!rhuzam,u. soro. ponok

1. ábra

140

I

Clmhusz

8

"p -

-

~

Rcnd~~c,cl.mck I tDMA. megna k hh kczelö slh)

I

Bu~~csatlakozó

30 tonnás csöves monstrumot, ezután kezdett el a számítógépekkel fog lalkozni. Az ENIAC elkészülése után egy újabb gép, az EDVAC építése kezdő­ dött el. Ebben a munkában már Neumann is részt vett, s eközben fogalmazta meg a tárolt programu digitális elektroni kus számitógépekre vonatkozó elveit, kőzöttük azt is, hogy egyetlen, egységes operatív memóriát kell beépíten i. Innen kapta ez a megoldás a nevét. Az ENIAC elkülőnül len és eltérő technikával tárolta az utasításokat és a számkonstansokat. Mivel ez a Harvard Egyetem professzorai által alkalmazott megoldás volt, később az elkülőnülő programtárat és adallámt Harvard ar· chitektúrának nevezték el. Sajátos módon a mikrovezérlők memóriarendszerénél ez a Harvard-hierarchia jelent meg (2. á bra). Nemcsak külön memóriateriileteket használnak adatok és programelemek tárolására, de ezeknek a teriileteknek a vezérlése, a címzése, a kezelése is elkülönül! Erre UlaI az, hogy a programmemóriának külön cimbusza (program címbusz) és külőn adatbusza (programbusz) van. A programmemóriát a mikrovezérlő használata e l őtt töltötték fel az utasításokkal. A mikrovezérlő csak egyetlen célra használta ezt a tárolót: az utasításokat olvasta ki belő l e. Ezért a programtárat valamilyen ROM-j e llegű AT ÉK '13

1. kép

megoldással készítették el. eleinte ROM vagy EPROM, később Flash megoldással. Az adatmemóriát a program szerint müködö mikrovezérlö tölti fel adatokkal, szükség eseten ki is olvassa onnan a tárolt értékeket, ezért erre a célra statikus RAM jellcgij tárolóterületet alakitottak ki. 1. A PIC16C5x míkrovezérlök

1989-ben alakult meg Arizónában a Mierochip azzal a céllal, hogy mikrovezérlőket fog gyártani. A piacOl elemezve úgyvélték, hogya legegyszeriibb, tehát legolcsóbb áramköröket celszerű fejleszteni, mert ilyeneket már nem gyártott senki. A felhasználók a nagy tudású, szamos beépített perifériát tartalmazó, sokoldalú mIkrovezérlők kÖZÖlI válogathattak, de olcsó, egyszerű kialakitásu változatokat nem tahiltak. A mikrovezérlök megjelenésekor alakult ki az a nézet, hogy akkor lehet egy integralt áramkört mikrovezérlöként eladni. ha rendelkezik a CPU mellett programtárral. adallárrnl. párhuzamos parttal és időzítö/számlá l ó egységgel. A Microchip első áramköreiben, a PICI6C5x. sorozat tagjaiban valóban esak ezek a részletek jelentek meg! A Microchip egyik szellemes ötlete volt. hogy kihasznáita a Harvard architekllJraban rejlő lehetőséget, és nyolcbites mikrovezérlöibe nagyobb szóhosszúságú programmem6riákat épített

2. kép

RTÉK '13

be. A PIC16C5x sorozaInál pl. az utasitások 12 bitesek. Ezzel lehetövé vált, hogy minden utasítás egyszavas legyen, gyorsabb leli a vébJfehajtás. kisebb helyet foglalnak cl a programok a tárban. Az áramkőrők CMOS technológiával készültek, EPROM programteTÜlettel. A memóriakapacitás az áramkörcsaládban 512x 12 - 2048 x 12 (azaz 2 Kix 12) között változott. Kétféle kivitelben gyártották az IC-ket, de csak a tokozásuk volt különböző, ugyanazt a csipet tartalmaztilk A fejlesltőmunká­ hoz a kvarcablakos fémkerámia tokozasú áramköröket ajánlouák ( I. kép): az ablakon keresztül UV fénnyel törölhetó ki a programtár tartalma. A kvarcablakos, EPROM-os megoldást sokáig használta a Microchip, esetenként keskeny DlP tokozásoknál is (2. kép). A sorozauermékekbe, a gyánmányokba a sokkal olcsóbb egyszer programozható (OTP, One Time Programmable), zan müanyag tokozású változatok kerültek. Erdekes módon a felhaSználók nem nehezményezték, hogyakatalógusban nem szerepel az EPROM néhnny fontos adata. Nem adták meg az .,állékonyságát" (endurance), azaz a végrehajtható tőrlési/programozási cik lusok számnt. CS nem ismertették az adatmegórzés idejét. Egyébként a korabeli EPROM IC-k esetében sem adtak meg ilyen adatokat a gyártók! A magyarázat az, hogy az EPROM-ban lezajló törlési, programozási, adatvesztési események idóbeli lefolyását, hatását nem lehetett precízen kiszamÍlani. Még az a nézet is elterjedt emiatt, hogy az EPROM akárhányszor átprogramozhat6, s az adatör.tési ídeje korlátlan, Azután a gyakorlat adta meg a választ ezekre a kérdésekre, s ma már tudjuk, hogy egy EPROM terület (legyen az akár önálló IC, akár beintegralt tánerület) legfeljebb néhány 1OO-szor programozható át. az adatörzési ideje pedig 10 év körüli. Az is sajátos, hogy azokban a PI C áramkörőkben, ahol a program-EPROM és a kiegészítő adatEEPROM szerepeL az EEPROM fenti adatait szerepelteti a gyártó, az EPROM-ét ott sem. Erdekes megfigyelni, hogy már a l egelső mikrovezerlöknél is voltak ,,,ések" a Harvard-architektúrán. Az egyik legelső mikrovezérlő, az Intel 8048 utasításkeszletében találunk olyan utasitást. amelyik a programtár megcimzett rekeszének tartalmát az akkumulátorba helyezi. A programokhoz ugyanis gyakran tanoznak adatsorozatok. adat-

táblázatok, s ezeket így lehetett felhasznaini. Hasonló, de kicsit nehézkesebb megoldással a PIC I6C5x mikrovezérlöknél is megoldható, hogy a program futásához szükséges adatsorozatokat beirjuk a programba, s onnan a futó program ki tudja azokat olvasni. Ezt a megoldási lehetőséget minden PIC mikrovezérlőnél használhatjuk, ezért érdemes vele részletesen megismerkednünk. Az adalláblázatok kezelésére a PIC utasításkész.lethcn egy sajátos utasítást találunk, a konstanssal visszatérő RET (RETURN) utasítást, ami RETLW módon szerepel az utasításkészletben. Ez az utasítás már a PICI6C5x áramköröknél is használhaló, majd a későbbi családoknál (PIC I6Cxx., PICI6F, PICI8) is szerepel az utasitáskészletben, A RETL W mnemonik eleje a RETURN alaputasitásra, szubrutinból visszatérésre utal. de a másik két betúnek is fontos a jelentése. Az utasitásnak egy nyolcbites k paramétere van, a teljes alakja ezért:

RETLW k. A k egy számkonslans, a programba beírasra kerülő nyolcbitcs énék. A PIC I 5C5x mikrovezérlók 12 bites utasitáskészletében az utasitás bináris kódja a következő:

1000 kkkk kkkk, a 14 bites PICI6Cxx

mikrovezérlőknél

a kód

11 01xx kkkk kkkk alakú, a továbbfejlesztett 14 bites utasításkészletben ezzel a kóddal szerepel:

11 01 00 kkkk kkkk, a PIC18 családnal, a 16 bites utasítások közőtt igy laláljuk meg:

0000 1100 kkkk kkkk. Látható, hogy minden esetben az utasításkód alsó nyolc bitjén helyezkedik el a konstans. A számkonstanst a Mieroehip "Literal" névvel illeti, innen az utasítás neveben az L betü. Az utasítás a szubrulinok vegére kerűl, végrehajtásakor (mint minden RETURN utasítás) a veremból a roprogram címet viSSzalőiti a PC-be. A RETLW azonban egyúttal az utasitás141

ban levő nyolcbites értéket behelyezi a W regiszlerbe (ez a W pedig az akkumulátor, csakhogy ennek is sajátos nevet adott a gyártó: W, azaz Work Register). A RETLW k utasításban mcgjclcnő részleteket tchát már ismerjük . De hogyan lesz ebből a működés­ ből adattábla-keze!és? A mikrovezérlő programjában az adattáblázatokat egymás mellé, egy helyre szokás összegyűjteni , ezeknek pl. TabJai , Tabla2 slb. lehet a címkéje. A Tablal , Tablal stb. fonnálisan szubrutinok. A Tablal tartalmazza a klO, kll , kl 2, k13, kl4 ertékeket, RETLW utasitásokban. A konSlansok sorozatát egyetlen utasítás előzi meg, amely a W regiszterhen levö elemsorszámot hozzáadja a programszámláló (PC) értékéhez, így a következö végrehajtásra kerü l ő utasítás éppen a kívánt számértéket tartalmazó RETLW lesz, ami a szubrutin! le is zárja. A program működő részében található az a reszlel, ami a tilblázat egy-egy adatát fel kivánja használni . A kivánt adat sorszáma egy fájlregiszterben (t) készíthetö elő. (A Microchip az adatmemória rekeszeit hivja fájIregisztereknek). Az f regiszterben előkészített sorszámot a W-be kell helyezni és máris meghívható a Tabla l szubrutin. Mivel az adattáblázatot RETLW utasítások sorozarakent készítettük el, az adatokat kiolvas6 programrész a táblázatra szubrutinhivással (CALL utasitás) lephet rá. A vázolt reszletek az I. táblázat szerinti módon jelenhetnek meg egy assembly programban. Lehet hogy annak, aki ezzel a megoldással most találkozik először, kissé bonyolultnak tűnik, de jól használható, rugalmas eljárás. Fontos tulajdonsága, hogyaprogrammemóriában minden

egyes nyolcbites konstans tárolására egyetlen rekeszt használ fel. A mikrovezérlőkkel megépített alkalmazásokban sok esetben szükség volt nagyobb mennyi ségű adatTa, máskor a program állított elő olyan ertékeket, amiket el kellel! menteni, és nem fértek el a szűkös adanárban, de az is gyakran előfordult, hogya mikrovezérlő működese közben begyűjtött vagy kiszámított értékeket meg kellett őrizni olyan esetben is, ha időközben a tápellátás megszünt. Mindezeket az igényeket a mikrovezérlő mellé telepített EEPROM csipekkeljól ki lehelett szolgálni. Az EPROM áramköröket az UV fénnyel megvalósítható törlési eljárás miatt nem szívesen használták ilyen célra. EEPROM-okat már nagy választékban gyánouak a '90-es években, de általában párhuzamos adatkeze1ésse1. Ezért az áramkörökre a cimbiteket és a vezérlöjeleket folyamatosan mind rá kellett vezetni, hasonlókeppen az adatok is minden bitjükkel egyszerre voltak jelen a kimeneti pontokon, illetve az EEP ROM írásakor is párhuzamosan kellell bevezetni azokat. Mindez azt je· lentette, hogy már egy kisebb kapacitású, l-2 KiB-os EEPROM is 20-22 ponton csatlakozott a míkrovezérlőhöz, lekötve a párhuzamos portokat. A PJCI6C5x áramköröknél ilyen EEPROM kezelés szóba sem jöhetett. Soros adatkezelésú áramkörökre volt szükség, amik csak néhány portpontot foglalnak le. Ilyen áramköröket kellö választékban meg nem gyártottak. A kor EEPROM csipjeinek a törlésiprogramozási ciklusszáma (az endurance érték) is alacsony volt. Többnyire néhány 10 OOO újraprogramozást viseltek el, az adatörzés időtartama 20 .. .40 év között változott.

3. kép A Microchip ekkor elhatározta, hogya mikrovezérJök mellett jól használható soros adatkezelésü EEPROMokat fejleszt ki, többféle illesztöfe· Iülettel, széles kapacitásválasztékkal, javított átprogramozási tulajdonságok. kal. Az eredmény lenyűgöző lett! Az aramkörők nyolclábú DlL tokban kerültek forgalomba (3. kép). Ma már tennészetesen sokkal kisebb SMD tokozással is készülnek . 1 OOO OOO törlés/átirás ciklust viselnek el, agarantalt adatőrzési idejük pedig 200 év. Az apró EEPROM-ok ee, SPI , Microwire illesztéssel készültek, majd a Microchip egy saját soros illesztő­ felületet is kidolgozott, az UNUQ interfészt. Az áramkörök kapacitása 128 bit ... I Mib tartományban valtozik. A Microchip tehát nagy gyakorlatot szer· .lett az EEPROM-fejlesztésben, · gyártásban, ami előrevetítette egy következő lépés l ehetőségét. Tennészetesen a továbbiakban is gyakran utalunk az egyes PIC áramkörcsaládokra, a szükséges alapismereteket röviden leírva. Ha az olvasó az egyes áramkőrcsoportokról szeretne részletesebben is tájékozódni, az Irodalomjegyzékben talál ehhez forrásokat

[1 - 8J.

1. táblázat

Ta bla za t Olva sas

Tabl aza t l

142

MOVF CALL

Ta blaza t l

El e msor s zam bet olte se f -ból W-be Ugra s a ta bl a za th oz

ADDWF RETLW RETLW RETLW RETLW RETLW

PC kl O kll k12 kU kl'

PC megnovele se a z e l e ms zamma l A tab la za t j O el e me A ta bl az a t fl el eme A t abl a zat #2 el e me A t ab la za t B e l eme A tabla za t #4 eleme

f, O

RT ÉK '13

profi elektronikai fejlesztők tömegei ismerkedtek meg a PIC mik rovezérlők­ kel a PICl6CS4 beszerzése és programozasa utián. Ugyanakkor ez az egyetlen PIC, amelyben a programtar EE PROM! A továbbiakban a Flash technikát fogja a Microchip is, és a többi mikrovezérlő-gyártó is alkalmazni. Erdekes adalék, hogy amikor az IEEE Specrnlfn elektronikai magazin

2009. májusi számában Bria/1 Santo szerkesztő

4. kép

2. Megjelenik az EEPROM a mikrovezérlöben: a PIC16C84 Az egyszerű. de kiváló aramk:öri tulajdonságokkal rendelkező PIC16C5x mikrovezérlők gyorsan népszeruve váltak. Sok esetben olyan alkalmazásokhoz is felhasználtak ezeket, amikre a fejlesztők eredetileg nem is gondoltak. Ilyenkor az áramkörök egyszerűsé­ ge esetenként mar felhaszná lási korlátot jelentett, tovább kellett tehát lépn i. Új CPU-t fejlcsztctt ki a Mierochip, 14 bites utasítasokkal, megszakitási rendszerrel. speciális funkciójú regiszterekkel (SFR terület), s ezt a központi egységet két újszerű pcrifériakészletü mikrovezerlöben mutatta be. Az egyik a PICl6C71 voll, melyben AID konvcrtert helyeztek el, a másik a szamunkra izgalmas PICI6C84. A PICI6C84 az első PIC áramkör, melyben a adat-RAM-on kívül egy kiegészítő, EEPROM jellegű adattár is található. Emellett a gyártó még egy kisérleti lépést tctt meg: ennek a mikrovezérlönek a belső programtárolója nem EPROM, hanem EEPROM volt (4. kép)! Ez volt az első PIC áramkör, amelyiknél a program kitörléséhez nem kellett UV fényt használni, villamos jeIIci törölhették a tartaimát. Továbbá nem kellett drága kvarcablakos kiviteli vásárolni a fejlesztéshez. az olcsó müanyag tokozású áramkör fejlesztésre és sorozatgyártásra egyaránt használható volt (5. kép). Az amatőrök és

bemutatta a 25 csipet, ami a legnagyobbat lendítette a világ fejlődé­ sén, a felsoro lt áramk:örök között a PICI6C84 is szerepel. Kiemeli a cikk azt, hogya program törléséhez már nem szükséges UV fény, s ez a technika olyan alkalmazások l ehetőségét nyitotta meg, mint a lávirányitók vagy a

I"'" Programn ámliló (PC)

EEPROM

SRAM f;!.jl-

nIa.

regiszlcrck 36x8

BeF

BSF BSF BeF

MOVF

STATU5 ,RP O EEPROM CIM EEADR STATUS,RPO EECONl,RD STATUS,RPO EEDATA,W

RT ÉK '13

~RA4

h

Progr.mbusz (1 4 bill

~C-!~~ Uta.lth.

$RAM clm T, ' ,fQ

-j;:'1

reglszler

1[:::'D~""".,,-'~"~A~MC,,,im~''''éb~,!.'

/

I

Clm MPX\

r"~"d;,;,,~..~,:,:m~c

FSR

IST A TUS r~giszle~

j

Ocv,ec Resel Timer

UIUilásdek6der

"

vezérlő

~RB 7 g

PI C I6C84

időz;lő

Powtr On

'.amkör Idő zhő

r-"'

B Porl

\

Oszcillátor

Slart-Up

ReStI

L

EEPROM

adalmcmó.ia

Walchdoll

gcncf,orrlf-~i:":;~~"~é---~

OSC1 /C LKJN OSC2/CL KOUT

""

RC-oszcillálor

l

MClR

~ ~

VDO

VSS

2. táblázat

MOVLW MOVWF

A Porl

I

I 8 ui(13 bItes) v~rem

1024x14

csipkártyák. (A cikk ma is olvasható az interneten [9].) Az I Ki X 14 méretü program tár a futó programból ugyanugy érhető cl,

Adalbuoz g

j

programmemória

5. kép

; BankO kiválasztása ;Az EEPROM CIM eim betöltése az EEADR-be ;Áttérés a-Banki-re ;Az EEPROM rekesz kiolvasása ;Visszalépés a BankO-ra ;A kiolvasott adat behelyezése a W regiszterbe

3. ábra

mint a PICl6C5x elemek esetében, adaltáblázatokat továbbra is a RETLWk utasítás használatával, a megismert módon lehet kialakítani. A 64x8 kapacitású kiegészítő adat-EEPROM kezelését azonban érdemes szemügyre venni, mert mintaként szolgál a későbbi fejlesztésekhez is. Ezt a kiegészítő adatmemóriát I OOO OOO-szor lehet átprogramozni, az adatörzési ideje 40 év. 143

A PIC I 6C84 belső elemeit a 3. ábra n vehetjük szemügyre. A legszembetűnőbb változás a kiegészítő adatEEPROM a jobb als6 sarokban. Ezt az új tarolót rekeszenként lehet kezelni, azaz rekes7.cnként Ichct írni vagy olvasni. Négy SFR regiszter tartozik hozzá, az EECONI (4. ábra), az EECON2, az EEDATA és az EEADR. Pontosabban ez csak három regiszter, men 8Z EECON2, amint később kidcrül, fizikai lag nem létezik. Az új PICI6Cxx áramkörökben, mint már említettük. valódi és teljes SFR-jcllcgü belső vezérlést alakított ki a Microchip, igya PI CI6C84-ben is. Ennek az adatmemóriájat a 5. á brán láthatjuk. Két bankre van felosztva. A 08-as címü EEDATA és a 09 címü EEADR a BankO területén található, a 88 címü EECON I és a 89 című EECON2 pedig a Bank l-ben. Az adatmemória rekeszeit (a fájlregisztereket ) kezelő utasítasok a bankeken belüli címeket tudják kezelni, a bank beállításat, kiválasztását külön Ulashassal kell megoldani (a bankválaszt6 bit a STATUS regiszterben található, azt kell O-ra vagy l-re állitani). Az EEPROM adatmemória olvasása viszonylag egyszeru folyamat. Ki

u -O

biO

U-O

U-O

kell választani a BankO-t, a kívánt EEPROM CIM címet be kell tölteni az EEADR-be. Át kell kapcsoini a Banki-re, az ott levő EECONI-ben az RO olvasást vezérlő bitet l -re kell állitani. Amikor ezt az utasítást végrehajtOIta a PICI6C84, már az EEDATA regiszterben rendelkezésre is áll a kiolvasott tartalom. A felhasználá sához ismét vissza kell lépni a BankO területére, és úgy lehel állölteni az EEDATA tanalmat pl. a W regiszterbe. A megfelelő assembly programrészlet a 1. tá blázat szerint alakítható ki. Amint látjuk, az EECON2 regisztemek az EEPROM olvasásakor nincs szerepe. Az EE PROM-ok jellegzetessége, hogy egy-egy rekeszűk beírása előtt azt törölni kcll. A PIC16C84 esetében a Microchip megoldotta azt, hogy nincs szükség külön törlö es író ciklusra, mert abeírási rolyamat elején automatikusan megvalósul a törlés. Ezt a könnyítés! a későbbi mikrovezérlök adat-EEPROM-jainál is megtaláljuk majd! Az is fontos elem, hogy külön beíró, törlő tápfeszühségre sincs szükség, men belső konverterekkel ezt is a csip oldja meg. Annak érdekében, hogy akaratlan, véletlen beírás ne tönenhessen meg,

-o

RIW - O

RiW

EE fF

WRERR

00

,,

"

. ."

" " "

" "' " "

" '"oc

"

OA

OA

He

.C 68 i lt.linoüD h .. ~ml.lhalo

AOC.

"

regISlurok .I~";se

rell"z,or

ce DO

BankO

Banki

"

Hu:milalon kiviili dmü. olvasva O·h, aduk

5. ábra

RiW - O

RiS - O

RJS - O

WREN

WR

RO

EECONI

..""

" " " "

bitO

W: írható bit Ro olvasható bit S: beirható bit -n: POR utáni biterték

bit7-5: Nincs fclh asznéh'a bit4: E E I F: EEPROM Write Completion Intcrrupt nag (Az EEPROM irás befejezését jelző nag) l'" Az inisi folyamat sikeresen lezárult. O'" Még nem fejeződött be az írási müködes, vagy nem inditottak EEPROM irást. SzoftverrcltörölhelÓ. az INTCON regiszterben maszkolhalÓ nag bit. biO: W R E RR : EEPROM Error Flag bit (EEPROM hibajclzö fiag bit) 1- Egy írási folyamat idő előtt lezárult (Kmsö reset vagy WDT resct tönenl az irási idő alatt) O'" Az irasi folyamat sikeresen befejeződölI bit2:

bit I :

bitO:

W R EN : EE PROM Writc Enable bit (EEPROM irásl en gedélyező bil) l'" Az írási ciklusok engedélyezése O'" Az írási ciklusok tihása W R : Write Control bit (Irást vezérl ő bit) l '" Inicializálja az E.EPROM egy irási ciklusát Az irasi muködés belső idözílesü. ha befcjcződik, a bit automatikusan törlödik. Szoftvcnel nem törölhet ő. O'" Az írasi folyamat sikeresen befejeződöt! R D: Read Control bit (Olvasást vezérlő bit) I'" Az EEPROM olvasás inicializalasa Az olvasás egy gépi ciklusig tarI. Az RD bilet automatikusan törli a hardver, szoflverböl nem tÖrÖlhetÖ. 0= Az olvasási folyamat si keresen befejez/)dólt 4. ábra

144

RT ÉK '13

egy kötelezö utasitássorozatnak kell megelőznie az írási folyamat indítasát. Az EECON l-ben levő irást engedélyező (WREN) bít l -re állítása után az EECON2 (nem létező) regiszterbe kell két adatot beírni, e l őbb az 55h értéket, majd az AAh-t. Ezeket a lépcseket követheti az EECONI-ben az írási folyamatot indító WR bit l-re állítása. Ha a WR bitet úgy billenti a program l-be, hogy közvetlenül előtte nem tőrtént meg a két tiktiv regiszterbeirás, akkor a mikrovezérlő nem fogadja el az utasitást, nem ír be az EEPROM-ba. Azzal is növelhelJük az EEPROMba ínis biztonságát, ha az EECON l -ben levő WREN bitet általában O ertéken lartjuk, és csak közvctlcnül egy-egy rekesz beínisának megkezdésekor álIíljuk I értékre. A Microchip a hibás, véletlen beírások elkerülésére a mikrovezérlö bekapcsolási, resctelési folyamata alatt a WREN bitet Oértéken tartja. A Microchip azt is ajánlja, hogy az EEPROM ínisa idejére tiltsuk le a megszakítási lehetőségeket. nehogy egy, az írási ciklus alatt beérkező megszaldtás az irási folyamatot is félbeszakítsa és így meghiúsítsa. A Icirtaka! pl. Il 3. táblázat szerinli assembly programrészlcttel lehet megoldani (a kötelező biztonsági utasítássorozatot szinaláterítéssel emcltük ki). Az EEPROM-inisi cikl us alatt II mikrovezérlő zavartalanul képes a programja értel mezésére, futtatására. Egy írási folyamat időigenye kb. 10 ms. Az irási folyamat vegét vagy az EEIF bit folyamatos tigyclésével (poli ingolás) érzékelhet i a program, vagy úgy, hogy a többick letiltása mellett az EEIF

6. kép

megszakítását engcdclyezzük, hiszen ez az írási folyamatot nem zavarhatja, az irási ciklus végén pedig megszakitáskéréssel jelentkezik. Az EEPROM kezclésének biztonságát fokozza, ha egy-egy beírás! követően azonnal ellenőrizzük az uj tartalmat A W regiszternen még Olt van a beirásra váró adat. Ha kiolvassuk a rekcsz tartalmát, az EEDATA regiszterben megjelenö értékből kivonhatjuk a W tarwlmat (SU BWF utasítással), s a különbség alapján eldönthetó, hogy a helyes érték található-e az EEPROMban.

3. Az EEPROM és a Flash szerepe a mai nyolcbites PIC mikrovezért6kben Ahogyan előre elárultuk, az EEPROM struktúrájú program tár nem vált be, helyette hamarosan mcgjelennek azok a PIC áramkörök, melyekben Flash jellegü a programmem6ria (6. kép). Nemcsak a Microchip, de gyakorlatilag minden mikorovezérl ő -gyártó jelenleg ilyen jellegű progranmlcmóriákat épít be mikrovezérlőibe.

3. táblázat

STATUS, Reo MOVLW EEPROM CIM MOVWE' EEA.DR

BCF

MOVLW UJ ADAT MOVWE' EEDATA. BSF BCF BSF

STATUS , RPO INTCQtoJ, GIE EECON1, "REN

MOVLW MOVWE' MOVLW MOVWE'

55h

EECON2

;Az EEPROM_C IM eim betoltese az EEADR- be ;Az UJ ADAT betoltese az EEDATA regiszterbe ;Bankl beallitasa ;A megszakitasok. tiltasa ;Az EEPROM irásának engedelyezese ;55h fiktiv betoltese az EECON2-be

AAh

BSF

EECON2 EECONl , WR

BSF

INTCON, GIE

ATÉK'13

; BankO kiválasztása

;AAh fiktiv betoltese az EECON2-be ;A WR bit l-re allitasa ;Az irasi folyamat elkezdodik ;A megszakitasok engedelyezese

A Flash szerkezctc, kezelése hasonlit az EEPROM-éra. A legfontosabb eltérés, hogy az EEPROM rekeszenként törölhető, írható, míg a Flash programtárnái egy nagyobb egységet lehet csak módosítani egy lépésben. Ezt a területegységet többféle névvel illctik, egyes esetekben lapoknak, máskor blokkoknak hivják, a PIC mikrovezérlök kalalógusaiban sokszor sornak (row). A PICI6C5x család gyártása megszünt, mielőtt a Microchip bevezette volna a Flash programmcmória használalát. A PIC 16Cxx sorozat első tagjai EPROM-mal készültek, a későbbi PICI6 áramkörök Flash programtárral, ma márcsak ilyeneket fejlesz! a gyártó. Ugyanez a helyzet a PIC 18 sorozaru áramköröknél is. A programtárolóban elhelyezett adattáblázatokaI a RETLW k utasítással továbbra is lehet kezelni, de a legtöbb mikrovezé rl őnél egyéb megoldásokkal is találkozunk. A PIC 18 család utasításkészletében pedig utas há sként jelenik meg a táblázat írás és a táblázat olvasás. A SRAM adattárat kiegészítő EEPROM használata nem sokat változik a későbbiekben. A mai PIC áramkörök között vannak, amelyekben nincs adat-EEPROM, vannak ilyenne! rendelkezők, és van néhány típus, amelyikben Flash jellegü a kiegészítő adattár. Mindezekkel a következő fejezetekben találkozunk majd. A továbbiakban ellekintünk az idórendiségtöl, ajelen legi kínálatot vizsgáljuk meg abból a szempontból, hogya mai PIC mikrovezérlőkben hogyan lehet programból Flash és EEPROM területeket kezelni. Látni fogjuk, hogy többféle megoldást is alkalmaz a Microchip. Van olyan mikrovezérlő, amelyikben a Flash programtár egy-egy rekeszének a tartaimáttöbb különfele módon is ki lehet olvasni programmaH Változóak a törlési, programozási idők is. A Flash progmmmem6ria általában gyorsabban kezelhető, a jellegzetes törlési, programozási i dő 2 ms, az EEPROM esetében egy programozási ciklus 2,8 ... 5 ms ideig tarthat. De más szempontból sem egységesek a mai áramkörök. Korábban emliteuük, hogy az EEPROM piacon a Microchip kiemelkedően jó paraméterekkel rendelkező áramkörökkel szerepel. A PICI6C84 EEPROM részletei is magas endurance énekkel, hosszú adatőr.lési időtartammal rendelkeznek. Azt hihetnénk, hogy ezek az értékek jellemzik az összes mai PIC áramkört.

145

Ha végignézzük a jelenleg piacon levő több mint 400 PICI6 es PICI8 áramkört, meglepödve tapasztalhatjuk. hogy ez egyáltalán nincs így! A 14 bites utasításkészletü PICI6F aramkörök többségénél a Flash programmemória 100 OOO törlési/alÍrasi ciklust visel el, a kiegészítő EEPROM-ok akár I OOO OOO-szor is átprogramozhatóak, az adatőrzési idő többnyire 40 év. De mindig alaposan meg kell vizsgálnunk a katalógust. ha egy-egy új típust kívánunk hasznaIm, mert vannak gyengébb képességű mikrovezérlők is! A legkisebb endurnnee érték J OOO, a legrövidebb adattárolási időtartam 20 év. Más esetben több törlés/programozás ciklusra számíthatunk; a legnagyobb érték

10000 OOO. A 16 bites utasításkészlettel dolgozó PIC 18 áramköröknél is szóródnak a paraméterek . A legtöbb, ebbe a családba tartozó mikrovezérlönél a Flash programmcmória 100 OOO-szer programozható át, az EEPROM kiegészilő adattár I OOO OOO-szor, az adatörzés névleges értéke 100 év. Dc pl. a PIC 18FXXJ tipusú, egyébként is leegyszerűsí tett változatok sokszor csak 1000 átprogramozást engednek meg a Flash programmemóriánál, adatőrzési idejük is csak 20 év (ezekben az áramkörökben EEPROM adatterület nincs is). Más érdekesseggel is találkozhatunk. ha sorban állanulmányozzuk a PICI6 CS a PICI8 mikrovezerlők katalógusaü. Egy különleges megoldást a PIC 16F 1508/09 áramköröknél fedezhetünk fel. Ezekben 4 Kix 14 illetve 8 Ki x 14 kapacitású a Flash progrnnunemória. A programlár enduranee értéke 10 OOO, az adatőrzési idő 40 év. A legutolsó 128 bájt azonban többször programozh8ló. a katalógus szerint iu 100 OOO törlési/programozási ciklust lehet végrehajtani. Az alkalmazásokban ezen a területen célszerü azokat a programrészleteket elhelyezni, amiket várhatóan sűrübben kell majd módosítani.

gyan azt a tipusjelben is kirejezték) már Flash programtárol6ja van. Az új áramkör belső fe lépítése. láb kiosztása tökéletesen megegyezik egyébként a PIC I6C84 áramkörével. A programmemória mindkét esetben I Ki x 14 mé reIŰ, a kiegészítő adat-EEP ROM pedig 64 bájtos. A konfigu raeiós szóban fedezhetünk rel némi eltérést a két mikrovezérlő között. A villamos adatokat vizsgálva további eltérésekre bukkanhatunk! A PICI6C84 program-EE PROM-jánál 1000 törlési/programozási ciklust garantál a katalógus (mint már említettük. ez az :illékonyság, az enduranec enék), az adat-EEPROM esetében l OOO OOO ciklust. Az adatőrzési idő mindkét esetben 40 év. a programozási c i klusidő 10 ms. A PICI6F84 Flash adatmemóriájánál az endurnnce énék 10000, az adat-EEPROM-nál 10 OOO OOO. Az adatörzési idő továbbra is 40 ev, a eiklusidő azonban csak 4 ms. Igazán jó propaganda volt lehát ez az áramkör a Flash programmem6riának! A Flash programmem6ria közvetlenül nem olvasható a fUlÓ programból, dc ti már megismert megoldnssal, a RETLW k utasítás használatával ill is lehet adauáblhatokat kezelni. Néhany későbbi PlCI6F mikrovezérlöben 10vábbi l ehetőséggel is találkozunk majd. Előbb azonban érdemes még néhány szót szólni a PICI6F áramkörökben levő EEPROM használatáról.

4.1. A kiegészít6 adat-EEPROM használata A kiegészítő EEPROM-ot ugyanúgy lehet kezelni, ahogyan azt a PICI 6C84 esetében láttuk. A működési a négy SFR regiszter felhasználásával vezérelhetjük (EEADR. EEDATA. EECONI, EECON2). Az irási folyamat során. az írási ciklus beindítása előtt a (nem létező) EECON2-be továbbra is egymás

4. EEPROM és Flash részletek kezelése a PIC16F családban Bár a PIC 16C84 rendkívül sikeres VOll, a Microchip és a többi mikrovezérlő-gyártó elemzései alapján egyértelművé vált, hogy a jövő a Flash programmem6riáé. A Microchip ezért kifejleszlette a PICI6C84-gyel kompatibilis PICI6F84-et (7. kép), melynek (aho-

146

7. kép

után be kell tölteni az 55h, majd az AAh értéket. Ezeket a fiktív beírásokat egyébként a továbbiakban minden EEPROM és Flash irási ciklusnál meg kell majd tenni! Az EEADR regiszter (mint minden fájlrcgiszter) nyolcbites. igya legnagyobb kezelhető EEPROM terület 256x8. Az eredeti PICl6F CPU-val készült mikrovezérlökben nincs is ennél nagyobb ilyen tenHet. A továbbfejlesztett PlCI6F kőz­ ponti egységben az SFR rendszert. a teljes adatmemóriát is átalakította a Microchip . (A továbbfejleszlett PICI6F CPU-ról a következőkben még lesz szól, részletesen a [8] kiadványban olvashat ezekről). Itt már 16 bites az EEPROM cimregisztere is és az adatregiszler is (EEADRH, EEADRL, EEDATH. EEDATL). Ennek ellenére ezekben az áramkörökben sincs nagyobb EEPROM kialakítva (egyelő­ re), a sz6hosszúság lovábbra is 8 bil, így a kiegé szítő adattár használatakor ugyanúgy kell eljárni, mint a PICI6C84 esetében. csak a 16 bites regiszterpárok alsó bájtját kell felhasználni (EEADRL, EEDATL) olvasáskor. irnskor. Néhány eredeti PICI6 maggal készült mikrovezérlöben is ilyen dupla méretü EEADR és EEDATA regiszlereket találunk. ahol szintén nem indokolja ezt a méretet az EREPROM címtartománya, adathoszszúsága. Hogy miert alakítonak ki mégis 16 bites rcgisztereket az EEPROM kezelésére, az a következő ket részböl derül ki, ahol a Flash kezelési lehetőségeket mutatjuk be. A 3. fejezetben olvashattunk arról, hogy az egyes mikrovezérlökben az EEPROM- (és a Flash-) területek minösége nagyon vállozó. Ennek az az elsődleges oka, hogy sokkal kisebb területen kell kialakítani ezeket a mem6riarészleteket. mint pl. az EEPROM IC-kben. A rendkívül kisméretű bitcelláknak. a kis helyre összezsúfolt EEPROM-területnek egy nagyon sajátos további következmimye is van. Mint tudjuk, a felhasználó azt igényli, hogy az adat-EEPROM sok átínist biztosító, hosszú adatőrzési idejű, nagy .,állékonyságot" (enduranee értéket) mulató memória legyen. Az EEPROM alapvető tulajdonsága. hogy rekeszenkent érhető el, és az időközőnként módosított adatok befogadására optimalizálták (ilyenek pl. a programv:iltoz6k és más, esetenként aktualizált értékek). Sok PICI6F mikrovezérlö katal6gusában több adatot is találunk a megengedhető törlés/o lvasás cíklusok szá-

RT ÉK'13

mával kapcsolatban. Ezeket a paramétereket a katalógusban a DC-adatok sorában lehet megtalálni, altalában a 0120 - 0124, vagy a 0116- D120sorstimok alaII. Az egyes adatoknal a szokásos három érték (minimális, névleges és maximális) közül az elsö vagy az első kettő szerepel. Példaként vegyük szemügyre a P1CI6F627A1628N648A sorozat 0120 - DI24 értékeit! A 0120 jelű enduranee érték szerint -40 ... +85 oC környezeti hőmérséklel eselen az EEPROM legalább 100 OOO törlésl/alirást visel el, a névleges érték I OOO OOO. Ez azt jelenti, hogy akár egymillió ciklusra is stimíthatunk, de kritikus alkalmazásokban a garantált 100 OOO az irányadó érték. A D 120A szerint a magasabb hömérsékleti tartomanyban (+85 ... +120 oc) az értékek tizedrészükre esökkennek, a legkisebb garantált eiklusszám így már esak 10 OOO. A D 123 megadja, hogy az adatörLés időtartama minimum 40 év. Es most következik az a paraméter, ami a fcJhasználóknak sokszor fejtörésI okoz. A D 124 parameter szövege ez: Az ősszes törlési/írási ciklus száma, frissités elöli. Az értékek pedig névlegesen 10 OOO OOO, minimálisan pedig I OOO OOO. Egy számozott megjegyzés pedig elküldi az olvasói a katalógus elsó, szöveges részére, az adat-EEPROM hasznalatával foglalkozó fejezethez. Itt a következő olvasható. Amenynyiben (az EEPROM-ban) az egyik rekesz tanalma gyakran változik, míg egy másik rekeszé esetleg változatlan, előfordulhat, hogy az ősszes írási ciklusok száma meghaladja a D 124 által megadotl értéket, annak ellenére, hogy az egyes rekeszeknél sehol sem éne cl a ciklusszám az egyes bájtokra megadotl D 12010 120A énékeket. Ilyen esetben a teljes EEPROM területet frissíteni szükséges. Mindezek miatt a változallan énékeket (konstansok, azonosító kódok, kalibrációs énékek) a Flash programmemóriában célszerű tárolni. Ha ismét hátralapozunk a villamos paraméterekhez, észrevehetjük, ha eddig nem runt fel, hogy a D 120 és a Dl20A megnevezésében valóban sze-repel a "byte" szó (Byte Endurance). A katalógusokban az EEPROM-ot ismertetö fejezetben általában meglalálhat6 a Mierochip által ajánlott kis frissítő program is. Ez az EEPROM minden rekeszél kiolvassa, majd azonnal vissza is írja az éppen kiolvasolt értéket. Most ismél egy kis kitérő szükséges, hiszen az EEPROM-ról eddig úgy

RT ÉK '13

tudtuk, hogy ha a törlési/írási ciklusok megengedeIt számát (enduranee) nem értük még el, akkor a rekeszek tanalma folyamatosan őrződik, mindenféle frissítés nélkül. Sajnos, a mikrovezérlőkbe bezsúfolt EEPROM-ok esetében árnyaltabb a helyzet! A felhasználások során nyilvánvalóv8 vált. hogy minden törlés az adott rekeszen kivül az EEPROM terülel többi rekeszének az állapotát is rontja. ,,koptatja" azok tartalmát is. Ha egy ilyen ..megrongált" rekeszböl még idejében kiolvassuk a tartalmát, majd vissza is írjuk azt (fri ssítjük), akkor annak ismét tökéletes lesz az állapota. Ezén kezdeményezi a Microchip, hogy ha a teljes EEPROMterületen a törlési események száma eléri az I OOO OOO-t, akkor frissiteni kell a rekeszek tartalmát. Nem a gyakrnn átín rekeszek miatt. hanem éppen a ritkán bein rekeszek tartalmanak megóvása érdekeben! Ez a jelenség korábban nem mutatkozolI az önálló EEPROM csipeknél, de ahogyan egyre kísebb méretben készülnek a beintegrált memóriák. ahogy csökken az egy bit tárolására felhasznalt szilíeiumfelület, ahogyan egyre közelebb kerülnek a bitteriiIetek egymáshoz, egyre erősebb ez a hatás. Megjegyezzük, hogy hasonló jelenség lejátszódik abeintegrált EPROM és Flash terűletek esetében is. Csakhogy az EPROM-ot egészében töröljük, nem szelektív módon, így mindig az összes rekeszt írjuk is, a jelenség ezén nem is figyelhető meg a gyakorlatban. A Flash esetében pedig azén nem tapasztalható, mert 011 blokkokkal dolgozunk, egy-egy blokkot tőrlünk egyszerre, a blokkok egymásra hatása pedig (egyelőre) elhanyagolható. Az EEPROM bájt méreru elérése miatt jelentkezik ez a probléma. A 18F2525 mikrovezérl ő esetében pl. az EEPROM kiegészítö adatmem6ria kapacitása 128 x 8, azaz t 28 rekeszt tartalmaz. Ha a teljes endurance énéket kihasználjuk (egy rekesz összes tőrlé­ si/írási ciklusstima 100000) 128 x 100 OOO ciklust visel el a tárterület, ami összesen 12800 OOO átírás. Mivel minden 1 OOO OOO ciklus után frissiteni kell a teljes területet, az EEPROM teljes élettanama alatt 12 frissítő lépést kell végrehajtani. Ha elmarad a frissités, akkor egy-egy ritkán átín rekeszben az oda beín érték károsodhat. sérülhet, módosulhat. Nem kell foglalkozni a frissítési problémával, ha az EEPROM-ban ki-

zárólag ritkán kezelt adatokat tárolunk. A másik véglet is mentesít a fiissítésí probléma alól, ha a teljes területet rendszeresen felülírjuk (pl. naplózó rendszereknél), hiszen egy teljes felülírás ugyanolyan hatású, mint egy frissitési lépés. Akkor jelentkezik a frissítesi igény, ha gyakran átírt rekeszek (dinamikus adatok) is vannak az EEPROM-ban és tartósan tárolt énékek (statikus adatok) is. Az EEPROM nagyon hasznos részlet, de figyelmetlen használata sok bosszúságOl, kárt okozhat. A következőkben felsoroljuk a legfontosabb alkalmazástechnikai fogásokat. - Az EEPROM adatmenlésre szolgái, de ne akkor kezdjük el betölteni, amikor a tápfeszültség már csökken! A tápfeszültség kikapcsolása miatti leállás elön kell az adatokat elmenteni, nem a leállás közben! A programozáshoz szükséges belső feszültséget a külső tapfeszültségböl konvener (töltéspumpa) ammkör allítja elő, ez többszörozi a feszültséget. így a hiányzó tápfeszültség-érték többszörösével csökken a programozó feszültség, nem megy végbe a beirás! A mikrovezérlős készülékben ezért, ha megoldható, a tápfeszültséget elöállító DCIOC konverter vagy stabilizátor bemenetén célszerű figyelni a feszültséget. Ha az csökkenni kezd, de a mikrovezérlő upfcszültség lábán kellöcn nagy értékü pufferkondentitor van, akkor még van néhányszor 10 ms idő az adaunentésre. Tovább javít a helyzeten, ha ilyen esetben lekapcsoljuk a belső perifériákat, a nagyobb fogyasztású egységeket, így a kondenzátorban tárolt töllés tovább biztosítja a mikrovezérlő tápellátását. - Célszerű megoldás az adatbeírás ellenőrzése után egy jelzöbitet beállitani, jelezve a helyes beírás\. Ha a tápfeszültség bekapcsolásakor a jelzöbit nincs beállítva, ludni fogjuk, hogy az adatír:ís nem történt meg. A részlegesen beírt adatot inkább tőröljük, ne használjuk fel! - Célszeru a PIC I 8-ban fulÓ program futása alatt az EEPROM címzóregiszterében (EEADR, esetleg még EEADRH) olyan eiménékct tarolni fo~ Iyamatosan, amit az EEPROM kezelésekor nem használunk (kivéve a szandékos írási eseményeket). Igy, ha véletlen beírás tönénik, nem fog kán okozni az énékes adatainkban. - Az EEPROM rekesz beírási folyamata azonnal mcgszakad, ha a mikrovezérlő külső vagy WDT által kezdeményezett resetet hajt végre.

147

- Ha elkezdődik egy rekesz írása, feltétlenül ki kell várni, míg egészen végbemegy, addig nem szabad újabb írási ciklust kezdeményezni, de még EEPROM olvasást sem! - A biztonság kedvéén célszerű a rendszeresen menten adatokat egyidcjüleg több rekeszbe is beírni, és az is hasznos, ha minden mentéskor más területet használunk (természetesen a bekapcsolás után tudni kell, boi vannak a féltett adataink)! Utóbbi esetben, ha hibás volt az adatmentl:s, egy régebbi adatkészlettel indulhat a rendszer. Igaz, hogy azok nem a legfrissebb énékek, de mégis hasznosabbak, mint a hibásan ki ín énékek. - Mindezeken felül ügyelni kell az egyes rckeszeknél az endurance határértékre és a teljes EEPROM esctleges frissítési igényére is. 4.2. A Flash programmemória kezelése programból, hagyományos

PIC16F CPU-nál Az eredeti PICl6F CPU nem kezeli a Flash programtárat a futó programból . Ugyanakkor a speciális funkcióregiszterekre (SfR) épülö belső müködés szinte akármilyen vezérlési megoldást lehetövé tesz, új vagy átalakított SfR-ek felhasználásával. Erre jó példa a Flash olvasás megoldása néhány hagyományos C PU-val rendelkező PlC16F áramkörben. Ilyen lehetőséget találunk pl. a PICI6F913/914/916/646 mikrovezérlőknél.

Az elsö, ami szembetünik a katalógus tanulmányozásakor, hogy ezeknél az áramköröknél 16 bites az EEPROM cimzö- és adatregisztere, azaz az SFR területen így jelentkeznek: EEDATH, EEDATL, EEADRH, EEADRL. Azt is bemutatja a katalógus, hogy az EEDATH regiszternck csak a hat alsó bitje használható, tehát a legnagyobb kezelhető adathosszúság 14 bit - ami éppen 8 programmcmória szóhosszúsága! Az EEADRH pedig őt bitet tartalmaz, igy a legnagyobb címhosswság 13 bit, ami 8 Ki kezelésére elegendő (és éppen ekkora ezeknél a mikrovezérIöknél a legnagyobb Flash programtár). Ezek mellet a szokásos EECON I és EECON2 is megtalálható. Az EEPROM olvasasakor, írásakor csak az EEADRL és az EEDATL TCgiszlereket kell használni, mint már korábban is emlitettük. A következő újdonságol az EECON I regiszternél fedezheuük fel. Új vezérlőbit jelent meg a legfelsö pozíción, az

148

8. kép

EEPGD. Ha az EEPROM-ot kívánjuk olvasni vagy írni, a ciklus előtt ezt abitet O-ra kell állítani . Ha a bit értéke l , ez egy teljesen új lehetőséget biztosít, a Flash programtár elérését! A Fl ash terü letet csak olvasni lehet az EEADRHlL, EEDATH/ L, EECON I, EECON2 regiszterek felhasználásával, de ez is jelentős előrelé­ pes! Ugyanúgy kell használni a regisztereket, mint EEPROM olvasáskor, csak a teljes címet kcll elhelyezni a két címregiszterben, az EECONI-ben l -re kell állitani az EEPGD bitet, majd az RD bit t -re állitását kővetőcn megkezdődik a kiolvasás. A Flash olvasása idöigényesebb folyamat, ezért az RO bitet l -re állító utasítás után a programba két Nap utasítást kell beírni, majd folytatható a program, pl. az EEDATH/L regiszterpárból a szükséges bitértékek kiolvasásával. Az RD bitet beállító utasítást követő két utasítást a CPU figyelmen kívül hagyja, ezért eélszeru oda NOP-ot imi. 4.3. A tovább/ejlesztett PIC16F CPU EEPROM és Flash kezelési lehet6ségei

A továbbfejleszteIt PICI6F CPU legjel entősebb ismérve a kibővitett utasításkészlet, sok esetben a katalógus első oldalán is olvashmó, hogy 49 utasitása van a mikrovezCrlÖnek. Bennünket azonban jelenleg az áramköri szerkezetben végrehaj tott változtatások érdekeinek inkább. Ha egy konkrét áramkőr katalógusában szeretné az olvasó az új l ehetőségeket kö vetni, megteheti a Microchip honlapján, pl. a PICI6F1847 áramkör (8. kép) katalógusát megkeresve és megnyitva.

Az SFR regiszterek kőzölt ill is megtaláljuk az EEPROM kezelőket. A címzőreg i szter (EEADRH/ L) és a tartalomregiszter (EEDATH/L) kétbájtos, az EEDATH hatbites, a teljes adathosszúság tehát 14 bit (az utasítások bitszáma). Az EEADRH hétbites, így a legnagyobb cím 15 bites lehet, a kezelhető címterulet 32 Ki. Meglaláljuk az EECON I és az EECON2 regiszterekel is. Az EECON2 szerepe ncm változott, ide kell fiktív irási ciklusokkal előbb 55h, majd AAh értéket beírni az irási, törlési ciklusok mcginditása előtt. Az EEPROM kiegészítő adatmemóriák most sem igénylik a regiszterpárokat, híszen ott az adathosszúság 8 bit, és a legnagyobb tárméret is csak 256 bájt, teMt nyolc bittel címezhető. A bitszámokból sejthetjük, hogy ezekkel a regiszterekkel a Flash programtár is kezelhetö. Sejtésünket megerősíti az EECON I vizsgálata (6. ábra). Új vezérlőbite­ ket látunk itt, kiválaszthatjuk az EEPROM-ot, a Flash progranunemóriat vagy a Flashen belül a konfigurációs regiszterek területét. A katalógusban minden lehetséges működéshez példaprogramot ajánl a Microchip. Továbbra is alapszabály, hogya Flash, EEPROM kezelésének idejére a megszalútásokat le kell tiltani! Az EEPROM kezelése alapvetöcn nem változott. Az olvasás, írás e l őké­ szítése igényel több utasítást (és figyelmet), mert több a vezérlöbit, amit be kell álIítani. Az EEPROM törléscvel továbbra sem kell foglalkozni, az írási parancs kiadásakor a rekesz törlése automatikusan végbemegy, majd megtörténik a beírás. Címzésre, adatkezelésre RT EK '13

RlW

I

-o

EEPGD

blt7 blt7:

bit6

bIt S

blt4:

bit 3:

bil2:

R/W-

I

o

CFGS

R/W -

I

o

LWLO

RlWIHC - o RlW - ~

I

FREE

I

WRERR

R/W -

I

o

WREN

RIS - o

RlS-O

I

WR

EECO N I

I

RD

bitO

I

W: írható bit R: olyasha tó bit S: belrható bit -n : POR utáni bittrték

E E P G D : Program/Data EEPROM Select bit (Programtár/EEPROM választó bIt) l "" A programme mória elérése 0= Az EEPROM adatmemória elérése eFGS: Flash-EEPROM or Configuration Select bit (Flash. EEPROM vagy konfigurációs rekesz választó bit) 1= Konfigu rációs rekesz vagy 10 rekesz érbetö cl. O'" A Flash vagy az EEPROM érhető el. L W LO: Load Writc Latches Only bit (Az adatpufferbc Irás engedélyező bilje) Ha CFOS-= l ( konfigurációs terület kezdése) VAGY CFGS:.(l ÉS EEPGIPI (Flash kezelése) l"" A köYetkező WR nem a Flashbe ir, csak a pufTerbe ()-=o A kö vetke ZŐ WR az EEDATH/L tarlalmát a puITerbe teszi és elinditja az összes puffer tatlalrru\n.ak beinlsát a Flashbe. Ha CFGS=O ÉS EEPGIPO (EEPROM kezelés). az LWLO nem hatásos, a következő WR az EEPROM-ba Ir. F R E E : Program Flash Erase Enable bit (A Flash törlését engedélyező bit) Ha CFGS~ I (kunfiguTikiós terUIci kezelése) VAGY CFGSoc() ES EEPG[)ooI (Flash kezelése) 1- A követke ző \VR parancs tőrlési ciklust vilh ki (a bitet a hardver törli. ha a törlés befejezbdön). 0- A következő \VR parancs Irbi ciklust indit. Ha CFGS=O ES EEPGD=O (EEPROM kezelés), az FREE nem hatásos. a következő WR a törl~t h az írást egyarántlnditJ8 az EEPROM-nál. W R E R R : EEPROM Error Flag bit (EEPROM hibajelző nag bit) 1-= Egy írási folyamat idö elő tt lezáruh (Külső reset vagy wor reset történI az Irási idő alatt) 0= Az inlsl folyamai sikeresen befeJcztidöU W R E N : Program/Erase Enable bit (Irást/törlésl engedélyező bit)

I'"' Az ínlsi/ lörlési ciklusok engedélyczése 0= Az ir:isil1örlési ciklusok lihllsa

bitl :

W R : Wnle Control bit (Írás vezérl ő bit)

1- lnicillltzálJa a Flash vagy EEPROM egy írási/törlési ciklusat Az írás i/törlési muk.ödes belső idözitésu. ha befejezödik, a bit automalikusan törj odik . Szoftverrel nem törölhetö. 0- Az írási/törlési folyamat Sikeresen befejezödött bllO :

R D: Read Control bit (Olvasás yezérl ő bill 1= Az EEPROM vagy Flas h olvasási cikluslInak micia1iÚlása. A2 olvasás egy gépi eikJus ig tart . Az RO bllet aUlomalikusan törli a hardver, 5Zoftyerböl nem törölhető.

0= Az olvasás i fol yamat sikeresen befejezödött

6. ábra csak a regiszterparok alsó bájtjat kell használni (EEADRL, EEDATL). A rcgisztersor felhasználásával a Flash programmemória (és a konfiguráeiós teriilet) olvasható, írható futó progmmokból. Az olvasáshoz hasonló elökészületek szükségesek, mint az EEPROM esetében. A kiolvasásra kerülö Flash rekesz eimét kell elhelyezni az EEADRHIL regiszterekben, majd le kell tiltani a megszakitásokat. Ezután sorra be kell állitani a vezérlöbiteket, utoljára kell l -re
RT ÉK '13

EEDATH , EEDATL tanaimát a megfelelő rcgiszterekbe. A Flash írása valamivel összetettebb folyamat. A Flash memória ncm mggetlen rekeszek sorozata (mint az EEPROM), hanem nagyobb, több rekeszes egységekböl áll, amike t in a Microchip sornak (esetenként blokknak) nevez. A Flash törlése soronként valósul meg, ebben a mikrovczérlő-csoportban a sor 32 szóból áll. Az írási folyamatot átmeneti regisz terekben, pufferekben kell elő k észí teni. Vannak mikrovezérlők, ahol eltérő a sor mérete és a pufferek befogadóképessége, dc a PICI6FI847 esetében szerencsénk van, 32 puffertároló van beépítve, azaz éppen egy somyi adatot lehet az írási müködés előkészitésekor

eltároIni. Egy 15 bites Flash címen belűl az alsó 5 bit a "soron belüli cím", a felsö 10 bit a sorcim. Ha új mikrovezérlőbe írunk, nem szükséges az írás előtt törölni a rekeszeket, egyébként igen. A Flash eseté· ben a törlés! is a felhasználói programból kell végrehajtani, az írást megelő­ zöcn. Mivel egyszerre 32 rekesz törlő· dik, ha ennél kisebb területet kívánunk átírni, a többi rekesz tartalOlát törlés előtt ki kell o lvasni és a SRAM területen meg kell őrizni, majd vissza kell irni, egyébként elvesznek! A törléshez be kell írni a kiválasztOlt sor eimét az EEADRHIL regisz· terpárba (az EEADRL alsó öt bitjén 00000 áll ilyenkor), le kell tiltani a megszakitásokat, a vezérlőbitekkel a

149

Flash kezelést és a törlést kell kiválasz· tani, Ic kell játszani a védelmi utasítás· sorozatot (az INTCON2-be be kell írni az 55h, majd az AAh értéket), végül kiadható a WR parancs (azaz a \VR bit is l-re állítható. Ezt az utasítást itt is két NOP-nak kell követnie, a hannadik utasítással folytatódik a mikrovezérlő működése.

A Flash írását a törlés után lehet végrehajtani. A beírásra kerülő sort elő kell készíteni , a 32 puffer betöltésével. Ezekel a cím alsó öt büje alapján választja ki a mikrovezérlő . A pufferek fizikailag a Flash-hez tartoznak, beírásukhoz már szükséges az EECON2-be történő fiktív beírási sor, azaz az 55h majd az AAh betöltcse, azután a kél NOP. Minden egyes pufferbe írásnal ezt az utasitássort is be kell építeni a programba. Végül, ha a pufferekben benn van a sor rekeszeibe szánt infannáció, a vezérlőbitekkel ki kell választani a Flash írási állapotot, majd (az EECJON2-be történő 55h és AAh beírása után) kiadható az írási parancs, amit a két NOP követ. A Flash írási cikJusideje kb. 2 ms. Megkönnyíti a felhasználó helyzetét, hogyakatalógusban mintaprogramot találunk a Flash írására is. És ezzel még nem merültek ki azok a lehetőségek , melyekkel a tovább fejlesztett PJC16F mikrovezérlőn futó program elérheti a Flash programmemóriáját! A továbbiak megénéséhez vissza kell kanyarodnunk a PIC-ek bölcsöjéhez. A 7. áb rán látható a legelső változatok, a PIC16C5x áramkörök adatmemóriája. Csak néhány rendszerregiszter talaiható a RAM területen, ezek egy része címezhetöen (pl. a Ol dmen az RTCC, a 03 címen a STATUS), más re· gisztereket csak speciális utasítasokkal lehetett kezelni (pl. az O PTION, a TRlSx regisztereket). A SRAM rekeszek (a Microchip elnevezésének megfelelöcn a fájlreg iszterek) lehetnek a programban az adatmozgató, az aritmetikai, a logikai utasítasok forrnsregiszterei, célregiszterei, azaz ezek tanalmavallehet elvégeztetni a különféle műveleteket. Az utasitaskészletben a fájlregiszterekre hivatkozó utasításokban a regiszter címe szerepel, ezén ezek közvetlen dmzésü utasítások. Programtechnikai szempontból sokszor előnyös, ha a regiszter címe nincs direkt módon beírva a programba, hanem azt egy regiszterben lehet kialakítani , az utasítas csak hivatkozik

150

FÁ JL e iM

7 65 4 32 10 INDIREKT e iM

" " "' "' " "07 " "

C ALL R ETL W~9 87S 64 32 1 0 VEREM I

RTCC

'"

02 1 AIO A'J I A8

1098156 4 3210 VEREM 2

STATU S

FSA

76 S~

PORT A

TR ISA

PORT B

TRl s a

POR T C (H/56)

TRI S C

-

'CEL U

-

"OF

'I' I

W

t

- REGISZT ER.~- fÁJL " -

OC OD

LOPTIo'"J

ada to k ALU·n 't

,

: ÁL TA LÁ.NOS:

oe

I

R ~~ '~lt ~ rfiJl· .~

OA

5 4 3210

-

A progumtdr tól

-

BANK ,,61au.h .• ~ fS R.· b61 • Bit 6,S «('57.58)

iii "

00

"

Áll . célú , eN,nle, fáj l

-

"

r

-1-" ,

ÁIL. lártO" céhl , e N' SZIC' faji (cnk CS7.S K)

BANK o

"

"

)o

ts "'"" t"

BANK I

SF

"

BAN K 3

7~'

7. ábra

erre a regisztcrre - ez a regiszIeres közvetett címzésü megoldas. Az utasításkészlet kis mérete nem tette lehetővé , hogy minden aritmetikai, logikai, adatkeze l ő utasitásnak két változata legyen, egy közvetlen címzesü és egy közvetett címzésú. A PIC utasításkészletben for· mai lag csak közvetlen címzésü utasítások szerepelnek, ugyanakkor a közvetett címzés lehetőségé t is ki kellett alakítani. A megoldás a következő: van egy kitüntetett cím, a PlCI6C5x elemeknél a 00. Ha a közvetlen címzésű utasítasban a fájlregiszler címe 00, akkor nem a 00 címü regiszterrel végez műveletet, hanem az FSR (File Selcct Regiszter, fájlválaszIó regiszter) tartalmával (itt ez az adatmemória 04 dmü rekesze). Az FSR tehát a közvetett eímző regiszter, 011 lehet előkésziteni a közvetett címet, aktivizaIni pedig a 00 cím használatával lehet. Mindebböl következik, hogy az adatmemóriában a 00 dmű rekesz fizi kailag nem is létezik. Ezt a technikát örökölték a későbbi PIC családok, igya továbbfejlesztctt PIC 16F CP U is, de jelentösen átalakit-

va! Az adatmemória 32 bankből áll, s mindegyiknek azonos az első 12 rekesze, azaz ezek a regiszterek bankfüggetlenül érhetöek el. A 12 regiszterből az első nyolc a 8. ábrán látható. A 0000 adatmemóriadm most is arra utal, hogy közvetett címzést használunk, de most a 0001 cím is ilyen "üzenetet" hordoz. A két regisztercím használata

0000

0001 0002 OOOl 0004 0005 0006 0007

INDFO INDFI peL STATUS FSROL FSROH FSRIL FSRIH

0008 8. ábra

RT ÉK '13

két közvetett cím hasznalatat biztosítja. Ha egy utasitasban a fájlregiszter címeként 0000 jelenik meg, nkkor nz utasítás által kezelt regiszter címét az FSRO tartalmazza. ha a közvetett címzésre a OOO I cím utal, akkor a közvetett cimet az FSRI őrzi. További ujdonságot is láthatunk, ugyanis mindkét fájlválasztó regiszter (FSR) két bájtból. azaz 16 bitböl áll. A közvetett cím így akár 16 bites is lehet. A 16 bites közvetett cim izgalmas lehetőségeket nyujt az adatmem6ria kezelescbcn, de most nem ezzel kivanunk foglalkozni (az érdckélödőknek ajánljuk a (8] múvet). További lehetöségként a kétbájtos SFR a Flash programmemório. újabb elérési lehetőségét is biztosítja! A tovább fejlesztett PICl6F CPU mellett a Flash programmem6ria legfeljebb 32 Ki szavas, így a címzésére 15 bit elegendő. Az FSR regiszterpárok a 16 bitjükkel 64 Ki terület címzéset teszik lehetővé. Ennek II területnek az alsó felét (a OOOOh 7FFFh cimtartományt) az adaunem6ria különféle elérési lehető­ segeinek kialakítására használta fel a Microchip. A felső 32 Ki címleriilet (8000h - FFFFh) pedig a Flash programmemória elérését biztosítja! Ha egy utasitásban közvetett címzéssel a Flash egyik rekeszét kívánjuk elérn i, a 16 bites elm legfelső bitjére l-et kell helyezni, majd a következő 15 bitre a Flash címe kerül. I-Ia végiggondoljuk az eddigi lehetőségeket , be kell látnunk. hogya tovabbfejleszten PICI6F C PU nagyon kényelmes lehetőséget ad a programmemória elérésére! Ugyanúgy lehet kezelni a rekeszeit, mint a SRAM adatmemóriat, a címet behelyezzük az egyik FSR regiszterpárba, és már lehet is rá hivatkozni a programban. Kél nagyon fontos jellemzőt kell eközben szem előn tartanunk. Az egyik az, hogy ezzel a megoldással, azaz a közvetett címzcs használalaval a Flash programmem6ria egy-egy rekesze csak olvasásra érhető el! Csak olyan utasitásoknál hivatkozharunk közvetell címmel a programmem6riára. melyek a megcímzen rekesz tartaimát olvassák, olyan utasításokat nem használhatunk így, amelyek írni kívánnak! Mivel az volt az eredeti cél, hogya programba beírt adatsorokat, adattáblákat lehessen programból kiolvasni, ez a korlát végül is elfogadható. A másik tudnivaló ennek a technikának ajellegéböl fakad. Mivel a prog-

RTÉK '13

ramban levő , közvetett címzést igény lő utasitásokkal érjük el a progr-dmtárat, tennészetes. hogy az igy megcímzen rekesznek (ami ugyanúgy 14 bites, mint a programtár minden rekeszel esak az alsó nyolc bitjét olvassa ki a CPU és azt használja fel. Hiszen ezek a közvetlen és közvetett címzö utasítások egyébként a SRAM, az adattár rekeszeit használják, amik nyoJcbitesek. Ha tehát adauáblázatot kezel ünk a közvetett eimzéssel, megint célszerű a jól bevált RETL W k utasitásokkal elhelyezni az adatokat a programtárban, s kiolvasáskor az als6 nyolc bitet, vagyis a kkkk kkkk nyoJcbites konstans értéket fogjuk megkapni.

5. Egy érdekes közjáték: Flash adatmem6rla. PIC16C5x maggal A MIcrochip kis lábszámu (8, ill. 14 kivezetéses) PIC mikrovezérlői kőzül néhány típusnál jelent meg a Flash adatmem6ria. Ilyen pl. a nyolcJábu PIC 12F519, és a 14 kivezetéses PlC I6F526 (9. kép). Ezek az áramkörök a PIC I6C5x CPU-val készültek, a legelső PIC családeval. amely még 12 bites utasitásokkal dolgozott. Időrend­ ben azonban ide illenek, mivel 2008-banjelentette be a Microchip ezeket a vál tozatokat, s így a Flash adattár megjelenését is. Mint lánuk, a tápfeszültség nélküli adatmegő rzésre a Mieroehip már rutinosan használja a kiegészítő EEPROM-okat. Az viszont meglepe-

tésszerű volt, hogy a nemillan6 adatmemóriát Flash-ként kivitelezték. Pontosabban szólva a mikrovezérlőben kialakított Flash egy kis területe adauarként, a nagyobb része programtárként müködik ezekben az áramkörökbcn (9. ábra). A Flash adatmemória mérete, ahogyan az ábráról is leolvasható, 64 rekesz. Bár a Flash nagy része, mivel programmem6ria, 12 bites rekes.zeket tartalmaz, az adattárolásra szolgáló 64 rekesz csak nyolcbites! Tenneszetesen program innen nem futatható. A Flash adatmemória kezelésére három regiszter szolgál, az EECON, az EEDATA és az EEADR. Az EECON sorszám nélküli, mivel itt elhagyta a Microchip az EECON2 regisztert, ezzel együtt elmarad a Flash törlésénél, írásánál a fiktí v adatbetöltési szekvencia is. Az EECON a 6. ábrán szereplő EECON Iregiszterhez hasonl6 kialakítású, de csak az alsó öt vezérlöbitet laláljuk meg benne, a három felsőt (EEPGD, CFGS. LWLO) nem. A véletlen irás elleni védelemként az előkészí­ tő lépések szigorú sorrendjét kell betartani. A Flash adatmemória nem kezelhető a SRAM adatmem6riát kezelő uta sításokkal , nem érhető el közve tl en címzéssel, csak a három új regiszter használatával, hasonlóan, mint más mikrovezérlökben a kiegészítő EEPROM adatmemória. A kezelni kívánt rekesz címét az EEADR fogadja be (6 bites cím, a 64 rekesznek megfe-

9. kép

151

PC <11:0> CALL. RETURN

Ir

I

l} Verem l.

S~lnt

Verem 2. nml -C

0000

.q - q•;:

,oe "::Jo E"

Programmemoria

-.;~

1024 x 12

~

~

.,

,• -'

Rcsel vektor

OJFF ",00

Flash adatmemÓTla (l) 043F

0440

A felhasznaló által nem érhet ő cl 07FF l. A Flash adatmcmóTlából program

nem futtatható

9. ábra lelően). A beirásra varó vagy kiolvasott adaIOt az EEDATA rekesz tartalmazza. Egy rekesz kiol vasásához a címel el kell elhelyezni az EEADR regiszterben, majd az EECON regiszterben az RD bitet l-re kell állítani. A kiolvasott adat azonnal elérhető az EEDATA regiszterben, s ott mindaddig megőrzö­ dik, amíg egy későbbi Flash adatmemória müvelet át ncm írja. Az EEPROM adatmemóriák kellemes tulajdonsága, hogy rekeszenként írhatóak, s a Microchip az írási lépésbe "beintegralta" az e l őzetes törlést is, azaz a tőrléssel a felhasználónak nem kellett foglalkoznia. A Flash memóriák kezelésénél ez nem így szokott lenni, mosl is "kézzel" kell törölni a megfelelő rekeszeket írás előtt. További gondot jelent, hogy a Flash adatmemória soronként tőrőlhetö, bajIOnként írható. A 64 rekeszes terü let nyolc sort alkot, így egy-cgy sor nyolc bájtból áll, nyolc egymást követő rekeszböl. Mivel minden írási műveletet tőrlésnek kell megelőznie, kissé bonyolódik a beírás, ha már vannak megőrzendő tartalmak a Flash adatmemóriaban. Egy bájt beirásanak a fő lépései a következők:

152

meg kell határozni a sort, amely a kiválasztott címet tartalmazza, ha a sorban vannak megőrzendő tartalmak, akkor a sort at kell másolni SRAM-ba, a Flash sort törölni kell, a kíván! Flash rekeszbe beírjuk a szükséges tanaimat, a SRAM-b61 a sortöbbi elemét is vissza kell írni a Flash területre. A törlési és írási müködések biztonsága érdekében egy utasítássorrend által alkotott "kulcsot" kell használni, ami az EECON rcgiszter egyes bitjeit módosító BSF utasítások meghatározon sorrendje. A Flash adatmemória cgy sorának törléséhez az EEADR regiszterbe a sor valamelyik rekeszének címét kell beírni. A kulcsnak megfelelően sorban egymás után (más utasítás közbeiktatása nélkül) egy-egy BSF utasitással l -re kell állítani az EECON regiszterben a FREE, a WREN, végül a WR bitet. Máris megkezdődik a törlési ci klus. A tőrlés idejére a programvégrehajtás felfüggesztődik. A törlés végén aZI az utasítást hajtja végre a mikrovezérlő, ami a WR bitet l -re állító utasítás után kőve t ­ kezik (nincs szükség Nü P utasítások beírásara). Ha imi kívánunk egy Flash adatmemória-rekeszt és a sort már töröltük, akkor a következő lépésekel keil végrehajtani. EI kell helyezni a rekesz címét az EEADR regiszterben, majd a beíran-

dó adatOl az EEDATA-ban. Ezután két egymást követő 8SF utasítással be kell állítani l -re előbb a WREN, majd a WR bitet az EECON regisztcrben. A két utasítás között más utasítás nem lehet, és csak ebben a sorrendben használhatóak. Ha ezt a "kulcsot" megsértjük (fordított sorrendben kívánjuk a biteket l -re allítani, vagy II két utasítás közé más utasítás is beékclödik), akkor az írás nem történik meg. A WR beírásakor (írási parancs) elkezdődik az írási ciklus, az utasítások végrehajtása feJfüggesztődik. Amikor az írási ciklus befejeződik, II WR-t beallító utasítást követő utasítással folytatódik a program futása, ill scm kellenek a NOP utasítások. A Microchip javasolja, hogy egy Flash adatmemória-rekesz beírása után verifikáljuk azt, azaz rögtön ellenőriz­ zük, hogy a megfelelő tartalom van-e a rekeszben. A mikrovezérlő katalógusában a Flash adanncmória kezeléséhez használható kis programrészleteket is bemutatja a gyártó.

6. EEPROM és Flash részletek kezelése a PIC18F mikrovezérlökben A PICl8C mikrovezérlőket 20aO-ben azzal a céllal fejlesztctte ki a Microchip, hogy a magas szintű, C nyelvü programozáshoz illeszkedő hardver álljon a felhasználók rendelkezésére. Minden részletet a C-nek megfelelően

10, kép

RT EK '13

1t kep alakítottak ki, így a bclsö memóriák ke· zelését is. Újszerű lett az adatmemória· ként funkcionáló SRAM szerkezete, az utasításkészlet is. Később az utasitás· készictet továbbfejlesztették, minder· ről részletesen tájékozódhat az [5,7} munkákból. Jelenleg ezek a leghatékonyabb nyolebltes mikrovezérlök a MIC' rochip ajánlatában ( 10,. II. kép).

6.1. Kiegészit6 adat·EEPROM a PIC18F áramkörökben A PIC I 8 áramkörök felhasználói között nagyon n épszerű a kiegészítö EEPROM, ezén a mikrovezcrlök nagy részében találunk adat·EEPROM·ot. Jelenleg (2012 elején) a Microchip honlapján 2oo·nál valamivel több küIönféle PIC I 8F áramkör található. A 84 különféle PIC18F áramkör közül csak 22·ben nincs EEPROM, a 40 féle PICI8FK áramkör mindeb'Yikébcn megtalálható ez a részlet. A P1C I8FJ mikrovezérlökben viszont egyben sincs EEPROM adatmemória. Az adnt·EEPROM kapacitása kü· lönféle lehet: a legkisebb 128 bájt. a legnagyobb 1024 bájt. Többnyire a kisebb progmmtarral készülő mikrovezériökben kisebb az EEPROM is, az 1 KlB-os EEPROM -ot a nagyobb Flash memória mellé helyezték el. Ennek megfelelöcn a címzésre szolgáló bitek száma is változik, 7 bittől (a 128 bájtos valtozathoz) a 10 bites címzésig (az 1024 bajtos EEPROM·hoz). Az RT ÉK '13

EEPROM a PIC mikrovezérlökben igen jó minőségü, általában l OOO OOO törlési/álirási ciklust visel cl ("endumn. cc" érték), és 40 ... 100 évig őrzi meg a tárolt adatokat. Az EEPROM-mal re nd elkező mikrovezérlőkben minden esetben megtalál ható a mar megismert négy SFR regiszter: EECON 1, EECON2. EEDATA, EEADR. Ahol az EEPROM cimzéséhez nyoJcnál több bit szükséges, megjelenik egy második eimzö regiszter is: EEADRH. lu EEPROM adatmem6ria in is bájt·hozzáférésü, azaz rekeszenként lehet írni, olvasni. Egy írási művelet elökészíléseképpen az EEDATA rekeszben kell elhelyezni a bcirásra váró adatot, a eimel az EEADR rekeszekben. Olvasáskor a kiolvasott adat jelenik meg az EEDATA rekeszben. Ha adatot írunk egy EEPROM rekeszbe, az írás elrendelésckor automatikusan megtőrténik elsó lépésként a rekesz tőrlése, ezt követi az új adat beírása (törlés-irás-elött, erasebcfore-write müködés), itt scm kell az EEPROM rekeszek törlésévcl a fel · használ6nak foglalkoznia. Az irási időt egy beépített idözÍlőaramkör kezeli. Az EECON l regiszter szolgál az EEPROM vezérlésére (de a Flash kezelését is ez biztosítja). A regiszter bitelrendezése a 6. ábrán bemutatotlal megegyezik azzal az eltéréssel. hogy iu hi· ányzik az LWLO. Az adat-EEPROM olvasásához elö· ször a rekesz cimét kell betölteni az

EEADR regiszterbe (hosszabb eim esctén az EEADR és az EEADRH regiszterekbe), ezután O-ra kell állitani az EEPGD majd a CFGS vezérlöbiteket. végül l -re kell állítani az RO bitet (nem egy utasítással. hanem bitenként. egy· más után, egy·egy külön utasítással). Az adat a következő gépi cik lusban ki· olvasódik. igy az EEDATA rekeszböl már a kővetkező utasítással ki is olvasható. A kiolvasott adai mindaddig meg· marad az EEDATA rekeszben, míg egy következő EEPROM működés át nem hja a tanaimát. Az adat-EEPROM irását a PICI6 mikrovezérlöknél már korábban megismert módon lehet elvégezni. Most is a cím betöltésével kell kezdeni s folya· matot, majd az adatTegiszterbe kell he· Iyezni a beírásra váró adatot. Ezután sorban be kell állítani a vezérlőbiteket. az EEPGD bitet O·ra, a CFGS bitet O·ra. a WREN bitet J·rc. A WREN bit beállítása, J énéke engedélyezi az EEPROM írását. Általában O értéken kell ezt a bitet tartani, kivéve, ha eppen az EEPROM·ot kívánjuk imi. A bitet a hardver nem nullázza. szoftverrel kell később tőrölni is. A következőkben itt is a biztonsági szekvencia következik. A megszakításokat tiltani kell, majd az 55h értéket be kell írni az EECON2 regiszlerbe, ezután az AAh értéket is be kell oda tölteni. A fenti beállitásokat és működése· ket követően egy új utasítással kell a WR ."ezérlöbitet aktivizálni. azaz J er· tékre váltani, ezután a megszakitások ismét engedélyezhetöck. Az írási folya· mat hosszabb időt (3 .. .4 ms) igényel, ennek végén a hardver törli a WR bitet, ezzel és az EEIF nagbit I·re állitásával jelezve az írási ciklus hibátlan elvégzését. Az EEIF nagbitet szoftverrel kell törölni. Ha az EEPROM írást befejeztűk, a WREN bitet is törölnünk kell. A PICI8 mikrovezérlök katalógusában is két adatot is találunk a megengedhető törlés/olvasás ciklusok számával kapcsolatban. Az egyik itt is az EEPROM egy rekeSLének átírási lehe· töségeire vonatkozik (Byte Enduranec), ennek legkisebb értéke általában 100 K. azaz 100 OOO: a névleges értéke 1 M, azaz 1 OOO OOO. Az elektromos adatok sorában a másik érték most is a Number of Total EraseJWrite CycJes Before Refresh (az összes 'örlési/írási ciklus száma, mielőtt frissíteni kell). Mint már tudjuk. a rekeszek egymásra hatása miatt lehet szükség a teljes EEPROM terület frissítésérc, ami a tar153

talom kiolvasasából és visszairásából áll. A PIC 18F mikrovezerlök katalógusaiban is megtaláljuk a mintaprogramokat az EEPROM kiegészítö adattár olvasására, írására és frissitésére egyaránl. Az EEPROM adattár használata sonin a PICI8F család áramköreinél is célszerű figyelembe venni azokat a javaslatokat, melyeket a PICI6 mikrovezérlöknél ismertetTÜnk. Tennészetesen a PICI8 családban a táblázatíró/táblázatolvasó utasitásoknak köszönhetően (ld. a következőkben) a programtárolóba is beírhat a futó program elmentésre szánt adatokat. Nem szabad azonbal! megfeledkezni a különbségekről sem: a Flash tőrlési/irási ciklusainak megengedett száma alacsonyabb (kisebb az endurance értéke), és a programtár alapvetöen blokkos elérésŰ.

Mivel néhány PICl8F mikrovezérés az összes PICI8FJ áramkőr­ nek hiányzik az EEPROM adatmemóriája, a Microchip kidolgozta a Flash programmemóriában emulált adatEEPROM megoldást, amit alkalmazási segédletekben mutat be [10, ll]. A megoldás érdekessége, hogya Flash 16 bites rekeszében tárolja az emulált EEPROM cimct is és a tartaimát is. Ugyanazt az emulált EEPROM-rekeszt minden íraskor másik Flash rekesz fogadja be. Az ügyes megoldás eredményeképpen az emulált EEPROM-ra érvényes törlés/írás ciklusszám a Flash endurance énékénel jóval magasabb! Az alkalmazási segédletekhez a Microchip a megoldás forráskódját is szolgáltatja. lőnek

6.2. A táblázatkeze/6 utasítások és alkalmazásuk

A PICI8C mikrovezérlők megjelenésekor az utasitáskészletben már szerepelt a programmem6ria futó szoftverből tönénö olvasasának, írásának lehetősé­ ge. Fonnailag ez a lehetőség a programmemóriában elhelyezett adattáblázatok közvetlen kezelését biztosítja (innen ered az utasítások elnevezése is: táblázatíró, táblázatolvasó utasítás), de a gyakorlatban kiderűlt, hogy sokkal többet is lehetövé tesznek! A táblázatkezelésen kivül ez a ket utasítás, a táblázatírás (TBLWT) és a táblázatolvasás (TBLRD) megoldhat6vá teszi pl. azt is, hogy egy működő mikrovezérlős rendszer soros vagy párhuzamos bemeneten keresztül az adattárolójába program-

154

részleteket fogadjon be, amiket azután áthelyez a programmemóriába es így le is tudja azokat futtatni. A programmem6ria egy rekesze is nyolcbites és az adattáré is. Az utasításpáros e két, különféle jellegű mem6riaterület között biztosítja anyolebites adatok mozgatását, egy 8 bites regiszter, a TABLAT közbeiktatásával. A PICl8 mikrovezérlőkben a PC (programszámláI6) 21 bites. A láblázatkezelő utasítások címzőregisztere, a TBLPTR azonban 22 bites, bájtonként kezeli a programmem6riát. Az alsó 21 bit a teljes, 2 MiB kapacitású programmem6ria címzését lehetövé teszi (rekeszenként), a legfelső bit l -re állításával lehet elérni táblázatkezelés jelleggel az eszköz-ID, a felhasználói-ID területet és a konfigurációs regisztereket. Egy táblázatírás egy programtar-rekeszbe helyez be új tartalmat. A PIC18C család megjelenésekor ez nem jelentett problémát, a programmemória EPROM volt, amit szavanként lehetett programozni (igaz, hogy eközben a mikrovezérlőre egy magasabb programozófeszültséget is rá ke1Iel! kapcsolni). Ma a PICI8F áramkőrök kizárólag Flash programmemóriával készülnek, s mint már többször beszéltünk róla, a Flash jellegzetessége, hogy az írásat nem rekeszenként, hanem blokkonként, soronként lehet megoldani. A blokk mérete változó, típustól fUgg (van 8 bájtos, 16 bájtos, 32 bájtos, 64 bájtos szervezésü Flash is a PIC 18F mikrovezérlők közölt). Az írás elötti kötelezö törlést is a fclhasznál6i programmal kell megoldani, ez is blokkos je1Iegü. Sajátos módon egyes mikrovezérlőkben a törlési blokkméret nagyobb, mint az írási, erre különösen kell ügyelni! Az egy lépésben történő teljes törlés (bulk erase) programból nem kérhető. A programmem6ria törIése vagy írása átmenetileg megszünteti a programkiolvasást, s addig ez nem is folytatódik, míg az írási vagy törlési folyamat véget nem ér. A mikrovezérlő belső időzÍlője határozza meg ft törlési, írási folyamat végét. A Flashbe beírásra kerülő adatnak nem kell érvényes utasításkódnak lennie. Amennyiben a programmemóriából utasitáskódként kiolvas6dik egy adat, ami nem értelmezhető, akkor egy NOP kerűl végrehajtásra. A táblázatkezelés lényegében információs hidat teremt a Harvard architektúra miatt elkülönített programtár es adattár között. A táblázatolvasás utasí-

tás a programmemóriából elővesz egy adatot és elhelyezi a RAM területen. A táblázatírás utasítás eltárol egy, az adatmemóriából szannaz6 adatot a programmem6ria holding (átmeneti, puffer) regiszterébe. Kesőbb majd részletesen bemutatjuk, hogyaholding regiszterbői hogyan kerül az adat a Flash megfelelő rekeszébe. A PICl8 mikrovezérlök utasításainak 16 bit a szómérete, az utasítások többsége egyszavas, néhány kétszavasat is alkalmaztak. A programmemória nyo1cbites rekeszekböl áll, tehát egy utasítás két rckeszt foglal cl. A programok betöltésekor minden utasítássronak páros eimen kell kezdödnie a Flashben. A táblázatkezelés viszont bájlokat keze! . Egy táblázat, ami adatokat tartalmaz, nem programkódokat, bámtilyen eimen kezdődhet, nem kell, hogy szószervezésű legyen. Ha a láblázatírással végrehajtand6 kódokat helyezünk el a Flashben, akkor viszont a s7..ószervezeshez kell igazodnunk (az utasításszavakat tehát páros címen kell elhelyezni). A táblázatkezclést négy regiszter szolgálja ki, ezek: EECONI EECON2 TABLAT TBLPTR. Az EECON I ugyanaz a regiszter, amit már az EEPROM kezeléssci kapcsolatban megismertünk. Az EECON2, mint tudjuk, fizikailag nincs kialakítva. Az EECONI-ben levő bitek szerepét már korábban megismerhettük, most csak röviden megismételjük. Az EEPGD vezérlőbit hatarozza meg, hogyaprogrammemóriát vagy az adat-EEPROM-ot kívánjuk kezelni. Beírt ( l) állapota jelöli ki a Flash táro16t. A CFGS vezérlöbit a konfiguráci6slkalibrációs regiszterek illetve a FlashlEEPROM memóriák között választ. Ha I enekü, akkor a konfiguráci6s területet kezeljük (fiiggetlenül az EEPGD értékétől). Ha CFGS = O, akkor a memóriaválasztást az EEPGD vezérli. A FREE bit, ha I értékű, engedélyezi a programtár törlését. A FREE = I helyzetben egy WR parancs a törlést indítja. Ha a FREE = O, a WR hatásara írási folyamat kezdődik. A WREN bit, ha I értékű (beállítottuk), engedélyezi a törlési, írási müködéseket. A tápfeszültség bekapcsolása után a WREN bit törölt állapotú.

RT ÉK '13

Az RO és a WR vezérlöbitek inicializálják az olvasási illetve az írási foIyammot. Szoftverböl ezeket a biteket csak beállítani lehet (azaz O-ról l -re váltani), törölni nem. Az olvasási illetve az írási folyamat végén a hardver automatikusan törli a biteket. Így elkerülhető, hogy teves szoftver működes mi· att egy folyamat felbcszakadjon. A WRERR bit ukko r lesz l énekű, ha egy írási/törlési működést egy külső resel jel. vagy a WDT idötúlfutasa félbeszakít. Ilyen esetben a felhasználói program a WRERR bit énéke alapján ismételt írást kezdeményezhet. Ehhez azonban előzőleg ismét be kell állítani a címző- és az adatregisztereket is. men ezeket a reset folyama t törli. Egy Flash írási, törlesi folyamat sikeres befejezésekor az EEPROM megszakítási fiag bit (EE IF) l énékűvé vá· lik. ezt szoftverrel lehet csak törölni ezután. A TABLAT (Tablat Latch; táblázat latch) regiszter egy nyoJcbites regiszter, ami az SFR területen található. A programme mória és az adutmemória közötti adaláthelyezés folyamán átmenetileg ez il regiszter tárolja az adatot. A TBLPTR (Table Pointer; táblázatcímző pointer) választ ki a Flash területén egy bájtot. A T BLPTR az SFR terület három regiszteréböl ali:

4. táblázat TBLRD*rrBLWP : TBLRD*+rrBLWT*+: TBLRD*-ffBLWT*-: TBLRD+*ffBLWT+*:

a TBLPTR nem változik a táblázatkezeles során, a TBLPTR az utasítás végrehaj tása után inkrementálódik, a TBLPT R az utasítás végrehajtása után dekrementálódik, a TBLPT R az utasítás végrehaj tása e lőtt inkrementálódik.

iráskor viszont esak 8 bájt. Ennek megfelelően törléskor a TBPLPTR O - 21 bitjei közül a fe l ső 16-ot, iráskor a felső 19-et használja a mikrovezérlő ( 10. ábra). A PIC 18F8722 áramkömél törléskor is, íráskor is azonos a blokk mérete, egyaránt 64 báj t, ezén mindkét műkö· déskor a fe l ső 16 bit kerül fclhaSL.nálásra (a 10. ábrán ezt is láthatjuk). Az irási művelet vegrehajtásakor az alsó TBLPTR bitek azt mUlatják meg, hogy a blokk beírásakor (hosszU irás) egy-egy bájtba melyik átmeneti (holding) regiszter tanalma kerü l be. Mint látható, a tőrléskor kezelt Flash blokk mérete nem feltétlenül egyezik meg az iráskor ervényes blokk· mérettel. A PIC 18 mikrovezérlők többségénel a tö rölh ető blokk mérete 64 bájt, miközben az írható blokk lehel 64 bájt, 32 bájt, 16 báj l, esetleg 8 báj t. De ehérő blokkmeretekel is találunk a csa-

ládnál, a nagyobb programmem6riával készülö áramköröknél (pl. 18FX7K22) 128 bájt törölhető es 128 bájt írható blokkOl, míg pl. a PICI8F45JlO áramkömél az írható blokk mérete 64 bájt, a törléskor kezelt blokké pedig 1024 bájt. A Flash olvasásakor egy TBLRD utasítást hnsználunk fel a programmemória lartalmanak egy fájlregiszterbe tönénő áthelyezésére. Egy ilyen lépés egy bájt tartalmat olvassa ki a Flashböl. Elöször a TBLPTR-t kell feltölteni a program tár megfelelő rekeszének címével, majd következhet a TBLRD utasítás, ami a megcímzett bájtot a TABLAT rcgiszterbe helyezi. Onnan továbbí utasítással lehet a kiválasztott fájlregiszterbe továbbítani az adillot. Ha pl. a TBLRD *+ utasítást alkalma72Uk,

TBLPTRU , TBLPTRH , TBLPTRL. azaz TBLPTR legfe l ső bájt: TBLPTR felső bájl: TBLPTR alsó bájt. A három regiszter együn alkotja a 22 bites pointcn. Mint emlitettük, ennek alsó 21 bitje tud egy Flash rekeszt megcímezni a 2 MiB területen, a 22. bit szolgál az eszközazonosító (lD), felhasználói azonositó (ID), és a konfiguráeiós terület eléresere. A táblázatkezelés közvetett cimzésseltörténik, a eímet a TB LPTR tanalmazza. A TBLPTR négyféle módon használható fel táblitzatkezeléskor, amire az utasítasnév kiegészítese utal (4. táblázat). Ezek a műveletek csak a TB LPTR alsó 21 bitjét befolyásolják! A TBLPTR bitjeinek különböző esoponjait használják a különféle mű­ veletek a táblá7.atkezelés során. A táblázatolvasás bájt elérésű, a Flash egyes, nyo1cbites rekeszeit lehet kiolvasni, a teljes 22 bit felhasználásával. A táblázattörlés és a táblázatírás blokkokban valósul meg. s mint tudjuk, sokszor ez ket különbözö blokkméretet jelent. A PIC18F1230/ 1330 áramkőröknél pl. törléskor 64 báj l a blokk mérete,

RT ÉK '13

Pt C 18f'123011 330 21

I

TBLPTRU

I I

TULPTRH

16 IS

I I I I

8

7

I I I I I I I I

TBLPTRL

o

I I I I I I I I

TáblazallÖrlés. TBLPTR <2 t :6> Tábthalirb. TBLPTR <2 t :3> T6blhatolvasas. TBLPTR <2 1:0>

PtCI8f'8722 21

TBLPTRU

TBLP'I' RH

16 15

I I I I I I ll J

I I I I

8

I I

.

7

T8LI'TRI

o

I I I I I I I I

TábláunÖrlh. t'bthallrás TBLPTR <2\ :6> T'blizatolvasás. TBLPTR <21 :0>

10. ábra

155

akkor egy következö kiolvasáskor automatikusan a követ kezö cimet fogjuk elérni, így lehet egy teljes 16 bites szót, vagy akár több szavas ada tsort kiolvasnl. A Flash törlcse blokkosan történik. Futó progr.lmból a táblá:t..atkezelésnél megadott méretü blokkok töröl h etőek, a 10. ábrán szereplö mikrovezérlőknél egységesen 64 bájt. A mikrovezérlők programmem6riáját nagyobb blokkokban is lehet törölni (bulk erase), de csak külső programoz6készűlékke!. Rekeszenkénti törlés egyáltalán nem lehetséges. Ha egy tőrlési szekveneiát beindítunk, eredményeképpen egy teljes blokk törlődik a Flash-ben. A tőrlődő blokk cime a TBLPTR fe!ső 17 bitie (TBL PTR<21:6> . Az alsó hat bitet (TBLPTR<5:0» ez a működés figyel men kívül hagyja. A törlési működési az EECON 1 regisztervezérli. Az EEPGD l értékű bitte! a Flash-t kell beállíta-ni. A WREN I értékű bittel engedélyezni kell az írási működést. A FREE bit I én ékével a törlési működési kell engedélyezni. A veletlen törlés ellen a törlési működést az EECON2-t felhasználó szekveneia vezeti be, az 55h majd AAh énék beírásával. (Ezt a már j61 ismert szekvenciát tennészetesen az írási müködésnél is használni kell majd.) A törlés egy hosszu írási művelette l valósul meg. A végrehajtás időtartam­ ára az utasításvégrehajtás szünetel. A hosszú ínisi működést egy belső idő­ mérő zárja le automatikusan. A lörléshez szükséges programozófeszültséget a PIC belső feszültségkonvertere biztosítja. A Flash programmemóna törlésének lépései tehát a következők: l. a táblázat pointer (TBLPTR) felső bitjeire be kell írni a blokk eímét (ez a Flash memóna egy sora), az als6 hal bit énéke közömbös (Lényegében az adott sorban elhelyezkedő egyik rekesz címét kell beírni.), 2. az EECON l regiszterben elvégezzük a vezérlőbi te k beállítását, egy-egy egymás után végrehajtott utasítással: - EEPGD = l (programmemóna kiválasztása), - C FaS = O (progranunem6na- terület kiválasztása), - WREN = l (írás engedélyezés), - FREE = l (törlés engedélyezés). 3. letiltjuk a megszakításokat,

156

4. beírjuk az EECON2-be az 55 értéket, 5. beírjuk az EECON2-be az AA értéket, 6. a WR bitet l -re állítj uk, ekkor megkezdődik a törlési ciklus, 7. a CPU leáll a törlés id őtartamára (pl. 2 ms, belső időzítő méri), 8. a törlési időtartam leteltekor a mcgszakításokat engedélyezzük. A törlési (írási) parancs kiadása után nincs szükség NOP utasítások beiktalásám! A mikrovezérlök katalógusában mintaprogmmot is találunk a törlés kezelésére. A Flash programme mória írása is blokkosan történik, ez a blokk (mint láttuk) egyes mikrovezérlőkn é l más méretú is lehet, mint a törlési blokk. Rekeszenkénti irást nem lehet elérni. Példaként vizsgáljuk meg egy olyan PIC 18 Flash írási folyamatát, melyben a törlésí és az írási blokk egyaránt 64 bájt méretű, ilyen pl. a P1C I8F8722. Ebben az esetben 64 holding regisztert tartalmaz a mikrovezérlő.

A hold ing regiszterek közvetlenül nem érhetöek el a programozó számára. Annyi hold ing regisztere van egy mikrovezérlőnek, ahány bájtos az írási blokk. Beírásukat a táblázatíró utasítások végzik (rövid írás), tarta lmuk a hosszu írás folyamata alatt töltődik át a Flash rekeszekbe. Egy-egy holding regiszter beírását egy-egy TBLWT utasítás végzi el. Ez a lépés minden csetben a TAB LAT rekesz tanaImát tölti be egy holding regiszterbe. Minden egyes TBLWT utasítás a köve tk ező holding regisztert használja eélregiszterként, viszont a TAB LAT csak egyetlen, nyolcbites regisztcr. Aholding regiszterek feltöltése ezért egy írásciklussal nem oldható meg. A táblá.zatírási folyamat cgy lépése minden esetben a TA BLAT új tartalmának beínisával kezdődik, majd egy TBLWT áthelyezi az adatot a soron következő holding regiszterbe. Aholding regiszterek címzése automati kus, ezt a TBLWT utasí tások végrehajtása közben a CPU kezeli. Aholding regiszterek betöltése után következhet a hosszú írás lépés, amit ugyanaz a szekvencia e l őz meg (55h majd AAh beírása a fiktív EECON2 regiszterbe), mint amit a törlés folyamatánál is használni kell. A Flash tényleges írása egyetlen hosszú írási mű velet­ lel val6sul meg. A hosszú írás időtar­ tamára az utasitasvégrehajtás szünetel.

A hosszú írás folyamata alatt a CPU sorban megcimzi az egyes holding regisztereket, és a folyamat elején megadott Flash címtartomány (a cím a TBLPTR-ben tárolódik) egymást követő 64 címére helyezi el azok tartalmát. A kezelt Flash eímterületct a TBLPTR (TBLPTR<21:0» felső 16 bitie (TBL PTR<21 :6» határozza meg, ez a Flash irásra kerülő blokkjának címe. A blokkon belül a 64 bájtot a TBLPTR alsó 6 bitje (TBLPTR<5:0» címzl. A hosszú írási működést egy belső idömérő zárja le automatikusan. Az íráskor a programoz6feszültséget ugyanúgy a PIC belső feszül tségkonvertere biztosítja, mint törléskor. A kővetkezőkben összefoglaljuk a táblázatírási folyamat lépéseit: l. a Flash blokk 64 rekeszéböl a tartalom beolvasása az adattárba (TB LRD ulasit.ásokkal). (Tennészetcsen az adattár 64 bájtos területe egyéb módon is feltöI t hető adatokkaL), 2. szükség szennt az adattárban levő 64 bájt módosítása, 3. a törJésre kerülő Flash blokk kezdőeímének betöltése a TBLPTR-be (most megegyezik az írható blokk kez· döcimével), 4. a Flash sor (törölhető blokk) törlese, a korábban látott módon, 5. az írásra kerülő blokk kezdőci­ mének betöltése a TBLPTR-be (ha az előzőtől eltérő),

6. a 64 bájt betöltése a 64 holding regiszterbe (64 táblázatírás utasítás végrehajtása), 7. az EECON l regiszter bitjeinek beállítása az írási művelethez: - az EEPGD bit beállítása, a Flash kiválasztásához, - a CFGS törlése, a Flash el· éréséhez, - a WREN beállítása az írás engedélyezésére, 8. a megszakítások letiltása, 9. 55h beírása az EECON2-be, 10. AAh beírása az EECON2-bc, ll. a WR bit beállítása, ezzel megkezdődik a hosszú íds folyamat (itt 2 ms), 12. a programvégrehajtás szünetel a hosszú írási folyamat alatt, 13. a megszak.ítások újra engedélyezése, 14. igényesetén a Flash új tartalmának ellenőrzése táblázatolvasassal. A katalógusban a teljes írási működés programja is megtalálhat6. A program-

RT ÉK '13

végrehajtás szünetel mindaddig, míg a hosszú írás idejét mérö belső áramkör nem jelzi az irási folyamat véget. A Flash hosszú írásának időtanamát, a törlési rolyamat időtanamát és az adai EEPROM irásának időtanamat a PlCl8F mikrovezérlökben ugyanaz az időzítő egység, az EEPROM On-Chip Timer méri. Amikor letelt a hosszU írás ideje, folytatódik a kód végrehajtása a mcgszakitások engedélyezésével, valamint (célszerűen) a Flash írásának letil!ásával. A Flash rekeszek törölt állapotban tiszta l tartalmúak, azaz egy bájt hexadecimális tanalma FF. A megvásárolt mikrovezérlőben a még be nem programozott Flash memória is FF énékeket tanalmaz, és később a törlés is így állitja be a biteket. A Flash programozása lényegében a szükséges biteknél az t énékének O-ra váltását \légzi el. Tulajdonképpen ez magyarázza meg. mién kell az írási müvelet előtt törölni: a Flash bitjeit csak a törlési rolyamat tudja O-ról l -re váltani. A programozási folyamat pedig csak I énékü bileket tud O-ra módosítani, a fordítOlI változtatást nem tudja elvégezni. Ha a Flash írási rolyamatban aholding regiszterben t énék van. ez azt eredményezi, hogya Flash megfelelő bitjét az írási folyamat nem változtatja meg! Egy további sajátosságlI a PICl8F áramkőröknek, hogyaholding regiszterek a Flash hosszú írási folyamat végén nem tanalmazzák a korabban oda betőltőtt énékeket, az írási folyamat végén minden holding rcgiszter FF tanalmú (kivéve a PICI8FJ áramköröket)! Ezt ki lehet haszm"lni, ha nem kívánjuk a Flash írási blokk minden rekeszét átírni, akkor azoknak a rekeszeknek a holding regiszteré!. amelyeket nem kívánunk módosítani, FF tanalmúnak kell hagyni! A módosításra kerülő Flash rckesznél azonban előzetes törlés nélkül csak I ém:kü kiindulási bitek változtathatóak meg O énékre! Ha O-ról l-re is kell váltani, akkor előzetes törlésre van szükség, az pedig semmiképpen nem oldható meg bájt méretben. csak törlési blokk jelleggel, és máris a

teljes blokk minden rekeszél kezelni kell, a példában látott módon ki kell olvasni majd vissza kell imi. A legtöbb PIC I8F mikrovezérlőben a Flash törlési blokkja és az írasí blokk a70nos méretü, de mint láttuk, vannak o lyan áramkörök, melyeknél a törlési blokk nagyobb. Ilyen csetben átgondoltan kell megoldani a Flash írását. Ha folyamatosan nagyobb programtár-területct töltünk rel. nincs nagy probléma. Legyen pl. a törlési blokk 64 bájt. az írási pedig 8 bájt! Ekkor minden 64 bájt kezelésének elején elvégzünk egy tőrl ésl, majd nyolcszor csak írási működés következik, így a kitőrőlt 64 bájtos Flash területet tcleínuk. Ezután következhet egy új törlés. Ha azonban csak néhány bajtot szeretnénk átimi, akkor a tőrlés elött mind a 64 bájtOl ki kell olvasni az adallárba, 011 el \légezzük a tartalmak módosi-tását. majd nyolc egymás utáni írási ciklussal mind a 64 bájtot vissza kell írni. Ha nem igy tennénk, s a törlés után csak a számunkra érdekes 8 bájtot imánk vissza (egyetlen hosszú írási folyamatta l), a további 56 kitöröl! bájt az eredeti énékek helyett FF tanaimat mutatna! Lényeges tudnivaló: a PICI8FJ áramköröknél a gyánó a Flash egy-egy rckeszénél minden írás előtt kötelezócn tőrlés t ír elő (a többieknél törlés után akár többször is írható a rekesz)!

7. Zárszó helyett A mikrovezerlőknél a Harvard reIépítésnek megfelelöcn elkűlőnítclI prograrnmem6ria és adatmcrn6ria a nagy hatlékonyságú programoknál, az igényes müködéseknél komoly alkalmazasi korlátot jelent. Ezért a Microchip a PIC mikrovezérlők fejlesztése során is egyre több megoldást alkalmazott e két memóriaterület között az átjárhatóság megteremtésére. Ma már a legtöbb PIC mikrovezérlő képes a programmemóriaja! a futó programból olvasni, sok esetbcn Imi is. Az előző oldalakon láthattuk, hogy sok különréle megoldást alkalmaznak a mikrovezérlőknél, és azonos megoldás eselén is eltérőek lehetnek a paraméte-

rek. különrélék lehetnek a blokkméretek, tipusonként más és más lehet a törlési/programozási ciklusok megengedett száma, az adatőrzési idő. Egyes típusoknál az írási, törlési ciklusok elinditása után két NOP utasítást kell beírni a programba, máshol erre nincs szükség. Az EEPROM-ok használata során pedig sok típusnál egy új feladat is megjelenik, a teljes terület frissitése, amihez rolyamatosan számlálni kell az EEPROM rekeszek lrási ciklusail. Elengedhetetlen ezén, hogy alaposan áttanulmányozzuk a kiválasztott mikrovezérlő katalógusát. Irodalom: 1. Madarász László: Az nlel 8 bites mikrovezér1ói és származékaik. Rádió-technika Évköny\le 1990. 137-162. o. 2. Madarász l.ászIó: Az ntel8051 család. Rádióted1nika Évkönyve 1992. 82-109. o. 3. Madarász lászIó: A PIC 16CXX mikfOY&zért6 családok. Rád16technika Évkönyve 1995. 70-9t o. 4. Madarász l.ászIó: A PIC mikrovezerlók kiteljesedO családfája. Rádiótechnika Évkönyve 2002. 57-76. o. S. Madarász László: A t.tcrochip PlC18 mikrovezérl6mag átalakulása 20002011 közölt. Radiótechnika Évkönyve 2012. 15t- 69. o. 6. Madarász László: A PlC16 mikrovezérlók. KF GAMF Kar Jegyzete, Kecsl
A képek forrásaC WW'W.mlcroctup.com és WW'W. wingslech.com

.

AGeta

.:" .. LCD kijelzők, PLED, - OlEO

kijelzők,

e-mait

RT ÉK '13

vacuumfluorescent kijelzők, mér6mÜszerek... Tet:

; Fax: 961214-342

ELFA 157

2012 - az Alan Turing centenárium éve Or. he, Kovács

Győző

Charles Babbage

Az angol birodalom a XVIll. században arra készült. hogy meghódítsa a világtengereket. A hajók novigálásahoz John Harrison órásmester már elkésdlet/e a pol/lOS hajóórá', és a csillagászok is számoliák a csillagás=ati táb/á-

zmokat. csak lasson, azért sürgőssé vál! egy. nagyteljesítményű számológép megépítése. A felső-középosztály­ beli csalcidhol származa. Charles Babbagc (179 J-/87/), matematikus. csillagász ( I. ábra), már fog/okozott a probléma megoldásál'al, ezért - /820ban - elsőként ót fÜlltetik ki a Kirá/y i Csillagásza/i Társaság aranyérmével a "Gépek matematikai táb/azalak lriszamításállál való alkalmazási tapasztalatai" cimü munkajáért. l 823·ban, Babbage a kormánynak egy mechanikus, csillagászati táblázatok kiszámítására alkalmas számoló-berendezés megalkotására tett javaslatot, a kabinet anyagi támogatását kérve. A berendezést Differellciagépnek (Differenec Engine) nevezte, amivel kűlön­ böző hajózási táblázatokat lehetett készíteni. Az Admiralitás a támogatást megadta. Azonnal elkezdte a gép tervezését és épitését, de nilbecsűlte az erejét, ezén 1827-ben megbetegedett, külfóldön kezeltette magát. miközben kinevezték Cambridge-be - Newton korábbi tanszékére - matematika professzornak, a katedráját azonban sohasem foglalta eL 1833-ban abbahagyta Differenciagépének építését, men akkor már egy

1. ábra. Charles Babbage

158

3. ábra. A lyukkártyák tárolása a szöv6széken

2. ábra . Eredeti Jacquard lyukkártya

újabb gép tervein gondolkozot!. A géniuszokra jellemző: még el sem készül a találmányuk, máris belekezdenek egy tökéletesebb, újabb találmány fejlesztésébe. George Airy királyi csillagász, megtekintve a majdnem kész differenciagépct, azt mondta: Miután eléggé elmélyedtem a témában, válaszként azt a véleményemet közöltem, hogy a gép értéktelen. A politikusok is mindig sze· rették értékelni a tudományos eredményeket, bár többnyire nem értettek a témákhoz, így Sir Robert Peel miniszterelnök a differenciagépről azt nyilatkozta: "Szeretném előzetesen kissé megfontolni, (... ) mielőtt nagy kölcsönre teszek javaslatot egy fabábú finanszíro zására, amely táblázatba foglalja x2+x+41 fonnu la értékeit." A gép, a két vélcmény ellenére, ma is működőképes, és összes tervrajzával együtt a Science MÍlzeumban található. Babbagc az Analitikai gépet (Analytical Engine) 1833-ban kezdte tervezni és építeni, 1871-ig, haláláig dolgoZOlt rajta. Halála után a munkát fia folytatta, de nem fejezte be. A fél kész gép és darabjai szintén a londoni Science Museumba kerültek. A gép a világon elsö, általános célú, mechanikus, programozható számológép lett volna, ha elkészül. A progra-

mot és az Hdatokat a gep lyukkártyán tárolta, az ötletet Babbage Joseph Marie Jacquard (1752-1834) szövőgé· petőI vette át, ami az elsö programozható szövögép volt a maga idejében. Babbage gépe az egyik lyukkártya csomagból (2. á bra) a változókat (adatokat) a tárolóba vitte be, míg a másik kártyacsomag, a program-kártyák a malomban (ma műveleti egységnek neveznénk) a művele tek egymásutánját vezérelték (3. á bra). Babbage-t - Mrs. De Morgan társaságában - felkereste egy ifjú hölgy: Ada Augusta Byron (4. ábra), a későbbi Lady Lovelace grófnő (1815-[853), a nagy költő, Lord George Gordon Byron lánya, aki már 15 éves korában kiváló matematikus volt. Mrs. De Morgan a látogatásról a következőket írta: Míg az estély további résztvevője ugyanazzal az arckifejezéssel és ér.léssel tekintett erre II szép készülékre,

4. ábra. Ada Augusta Byron, a programozás feltalál6Ja RT ÉK '13

5. ábra. Tálosi József szöv6mester az ősi Jaequard szövőszéken így szövi a mintákat

mint amit állítólag egyes vadcmbcrek tanúsitouak, amikor először láttak távcsövel vagy hallottak puskalöves!' Miss Byron - akármilyen fiatal is volt megértenc működéstt és átlátta a találmány szépsegét. Az Analitikus géprö!. Babbage egy torinói előadása utan. Luigi F. Menabrea tábornok irt tanulmányt, amit 1842-ben adtak ki. Lady Lovelaee Babbage biztatására - angolm fordította az irást, és jegyzctckkel látta el. Ezekből a jegyzetekből - amelyeknek a terjedelme alig volt hosszabb. mint maga az írás - ismerte meg a tudományos világ az analitikus gép működéset es fö leg a programozását. Ada a programot - a szövőgé p nyoman (5. ábra) - mintának nevezte, a világon clsöként fogalmazIa meg a programozás lényeget, ezért nevezzük Lady Lovelace-t a világ elsö számítógépprogmmozójának. (Az amerikaiak az egyik legkorszerűbb, XX. századi, magas-szintű programozási nyelvüket ADA-nak neveztek.) Babbage eredcti rajzai alapján a londoni Science Mtizcum - 1985 és 1991 között, Doron Swade kurátor javaslatára - Babbage születése nek 200. évfordulójára elkészítette a Differenciagép 2. példányát. A műhelyt a múzeum róldszintjén, a fogadó térben rendezték be, ahol - állandó közönseg előlI - BlIrrie Holloway és Reg Crick mérnökök vezetésével (6. ábra), Babbage rajzai alapján készültek el a gép alkatrészei. Doron - aki bemutatta nekem az úijáepitett gépet - bizonyíta-

RT ÉK '13

ni szerelte volna, hogy Babbage koraban voltak olyan szerszámgépek, amelyekkel akánnelyik Babbage gépet meg lehetett volna építeni, ezért a mühely számjegyvezerlésü, modern szerszámgépeit a XlX. századi pontosságúrn "butÍIották vissza". A gép 1991 -re készűlt cl, s Doron találta ki, hogy az e l ső feladat, amit a gépen kiszámítanak, a következő lesz: O+IPO. A tényezőket beállították, egy tekeres a kurblin, és megszületett az eredmény: O! A gép működött! Azóta Babbage születésnapján, deccmber 26-án mindig bemutatják a gépet - működés közben. Régen voltam Londonban a Science Múzeumban, így ncm tudom, hogy megőrizték-e ezt a - Doron Swade által - kezdeményezctt hagyományt. Charles Babbage, II progmmozható, mechanikus számológép XIX. századbeli feltalálója 20 12-ben volt 221 éves. Az angolok ~ Babbage gépéttek a megépítésével - a XiX. században a világ számítás-tudományának az élére kerűl­ tek. Ezt a helyüket a XIX. század végén, Hermann Hollerirh ( 1860--1929) (7. ábra) lyukkártyás gépeinek a megalkotásával - aki Charles Babbage technológiáját másolta es modemizáita - elvesztették az elsöségiiket, és egészen a XX. század második fe leig, Neumann Jimos révén, átengedték az amerikaiaknak. Az angolokban ettő l kezdve élt a vágy, hogya számitástudományban a vezető helyüket visszaszerczzek. Ez az Alan Turingról ( 1912-1954) szóló írás egy kicsit Babbage történetének a folytatásár61 is szól, azaz mennyire sikerült az angoloknak visszaszcrc"miük a számítástechnikában a VC7.ctö helyükct.

Alan Turing A számitástechnika és a matematika világa 2012-bcn ünncpelte Alan Turing (8. ábra) születésének 100. évforduló-

6. ábra . A Differenelagép második példányának építése

7. ábra. Hermann Hollerith

ját. Angol matematikus volt, aki - állitólag - ezt a eimét szerelte a legjobban. A teljes neve: Alan Mathison Turing, aki 1912. június 23-án született London Paddingtonban. Apja - Julius Mathi son Turing - az Indiai Köztisztviselői Karban szolgált, czért - a feleségével, Ethcl Sara Turinggal együtt többnyire Anglián kívül tartózkodott. illetve Anglia és India között utazott. Amig a szülők (1926-ig) távol voltak, a két gyerek, Alan és a bátyja, John, a rokonoknál laktak.

Alan iskolai és egyetemi évei Alan-nél már koron felfedezhető volt későbbi zsenialitása, például - 3 hét alatt - magától tanult meg írni-olvasni cs nagyon hamar számolni. Feljegyezték róla, hogy különösen a fejtörök iránt érdeklődött. Tanulmányait a St. Michael iskolában. 6 éves korában kezdte (9. ábra). ahol az iskola igazgatónöje gyorsan meglátta tanítványuk kiváló szellemi képességeit. Az elemi iskolából a Malborough College zánkörű, magán középiskolába kerűlt , ahonnan a magatartása miatt kellett átmennie a Sheroome internátusba. A tanárok valamennyi iskolában - látták, hogy diákjuknak a matematikához és altalában a tennészettudományhoz valami egészen különleges tehetségc van, ennek ellenére azt szerették volna, ha nem a reál, hanem a klasszikus human tudományok ban kamatoztatja átlagon felűli szellemi képességet (10. ábra). A humán ismeretek viszont nem nagyon érdekelték a fiata lembert, ezén

159

8. ábra. Alan Turing centenáriumi bélyeg nem is tanulta. Továbbra is a reál tanulmányok kötötték le az érdek l ődését, ezekben a tantárgyakban volt igazán eredményes. Azt is mo ndják róla. hogy még középiskolában - 1928-ban elkezdte Einstein nmnkásságának a tanulmányozását és Angliában azon kevesek egyike volt. aki Einstein tudomanyos eredményeit meg is énette. A tanarok ámulatára Turing - éppen a humán tárgyak miatt - többször is megbukou az érettségin. Valószinűleg ennek volt köszönhetö, hogy tanulmányai rolytatására átiratkozott a fö leg természettudományos irányzaru, Charles Babbage ko rábbi egyetemérc, a Kollégiumba cambridge-i Kirá lyi (King's College), ahol 1931 és 1934 között tanult ( II . á b...a). Turingra nagy hatással volt Neumann Jánosnak a logikáról és II kvanlum-mechanikáról sz616 írása. Nem tudom. de gondolom, Alan nem csak a tcnnészeuudomanyos tár-

___ -_. _ ....._.-,.

- . ..----~

N::=:' ... ...

12. ábra. G. H. Hardy matematikus

10. ábra. Alan George Maclure és Peter Hogg neW barátaIval kirándul 1931-ben

Még egy érdekesség ebből az idő­ 1936-ban Turing megkapta a Smith díjat a valószinűség-elméletről szóló dolgozutáén. Ezen kívül in találkozot! Mux\\"cll Hermann Alexander " Max" Newman (1897-1987) matematikussal ( lJ. ábra), aki I 942-ben csatlakozot! a kódtörökhöz, és reszt vett a Colossus megalkotásában. Newman ala pítója volt a Manchesteri Egyetemen a Royal Society Computing Machine Laborat6riumnak. és egyik konstruktőre az ugyancsak elsőnek nevezel1, Manchester Small-Sca/e Experimental Machine (SSEM) elnevezésű szamitógépnek . (Angliában és Amerikában is több - elsönck hivott - számitógép születell.) Turing beiratkozott az előadásaira. Töle hallott elöször David Hilbert (1862- 1943) "eldöntési problémájáról" ( 14. ábra). - EmscheidulIgsproblem, amit még az angol szakirodalomban is németül hívnak - és amivel később nagyon sokat foglalkozott ." ből.

b'Yak miau választona Cambridge-t. hanem valószínüleg azért a cambridge-i hagyományén is, hogy ott nem lehetett megbulmi. A lanárok hagyták, hogy a diAk azzal foglalkozzék, ami a legjobban érdekli, így Turing elm:rülhetett kedvenc tantárgyai. a kvan tum-TT1C(;hanika, a logika és a valószinűség-számítás tanulásában. Ha egy vizsga nem sikerült, akkor a diák ismetelhetett. Ha mindenképpen meg kellett volna bulmia, a tanárok akkor scm buktatták meg, inkább azt tanácsolták. hagyja el az intezetel. Voll Alan választásának egy másik oka is. Cambridge-ban tanárkodott Godfrey Hamid Hardy (1877-1917), korának neves matemmikusa (12. ábra), aki elsősorban számeimelelleI cs amilizissel foglal kozott. Hardy az egyike volt azoknak a tanároknak, aki a matematika rellegvárává tette Cambridge-t, és akinek a szemelye Turingo t a King's College-be vonzotta. Volt még egy hannadik vonzereje a King's College-nek, a kollégium homoszexuális környezete, ezt a hajlamát Turing ebben az időben fedezte rel.

l·

-

9. ábra . Alan gyermekkorában. Kép a Les Cahlers de Science & Vie 1996 decemberi számából

160

1t ábra. Bosham, Alan, Bob, Karl és

Fred, 1939 augusztusában

13. ábra. Max Newman, 1950 RT ÉK '13

14. ábra. David Hilbert

Prlnceton és a Turing gép

es

Turing 1936 38 közön a Princetoni (USA) Egyetemen doktorált, ahol A/ol/zo Church (1903-1995) matematikus (15. á brll), Oswald "eb/en (18801960) (16. ábra) tanítványa, a számitástechnika elméletének megalapozója es müvelöje volt Turing tanára. Turing a diplomamunkájtit már a számítógepes adatfeldolgozásból írta, ugyanis túl volt nevezetes elméletén, a Turing gcpen. Erről - Newman előadásainak nyomán - 1936 decemberében, "On computable numbers with an application to the Entscheidungsproblem" (Kiszámítható szamok az eldönlési problcmám való alkalmazással) cimmeljelent meg a publikációja. Az Entscheidungsproblem Hilbert megfogalmazása szerint azt vizsgálja, hogy van-e olyan el-

15. ábra. Alonzo Church RT ÉK '13

járás. amely minden formálisan kijelenthctö matematikai álHtáshoz meghatározza az állítás igazságértékét. Az elmélet szintézise volt Turing logikai kutatásainak. A Turing gép nem egy valóságos berendezés, hanem egy elmélet volt, aminek a lénycge, hogy minden formalizálható probléma megfelelö algoritmussal megoldható, ezért a Turing géppen is van megoldása. Turing ezzel az elméletével meghatározta a számítógépet, amit akkor még se Turing, se Neumann János meg sem alkoton. (Neumann az lAS gepet csak 1952. június IO-én mUlana be a tudományos világnak.) Turing ebben az írásában tökéletesen összefoglalta a gépi számításokat, az algoritmusokat, azaz a folyamatot, ahogyan majd a gcpekkel számolni lehct. A Turing gép tehát a digitális számítógépek nagyon korai elmcleti modellje, Neumann elnevezcsevel egy absztrakt automata. Turing elkcpzelése szerint a Turing gep legfontosabb részei: a szalagmemória, a vezérlöcgység és az író/olvasó fej , amivel infonnáció írható a szalagmemóriába. Turing megtervezte az univerzális Turing-gépet, aminek a leírásában többek közön azzal is foglakozott, hogyan lehet az emberi gondolkozás! modellezni, söt feltette a kérdést, hogy modcllezhetö-e az emberi intuíció? A kérdesre egy ké· sőbbi. 1938-as, Ordina l Logics címü írásában próbált feleletet adni. Egyébként erre a tanulmányára kapta meg a doktori fokozatot . Ez az utóbbi probléma mindig felmerül, ha az emberi gondolkodásról van szó. Én magam a gépi intuícióval elöször l 996-ban (Philadelphia-ban) és I 997-ben (New York-ban) találkoztam. amikor - az IBM meghívottjaként részt vettem az akkori sakkvilágbajnok, Garri Kas:!.parov és az IBM szuperszámítógépe - a Deep Blue - közötti (17. á bra), a sakkvilágbajnokság szabályai szerint lebonyolított sakkmcrközésen. Az 1996-os mérkőzés ! Kaszparov nyerte, bár utána az IBM esapat egyik tagja azt mondta, az utolsó paniban ök hibáztak, mert a gép azt a programot. amivel a végjátékban győzhetett volna, nem tudta lehivni. A visszavágó mérközésen már a gép nyert, 3,5-2,5 arányban. Utána néhányan összeültünk és arról beszélgettünk, hogy minek volt kö· szönhetö ez a győzelem . Végiil aza vélemény győzött, amit magam is OSZIOltam, hogy a visszavágó meces alkalmával a gép intuitíven játszott, amire né-

16. ábra. Oswald Veblen

hányan azt mondták: marhaság! Miután nem vagyok sem filozófus, sem pszichológus, nem igazán tudom meghatározni, hogy mi is az intuició, ezen esak hallgattam az okosok vitáját, de nem szóltam hozzá. (Egy megjegyzés: nem tudok és nem is szeretek sakkomi!). Most megnéztem, hogy a Magyar Énelmezö Kéziszótár szerint mi is az intuíció: "Ösztönös megérzes, a lényegnek belsö szemlélödésböl fakadó hirtelen, élményszerű felismerése ." Visszatérve a New· York-i beszélgetésünkre, a beszé l getők igazolták ezt a meghatározást, mert a nagyobbik részük azt mondta, esak az a játékos tud íntuitíven játszani, aki a sakkjátékban megfelelö tapasztalattal rendelkezik.

17. ábra. A Deep Blue Philadelphiában

161

(Nekem a sakkjátékban csak alapfokú ismereteim vannak, igy nagyon valószínű , hiába néznék akár órákig egy hel}'l.etet a táblán és vámám az isteni intuíciót, az sohasem érkezne meg.) Az intuíció - a többségí vélemény szerintaz agynak egy különös tevékenysége, amikor a feladat megoldásához e l őhív­ ja a megfelelő és korábban valahová elraktározott tapasztalatokat. Ha ez igaz, akkor a legtöbb sakk-tapasztalata a Deep Blue-nak volt, ugyanis játék közben azonnal el tudta érni a hozzá kapcsolt Chess Bau adatbázist, ami a világon addig lejátszott valamennyi játszmát tartalmazta és azokat vi llámgyorsan elő tudta hívni. Ennyi tapasztalattal, joggal hihettük, hogy a gépnek volt intuiciója. Utólag is azt mondom, hogy az intuitív Deep Blue híveinek volt igaza.

Egyébként ezt a véleményünket kéaz IBM csapat egyetlen aktív sakkozó tagja meg is erősítette, aki éppen azért csatlakozott a visszavágó előtt a Deep Blue csoporthoz, hogy a sakkozó programba beépítsék az intuitív játék l ehetőségét. A nézők kőzött lévő aktív sakkjátékosok, amikor elemezték a partikat, maguk is azt mondták, hogy a gép "emberi módon", intuitíven játszott. Turingot is nagyon érdekelte a gépi sakkozás. l 952-ben ín is egy sakkprogramot a Manchester MARK I gépre, amit nem talált elég gyorsnak. Ezért szÍmulált egy gépet, amí egy-egy lépésen fél órát gondolkodott, ennek ellenére a gép az első partiját egy sakkozó ellen a 29. lépésben elveszítette. Egyébként be kell vallanom, hogy nem vagyok illi jártas a turi ngi matematikai és logikai magasságokban, így errő l a kérdésről , valamit ezzel kapcsolatban a David Hilbert, Kurt Gödel ( lS. ábra) és Neumann János, valamint Turing által megfogalmazott tézisekről való magyarázatot c101vastam. Ennek ellenére a dolgozatból a részletes magyarázatokat, inkább kihagyom. Maradok Turing számíuistechnikával kapcsolatos tevékenységének a bemutatá· sáná!. Turing - amikor még nem volt számítógép - már felfedezte a szoftver és a program jelentőségét is, ami majd meg fogja mondani a gépnek, hogyan oldja meg a feladatokat . Még egy érdekességként megemlílern, hogy Turing mar akkor eszrevelle a számítógépnek azt a k ésőbb - mások által is megtapasztalt - kü lönlegességét, hogy a gép végtelen ciklusba eshet, ha például - vélctlenm - egy olyan fel-

19. ábra. Hermann Heine Goldsllne

20. ábra. Konrad Zuse

sőbb

18. ábra. Kurt Gödel

162

21. ábra. Blalse de Vigenere

adatot kap, hogy pl. egy számot nullaval kell elosztania. Turing a Prineetoni Egyetcmen találkozott Neumann Jánossal is, akinek a figyeImét elméleti munkásságával azonnal olyannyira felkeltette , hogy 1938 tavaszán állást ajánlott Turingnak. legyen az asszisztense az LAS-nél. Az ajánlatot Turing udvariasan elhárította és 1939-bcn visszatért Angliába, Cambridge-be, ahol a szolgálatait felajánlotta az angol hadseregnek. Már I 940-től Amerikában nem csak a hadsereg irányítói, de a tudósok is elkezdtek a kőzelgő II. világhábonJ tudományos problémáival foglalkozni , például Neumann János - Amerikába érkezése után - szinte azonnal felajánlotta szolgálatait az Amcrikai hadsc· regnek. Az amerikai politika is .,vevő

22. ábra. Claude Shannon

RT ÉK '13

_

...... ....,.. ............................

1.167.411

$o S. " •• , • •

1,310.719.

...."......" ..

hlnlH hir !2. l\ltt.

,w_

ft'

c.s.J~rnam .$. f. ;;e.., ,~

23. ábra. US Patent 1,310,719 Gilbert S. Vernam, 1919

volt" a tudományos emberek szolgálatára. nekem Hermann H. Goldstine ( 19. ábra) mondta, hogy az amerikai vezetők kőzött az a mondás járta: nem az a fél nyeri meg a háborút. amelyiknek a legjobb hadieszközei vannak, hanem amelyik a leggyorsabban és legpontosabban tud számolni . Goldstine azt a megbizatást kapta az amerikai hadseregtől, hogy számolja újra az J. világháborúban kidolgozott tüzérségi tablázatokat és készítsen az egyre tökéletesebb hadirepülőgépek részére bombázási táblázatokat.

24. ábra. Lorenz kódoló gép SZ42-2

RTEK " 3

25. ábra. US Patent 1,657,41t Arthur Scherbius, 1928

Megint egy emlék. 1994-ben az

IFIP Hamburgban tanotta a kongresszusát, ahol elöadást tanouam Neumann Jánosról és az M-3 számít6gépünkröl. Ugyanitt a legnevesebb e l ő­ adó Konrad Zuse (1910-1995), a jeles némct számítógépes úttö rő volt (20. ábra). Utána (a feleségemmel együtt) meglátogathattuk az otthonában, ahol többek közön - a háboru alatti számítógépes tevékenységéről is beszélgettünk. Elmondtam a szamil6gépekröl hallou fenti, Amerikában vallon véleményt, amire a k övet k ezőket válaszoltu: .,Amikor az első német számítógépei elkészültek, egy ismerőse azt tanácsolta Hitlemek, hogy támogassa Konrád Zuse számol ógép-fejl esztő munkáját. Támogatás nélkül ugyanis Zuse a berlini ócskapiacon volt kénytelen megvásárolní a gépek építéséhez szükséges alkatrészeket. A javasiatra Hitler a követkczót válaszolta: Nekem nem számol6gépekre, hanem hős katonákra van szükségem, akik haj landók az életükel is feláldozni Németországért!" El is vesztették a háborút.

26. ábra. Az ENIGMA

'63

27. ábra. A tengerészeti négyrotoros

ENIGMA kinyitva. Baloldalon az ablakok, rotorak és a kapcsolótábla. Jobb oldalon a kijelzők

val, sőt meg egy titkosító gép konstrukcióján is gondolkodott, amit jelfogókkal akart megépíteni. A gép bináris üzemben müködött volna, valószinüleg ezek a korai titkosítási gondolatai vezettek el a későbbi k6dtörő tevékenységehez. Feltételezem, hatással volt rá, a neves amerikai matematikus, villamosmémök és kriptográfus Claude Shannon (19 16-200 1) (22. á bra) tevékenysege, akivel később a kriplOgráfiai tapasztalataikról eszmét cseréltek. Már Amerikában eldöntötte, hogy Angliának azzal tud a legtöbbet segíteni, ha matematikai és logikai felkészültségével a hadsereg titkosítási ilietve kódfejtési (code breaking: kódtöres) tevékenységét segíli. A hadvezetes egyik legnagyobb problémája az volt, hogyanémeteknek rendkivül hatékony katonai titkosító készülékeik voltak, amiket már az elsö világháborúban is használtak , nem csak katonai célra, hanem a civil gyakorlatban is. A német hadsereg többféle rejticlezö (kódoló) gépet is üzemeltetett. Az egyiket. a második világháború elött az ame-

Az ENIGMA Az üzenettovábbításban már nagyon régen alkalmazták a titkosításI, az első felhasználó - állítólag - Julius Caesar (Le. 100-44) volt, aki - gondolom - a módszerét a fáklyatávirókmll alkalmazta. Egy másik, középkori kriptográfust említ meg a titkosítás tudománya: BIaise de Vigenere (1523-96) francia diplomatát (21. á bra), akinek a titkosításról több könyve is megjelent. Turing még Princetonban kezdett el komolyabban foglalkozni krip tográfiá-

28. ábra. Egy négytárcsás ENIGMA

164

29. á bra. Az. ENIGMA blllentyúzete és kapC5016táblája fikai, Gilbert SanJord Vemam ( 18901960), távközlési mérnök 1919-es szabadalmaztatott találmánya (Vemam cipher) alapján (23. ábra) - a német hadvezetés kívánságára - a Siemens-Lorenz cég fejlesztett tovabb (24. á bra). Ezt a titkosító gépet a legmagasabb szintü vezetes és maga Hitler használta üzcnetek továbbításara. A másik készülékeI az első világháború végén banki üzcnetek rejtjelezésére, a nemet Arthur Scherbius (1878-1929) találta fel. Katonai célokra a spanyol polgárháborúban használták elő­ ször (25. ábra). Ezt nevezték ENIGMÁ-nak (26. ábra). Turing visszaérkezése utan - 1939. szeptember 3-án - Anglia hadba lépett Németország ellen, ettöl kezdve Turing teljes munkaidőben - kódtöröként - a Bletchley Parkban dolgozott, ugyanis a második világháború kezdetén ismét

30. ábra. Az. ENIGMA kÓdtá rcsája (roto r) köze l ről elkezdődött

az ENIGMA intenzív katonai alkalmazása, bár az elsö modem katonai ENIGM.Á-kat a német hadsereg már I 930-ban üzembe állította. Az ENIGMÁ-nak többféle valtozala létezett, attól ftiggően , hogya hadseregnek melyik fegyvememénél és milyen szinten használták. A legbonyolultabb módon kódoló - négytárcsás (rotoros) - gépeket (27. ábra, 28. á b ra) a hadi tengerészet a hajókon és elsősor­ ban a tengeralattjárókon üzemeltette. A német hadsereg telekommunikációs szakemberei úgy gondolták, az EN IGMA által titkosÍIon szövegek feltörhetellenek. Turing a tengerészeti (legbonyolultabb) ENIGMA üzenetek dekódolásáért volt felelős , de tanácsokat adott a

Qj~ U!J!J!J \1J !J Cl) ~ S J DJ U HJ lj KJ ~!HJ CJ V

~NJ~ !J

• • •• • • • •• • •• • • • • •• •• Qj

~ lj

OJ !J !J '!J !J cl) Fj G J !!.I lj 'ú

AJ SJ DJ

~ '[J~CJ\'J ~'!.I~ !J 31. ábra . Az ENIGMA így küldi az E betű helye" a G betű kódját

RTÉK'13

34. ábra. Turing munkahelye, a 8. Hut

32. ábra. Marian Rejewskl

Lorenz készülékeken továbbított ii.zenetek megfejtéséhez is. Az EN IGMA leegyszerusítve a működé s t - úgy dolgozott, hogy az üzenetek kódjait változtatható áramkörökön keresztül. egy b i llentyűze t segítségével küldték a távközlési vonalra, ezzel a módszerrel a nyílt szöveg átalakult kri~toszöveggé (ciphenexl). A2 ENIGMÁ-ban abetük billenlyÜjének a lenyomása utan a betű kódja egy kapcsolótábla (29. ábra) és több tárcsa (rotor) érintkezöin (30. ábra) kcresztűl a k6dolási kulcsnak megfelelően, megváltoztatva jutott a vODalra. A háborúban használt legegyszerubb ENIGMA 2 tárcsás, a legbonyolultabb pedig 4 tárcsás volt. A tárcsák,

illetve a kapcsolótábla beállítását hívták kulcsnak. Az ábra azt mutatja, hogy pl. az "E" betü billentyüjének a lenyomása után, a vonaira már a ..G" betű kódja került és a vevő oldalon a "G" betü jelzése villant fcl. (31 . ábra) A kulcsot (a tárcsák és a kapcsolótábla beállítását) általában éjfélkor változtatták meg, ezén a kódtörök - amikor a kódtörés technikáját már kifejlesztenék - azt a feladatot kapták, hogy az új kulcsot éliel 3-4 órára határozzák meg. A tarcsák számának a növelésével és a kulcs többszöri változtatásával egyre nehezebb volt a kódoll üzenetet feltörn i. Az ENIGMÁ-n egy-egy lampajelezte a beérkezett sző­ veg betűit , ezén a készülék kezeléséhcz ket emberre volt szükség, az egyik billentyűzölt. a másik pedig leolvasta és lelna a beérkezett karak tereket. Hitler nagyon elégedett volt az ENIGMA mű k ödésével , mert nem tudta, hogya lengyel Marian Rej fm'ski (1905-1980). kriptográfus (32. ábra), valamint Jerzy Rózycki és Henryk Zygals ki matematikus már 1932-bcn

35. ábra . A ttJt 6. és 7. Bőtte a védő­ ami a bombák repeszellől védte meg a lakókat

fa~

megfejtette a kereskedelmi ENIGMÁval lovábbított ii.zenetckct. A kódtöréshez pedig mcgkonslTUálták az első gépeket, a ciklométert, amivel következtetni lehetett a kódolás kulcsára, valam int a BOMBÁ-t, ami egy clektromechanikus logikai célgép volt, amivel az elfogott üzenetekbő l ugyancsak az üzenetek kulcsát leheten meghatározni, és igy a kódolt szövegeket elolvasni. 1939. augusztus 31-én Rejewskiék egy nagyon fontos Hitler űzenete! olvastak el és fejtcttek meg, amit továbbítottak a lengyel hadvezctésnek: a német hadsereg 2 millió katonával fe lvonul! a lengyel határon. Másnap - 1939. szeptember l-én - elkezdődött Lengyelország megszállása és megkezdődön a II. világháború . Még ugyanazon a napon elfogták Görring üzenetét is, amit a LuflwafTe-nak kiildötl. Ami kor a németek tovább tökéleteshcnék az ENIGMÁ-t, és Rejewski a háborús lengyel körülmények közön nem tudta a kódfejtéSI eredményesen tovább folytatn i, még l 938-ban a gépeket és a megfej tett anyagokat átadta a Bletchley Park-i angol GC&CS (Govemment Code and Cipher School) kódfejtó csoportnak, bár az angol titkosszolgálat közölte velük, hogy már nincs szükség a közreműködésükre . A kódfejtók el határozták, hogy Románián és Spanyolországon keresztül elmenekülnek Lengyelországból. Csak Rejewski és csa ládja élte túl a háborút, másik két társa a háború alatt meghalt.

Kódtörés

33. ábra. A Bletchley Park

RTÉK '13

Turing a Bletchley Parkban (33. ábra) az ULTRA, angol k ód fej lő csoporthoz csatlakozott és átvette a 8. kunyhó (hUl) vezetését (34. ábra), amelynek lakói a legbonyolultabb és az egyik legjobban védett német tengerészcti ENIGMA kód fe ltörését kapták felada tul.

165

A Bletchley Park egy szinte alcazas nélküli, Londonhoz közeli kastély volt. Nekem - amikor Olt voltam - azt mondták, hogy éppen azzal álcázták a k6dfejtökel, hogya kódfejtők egyáltalán nem voltak á1cázva, Igy az ellenség nem is sej tette, hogy mi folyik a békés vidéki kastély falai között. A kastélya háboru elŐII oktatási intézmény volt, ahová nagyon sok bentlakó diák járt, így nem volt feltűnő, hogy A "diákok" száma fokozatosan növekedett. A k6dfejtök a Parkban egyszintes kunyhókban (hut) laktak (35. ábra). A kunyhók nem is látszottak az ősfák között sem a közeli állomásról, scm a közútról. Amikor a kastélyt meglátogattam, körbe jártam a parkot, de én is alig találtam meg a bejáratot. a fák annyira elrejtették a bejárást. Az álcázás része volt, hogy a kastély előtti pázsiton, amire kintről némileg rá lehetett látni, a kódfejtők, mint békés diákok, rendszeresen különféle labdajátékokat játszottak. A háboru alatt a Park két bombatámadásban két bombát kapott, mindkétszer tévedésből. A támadás a szomszédos vasúti csomópont ellen irányult, a két bomba véletlenül hullt az épületek mellé, de nem okozon kárt, mert a kunyhók mellé bombavédö falat húztak. Alan Turing volt a 8. kunyhó főnö­ ke (36. ábra), ő és a csapata csak a német haditengerészet állandóan változó ENIGMA kódjával foglalkoztak. Turing és W. G. Weichman cambridge-i kollégájának közös elsö eredménye a lengyel BOMBA tökéletesitése volt, amil eitől kezdve Turing Bombe-nak

37. ábra. A Turing bombe -

166

36. ábra. AlanTuring neveztek (37. és 38. ábra). A háború alatt már több mint 200 készülék üzemelt. A háború vége felé a BOMBE-t korszerüsítették és egy elektroncsövekkel épült egységgel meggyorsították. A BOMBE az elfogott üze n etekbő l segitett meghatározni az üzeneteket adó EN1GMA titkositásának a kulcsát. A BOMBE-t nem csak az angolok, hanem az amerikaiak is gyártonák és használták. Az elsőt 1940. március 18-án kezdték el használni. Turing és társai először a Luftwaffe üzenetek kulcsát és kódjait fejtenék meg. A tengerészeti kód megfejtése már nehezebb feladatnak bizonyult, de végül ezeket az üzeneteket is siketült dekódolni. A tengeralattjárók ENIG· MA kódjának a feltörése volt a legnehezebb, annak ellenére, hogy a hajók az

előről

üzeneteket állandóan forgalmazták. Végül a tengeralattjárók ENIGMA kulcsát is - 1942. február l-re - siketült megnyugtató módon - megfejteni (39. ábra). Hasonló nehézséggel kelleti a csoportnak megküzdenie, amikor a Hitler által használt Lorenz kódoló gép még jobban elbonyolitott stratégiai üzeneteit próbáltak feltörni, ami ugyancsak siketült. Turing kódtörésének sikerét mutatja, hogy rő viddel a megalakulásuk után, az ENIGMA készülékek éjfélkor megváltoztatolI kulcsait hajnali 3 órára már meghatározták, igy a némct hadsc· regben folytatott, kora hajnali és az egész napi rádiós levelezést Turing és társai azonnal feltörték és elolvasták. Éjszaka lévén, talán elöbb, mint a címzettek. Turing munkájának egy másik fontos eredménye volt, hogy az üzenetek alapján felderitették a német tengeralanjárók helyét, ugyanis háború elején a tengeri ,.farkas-falka" - váratlan rajtaütésekkel - az Amerikából Angliába utánpótlásI szállító hajó-konvoj ok nagyobbik reszét elpusztítolIa. Amikor már el tudták olvasni a tcngeralattjárókkal folytatott levelezést, az Admiralitás azonnal meg tudta határozni, hogy a tengeralattjárók hol tartózkodnak és ki tudta találni, hogy mire készülnek. Riasztották a konvojokat kísérő - speciális hangészlelövel és mélytcngeri bombákkal felszerelt - hadihajók parancsnokait, akik észrevették és megsemmisítették a mélyben megbúvótengeralanjárókat. Hasonló módon riasztották a repülőket is, akik bombázással semmisitenék meg a menekülni nem

38. ábra. A Turing bomba - hátulról

RTÉK '13

•

39. ábra. Az U559, amelyen először vezették be a négytárcsás ENIGMÁ-t

tudó Icngemlaltjar6kal (40. á bra). Anglia - vagy inkább Turing - megnyerte a tengeralaujarók clleni csatát. A kódtörok munkitjál több, egyéb kö rülmény is segítene. Egyrészt a német kódoló személyzet megszegve az előírásokat, ugyanazt az üzenetei kétszer is leadta. közben bil1cmyüzesi hib.ít vétett. ami a kulcs megtalálását nagyon megkönnyítette. Ugyancsak segítCII, hogy egy nemet nemzetiségG, francia kém - HUI/s- Thilo Schmidt - el tudott lopni egy kódkönyvet, amit azonnal eljun310lt az angol k6dtőrőkhöz. Az is a szövetségesek szerencséje volt, hogy 1941 májusában elfogták az

UIIO Icngeralaujár6t (4 1. ábra), amelyben a tengerészek - megszegve a parancsot - nem semmisÍlcllék meg scm a kódoló gépet, sem az aktuális kódkönyvet. Erdekes volt, hogy ezt a hadisikert az angolok titokban tartot-

lák. igy a német hadvezclésnek fogalma sem voitarTÓI, hogy a becses ENIGMA készUléknek egy példánya már az angol kódtörök kezében van. A Bletchlcy Parkban csak cgyetlcn kem bukott le: Johll Caimcross, aki Sztálinnak kémkcdctt. Winston Churchill ezért a kódtőrőkrö l azt mondla: .,Az én aranytojást tojó és sohasem gágogó lúdjaim... Amikor Turingot egyszer a ködlő­ résről ke rdezték, azt mondla, a nemetek a titkositáshoz gépet hnsználnnk, ezért a geppel kódolt titkos üzenetekct hatékonyan csak géppel lehet megfejtcni. 1943-ban - meg a D-nap előtt Turingnak, mint konzuhánsnak a közremúködésével megtervezték - a Lorcnz készülékekkel kódolt üzenetek mcgfejtésére - a Colossus elnevezésü elektroncsőves cél-szá.mológépct, ami részben Turing ötletei alapján, Turing

40. ábra. A repü16bombák ellen 8 hajó nem tud védekezni

RTÉK '13

41. ábra. Fritz julius Lemp, 8 fogságba ese" U110 kapitánya algoritmusával múködÖtt. Ezt az algoritmust a kootörok "Turingismus·'-nak hívták. A gépet, Tommy Flowers vezetésével (42. ábra), az angol posta kutatóintézetében épitették, Turing nem vett részt a munkában, elkészülte után I944-ben - vitték át a Bletchley Parkba. A géppel a kódtörés teljesítményét a sokszorosára tudták nővelni . A Lorenz géppel kódolt titkos szövcgeket a kódtörők szlengje " Fish "-nek nevezte. A Lorenz szövegek megfejtésének William r Tuu/e, (Bill) volt a mestere (Meghalt 2002 -ben.) 1941. augusztus 30-án a német operátorok az adásban hibát vétettek, ami hatalmas segítséget adott a Lorenz üzenetek megfejtésében. A Colos sus megépítése és sikeres

42. ábra. Tommy Flowers

167

43. á bra. Tony Sale és az úJjá épített Colossus gép alkalmazása azt is bizonyította, hogya nagyméretű elektronikus gépeke! nagyon eredményesen lehet bonyolult feladatok megoldására alkalmazni. A Colossus építésével szerzeIt tapasztalat vezetett oda, hogy Turing még a háború alatt elhatározta - hogy az elméleti Univerzális Turing gépét meg fogja épiteni. Akkor még nem tudta, hogy ezzel tette meg az első lépést a modem számilógép megtelVezésére és megépitésére, amivel bánnilyen program lefuttathat6 lesz. Ez a gép képes lesz arra is, hogy emberi módon gondolkodjék. Azt is elhatározta, hogya gép intuitív módon fog gondolkodni. 1944-ben azt mondta Donald Bayleynek: építünk egy agyat! 1945. június 30-án megjelent Neumann János tollából a First DraJt of a Reporr 011 EDVAC, !ol oldalas tanulmány, amiben Neumann leírja a számítógép logikai telVezését, valamint a tárolt program elvét, ami megalapozta a Neumann elvü számítógépckel. Az EDVAC leírás némileg később jelent meg, mint Turing elhatározása, hogy megépíti a Turing gépet, de mire erre sor került, addigra Turing már ismerte Neumann művét. Ezt követően a National Physical Laboratory is eldöntötte, hogy 1946-ban megépíti a Neumann géppel rivalizáló Turing gépet, az ACE-t (Automatic Computing Engine). Churchill a háború után, a kódfejtés és gépeinek a leírását I 970-ig titkosittana, de másként is gondoskodot! arról, hogya kódfejtö gépek titka titok ma-

168

44. ábra. A Colossus újjáépítés közben Balra Tommy Flowers, jobbra Tony Sale

radjon. Tony Sale, a csoport egyik tagja (43, ábra) elmondta, hogy a háború befejezése után néhány nappal megjelent a Bletchley Parkban egy osztag katona, baltával a kézben, és módszeresen széttörtek minden gépet, amÍ! a kunyhókban találtak. Sír Winston Churchill miniszterelnök parancsára hivatkoztak, hogya megépitett - elsőso rban Colossus gépet - " Ienyérnél kisebb darabokra kell széttömi". a megtalált iratokat pedig, vagyis a telVrajzokat és mindent,

ami a kódtörésre és a Colossus-ra utalt, a kazánházban el kell égetni. Ennek ellenére részben Amerikában, továbbá nagyobb részt a tervezö és építö angol mérnökök fejében, illetve a fcJjegyzéseikben maradt annyi információ, aminek alapján a Colossus telVrajzait 1980 utan rekonstruálták és 1996-ra Tony Sale vezetésével, és az akkor még élő, de már tolókocsis TOIruny Flowers közreműködésével a gépet ú,Üáépitették. (44, á bra, 45.

45. ábra, A Colossus újjáépítés közben

RT ÉK '13

ábra) Ezzel az angol szakemberck azt is bizonyítani aka nák, hogy nem az 1946-ban elkészült amerikai EN IAC volt az első elektronikus számoló-berendezés, hanem az I 944-ben már müködö Colossus. de azt nem lehetett nyilvánosságra hozni. Jelentem. a vita még ma is tan. Véleményem szerint a Colossus nem volt számít6gép, mint ahogyan az ENIAC sem, hanem elektronikus, digitális cél-számoló eszköz, amit csak k6dtörésre lehetett használni.

A háború után, az als6 számit6gépes kisérlelek, • Pllol ACE és az ACE A Bletchley Park hivatalosan befejezte a tevékenységét. Turing visszatén az egyetemi életbe. Olimpiai szmtu hosszútávfutó volt. benne volt az angol olimpiai csapatban is, de megsérult és lemaradt az 1948-as londoni olimpiáról. Turing ugy döntött, hogy 1945 és 48 között. a Teddingtoni National Physical Laboratory-ban megépíti Anglia (ugyancsak elsőnek mondott) kiserleti számitógépel (46. ábra), il Pilol ACE-I (Automatic Computing Engine), majd ezt követően a véglcges gépet, az ACE-I. Turing egy olyan gépet akart építeni, amely programozással aritmetikai müvelcteket tud végezni, alkalmas k6dtörésre. adal-fájlokat lehet vcJe kezelni, és a géppel snkkozni is lehel. Rövidített kifejezésekkel o lyan utasítás-rendszert tervezett, ami már egy

47. ábra. A Pilot ACE a múzeumban

egészen egyszeru programnyelvnck volt tekinthető . Turing nem volt elégedett a gép építésének a fo lyamatával, mert azt vette észre, hogya mérnöki munkára már szinte semmi befolyása nem vol t. Turing valójában nem is akart a hardvcr mcgoldásokba beleszólni. csak a szoftver khánalmakat közvetiteIle a gép (hardver) tervezői és építői felé. Közben aktív clméleti tevékenységet is végzett, bar a National Physical Laboratory ezzel nem értett egyet, mcrt azt szerelle volna, ha Turing nem a számit6géppel foglalkozik. Ennekellenére Turing tanulmányokat jelentetett meg a

46. ábra. A PIIoI ACE

RT ÉK '13

programozasr61, a neurális hál6kr61 és a mesterséges inteJligenciáTÓl, sőt a neuroJ6giár61 es a pszichológi áTÓl is. Turing - Charles Babbage iránti tiszteletböl - nevezte a gépeit .,Engine"_nek, hiszen Babbage a bevezető­ ben említett két gépét - is így nevezte. A teddingtoni gépek elsősorban a Turing gép elméletét voltak hivatottak bizonyítani. A Pilot ACE-t Turing 800 elektroncsövel épJlclle, soros gép volt, a müveletvégző egységhez egy viszonylag kicsi, 128 szavas higany késleltető müvonalas operatív mem6ria csatlakozott. I szó 32 bitct tartalmazott. A memóriát később 354 szóra bövílellék, 1954-ben csatlakoztattak hozzá egy 4096 szavas mágnesdob háttér memóriát. A gép 1955-ig müködött, amikor leszerel lék és atadták a Science Müzeumnak (47. á bra). A gépnek - DEUCE néven (Digital Electronic Universal Computing Engine) - 1955-bcn az English Elcctric Co.

48. ábra. Az Englísh Eleetrie DEUCE

169

egy kereskedelmi változatát is megépítette (48. ábra). A:z English E1cctric gépben az aktív elem 1450 darab elektro n cső volt. Az operatív rnemóriája ugyancsak higanyos művonal az clső változat 384, mig a második 608 darab, 32 bites szót tudott tárolni. Háttér tárolóként egy 8192 szavas mágnesdobot használtak. A géphez 2 darab katódsugárcsöves display-t kapcsoltak. Ez volt az első, Angliában sorozatban gyártott számítógép, amiből ősszesen 33 darab készült. Az utolsót I 964-ben szállították. Az ACE-ről Hari)' Douglas Huskey, az ENIAC egyik szakembere, aki segített Turingnak Angliában, a következőket irta: "Ki kell emelni. hogy az egyszerű gép minden itt tervezett számítógépnéi bonyolullabb kódrendszer alkalmazásátteIle sziikségessé. " Ehhez Hermann H. Goldstine a következőket ruzte hozza: "Az ACE bonyoluit logikája nem meglepő. minthogy maga Turing is előnyben részesitetre a logikai lÍpuslÍ gondolkodást a mérnöki munkában. Az általa jOl'asolt komplexitás bizol/Yos szempontból VOI/Zó. ugyan hosszu táVOli mégsem bizollyult gyümölcsöző­ nek, és a természetes kiválasztódás halálra ítélte. " Goldstine ezzel a megjegyzésével arra célzott, hogy Turing az ACE gépét, mint a Mauchly és Eckert tervezte és építette amerikai ENIAC-ot, egyetlen egyetem vagy pedig kutatóintézet - nem beszélve az iparról- nem másolta le. Az ACE teljes értékű változatát 1958-ban mar Turing nélkűl fejezték

nagy sebességű sz.amítógépekhez. Ez a módszer stabil volt, így ezt az algoritmust implementálták nagy sebességű számítógépeken. Turing hazatérte után nem csak ismét megvizsgálta a módszert, hanem egy tanulmányt is irt, végeredményben az angol és az amerikai tanulmányokban a szerolők hason ló eredményre jutottak. Max Newman ! 948-ban meghívta Turingot a Manchesteri Egyetemre és felajánlotta a Számítógép Laboratórium igazgatóhelyettesi beosztását, amit Turing cl is fogadot\. Elhagyta a National Physical Laboratóriumot és ettől kezdve Manchesterben, az Egyetem MARK I számítógépének a szoftverjén dolgozott (49. ábra). Turing irta a MARK l-re az első magasszintü programnyelvet. Elméleti tevékenységet is folytatta. az egyik írását .,Tudnak-e a gépek gondolkodni" címmel jelentette meg. 1950-ben írta meg .. Számitógépek és intelligencia" (Computing Machinery and Intelligence) című másik munkáját. Ez az utóbbi irása 1950-ben megjelent a .. Mind" című lapban is. Ekkor alkotta meg a gépek intelligenciáját tesztelő programot vagy módszert, a Turing-teszte\. 1952 és '54 kőzött a biomatematika érdekelte, elsősorban a morfogenezis (az Új magyar Lexikon szerint a morfogenezis a szervek alaktani szerkezetének és működésének változása az

egyed- és törzsfejlődés során). erről írta 1952-ben a The Chemical Basis of Morphogenesis e. eikkét. aminek elismeréseként Royal Society-ben fel1ownak (tudományos tagnak) választották. Mint matematikust és a számelmélet művelőjét a Fibonacci számoknak a növényi struktúrákban való előfordulá­ sa érdekelte. Turing üldöztetése

Már cambridge-i éveiben is nyílt titok volt Turing homoszexualitása, de ezt Cambridge szabad szelleme tolerálta, pedig Turing szexuális hajlamát a saját neméhez nem is titkolta. Amikor a Bletchley Parkban egyik kolléganője Joan Clarke - gyengéd érzelmeke! táplált iránta. a hölgynek is elárulta, hogy ő a férfiak iránt érdeklődik. Manchester szigorúbb világában a homoszexualitást betegségnek, míg a művelését bűntettnek tekintették. Turing homoszexuális partnere, Arnold Murray, betöröket engedett be Turing házába, ezért a tudós feljelcntelle. A nyomozás során kiderűlt homoszexuális kapcsolatuk, ezért Turingot letartóztatták és vád alá helyezték. A bíróság az érvényes törvénynek megfelel ően az elkővctőt vagy börtőnnel, vagy kémiai kasztnicióval (hosszú hormonkezelésseI) büntette. Turing - beismerve tettét - az utóbbit választotta. A:z ügy folytatásaként Turing - nemzetbiz-

be. Turing l 947-ben volt utoljára Amerikában, ahol Neumann Jánost és Hermann Goldstine-t látogatta meg. Abban az időben azokkal a numerikus matematikai módszerekkel foglalkozott, amelyeket a gepi számítások programozására előnyösen lehetett felhasználni. Neumann és Goldstine két dolgozatot is írtak Gauss eliminációs módszeréről. amelyet lineáris rendszerek megoldásánál alkalmaztak. Turing is eppen ezzel a megoldással és a stabilitás kérdésével foglalkozo tt. Egy számítási módszert akkor lehet stabilnak mondani - itta - ha a kerekítési hibák (amik a gépi számifásnáJ mindig vannak, hiszen a gép véges hosszúságú számokkal számol) nem halmozódnak annyira, hogy lerontsák az eredményt. Neumann kiválasztott egy iterációs módszert, mint a legalkalmasabbat a 170

49. á bra. A Ferrantl MARK 1, jobbról Alan Turing RT ÉK '13

50. ábra. Alan Turing szobra a Sackvitle

Parkban, kezében a mérgezett alma tonsági okokból - a kódtöróknél még meglévő átlását is elvesztene, megkeseredett emberré vált, elhagyták barátai. A rendőrseg 1953-ban elkezdett nyomozni külfQldi kapcsolatai után is, vajon nem árulta-e el a binokában lévő titkokat. 1954. junius 8-án a lakásában a takarít6nöje holtan találta, egy ciánnal mérgezett alma volt mellettc. amibe beleharapott. Édesanyja szerint kémiai kísérletei közben, gondatlansagból került cián II kezére, amivel beszennyezte az almál. A közvélemeny egy része ezt a magyarázalol és a vizsgálatol. valamint a hivatalos velemenyt (az öngyilkosságOI) ncm fogadta el, az emberek azt mondták, Turingol meggyilkolták, nehogy fi kódtö res titkát elárulja. 1954.junius 12-én temették el. Éppen elmúlt 42 éves, amikor meghalt. Azt már csak az utókor gondolja, hogy Turing testével együtt rengeteg zseniális gondolat szállhatott slrba (SO. á bra). Csak 2009. szeptember II-én, 55 évvel késöbb(!) - társadalmi nyomásra - kén Turingtól bocsánatot Gordon Brown miniszterelnök a mindenkori konnány nevében: " ... a=ért a visszataszító bánásmódért, amelyben - alll/ak idején - a tu-

dóst a hatóságok részesítettek. es ez=e/ a halálba kergették. Tú/::ás Ileikül kijelenthetjük - mondta - hogy 7ilring Idemelked6 tevékellysége nélkül a máso· dik I'/'/agháború lijrtenete nagyon másként alakulhatot/ rolna. A hála, amivel neki tartazulIk, még bor::asztóbbá teszi azt az embertelenséget. amiben rés=e volt!" - fejezte be a konnányfö. Egy érdekes és igaz mondat Turing kollegájának, Jack Good-nak egy későbbi televíziós riportjából: "".ha a titkosszolgálat mar a ke::detektól tud Alall TuriIIg hOJnos=exualitásarol. mi elves=ítjük a háborút!" Arthur C. Clarke, valami hasonlót jelenlett ki a mesterséges intelligenciá· ról szóló könyvének az előszavában: "Milyen nevetséges, hogy Alan Turing, aki talán mindenkinél többel jámlt hozzá a szövetségesek gyöze/méhe=, a Bletchley-ben sohasem tett eleget a bi=tonsagi szabó/y::at e!Öirásai· nak. " Egy vélemény Donald Michie-tő l : ".,,0 biztonsági szo/galot egyáltaláll lIem aggódOl(, hogy homoszexlla/is emberek ~'annak a B/etch/ey park intézményeiben. ezek a rizsgálatok csak a ll. I'ilagháború utall ke=dödtek el. " Az utca embere. aki nagyon jól ismerte Turing háború alatti tevékenységét. sokkal egyszerűbben fogalmazott. A londoni Science Muzeumban Turing ACE gépe clött álltam, amikor megszólah mögöttem egy hang és a köve tkezőt mondta: "Alan TIIring nyerte meg a szövetségeseknek a ll. világhaborút, és mi -

51 ábra. Sackvllle Park, Turing em·

Segítsen % Ön is! RT ÉK '13

léktábla

Reményi István

52. ábra. Alan Turing karikatúra

ahelyett, hogy háftisak lettünk volna AlaIIt öngyilkossagba kergettük! ", majd megfordult és sz6 nélkül elment. Még arra scm volt időm , hogy megköszönjem a hallott információt. amit egyébként magam is tudtam. A SackvilJe Parkban Turing emlékét egy emléktábla őrzi (5 1. á bra), amin a következő felirat olvasható: ALAN MATHlSON TURING 1912-1954 A SZÁM íTÓGÉP-TUOOMÁNY ATYJA MATEMATIKUS ÉS LOGIKUS HÁBORÚS KÓOTÖRÖ AZ ELŐíTÉLET ÁLDOZATA

A szakma azért tudja, hogy ki volt Alan Turing, amit pl. a francia" Le.s Cahiers de Science & Vie" (Tudomány és Élet Füzetek) 1996. decemberi számának a címlapján lévő kép - ami a számitógép feltalálóit mutatja be - is jelez (RT ÉK 2012, 128. old.). A kép két szélén a legnagyobb mérelÜ pomékon balról Alan Turing, mig jobbról Neumann János láthutó; szerintem is ök voltak a világ számítógép-tudomanyának a legnagyobbjai. Az irás végén egy kitűnő Turing karikatúrával (52. á bra) búcsuzok el a kedves olvasóktól.

Rádióamatőr

Alapítvány

18226429-1 -43 Az il/apítványt támosatja

RAmOTECHNIKA

il

~Elektro~*1f" 171

Rádióképek retusálása Photoshoppal SImonesies László okl . villamosmérnök, slmoncs [email protected] Sokszor előfordul. hogy valahol/e/ényképezülIk egy fontos. regi \'agy értékes készülékeI, de csak ouholl vesszük ész-

re. hogy siralmas az eredmény. Ez megtörtel/hel mlÍzeumban. l1Iogóngyüjtemény fe/keresése esetélI I'ogy egy börze" fellelt különlegesebb darabba/. Bosszan/ó, ha nem sikerűl megfelefö szögben készíteni a képet és "bevillan "

a vokll a

tükröző

Jelii/eteken. Sokan

gondoznak, miiködletllek - a világ bármelyik tájáról megteldnthetó - virtuólis mlÍzeumot. és a web/apra szeretnék fellel/fli nehemy ritkább készülék fényképet. De mit lehetnek. ha hiányzik egy forgorógomb vagy más, /lem túl jOllfos alkatresz? Remélheló/eg egyre többen imak cikkeket akár a "Rádiótecnnikába ", akár a radiógylÍjtők lapjába, a .. Nosztalgia Radió Hírújságba " a régi I'evő­ készülékekről, azok szerkezeti és esztétikai kialakitásáról, hiszen ezek ma már ipar/ör/éneti és iparmtlvészeti emlékek. A c:ikkekhez kapcso/ófJó képeknél nem árt. ha e/tl/djuk ,,/üntetlli" a hátteret és a használa/ közben kele/kezeli sérl//éseket, és kisséfazonirozzuk a készülékekel, Magam is készítettem az II/óbbi időben szamtalan eseményen fotókat. Mióta tligitális fényképe::.ógéppe1 auto/natam kapcso/I'(I villog/ainak a fotósok. közöttük én is, nenl sajnaljuk. százasáva/ készítjük a képeke/o Meg kell vallanam. a körbevágás. a háttér eltávolítása utáll is csak lO%. amelyeken nem kellell utólag I'(Ilamit korrigálnum. Mint/ezekhez nyújt segítségei az Adobe cég .. Photoshop " nevzi programja, amellyel egy korábbi cikkben mar foglalkoztunk I j, de az igazi erŐ.s­ sége elll/ek a programIlak a képek alakítása, re/usá/ása. ezért IIWSI e2eket a képességeitl1lutatjuk be sok példáml illuszrl"áfl'a. A cikkfolytatása lehetne az előző évkönywkben olvasható Radióesztétika sorozatnak, hiszen szebbé, esztétikusabbá tesszük a kedl'enc rádióinkról készült képeket,

r

Bevezetés Az Adobe Photoshop nagyon hasznos es sokat rudó, személyi számítógépen, Windows alan futó grafikus program,

172

amelyet az újabb verziókban állandóan bövítenck és tökéletesítenek, Az a celunk, hogy aki csak nehány fotó rerusálásá! akarja elvégezni, annak ne kelljen a programot ismertető 500 oldalas könyvön átrngnia magát [2]. Bizonyithatom, hogy nem könnyü olvasmány, alapos elsajátítása jó néhány hónapot igénybe vesz. Az ismertetett nlUnkához nincs szükség a legújabb programverzióra, a régebbi programok képességei is megfe l előek, és ezeket lényegesen olcsóbban be tudjuk szerezni. A szerző az Adobe Photoshop 2003-as megjelenésű 8.0-ás magyar változatát használja. Ugyancsak nincs szükségünk a program minden elemének ismeretére, ezért a cikk elején a Photoshop számunkra legfontosabb rulajdonságait ismertetjük. Aki már dolgozott a Windows kellékek között található Paint, vagy más grafikus programmal, sok mindent ismerősnek fog találni. A Photoshop ezeknél sokkal többet rud. Megfelelöcn illusztrálva sorra vesszük a rádióképek alakításanak legfontosabb módszereit. A háttér eltűnle­ tésétől a hiányzó részek pótlásan keresztül a nagyon gyakran előforduló perspektivikus hibcik javításáig. A programra jellemző, hogy ugyanazt a műveletet többféle eszközzel tudja végrehajtani, vagyis a képhibát többféle módon képes javítani. A legegyszefÜbbeket ismertetjük, és az olvasóra van bízva, hogy melyik szimpatikus, melyiket alkalmazza.

A program rövid Ismertetése Azokat a programelemeket, amelyeket gyakran fogunk használni, érdemes előre megismerni, ezzellerövidíthetjük a műveletek leírását. Minden esetben fotózott, szkennelt vagy más programból importált - kész képen dolgozunk, ezért a program olyan részeit, mint az "új kép létrehozása" árugorhatjuk. A fájlkezelés eszközei (megnyitás, mentés, nyomtatás) és a szerkesztési műve­ letek (kivágás, beillesztés, másolás) ismertek más Windows programokból, ezekkel nem kell foglalkoznunk. A cikkben a fómenük neveit félkövér, a választott eszköz, almenü vagy müvelet nevét dőlt betükkel nyomtat-

ruk, a müködtetendő jelek közé tettük.

billentyüket

Képerny6 A program behívása után a képernyőn megjclenik legfólül a menüsor, ez alatt az eszközbeállító sáv, balra az eszköztár, amely számunkra a munkavégzéshez szükséges eszközöket tartalmazza. Az Ablak menüben állíthatjuk be, hogya képernyőn mi látszódjék és mi nem, az előbb említett eszközök, az opciók néven kapcsolható eszközbeállító sáv és a képernyő alján látható állapotsor, ahol a kép és a fájl méretéről kaphatunk információt, és hogy milyen rnüveletet hajthatunk végre a kijelöli eszközzel. Ajobboldalon látható paletuíkm ugyancsak itt lehet kiválasztani,

EszkÖZÖk Szinte minden művelethez használjuk az eszköz/árat. Az eszközök négy kategóriába sorolhatók. Legfelül vannak a kijelöl6 eszközök, alatta a festöeszközök, a harmadik csoport a szöveg es toll eszközök, a negyedik a meglekilllö eszközök. A nevek a csoportba tartozó eszkőzök feladatát mutatják. A legtöbb eszközikon jobb alsó sarkában egy apró háromszögel látunk, amennyiben ilyenekre kattintunk, az ikon alatt egy lenyíló listában több hasonló eszköz találliató. A kijelölő eszközök közül a legtöbbször a lasszóra van szükségünk, azon belül is a sokszög lasszórG. Ennek scgitségével a kiválasztott képrészt sok apró kattintással tudjuk kijelölni, az egyes kattintások között a program egyenes vonalakat húz. Amennyiben körbejártuk a kijelölendő részt, vagy kettőt kattinrunk, egy villogó keret jelzi a kijelölt részt. A gyors kijelölés vagy varázspálca a színck alapján végzi a kijelölést, tapasztalatom szerint nem mindig vezet eredményre a használata. Ebben a csoportban találjuk a mozgalót és a vágót, az előbbi segítségével áthelyezhetjük a kijelölt vagy beillesztett részt a kép egy másik részére, az utóbbival körbevághaljuk a képet. A második csoportba a festóeszközök tartoznak. Ezek közül legtöbbször RT ÉK '13

az eC.~e/e/, a radír! és a fe.wekes vOdről fO&Juk használni. A funkciókat az eszközök nevei mUlatják, a méretek és egyéb paramétereinek beállítására az eszközbeál1itó sávban van lehetőse­ günk. A klónozó belyegtő is nagyon hasznos eszköz a kép hibáinakjavításánál. A szőI'eg is toll es=kő=ö!rre akkor van szükségünk, ha va lamit imi vagy rajzolni akarunk. Az alakzat eszközzel előre definiált fonnákat lehet a képre felvinni. A meglekimő es=kö=ök között olyan fontos dolgok vannak, mim a nagyító, amelyalapcsetben (kör közepén egy + jel) kattimásra nagyít, lenyomása mellett (- jel) kicsinyít. A hh a nagyított képen a tárgy mozgatására való, ez bánnely eszköz használata mellett gombbal átmenetileg elöhívható. A pipetta színmimát vesz aITÓl a pomr6l, ahová kattintunk, és ezen túl ez lesz a festószin (lásd a két négyzetet ez alatt a csoport alatt!). A mércére ritkán van szükségünk, ennek segitségével pomok távolságát lehet a képen lemérm. Az eszkőzök alatt található két négyzet az aktuális fes/őszínt és a háttérsz;", mutatja. Alapértelmezésben fekete és fehér, de a munka során ezeket sokszor fogjuk módosítani. A két szín felcserélhető a kis nyilaeskára, az alapszínek viss.laállíthatók a kis négyzetekre kattintva. Az es;:kö=beállí,ó sáv tartalma a kiválasztott eszköznek megfelelöcn változik. az ecset kiválasztása csetén pl. beáJlithatjuk az ecset méretét. kijelölö eszközöknél lágy peremet biztosíthatunk a kivágott resznek.

Menük Azt a képet, amelyen dolgozni akarunk, a Fáj l menü talfózas sora segítségével lehet megtalálni. Erre kellőt kattintva megnyitottuk azt a fe ldolgozáshoz. A munka végeztével II közismer! mentés vagy a me"tés máské"t sorokat használhatjuk. A kép nyomtatasát ugyanesak: innen tudjuk megoldani. A viss=atérés almenü segítségével mindig az utolsó elmenten képhez térhetünk V1SSza.

A Szerkesztés menü legfontosabb része a viss::al'onas. mert ha valamit elromoltunk, az utolsó müveletet ennek segitségével visszavonhatjuk. Ugyanebben a menüben találjuk a kijelöli reszek alakitásához szükséges a/akitás és szabad alakítás sorokat. ezekkel a kije-

ATÉK '13

lölt és beillesztetl réSzek átméretezhetorzÍ1hmók és elforgathutók. A további menük már a Photoshopra jellemzők, ezért a Windows alkalmazóknak nem lesznek ismcrő­ sök. A Ké p menüre sokszor lesz szükségünk. A színmódok közül többnyire 3Z ROB módban dolgozunk, de itt válthatunk sdirkeárnyalatos képre. Sok lehetőséget találunk a korrekciók almenüben: színigazitásra, automatikus színés kontrasztbeállításra, színcserere használhatjuk. A legtöbb feladathoz csúszkák tartoznak, ezek elmozditásának hatását a képen azonnal láthatjuk. Regi, kifakult képek színeinek helyreállitásánál nagyon hasznosak . Ugyanebben a menüben tudjuk a raj zv:lszon méretét beállítani es a kepet elforgami, tükrözni. A Réteg menü rétegek paleuál'Ol együtt arra szolgál , hogy a kép fólőtl egy átlátszó rétegen dolgozzunk, mialatt a kep a háttérben helyezkedik el, anélkül, hogy az eredeti képet megváltoztalnánk. A rétegek palettát az Abla k menüben lehet kijelölní. majd a Réteg menüben kattintunk az lij almenüre és rétegre. Az előtünő kis ablakban adhatunk nevet az új rétegnek. Apaleuában jelölhetjük ki, hogy melyik rétegen dolgozunk és melyik réteg(ek) látható(k). A Kijelölés menü a kij'előlö eszközöket egészíti ki azzal, hogy fordí/O li kijelölést. vagy a kijelölés megszüntetését adhatjuk meg. vagy módosithatjuk a kijelölés területét. A Szűrö menü sok olyan trükkös megoldasra ad l ehetőséget, amit nem gyakran fogunk használni, bár a régi rádióképeket nem árt néha kicsit életlenebbé tenni. A Nézet menü segítségével tudunk nagyÍlani és kicsinyíteni, és elhelyezhetők l'Onal=ók, segédl'Onalak és racsvoIlalak . A megjelenítés almenübcn állítható be. hogy megjelenjenek-e a rácsvonalak és a segédvonalak. A I'ona{;:ók hatására megjelennek a rajzvászon oldalán és a tetején a vonalzók. Vonal úgy húzható, hogy rákattintunk valamelyik vonalzóra és húzzuk addig, amig a megfelelő vonalzóosztásra esik. A felvelt segédvonalat esak a mo=gató eszközzel tudjuk máshova helyezni, de eltávolítani az extrák törlésévellehet. Az igazítás a segédvonalhoz rögzíti az újonnan elhelyezell elemet. Az Abla k menüt már többször emlegellük, mert itt lehet a palettókat megjeleníteni és elrejteni. A legfontosabb palellák a már említett retegek, az tők. dömhetők,

ecsetek, amelynek segítségével a használandó ecset alakját és sokfele egyéb paraméteret tudjuk beállítani, az elő=­ mény. amellyel a képen végzett összes müveletet végig követhetjük, és visszatérhetünk bánnely korábbi állapothoz. Akarakterr szövegírás esetén, a szín palettát a szín kiválasztásához használhatjuk. Csak a már haladó szi ntet elért olvasók figyeimét hívjuk fel arra. hogya Photoshop program mcgváltoztatását a Szerkesztés menü beállÍ/asok almenüje scgítségével végezhetik.

A képek javítása Akarhol fotózunk, a készüléket körülveszik számunkra érdektelen tárgyak, személyek. Ezeket el kell a képröl távolítani, és ez mindig az első lépés. mert a további müveleteket is befolyásolják a zavaro elemek a háttérben.

A háttér eltávolítása Az ilyen jellegű képeknél, ahol egy eszköz bemutatása (akár reklám vagy más okból) a cél, nincs szükségünk olyan háttérre, amelyen nem odatartozó dolgok vagy személyek láthatók. Ugyanakkor a legtöbbször nincs lehetöségünk fehér vagy egyszínü hánér mcHet fényképezni a készülékeket. A zavaró hátteret tehát el kell távolítanunk. akár folyóiratban, akár egy honlapon szeretnénk a műszaki eszközün· ket bemutatni. A fájl méretének csökkentése érdekében pedig célszeru a készülék körbevágása. Az I. képen látható "Szuper Szelekt" detektoros készüléket egy bör.lén fényképeztem 2006-ban. Az ilyen szögletes készülékeket a sokszög lasszóval jelöljük ki (az eszközbeállító sávon /agy perem: 5 keppo"tot állítunk be), az első kanintás utan körbehúzzuk a vonalat és minden saroknál pontosan a képre illesztve kattintunk, amíg nem záródik a kijelölés. A Kijelö lés menüben választjuk a fordított kijelölésI, majd gomb nyomására eltünik a hánér. Képünk még nem tökéletes, dc egyelőre megelégszünk a háttér eltávolításával (2. kép). Nem minden esetben ilyen egyszerű a kijelölés, men a sokszög lasszó használata nem ajánlott pl. ellipszis vagy kör alakú hangszórók esetében. A 3. képen látható hangszórónál, amelyel Körömi Imre gyújtötársunknál fényképeztem, először az ellipszis a/akli kijelölő keret eszközt alkalmazzuk. Akkor

173

.,

i -

-

~

I

,l

·

b II

··

. ~.

,'- -

',"._

""-.;

.

1. kép. Szuper Szelekt

2. kép. Körbevágott Szuper Szelekt

3. kép. Eredeti hangszóró

4. kép. Körbevágott hangszóró

lesz eredményes a kijelölés, ha kb. a kört magában foglaló négyzet bal felső sarkára kattintva indítunk. A talp kijelölésére ismét a sokszög lasszót alkalmazzuk, csak a két kijelölés egyesíu!sére végig nyomjuk a billentyűt. A további lépések azonosak az clöbbivel ( 4. kép). Szükség eseten a kijelölés! módosithatjuk a Kijelölés menü módosítás és kijelölés alakítása parancsaival. Vannak esetek, amikor több ellipszis alakú kijelölés! kell alkalmaznunk ugyanazon a képen. Az 5. képen látható műszert Borody Huba barntomnál r6nykepeztem. Először a műszer felső reszén, majd az alsó részen alkalmaztam az említett kijelölest, majd a sokszög lasszót . Az első kijelölés után végig használnunk kell a billentyűt (6. kép). Arra figyeljünk , hogy a kijelölés alakítása a teljes kijelölesre hat! Az ilyen világos háttér mellett a háttér eltávolítása csak akkor szükséges, ha pl. nem akarjuk, hogy az árnyék látszódjék. Egyszínü háttér esetében megkisérhetjük a varázspálca eszköz használatát. A varázspálcát a háttéren alkalmazzuk, a tolerancia értékét 20-ra választjuk. Ez a módszcr még akkor is célszerű, ha utána a radír eszkö=t is be kell vetnünk. Kinagyitott képen dolgozzunk, ne féljünk aitól, hogy belemdírozunk a képbe, mert a pipetta/ecset kombinációval a kép kis rl!szlete könnyen javíthaló!

A képek javítása festéssel

5. kép. Huba műszere

6. kép. Huba múszere körbevágva

-

7. kép. Radiometer műszer

174

8. kép. Radiometer műszer javítva

Egyszínü fa+, fém- és bakelitdobozok képeit könnyen javíthatjuk festéssel. Ezekre mutatunk néhány példát. Kedvenc - meg ma is használatos - müszc+ rem a dán RADIOMETER cég "Multimeterje" , de a korabeli szokás szerint a leltárorok óriási számokat fcs+ tettek rá IClörölhetetlenül, ezen kívül kezdett rozsdásodni is (7. kép). A hátter eltávolítása után az ecsel eszközl választjuk, célszeru előtte mcgnagyíta+ nunk a képet. Az eszkőzbeállít6 sávon beállítjuk a szükseges ecsetmerelet, "ormál módot, 100% áttelszöséget (hi+ bás fordítás, helyesebben átlátszatlanságot!) es IOO% foly atást. Ajavítandó rész mellett lenyomásával színmintát vcszünk a pipeuával, majd átfestiűk a hibás részt. Amennyiben meghagytuk a mű s zer kijelölését, nyugodtan festhetünk a kép szélén, nem kenjük össze a hátteret (8. kép ). RT ÉK '13

javíthatjuk a Ké p/korrekciók/színezel-lelÍlelfség segítségével. A kép változasait figyelemmel kísérhetjük, ha be van jelölve az elölnézel négyzct (10. kép). Bakelitdobozoknál a törést cs ragasztási hibákat lehet eltávolítani festéssel.

A képek javítása bélyegz6vel

9. kép. TRT Olimpikon CD-n

10. kép. TRT Olimpikon Javítva

11. kép. Standard RX CD-n

12. kép. Standard RX Javítva

a klónozó

A felületek ritkán egyszinüek, ezért nem mindig tudjuk az ecset eszközt használni. A klóllo=ó bélyeg=ö eszközzel nagyobb felületeket tudunk másolni a hibás vagy hiányzó részrc. Ehhcz mintát veszünk a képböl, és ezt kattintással .. bélyegezzük" tetszöleges felületre. A beállítás azonos, mint bánncly ecset esetén. A bemutatáshoz az említett CD-ROM készülékgyüjteményböl vettem a Standard RX képet. Látható, hogy hibás a homlokfelület, a talp és nem eredeti a hangszór6selyem (ez ut6bbival most ncm foglalkozunk). Kijelöljük a dobozt, megnagyítjuk a képet és kattintunk a klónozó bélyegző eszközre. Az eszközbeállitó sávon nem használjuk az igazított beállítást. a töb· bi módositható paramétert a festesnél leirt módon hagyjuk. Az ecset nagyságát és alakját a másolni kívánt területnek megfelelöen allítjuk be. A mintát az gomb lenyomása melletti kattintással vesszük. A megfelelő hely fejJé húzva az ecsetformát. bárhol kattinrunk, látni fogjuk, hogy nem csak a kívánt színt, hanem a fa erezetét is to· vábbvitte a bélyegzö. A készülék talpát festéssel javítottam, ehhez célszerű kijelölni a talpat, lágy perem I képpont beállítás mellett. Fényfolt csökkentése

13. kép. Orion AT 501 tv

14. kép. Orion AT 501 tv javítva

A Telefongyár ,.Olympic·' készülékéböl valószínűleg nem maradt sok példány, mert az általam sokat emlegetett CD-ROM-hoz [3] csak egy elég rossz állapotú készülékröl készült kép (9. kép). Próbálj uk meg ezt fcljavitani. A hátteret in nem távolítjuk el. de érdemes a készülékeI körbejelölni, és a

munkához világosabbá tesszük a képet Képlkorrekciók/szimek, vagy KépI korrekciók/fén)'erö-kom rasz/ segítségével. A csúszkákal addig allítjuk, amig jól látszanak a furnérozas vagy a fesles hibá i. A további lépesek azonosak az elöbbiekkcl. A müvelet befejezéséül vehetjük kicsit sötétebbre, vagy

RTÉK'13

A legtöbb kepet vakuval készítiük, ha nem megfelelök a fényviszonyok. Ennek megvan a veszélye, hogy a felénk esö fényes felületek "bevillannak". Sík felületek esetén van lehetőségünk 01dalról fényképezni, de pl. muzeális TV-k képernyői majdnem minden pozid6ból erös fényfohOl mutatnak. Példa erre a 13. képen látható Orion AT 50 l-es tv, amelynek fényképezése során nemcsak a képernyő, de az elötte levö plexi és a káva is bevillanI. A fényfoltot vagy teljesen eltüntetni, vagy csak csökkenteni szeretnénk. ezért minden esetben más módszert alkalmazhatunk. 175

A kép perspektívájának megváltoztatása

15. kép. Standard 48

16. kép. Standard 48 Javítva

17. kép. 8elga rádió

18_kép. 8elga rádió gombokkal

Első lépesként a háttér eltávolítása után ti kép perspektivikus hibáját javí~ loUam (lásd később), majd a sokszög lass=ó eszközzel kijelöltem csak a dobozI (a plexi részt lenyomásával kivontam a kijelölt lerületböl). Ezután már lehet kíserletezni a dobozon látható fényfol! csökkentésével. mert bánnit teszünk, a változtatás csak a dobozon jelenik meg. Előszőr egy 30%-os ánetszöseggel festünk , majd Ké p/korrekciókA'óllozarok (legalul) bejelöljük a csúcsfényeket, csúszkát durvára állítjuk, kattintunk a sötétebb képre és OK. A fenyfolt kellően sötétedett. A teljes

dobozt világosíthatjuk a Ké p/korrekciók/szilllek eloszlásgörbe jobboldali csúszkájának behúzásával. A plexin látható fényfoltot festésse l és a klónozó bélyegzövei tudjuk eltávolítani, miután kijelöltük a dobozon belüli részt (most a képernyő a kivont terület). Utolsóként a kijelőlt képernyőt vesszük munkába. A Kép/korrek;ók/sz/lllek módszerrel most nagyon sötét lesz a kép, ezén egy szlirőt választunk. A Sz űrőléletlenilo/Gausz élellenitéssel a fényfolt elkenödik és halványul anélkü!. hogya képernyő sötétedne (14. kép).

19. kép. Standard Lord 1.

20. kép. Standard Lord 2.

176

Amennyiben nem tudunk elég távol menni a képünk témájától. jelentős perspektivikus hiba keletkezhet. A 15. képen látható Standard 48 típusú készüléket néhai Fehérvári Kálmán barátomnál fényképeztem. A készülék a szekrény tetején volt, így a kép alulról és oldalról készült. Az ilyen jellegli hibák javítását az teszi lehetövé, hogya Photoshopban a kijelölt képet tetszőle­ gesen lehet lorzítani. A háttér eltávolítása utan meghagyjuk a készülék kijelölését, Eszközöklvonalzók segitségéve! két vízszintes és függőleges vonalat huzunk a készülék köré a könnyebb tájekozódás érdekében, majd a Sz erkesztés/alakitás /Iorzítás után megjelenik egy huzható sarok és középponlokkal bíró kerel. Ezeket tetszőlegesen mozgathatjuk, húzhatjuk, amig a készülék oldalai a vonalakkal közel párhuzamosan állnak be. A lorzi/ás helyett a perspektivát akkor használjuk, ha az egyik sarok mozgatásával a masik sarok elmozdulását azonosan akarjuk állítani. A doboz képét még apróbb feSléssekkel és bélyegzéssekkel javitottam (16. kép).

A hiányzó alkatrészek HPót/ása ~ Bosszantó, ha amiatt nem tudjuk készülékünket egy honlapon vagy folyóiratunkban, esetleg az Egyesmetünk által kiadott albumban bemutatni, men hiányzik egy forgatógomb, a hangszórómes egy dambja, vagy nem eredeti a hangszóróselyem mintázata. lIyen esetben is segit a Photoshop.

21. kép. Standard Lord 1. Javítva

RT ÉK '13

22 kép. TRT KF

erösítő

23. kép. TRT KF

erösítő

felirattal

Érdekes kialakítású a 17. képen látható, a II. világháboru alatt Belgiumban gyártott kis készülék, de valahogy pótolni kellene a két hiányzó forgatógombol. Szerencsére az egyik megvan, igy lehet másolni. A háuér eltávolítása után itt megszünteljük a kijelölés!, majd nagyítás után az ellipszis alakú. kijelölö eszközt választva kijelöljük a meglévő gombot. Amennyiben nem sikerül elégj61: Kijelölés/kijelölés alakítása paranccsal pontositjuk akijelölést, majd KijelölésJlágy perem és legalább 5 képpontot állítunk be. Szerkesztés /máso/assal vágólapra helyezzük a gombot, most már lörölhetiük akijelölést, Szerkesztés/beillesztéssel valahol a kép közepén megjelenik a gomb. amit a mozgat6 eszközzel a helyére illesztünk. A másik gomb elhelyezéséhez a Szerkesztés/beillesztestól ismételjük a műveletet (18. kép). A középső gomb mögötti tábla fcliratáb61 (P.O. G.O.) tudhaljuk, hogy ez volt a hullámváltó, és valószínüleg nem

ilyen volt a gomb, de hát csak az ismert hiányzó alkatrészeket lehet .. pótolni". Kicsit komplikáltabb, de másik képről történő másolással is lehet átvinni hiányzó dolgokat. Két albumban is megjelent a Standard Lord készülék képe. A 19. képen látható fotó Szécsényi Lajos (Debrecen) gyűjteményéből származik, és a [4] albumból szkennelt képen az eredeti hangszóróselyem kissé megfakult. Roszoly Pál kispesti gyüjtötársunk viszont készittetett egy eredeti mintájú selymet [5] (20. kép). Errő l szeretnénk átmásolni a mintát az első albumban látható készülékre. Nagyitás után az ellipszis alakú kerel/el kijc1öljük a másolni kívánt ábrát, majd a Kijelölés/kijelölés alakítasa, vagy a Szer k esztés/alakitas/tor.!Ítás segitségével pontosan illesztjük a hangszóró selyem széléhez akijelölést, . Szcrkcsztéslmentéssel a vágólapra helyezzük a madárkat és behivjuk az e l ső albumban lévő készüléke!. Szerkesztés/beillesztés után a mozgató eszközzel a helyére húzzuk a képet,

24. kép. Ariola keretantenna

25. kép. Ariola keretantenna felirattal

ATÉK '13

majd Szerkesztés/alakitas/tonítas segítségével fedésbe hozzuk a két hangszóTÓselymet. Amennyiben kb. azonos felbontású a két kép, a beillesztés könnyű , ha nem, az utolsó lépesnél (torzítas) többet kell kisérleteznünk. A müvelet alatt kapcsoljuk be a rétegek palettát (Ab la k/rétegek). mert a program a vágólapról más rétegre illeszti be a képet! Mivel mindkét réleg látható, ezt csak a palettáról vesszük észre. Mentés előtt a palettán a rétegek összeolvaszlasal jelöljük ki (21. kép).

Felirat készítése Ha nem akarjuk, hogy illetéktelenek az általunk készített képet bármilyen üzleti célra felhasználják, lássuk el felirattal, így az interneten vagy bánnilyen más formában közzétett képeinkkel nem tudnak a hozzájárulásunk nélkül visszaélni! A feliratokat nem a képek fólé, mellé vagy alá készítjük, hanem úgy, hogy azokat ne lehessen eltávolítani. A tanulmányozás! és az esztétikai élvezetet nem zavarja, amennyiben a felirat halvány, áttetsző. Vízszintes felirat

A 22. képen egy igazi ritkaságot látunk. a telepes tri6dás korból (húszas évek második fele) a Telefongyár ,,négylámpás", gyárilag behangolt, fémdobozban árnyékolt KF erösítőjét. A korabeli reklámok "Vitax tetraformer" négylámpás középrezgésszámú erösitöként ismertették. A képet festéssel és bélyegzéssel kicsit feljavíto«am. A fe lirat annak a gyüjtőnek a nevét örökíti meg, aki ezt az eszkőzt "lelte". A felirat készitéshez a "T" szöveg eszközre kattintunk. Megnyitjuk az Abla k/rétegek palettát. Látható, hogya program automatikusan külőn rétegre helyezi a feliratot, ezt a megjelenö T betű mutatja. Az eszközbeál1ító sávon beállíthatjuk a betűtípus! (Arial), betű­ stilust (Bold), betűméretet (pontban) és a szöveg igazitását (balra) a szövegbefoglaló dobozban. A mellette lévő négyzetre kattintva kiválaszthatjuk azt a színt, amely halványítva is jóllátható mind az eszközön, mind a háttéren. Az ív fólött látható T bernt fogjuk használni, de a ko.rakterlbekezdés palettára egyelőre nincs szükségünk. A fémdobozon megnyitjuk a befoglaló keretet, ezt tetszőlegesen igazíthatjuk a sarokpontok.kal. A karakterek méretét mutalja a villogó kurzor, ezután beirhatjuk a kívánt szövegel. Amennyi-

177

27. kép. Hangsz6rómlnta 26. kép. Philips " Kínai Kalap"

bcn nem fér el, vegyük hosszabbra a befoglaló keretet, vagy kisebbre a bemméretet. Most kattintunk rá az emlitett ív fólött látható T betűre, megjelenik a szöveg törde/ese párbeszédablak. Ennek segítségével ívesre vagy huflámosra stb. tehetjük a szövegel, de tonítást is viheTÜnk a szövegbe. Utolsóként az áttetszöséget állítjuk be (50%), hogy látható legyen, de mégse zavaró a szöveg. Ez a rétegek palettán állítha tó be. Ugyancsak irt, ajobbra néző nyilra kattintva választhatjuk a ré-

egy ftiggöleges befoglaló keret jelenik meg, és fólülről lefelé írhatjuk be a gyűjtő nevél. A kertel tehetjük a szoborra, mert a szöveg tön/elése és az íw~~' beállítás után a szobrot a felira t kikerüli (25. kép). A rétegstílusokat azért nem alkalmazzuk, mert általában a szöveg kiemelésére lennének alkalmasak, nekünk meg ez nem célunk.

Két valós feladat

Esztétikai élmény is a 24. képen látható Radione gyártmányú ke retantenna, amelynek közepébe egy akt szobrot helyeztek. Kicsit ki szeretnénk emelni a szobrot, ezért azt kijelölve világosabbra vesszük ( Kép/korrekcióklszintek) úgy, hogy eloszlásgörbe jobb oldalához húzzuk a fehér háromszögel. A kijelölést megszüntethetjük. A függőleges szöveg eszközt választjuk és egy élénkzöld szint. Most

Eddig fiktíveseteket ismertettem abból kiindulva, hogy esetleg valaki retusálni szeretné képeit. Most két olyan példát mUlalQk be, ahol valós feladatot oldottam meg a Photoshop program segítségével. A kö vetkező képünk a Phil ips 2016 tipusszámú, a maga korában olcsó, egyszeru hangszóróját mutatja, beceneve a ,,kínai kalap" (Chinese hat) volt. Mivel a membrán teljesen védtelen, idövel sok beszakadt, tönkrement. Amennyiben a keret és a meghajtó szerkezet ép maradt, jogos kívánság a szines membránt pótolni. Kóger Lacinak volt eredeti fényképezhető példánya (26. kép). A munkát a következő módon végezhetjük. A képen a téglalap

29. kép. Kápolna hangszóróház

30. kép. Javftandó minta

tegek összeolvasztásár a mentés (23 .•'p).

előtt

Függ61eges felirat

178

28. kép. Saját hangszóró kijelölő eS2közzel az azonos megvilágítású részen kijelölünk egy téglalap formájú részt, majd Szerkesztés/másolas segitségével ezt vágólapra helyezzük. EZUlán bezárhatjuk a képel és Fájl/uj képet hozunk létre. A program kéri a méret megadását (pixelben), mill iméterre valtunk és a fekvő N3-as méretet adjuk meg (297 x420 mm). Jól tesszük, ha bekapcsoljuk az Ablak/ré/egeket, mert a program miden Szerkesztés/beilles=tés után megjelenő téglalapot új rétegre helyez. Ennek az az előnye, hogy amelyik réteget kijelöljük, azt a téglalapot tudjuk a mozgalo eszközzel arrébb helyezni. Annyi téglalapOl helyezünk a lapra, amennyi a teljes felületet befedi. A további műveletek előtt a

rétegeket összeolvasztjuk. A téglalapok oldalai hithatók a képen, ezért ezeket a klónozó bél)'eg=ő eszközzel kell eltüntetnünk. Nagyméretű ecsetet, szón módot és 50% altelsző­ segel állítunk be. Addig bélyegezünk tcljesen véletlenszerűen véve a mintákat «all», amig ezek az élek már nem látszanak. Amennyiben meg vagyunk

31. kép. Javított minta

RT ÉK '13

elégedve a hangszórómintával, elmenthetjűk (27. kép). Lemezen elvittem a fájlt egy olyan helyre, ahol tudtak Al3-as kartonra nyomtami (ha van lehetőségűnk, matt kartont válasszunk). A nyomtatás után megszerkesztettem a kup palástját (pont kiadódik az Al3-as méretböl) és kivágtam a membránt, az összcszercles utan a szélét barna filecel fogtam le. A kész hangszórót a 28. kép mutatia. Mivel más gyűjtöknél is elöfordulhat hasonló hiány, segítségként a fájl a rádiógyűjtök honlapjárólletöhhetö [6]. A másik eset. Hozzájutottam egy lepusztult hangszór6dobozhoz, amelybe utólag egy szakszeTÚtlenül megépített amatőr vevőt építettek be. A doboz elején egy elég érdekes, 3 mm-cs rétegelt lemezből kivágott, de töredezett minta volt látható (29. kép). Szerettem volna a képet közzétenni az QRADIQ levelező listán , hátha felismeri valaki ezt a jellegzetes mintát, de ez e l őtt illett a hiányzó Tészeket a képen pótolni. A munka menete a következő. Világos belső hátteret biztosítunk a minta

számára egy karton beillesztésével, és a továbbiakban erről készített fotón dolgozunk (30. kép). A külső háttér eltávolítása után a képet jelentősen megnagyítjuk, hogy a középső gyűrüből kiinduló elágazásokat könnyen ki tudjuk jelölni, ezek a ..karok" elvileg azonos méretűek, ezért egy meglévö elemből tudjuk másolni. Három .. balos" kar hiányzik és egy ,jobbos", ezért a kijelölést egy hosszU karon úgy végezzük, hogy csak egyszer kelljen tükrözni! A melllés után a kijelölés! megszüntetjük. és a réregekröl se feledkezzünk meg! A beillesztés után a kan mozgatjuk úgy, hogy az egyik vége nagyjából a helyén legyen, majd a Szerkesztés/alakhás/forgatás után a keret közepén látható forgáspontot arra a pontra húzzuk. amelyik a helyén van. A kar másik vegét most be tudjuk forgatni anélkül, hogya másik vége elcsuszna, . Valószínü, hogy minden karnál többször kell a mozgató eszköz és a forgatás művelet között váltani, amíg a kar a végleges helyére kerül. A jobbos

kamál meg beillesztés után egy Szerkesztéslalakitás/tükrözest is végre kell hajtanunk (3 1. kép). Remélem. hogy cikkemmel több gyűj­ adtam ötletet ahhoz, hogy retusált képekkel közzétegye gyűjteményé­ nek értékesebb darabjait egyesületünk folyóiratában vagy egyéb kiadványaiban. tőnek

roda!om; Simonesics László: Müszerskála készi· tése Adobe Photoshop progam segítségéve~ RT 201117-8. 2. Carla Rose. Kate Binder: TarlJljuk meg az Adobe Photoshop CSJ használatát, Kiskapu Kft. 2008. 3. Rózsa Sándor: A magyar vev6készUlékek kataJ6gusa, CD-ROM., a Postai és Távkózlési Múzeumi Alapftvány kiadása 4. Beszél6 dobozok, Jászberény, RMK Nosztaiga Rádió Egyesület kiadása, t

200' 5.

Beszélő dobozok és képek, Kispest, Varga László Zoltá" 2007. 6. A Nosztalga Rádió E9yesület honlapja: WNW. nosztaJgaradio.hu

,

Ma!~i~~a~t~Mt ~·~t,,~~~a i~ !~1 ~~~~1O

ARÁDIÓTECHNIKA ~l~mf~~~~~~ E'VKO·· NYVE ~l~~~~n~~!~~~~ ~ jVII

~él~~~~~~~t '94, '95, '96, '97, '9B, '99, '00, '01, '02,'03, D~U~~ ru " i~~~ml~l '04, '05, '06, '07, 'OB, '09 kötetek közül ~~I~u n [!:J tl1~~~,, ~, o~J. 1 db csak 490 Ft-ért, a I , ~m, ~' O

~dmMlar@rnijiovil~n~

'10, '11, '12 kötetek közül ~W~r~l~ www.radiovila~.hu 1db 890 Ft-ért kapható. r~l/!ax: ~·~OOL

RT ÉK '13

179

Antennaközösítő szűrőkapcsolások Bus László okl . villamosmérnök , [email protected]

Ebben a közleményben egy. a feledés homályába keriilt vag}' talán mostohán kezelt témál'al fogunk foglalkozni. Ez nem is csoda. hiszen a digilális lechniko térhódításának korát éljük, ami e/kezdődött a műholdas telel'íziózússal, ahol az egyes mzisorok közvetlen (kódolallon) vog}' közvetett módon (kódolt) való elerésb jeleIIlette. Ezzel egy idő­ ben kialakult egy új" iparág o,, a mühoIdas rendszerek telepítésére specializá-

lódolt társaságok köre. A fejlődés trendje és az igenyek rendszertechnikailag egy olyan igényt teremtettek, hogy a "/liho/das és a földi sugárzasu programokat egy rendszerben összefogva lovúbbiwlk az előfizetők Jelé. Napjainkban a közvetlen vagy a kö=vetett elérés kérdéser a kábelrelevíziós társaságok programcsomagok wilasztásának lehetöségével, valamini a tv-készülékhez tartozó dekóder (set top box) kódkárfJ'ájávaloldolták vagy oldják meg. A terjeszkedés tovább folytatódott a szórakoztató elektronikai iparban és ennek eredményeként különféle készülékekjelentek meg a hazai és nemzetkö-

L2

-o

Ime, a eikkirás idején (20 12 tavaszán) a hazai "analóg/d igitál tv-helyzetkép": a) Jelenleg még analóg m űsorszó ró adók üzemelnek a VHF ll l. és az UHF lY. sáv nem teljes részében. b) Magyarországon a fó ldi d igitális tv-adásokat 2008-ban kezdték meg az UHF lY. és Y. sávban. A sávhatárok tekintetében az átállás val ószín ű leg nem fogja érinteni az UHF IV-es sávot (470-582 MHz). A k ésőbb iekben UHF V-ős sáv fe l ső határa változni fog, mivel a késöbbiek fo lyamán az európai országok 790-862 MHz-ig szélessávu mobi lszolgáltatást kivánnak bevezetni. Tennészetesen ez Magyarország vonatkozásában is kötelezettséget jelent. c) A VHF III . sáv jelenleg az analóg tv-adások és a 2008-ban indult digitális

K;

FCl ..lL>

C, C2 <>----!I--~-H-----'

UHF

1. ábra

VH F

Ll

L2

R

VHF

~

Ll

~

,

fól dfelszíni rádió műsorszórás (T- DAB = Terrestrial - Digital Audio Broadcasting) céljára, 223-tól 230 MHz-ig foglalt. A sáv sorsáról később születik döntés, mivel az európai országok nagy részében ennek a sávnak a jövőjéről még nem döntöttek. d) A CCCIR URH sáv (87,5-108 MH z) egyelő re továbbra is FM rádiómüsorszorásra van fenntartva. Közleményünkben a szürőkapeso­ lásokat az emlitett változtatásokhoz igazodva állitottuk össze. Itt jegyezzük meg. hogy a digitális átállás a vevő­ rendszer kü\- és beltéri elemkészletét (antennák, k özősitőszürők, e rősítők stb.) nem befolyásolja. A közösi tőszürők - vagy más néven szürőváltók - egyedi- és közösségi vevő­ antenna-rendszerek építőelemei , amelyek azonos vagy más sávban üzemelő müsorszoró adók jeleit fogják őssze illesztett lezárások mellett. Vételtcchnikában a rendszerimpedaneia 75 ohm, mivel ez az érték adja a legkisebb csillapítást. Vevőan ten na-re n dszerek telepítése során bevált gyakorlat, hogy több csatorna (tv- és rád ióműsor) jeIét egye/len koaxiális kábellel továbbítsuk a vevőkészülé k (ek)hez. Az imént említett rendszenechnikai felépítést frekvenciamll/tiplex rendszernek nevezzük. Ez más megfogalmazásban annyit jelent, hogya vevő készüU:khez menő kábelen egy i dejűleg tőbb m űsorcsatorna (adó) frekvenciája van jelen. A teljesség kedvéért említjük meg a kábelnwltiplex rendszert, ami azt jelenti, hogy minden egyes műsorforrás jeIét külön kábelen visszük a vevőkészülék­ hez. Ez a rendszer struktúrájából adó-

zi piacon. Ilyenek például a digitális rádió, digitális tv, valamint erre a technj/wra épülő fe/vevő és lejátszó \'Ogy csak lejótszó késziilékek egész sora. A digitólis technika" terjeszkedése" elérte a fo/di tv-músorszorást is. Az analóg adók lekapcsolcisának végső határidejét a músorterjesztés és a digitális átállás szabályairól szóló törvény (LXXIV/ 2007) larta/mana, aminek értelmében az átállás 2014. /2. 31-évelfog befejezŐdn i. Ezzel egy korszakváltás történik az adáslechnika ten'iletén: analógról digitálisra, azaz a DVB-T-re (Digital Video Broadcasting- Terrestrial = digitális foldfe/színi televízió sugárzás) történő átállássa/. Ezen új technika elő­ nyei, röviden: előfizetői szempontból jobb képminóség. a szo/gáflatók tekintetében a rendelkezésre áIJó frekvenciasáv(ok)jobb kih aszmí/ása.

l2

~Cl

R Cl

----o Ki, Hibrid

R

I..l-

----o

=

R 22 ...27

1

l3

UHF

~~

<>----!

---'---

13

=, - 1

~~

R 'ii"+T Zo

UHF

C2

<>----!

a)

7,' "

b)

2. ábra

180

RT ÉK '13

t táblázat

IL

VHF

Pozíció

3. ábra UHF

1

UHF

A változat

B változat

L1

7,5 menet

5 menet

-

l2

7,5 menet

5 menet

-

L3

-

-

3 menet

C1

33 pF

10 pF

-

C2

-

-

2,2 pF

c3

-

-

2,2 pF

Megjegyzés: L1, l2 magátmér6je 5 mm; L3 magátmér6je 3 mm, légmagosak, huzalátmér6: 0,5 mm CufZ (forrasztható zománc). C1 kerámia tárcsa, C2 és c3

VHF

kerámia cseppkondenzátor

d6an és nem gazdasagossága miat! nem

terjedt cl a vétcilcchnikai alkalmazásokban. Távolsági vétel cselén kisszinru (néhányszor 10 Jl.V nagyságrendű) jeleket veszünk különféle zavaró frek· venciák mellett, ezért jó minőségű kábelek alkalmazása szükséges. A koaxiális kábeleknek az alábbi kritériumokat kelllcljesiteni:

C3

VHF +UHF

4. ábra

-

kis csillapításúak legyenek. kiilsö nagy- és kisfrekvenciás

-

zavarokkal szemben megfelelő védettséget nyújtsanak, időjarásállók legyenek, ne legyenek nedvszivók.

I

e l ső részében az LC-elemekből felépiilő , 2-4 bemenetü

rc. Az ismertetés

verziókat ismertetjük, majd a második részben pedig a ferrites , kettes teljesítményoszt6nak (hibrid) közősítöszü­ TÖként való alkalmazását mutatjuk be. Az ismertetésre kerülö szíirökapcsolások epitöe/emei egyoldalas nyákleme:en kerülnek bejorrasztásra, a nagyfrekvenciás szereléstechllika kÖI'etelmenyeinek megfeleloen! A: alkalma:011 konden:ótorok mindegyik SZIíról'á /lOzalnól keramia tipusok a tekeresek légmagosak.

es

Két bemenetü, 1. változat Működés

-5. ábra

.

~,

.,

U"'

.

~,

L....:._~~

__~..J ...,

6. ábra

RTÉK '13

Vételtechnikában többnyire habosított polietilén (PE) érszigetelésüt használnak, mivel ennek kisebb csillapítása van, mint a vele azonos méretü, tömör PE-nek. Gyártástechnológiailag a zavarok elleni védettség problémája alufóliával körü l veli egy-, vagy kétszeres szövesü rézszövet ("harisnya") készitésével megoldon. Az időjárásállóság kérdését fekete (karbonozott) köpenyü kábelek használatával oldják meg. A kis csillapítás habosítással érhető el, ami történhet gázzal vagy vegyi úton. Vegyi úton habositon polietilén téTSzerkezete csomós és a dielektrikum nedvszívó. A gázzal történő habosÍlassai a polietilén nem nedvszívó és a térszerkezete sem válik csomóssá. A koaxiális kabel csillapítása több tényezőtől fUgg: a frekvenciától, a szerkeze tétől, a hő mé rsék l cnől , az elöregedésétöl , a vastagságától és a hosszától. Levezető kábelnek a gyakorlatban 07 és 08,5 mm közötti habosított polietilén dielektrikumú terjedt el. E kitéTÖ Ulán rntérünk az egyes közősítőszürő változatok ismertetésé-

El. a konfigurá.ció egyszeTÚségénél fogva különösebb magyarázatra nem szorul, VHF és UHF sávtijelek közősíthe­ tök vele. Kapcsolástechnikailag ezt LC elemekből á116 T-tagú (hannadfokú) alul- és felüláteresztö szürő ősszekap­ csolásával realizáljuk, melynek elvi kapcsolása az I. és a 2. ábrá n láthat6.

Elkészítés, bemérés Az alapáramkört egy 45x38 mm méretű nyáklemezen készíthetjük el. Ennek fóliarajza a 3. ábrán, míg az alkatrészeinek beültetése a 4. ábrán látható. A 2. ábrá.hoz tartozó 50x45 mm-es nyáklemez két készülék vagy két lakás müsorjellel való ellátásara szolgál. FóIiAzatát az 5. ábra, míg alkatrész-beültetését a 6. ábra mutatja. A szürőelemck (tekercsek, kondenzátorok) beültetése a f6liás oldalon történik. Mindkét kapcsolás e1emértékeit az I. táblázatba foglaltuk . A táblazatból látszik, hogya VHF sávra egy A és B vállo:atot készítettünk. Az A változat 108 MHz-ig 181

7. ábra

(C-URH) alkalmazható, míg a B változat 250 MHz-ig. A szűrök behangolása vobulátoros műszerrel történik (ez lehet hálózatanalizátor, Polyskop stb.). Ekkor az egyik bemenetet 75 ohmmal lezáljuk, így nem tud hamis rezonancia kialakulni, másrészt a bemérésnek üzemszerii viszonynak megfelelően kell megtörtennie. A csillapításmenet beállítása a tekercsek meneteinek széthuzásával, összenyomásával történik. A behangolt szűrő tekercseit méhviasszal vagy más műanyag alapu ragasztóval rögzítsük. Az elöbbiek szerint hangoljuk be a másik szűrőrészt. A 75 ohmos lezárást most a mar behangolt szűrőrész bemenetére forrasszuk, ennek hiányában 0,6 W-os I %-os 75 ohmos ellenállás is megfelel erre a célra. A behangolt szű­ rők csillapításmenetét a frekvencia ftiggvényében a 7. ábrán látjuk. A 6. ábrán pirossal ellenállásos változatot mutatunk be, míg feke lével egy korszeriibb, ferrites teljesíttnényoszt6sl. Az egyszeriibb, ellenállásos változat a hasznos jelet 6 dB-ici, a ferrites kiviteli forma 3 dB-Ici csillapítja, erre a közleményben még visszatérünk. Ez az átviteli karakterisztika szempontjából azt jelenti, hogya 7. ábrán megadott karakterisztikák 3, illetve 6 dB-lel a mínusz énékek felé tol6dnak cl. Műszerezettség hiányában L I, L2 és LJ induktivitásokat az l. táblázatban

találhat6 menetszámmal és magátméfŐvel forrasztható zománehuzallal (CufZ) elkészítjük. Az L l és L2 tekercs hossza 12 ... 13 lrun legyen, míg az LJ tekercs meneteit szorosan egymás mellé tekercscljűk . A két szélső menetet annyira huzzuk szét, hogy ezek a nyáklemez felületén feküdjenek. Ezzel megtörtént a felüláteresztö rész .. behangolása". A femláteresztő szűrő -3 dB-es pontja 400 MHz környékére esik (lásd a 7. ábrá t). Ez utóbbi variációI ott alkalmazhatjuk, ahol a jelszint elég nagy, köriilbelül l mV (60 dB.uV). A közösítő szőrők általában padlás vagy szabadtérben üzemelnek, ezért a zán, dobozos konstrukcióI alkalmazzuk. Szabadtéri üzemeltetés esetén a doboz anyagának biztosítania kell az időjárásvédettséget és a megfelelő mechanikai szilárdságol. Házilagos készítésnel kettős doboz formájában oldjuk meg ezt a problémáI. A külső doboz illeszkedési helyeit kenjük be sziloplasznal , igy vizhatlanná tesszűk a konstrukcióI. Padlástérben való elheIyezéskor elegendő egy doboz, ennek konstrukciója mechanikailag stabil legyen. A doboz anyaga lehet bármilyen műanyag vagy 1,6 mm-es, egyoldalas nyáklemez. Ennél a verziónál a fóldfólia ilyen jel1egü kialakítása mian javasoljuk a bejövő és az elmenő koaxiális

kábelek végeit anyáklemez fóliázatá· hoz illeszkedően kialakítani és beforrasztani. Természetcsen koaxiális csatlakozókat is használhatun k, ebben az esetben célszerii megkülönböztetni a bemenetet akimenettől: példáullesyen a bemenet koaxiális hüvely (KOHU), a kimenet koaxiális dugó (KODU). En-

9. ábra

Cl KI

..

LJ UHF

C2

C3

~ 8. ábra

182

10. ábra. lU X és Y pontok földelve!

RTEK'13

•

L1

dB O

t--_..

-3 -5

------

____ ,/.UHP ___ _

, :,

.10

Be

,

UHF~

-20

L.

r 5pS C2

11. ábra

nek eldöntését az Olvasóra bízzuk, igenyének és Ichctöségeinek megfelelöcn. Minlcgy 2S mm magasságú doboz megfelel a célnak.

Két bemenetú, 2. változat Működés

A bemutatásra kerülö közösítő az [980-as évek eleje tájékán közkedvelt epítöclemnek számított. Az elsö példányok RIT (volt NDK) gyártmányokként kerültek a piacra. A szüro\áltó elektromos helycttcsitö kapcsolása a 8. ábrá n látható, ami megegyezik az I. változatéval. Ennek a variációnak érdekessége, hogy mind az alul-, mind a fclülátcrcs:tIÖ rész kapcsolási elemei (tekercsek és kondenzálorok) nyomtatottómmköri tcchnikával készültek!

Elkészítés, bemérés A80x40 mm bcfogla16 méreru nyáklemez a 9. ábrá n látható. A "beültetési" rajzot a 10. ábrá n adtuk meg. Az antennaközösítö esi Ilapitás-karakterisztikáját ll. ábra mutatja. A diagramból látható. hogy ez a változat szerényebb paraméterekkel rendelkezik, mint az előbbi elrendezés. A diagramban láthat6 a két csillapitás-karakterisztika metszéspon~a. Ezt a metszéspontot kereszteres; fTckvenciának nevezzük. Ennek frekvenciának mindig az üzemi sávokon kívül kell esnie. Akkor van egy szűrő j6l méretezve és behangolva. hogyha a ke resztezési frekvenciához tartoz6 csillapítás értéke minél nagyobb. A tapasztalatok szerint jó gyakorlati ertéknek bizonyul a keresztezési frekveneiához tartozó 12 ... 14 dB-es csillapítás. Ebben az esetben az egyes szűrötagok úgymond "nem látják" egymást. Az áramkőr nagy előnye, hogy a nem f61iás oldalon 00,7 ... 0,9 mm-es rézhuzallaltörténő átkötések után (lásd

L5

Ic.

C3 5pS

OpS ..J....

.VHP

J

+---,:t.:""/ "-:!:""----;::--''''''''~~_ 100 300 500 700 I (MHz)

RT ÉK '13

L3

l2

,r ~

I

-lS

-25

~

L6 C5,, 3

C6 IpS

L7

LO

C7 IpS

:F~'

cs

L9 1pS

-i

C~L2p4

" 12. ábra

a ID. ábrát) üzemképes. A közösítószúrő két bemenetc úgy van kialakítva, hogy a balun aszimmetrikus oldala hozzácsmlakoztatható a Be-X és a Be- Y pontokhoz. Mivel napjainkban a szalagkábellevezetökábe\ként való alkalmazása már nem használatos, így ezzel az csellel nem foglalkozunk. A bemeneteltre és a kimenetre célszeTÜ kábclesen csatlakozni, ezért a bejövő és a levezető kábel végét ennek megfelelöcn alakítsuk ki. Ennél a megoldásnál doboz anyaga műanyag vagy egyoldalas nyak lehet, 20 mm-cs magassaggal.

Két bemenetű , 3. változat Működés

Egy olyan konfigurációt mutatunk be, amellyel az UH F sávot két részre oszthatjuk. Ennek a gyakorlati kérdésnek a megoldására több variáció kínálkozik. Mi ezek közül az alul-tfe l ü l ateresztő megoldást választottuk. Azért. hogy minél kisebb legyen a nem használható frekvenciasáv (holtzóna), ezért mind az aluláteresztö, mind a fe l ü l áteresztő részt 9-cd fokúnak választottuk. Az elvi kapcsolás a 12_ á brá n látható. Az UHFl bemenet a VHF+ U HF sávú, a

másik bemenet (Ul1F2) csak az UHF sávba eSŐ jelek fogadására alkalmas.

Elkészítés, bemérés A szüTÖegység nyákterve a 13. á brá n látható, a panel mérete 70x40 mm. A beültetési rajz a 14. á bra szerinti. A szűrök elemeit anyáklemez fó liás oldalán rövid lábakkal forrasszuk be. A közösítöszürőt építsük dobozba! A doboz anyaga 1,5 vagy 1,6 mm vastag egyoldalas nyáklemez is lehet. Ha ónozott vaslemezből készítjük, akkor a mechanikailag stabil kivitel erde· kében a lemezvastagságol 0,4 ... 0,5 mm-nek válasszuk. A keret rajza a 15. á brá n, a fedél- és alaplemez rajza a 16. á brá n látható. Abeméretezett dobozke ret rajzán készítsük CI :I koaxcsatlakozók furatál. Ezután készítsük el a dobozkerctet és forrasszuk rá a koaxiális csatlakozókal. A nyáklemez be- és kimeneti fóliaszigctérc feküdjön fel a koaxcsatlakoz6k belső ere, és igy for· rasszuk hozzá a nyákhoz, majd a keret oldalaihoz. Ezután ültessük be a tekercseket és a kondenzátorokat. Célszerű a bemeneti és kimeneti koaxiális csatlakozókat megkülönböztetni, igy például a bemenet legyen KOHO (koaxiális hű-

13. ábra

183

2. táblázat

Pozlcló- Megneszám

l1, lS

vezés

MagMenetátmér6 szám [mm]

2,5

lég· magos tekercs,

l2-l4

3,5 4,5

huzalátmérő

lS-LS

O,5mm , Cu(f)Z

2

2

14. ábra

6

~

!

•

•

,.

715

25

=* :3 x 610

-

L2

!

y r-"= ly !

'''Forruz!va !

r____ Élesen hajlftva

"

.r

C2

10

c,

e3 206-

27

.l

15. ábra

Alap' és fedölap

42

3

16. ábra

•

dS

.,.~ ·oo

." ."

---------..,.::-~:::_=1,-C-:-:-,,-:-: - -:":--

,, , ,,,

·25 l-c.,,-~~~~c..-""~-c!c+ 100 300 500 700 800 I (MHz)

1l ábra

184

vely), míg a kimenet KODU (koaxiális dug6). Femdoboz eseten a magasság 30 mm legyen. A dobozkercten úgy merctezzük be a koaxcsatlakoz6k helyét, hogya nyáklemez síkja 10 mm-re legyen a doboz alsó szélétő l , ígyabemért szűröket a felh elyezett fedél kapacitása nem fogja elhúzni. A szűröegység bemerese vobleresen történik. A nagy fokszám miatt itt nem lehet receptet adni arra, hogy az egyes tekercseket milyen mértékben húzzuk szét. A tekercsek hangolásához célszerűen valamely fóliamentes nyákdarabkát vagy műanyag lemezkét használjunk. Az egyes tekercsek meneteit felvaltva húzzuk szét, illetve nyomjuk össze. A hangolást addig kell végezni, míg a 17. ábrán látható karakterisztikAt kapjuk. A bemérést az aluláteresztö résszel vagy a felülátcresztövel kezdhetjük (a másik bemenet 75 ohmmallezarva). A diagramból jóllatható, hogy az egyik szü rő áteresztő tartományában a mási k szűrőne k nagy zar6esil1apítása van, így ezek "nem látiák" egymást. Annak érdekében, hogy az aluláteresztö résznek közel 1 dB-es csillapítás ingadozása legyen, mindkét szűröreszt aszimmetrikussá tettük (lásd a 12. abrát). A közö-

18. ábra

19. ábra

.---L-

VHF2

Kj

VHF1

20. ábra

RT EK '13

4

30

R>rrasztva!

3xll10

~. -

- .-

n/,; mm Lv . 0,5

1-", w

_ .I- '"

4 x élesenL

i

hajlftva

~

-'" '" '"o

~ -( ~-

33

OL L3

UH'

o

Et>-

+

32

2

2'

I

L4 C .. Spi

CS Spi

KI

LS

(TV lll)

V-ös sáv nagyobb része) is beközösithelo vele Ennél a variáci6nál is a VHF sávok szétválasztását alul- és felülateresztő szűrővel oldjuk meg, melynek elvi kapcsolása a 18. ábrá n látható. Az alulátcrcsztö rész fokszámát tckimve negyedfokú, ami egy induktív-

~

CS 2p2

c, '"

""" ~ "

31 5

M

C,

(C-URH)

2t ábra

Alap- es fedOlap

l2

""" "

és egy;;r- lag soros kapcsolásilból áll. A n-tag kapcsoláslcchnikailag egy Cauer-tagnak felel meg. A fclü láteresztö hannadfokú T-tag, melynek kereszt-

co

"

24. ábra

ágában egy soros (szívó) kör van. A fe lüláteresztö rész átviteli (csillapítás) karaktcrisztikája eltér a konvencionális fclüláteresztö szűrők csillapitásmene· tétől. Ez abból ered, hogy az alulát· eresztő rész kapacitív tagjaival a felü láteresztö rész szivókört képez, aminek a rezonanciafrekvenciája az

22. ábra

sítőszűrő

tekercsadatait a 2. táblázatban találjuk meg.

Két

bemenetű ,

4. változat

Múködés A következőkben egy olyan szürökapcsolást mutatunk be, amely elsősorban VHF sávú jelek közösitésére alkalmas, dc ;:az UHF tartomány egy része (az

a dB O -3 -10

25. ábra

c:-::-.:---__.--- ___ /=:-;=="'2

-20 -30

Elkészítés, bemérés

-40 -50 -60

UHF tartomány v·ös sávjába esik. Ez· zel kapcsolatban annyit érdemes megjegyezni, hogy egy rezonáns kör a reze.. nanciafrekvenciája felett induktív jellegü, mig az antirezonáns kör rezonanciafrekvenciája fólött kapacitív jellegü. Ez azt jelenti, hogy a soros kör rezonanciafrckvencia felett egy induktivitássaI. a párhuzamos kör rczonanciája felett egy kapacitással helyettesíthető.

-

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 f MHz 23. ábra

AT ÉK '13

A közösÍlöszűrö elemeit 35x30 mm nagyságú nyáklemezre forrasztjuk. A nyomtatási rajz a 19. ábrán, az alkatrész-beültetesi rajz a 20. á brán látható. Szintén a dobozos megoldást választottuk. A dobozkeret rajzát a 21. á brá n adtuk meg, az alap- és fedőlap rajza a 22. á brán látható. A doboz anyagára,

185

VHF1 Be

VHF2 Be

vel választjuk el az elóbb említett két sávtól. A sávszűrö egy "T' kapcsolású elrendezés, ahol a hosszagi soros rezgőkörrel allítjuk a savszűrőt frekvenciában a kívánt helyre, míg a keresztági párhuzamos rezgőkörrel a két soros kör közötti csatolást. A csatolás mértékével egyúttal a sávszélességet is változtatj uk.

UHF Be

Elkészítés, bemérés

26. ábra elkészítésére, a ki- és bemenetek megkülönböztetésére valamint abemérésre vonatkozó leírást lásd az elözö változaInai! A behangolt közösÍ[öszürö csillapitás-karakterisztikájat a 23, ábrán diagramban adtuk meg. Az alulátereszlő rész csillapításmenete (1) a zárósavban Cauer-jellegű. míg a (elüláteresztő szű­ rő csillapitás-karakterisztikája (2) eltér a szokásos felmátercsztő jellegtől. A működési részben ismertetett ok miatt a felmátercsztő szíirö átviteli görbéjén egy leszívás látható. A kapcsolás felüláteresztő részének tekercsét oly mértékben húzzuk szét, hogya leszívás helye 108 MHz közelébe essen. Az aluláteresztö rész leszívásának helye 174 MHz környékén legyen. Amennyiben miíszeres bemérésre nincs lehető­ ség. akkor az L l, L2 tekercsek meneteit annyira nyomjuk össze, hogya menetek egymáshoz szorosan legyenek. Az L3 tekercs meneteit egymáshoz képest kb. I mm-re húzzuk szét. Az egyes szürötagok tekercsadatai az alábbiak: Ll 6 menet, L2 5 menel, L3 4 menet; mindhárom tekercset 05 mm-es magra készítsük. A huzal átméröje 0,5 mm CuZ vagy Cufz. (Ez utóbbiról a zománcrétcg a forrasztás soran .,feloldódik" , így nem kell külön a huzalvégeket azománctól megtisztitanL)

Három

bemenetű . 1.

változat

Működés

Az ismertetésrc kerülő variáci6ban a C-URH-t, a tv lll. sávot valamint az UHF IV-es és V-ös sávjá! közösítjük. A C-URH alul-, a teljes UHF sav beközö-

186

sítése felüláteresztővel, míg a tv lll. sáv sávszürövel történik. E két szürőtipuS I a két bemenetű közösítőknél már ismertettük, ezért bővebben a tv lll. sáVOi (174 ... 230 MHz) átvivő sávszűrő­ veI foglalkozu nk. A három bemenetü közösÍlőszűrő elvi kapcsolását a 24. ábrán látjuk . A tv lll. sávot sávszűrö-

A szűrőkapcsolás fóliázatát a 25. ábra. a beültetési rajzát a 26. ábra mutatja. A nyáklemez mérete 65 x 40 mm. Itt is a dobozos megoldáSI választottuk. (Az ezzel kapcsolatos tudnivalókat lásd a kétbemenetüek 3-as változat
30

~

r-

Forrasztval _.

3xlll0,t

al ~

N

--$

-

I

.--- .--- .--- .--- . l-

1/ I

/

4x é~sen hajlitva,,\'

N

~-

o

~1~ I I

415

Lv.: 0 .4 ...0,5 mm 30

ti.-

,

~

FOrrasztva!

bl

-I

3 x otO,1

~

N

-17

, o

Lv.: 0.4 ...0,5 mm

-

.---.---.---.---.

I

/

l/' '''~:~ hajlftva

_.

~t~ I I

i

415

27. ábra

RTÉK'13

Alap- és ""","p

r

1'): 1

ból láthatjuk, hogya YHF I bemenettel az alu l áteresztőnek és YHF2 bemenettel a sávszürönek S I d B az áteresztőirányú csillapítása, mig ez az UHF fclíi l áteresztőjénél: 1,5 dB ±O,5 dB. A sávhatárokat jelentő 3 dB-es pontok Y HFI-gyeljelölt szűrőnél 108 MHz, a Y HF2 jelű szúrőnél 150 ... 265 MHz cs az UIIF jeJünél 400 MHz. A közősí­ töszürö elemeinek értékét a 3. táblázatba roglalt uk. Visszlltérve a beméréshez: a sávszűrő behangolására "rcceptet" adni nem tudunk, kivéve az alul-, illetve a relü\áleresztö részI. Az alulátercsztőnél az L I és L2 tekercset annyira húzzuk szct, hogy a tekercsek hossza 12 ... 13 mm legyen; a rclüláteresztőnél a két szélső menet a nyák lemez rel ületére reküdjön.

~

m

42

,

":

z-

28. ábra 3. táblázat

Pozicl{).. Megne- Menet-

Ma.. ;

szám

vezes

szám

átm6ró [mm]

L1 , L2

lég· magos tekercs. huzal· átmér6 0,5 mm, huzal:

7,5

5

3

3

L3

'-L4, LS

I !

3

rő hangolását addig kell végezni, amíg 200 Ml-lz-re nézve közel szimmetrikus görbét kapunk (ezek a 3 dB-es pontok). A behangolt szűrők tekercseit méhvj· asszal vab'Y más müanyag alapú ragasztóval rögzitsük az elhangolódás ellen. HIl bemérés során ún. mérökábel szükséges, akkor a mérés körülményei által meghatározot!, legrövidebb kábelhosszt használjunk. A bemért antennaközösítő átviteli (csillapítás) karakterisztikái a 29. á bra mutatja. A diagram-

"

a

1..-VHF2 __ ....

-5

-10

,

\

I

\./

I

-20

.

\

I

-15

. .< / ,

I

/

\

/

./

UH'

\IH"

LS C7 SpI

100

200

2p2

"

I

~

ce

"

..

591

"

e.

"

mányra nézve. Ezzel ~-ra (sávközépi rrekvencia) közel szimmetrikus esillapítás-karakterisztikat tudunk beállítani n frekvencia ftiggvényében.

Elkészítés, bemérés A három bemeneru közösítő kapcsolásnak a róliarajza a 31. á brá n, az alkatrész-bcúltetési rajza a 32. á brá n látható. Az elkészítéssel, valamint a beméréssel kapcsolatos tudnivalók megegyeznek az e l őbbi három bemenetűnél leírtakkal, továbbá a nyák és a doboz mérete is megegyező, kivéve az RF csatlakozók furatozásfll a kereten; a Y HF2-es bemenet itt nem pont középre került (Id. 27.b ábra). E változat csillapításmenetét a rrekvencia ftiggvényében a 33. á brá n adtuk meg. A szürökapesolás clernénékei a 4. táb lázatban találhatók. 4. táblázat

MagMegne- Menetátmér6 vezé. azám [mm)

300

400

L'

lég-

L2, L3

magos tekercs,

L4

',

-25+-~'__~~~__~~__'~~~__~~-=~

O

ca

,

._ UHF . _._ . _ . _ . _ . _

~ -- "1 ----r --- - -- ----- -

-3

"

LA CS 2p2

szám

VHF1

L3

c,

L2

~

pozl.16-

dB O

c,

C4 12

30. ábra

Ebben a variációban is a C-URH ·t, a IV lll. sávO! valamint az UHF lY-es és Y-ös sávját közösítjük, dc a C-URJ-I és n tv III. sáv sávszűrőkkel , mig a teljes UHF sáv beközösítése relUláte resztő szúrővel tönénik. A három bemeneru közösítöszúrő elvi kapcsolását a 30. ábrán láthatjuk. A C-URH sávot (87,5 ... 108 MHz) átvivő sávszürő relépítése induktív bemenetével és kapacitiv kimenetével elté r a hagyományos sávszürö reIépítéstől. Továbbá abban, hogya két párhuzamos rezgőkör (L2-C2, LJ-CJ) nem azonos rezonaneiafrckvcneiájú. A két kör között felsö kapacitív csatolást alkalmazunk. Ezzel a megoldással viszonylag szélesebb fre kvenciasávot tudunk átfogni , kevés elemszám mal. A sávszürö induktív bemeneti és kapacitiv kimeneti tagjának me redekségnővelö szerepe van a sáv alatti és feleni záTÓtano-

7

(C·URH)

c, ...

U

Három bemenetú , 2. változat Működés

4

Cu(~Z

L6

I

\IH"

500

600

700

______ 800

LS, L7

huzal· átmérő

0,5 mm,

9

4 5 3 7

huzal:

fMH z L6

Cu(~Z

3

4 3

29. ábra

RT ÉK "3

187

VH"

oh c,

"

,

LS C2 SpI

VH"

l2

1"

C4 SpI

OJVVV'--I c,

"

" UH"

"C1,

VHF1 C-URH Be

VHF2 TVII!. Be

C7 ...L CB

CS IpS

3t ábra

'''' ''''

La

U~

UHF

Be

"

Ll

La

Ki

"

Cl20pa C140pa

-'

CIO 3

~~ll

",

'"

~

C"

, "" ",

Cl63

,C"

~

34. ábra

Négy bemenetü Működés

c3 J(;

32. ábra

Ebben, a 34. ábra szerinti elrendezésben a C-URH sávot aluláteresztö szű5. táblázat

Pozíció- Megne- Menet-

",ám

vez6s

",ám

Ll, L2

légmagos tekercs,

7,5

huzal-

3

L3,LS L4

Magátmérő

[mm] 5

7 4

átmérő

LS-l9

0,5 mm,

l 10-l12

huzal: Cu(f)Z

2

2

•

dB

.,o ·5

."

.,,;-h4-.J.!.~-i>--+--+--+" o 60 100 200 300 400 500 61>0 700 MHz

33. ábra

188

35. ábra

RT EK '13

•

".,• ~-f''t----- F''t -

.,

: ,

"

.

." .~

."•

/',

\ '

i I

------

\ .

\ j \

\1 j

,

100 200 300 .tOO !iOO 100 700 100 800 ~,

39. ábra UHFl

(Be4)

UHF2 (BeJ)

VHF2

(Be2)

VHFl

(Bel)

36. ábra 30

_. I-

~

Forraszt.fa!

_. I-

. _.-

_ . I-

\

4)[

/

~

-'~1~

I élesen

hajlftvA_\ I-

/

I I

i i

I

415

lv.: 0,4...0,5 mm

Hibrid, mint szé~ssávú közösítő 37. ábra

Alap- é, fedOlap

42

N

m

,

tanományt keneválaszlVa: a IV-es sá· vot sávszűröve! (UHFI be). az V-ös sávot (U HF2 be) felü láleresztö szűrővel közösítjűk. Az antennak özösÍlő-szürő egyes lagjait már lárgyaltuk a cikk folyamán, kivéve UHF/IV. tartományt sávszűTÖsen beközösitő reszét. A sávszűrő 465 .. .580 Mih-ig lerjedő tartománYI fogja ál (3 dB-cs pontok). A szű rökapcsolás 7-cd foku , és három hangoh körböl áll Ez a fokszám a megfe l elő vágási meredekséghez szükseges. A hangolt köröket párhuzamos rezgőkö rök alkotják, melyek egymáshoz felsö kapacitiven csatoltak es azonos rezonanciafrekvenciájúak.

Elkészítés, bemérés 38. ábra

ron keresztül (VHFI be). a tv III. sávol sávszűrösen (VHF2 be). míg az UHF

RTÉK '13

lemez 90 x40 mm méretü. A nyákrajzot a 35. abran, az alkatrész-beültetest a 36, ábrán adtuk meg. A dobozkeret rajza 37. ábrán. az alapés a fedőlap a 38. ábran lótható. A közösitő kapcsolás mércsi eredményét diagram ban ábrazoltuk, amit a 39. ábra mulat. A diagmmból látható, hogy a jól behangolt szüTÖknek kicsi az áleresztötartománybel i csillapításuk. Zácólartományban egymáshoz viszonyítva e legendőcn nagy a csillapításuk, igy .,nem látják" egymást. A közösitö· szúrö tekereseinek adatait az 5. táblázatba fog laltuk. Megjegyzés: ha a kereskedelemben nem férnénk hozzá 0,8 pF·os kondenzátorhoz, akkor a C 12 és C 14 csatolókondenzátorok egy 2 pF-os es egy 1,5 pF-os kapacitás soros eredöjével heIyenesithctök.

Itt is a dobozos megoldásI választolmk . A doboz anyagára, elkészitésére továbbá abemérésre vonatkozókat a ket- és három bemenetüeknél részletesen ismenenűk , ami ide is érvényes. A nyák-

Hibridnek, mint passzív építőclernnek a gyakorlatban többféle megvalósíIasi

r----<> , Kil

b)

Ki2

2

b

Bo

.i 40. ábra

189

Klt 1 - - - - -

.

~

-----

:3 Ki2 ~

~4

<>'Z,

2

U,~

.u

Bo

Z,

zo

_L..

41. ábra

fonnája van. Mi ezek közül most a 5zelessávu ferrites eszközl kÖZÖ5ítőszűrö­ ként mutatjuk be. Mielött rátérnénk ebben a funkciójában történő bemutatására, célszerunek tanjuk a működésével részletesebben megismerkedni. Működés

A hibrid az iránycsalOlók családjának egyik gyakran használt tagja, 3 dB-es iranycsalOlónak is nevezik (a szakirodalomban minkét kifejezés elterjedt). A továbbiakban a hibrid kifejezést fogjuk használni. A hibrid a bementérc kapcsolt RF teljesítményt q,'Ycnlő arányban osztja szét a két kimenete között, tehát teljesítményt felez. Mivel a 3, 4, 6, 8 felé osztó jelszétosztók hibridekböl épülnek fel, ezért ezt mint alapáramkört részletesen ismertetjük. A hagyományos transzformátor elrendezések nem alkalmasak nagyfrekvenciás célokra, mivel a tekercselesek (menctck közti) kapacitása rezonanciába lép a szórt induktivitással, és ez korlátozza a nagyfrekvenciás átvitelt. A nagyfrekvenciás transzrormatorok tekercseit úgy rendezzük cl, hogy tápvonalas szerkezetet alkossanak. Ezáltal a menetek közötti kapacitást beépítjük a vonal karakterisztikus impedanciájába, ily módon nem lép fel rezonancia. A többféle tekercselési mód közül a vi-

10

·7

6 ~:~;L:::,~t O

szonylag egyszerubb felépítésü változatot ismertetjük, amelynek vázlatos rajzát a 40.a ábrán adjuk meg, míg a 40.b ábrán ennek az elektromos helyettesítő képe látható. A hibrid működését a 41. ábrán követhetjük nyomon, ahol az egyes kimenetek illesztetten vannak lezárva. Az u, feszültségű belsőellenállásu generátor által szolgáltatott i árama a 2-es pontból az I (Ki l) és a 3 (Ki2) kimenetek felé folyik. A transzfonnátor tekeresein átfolyó áram el!cntétcs irányU, igy a két tekercs nem kerül egymással mágneses csatolásba. viszont a két tekercs között - az elrendezésböl adódóan - kapacitív csatolás van (lásd a 40.a ábrát). A 41. ábrából az is látható, hogya nagyfrckvenciás generátor által szolgáltatott teljesitmény a két kapu (kimenet) között egyenlően oszlik meg. A hibridnek a teljesítmény felezésén kívül eleget kell tenni az illesztés követelményének is. Az illesztés magyarázatához ismét a 41 . ábra szolgáljon. Az egyes kapuk 20 hullámellenállással vannak lezárva és az egyes tekercsek a 2-es pontra 2Zo impedanciát transzformálnak. mivel ezek ezen a ponton párhuzamosan kapcsolódnak, igyeredőben 20-t kapunk. A szélessávú átvitel érdekében fontos, hogy a csatolás minden frekvencián szoros legyen (egy-egy menet szorosan egymás mellett halad a csatolózóná-

43. ábra

44. ábra

ban), továbbá a transzformáló vonal impcdanciája széles frekvenciatartományban allandó legyen. Ezt az alacsony frekvenciákon a ferritmag nagy relatív permeabilitása (;.ir) biztosítia, mig magas frekvenciákon a csökkenő Pr hatását a növekedő frekvencia kompenzálja.

CuZ«l, 3

O

O

""~

o

, ~

~

JI

42. ábra

190

RT ÉK '13

10

31,5

t-M-

on. o>

-

-'" o

-+ _.-$

_ . 1-

Forrasztva!

25

-~

.~

d.,

.,

·2 ·3

--......

·4 ·5

'-'

i

25

100

4 X élesen hajlftva

1

________

300

-..........,... • 1 790' 1860 500

700

900 f MHz

48. ábra

45. ábra

Alap- es

~

.;

fedOlap

~J

:""

32

~

3

": 46. ábra

Elkészítés, bemérés

Hibridek céljáraj61 megfelelnek a gyű­ rü alakú ferritek egy-, vagy négylyukú kivitelben. amelyek jellcmzöjc, hogy magas frekvenciákon még mindig nagy ,u ,-rel rendelkemek. Az egykori .,Köporc" (Kőbányai Porcelán Gyár) gyarlmimyu N>200-as, négylyukú rerritmag választásával átrogható a VHFIUHF

sáv, amely a 40-'ől 862 MHz-ig terjedő frekvenciatartományt foglalja magába. A hibrid ferritmagja 2 darabból áll, és az előre levágolt 2 db 0.3 mm átmé· rőjű , 30 mm hosszu rézhuzal végeiról 3 .. .4 mm hosszban lekaparjuk a lakkrélegel, majd azt be6nozzuk. Az így elő­ készíten huzaldarabokból 0,5 mcnetes tekercsel készítünk a 42. ábra szerint.

Z,

IPh

Bé

Kil Zo

-<

~

Hibrid

SzinlmerO

47. ábra

RT ÉK '13

-'

Z,

r-...,....-.:-l

Hordozó panelként iu is egyoldalas nyákoI használunk, melynek mérete: 38.5 x30 mm. A hibrid fóliarajza a 43 . áb rán , a beültetesi rajz a 44. ábrán látható. A bcül!etés szintén a fóliás oldalon történik. A hibrid is a dobozos kivitelt kapta. A doboz anyaga lehet 1,6 mm-es nyák vagy 0,4... 0,5 mm vastag ónozott vaslemez. Mi ez utóbbit választottuk. A doboz rajza a 45. á brán látható, az alap- és a fedőlap rajza a 46. ábrán. Az elkészítell dobozkeretre forrasztjuk a koaxiális csatlakozókat. A bemenet legyen KODU (koaxiális dugó). a kimenetek KOHÜ (koaxifllis hüvely). A nyák lemezen kialakitott szigetekre forraszljuk a koaxiális csatlakozók belső erét, majd a nyákot a doboz oldalaihoz. A munka utolsó fázisaként ültetjük be a jelszétosztót. melynek a bemenetre és a kimenetekre menő kivezetéseit a földf6liához közel vezetve forrasztjuk be. Az elkészített áramkört vobulátorosan mérjük be a 47. ábra S7.erinti mérési összeállltásban. A jelosztó átviteli (szétosztás) karakterisztikáját a frekvencia függvényében a 48. ábrán ábrázoltuk . A frekvencia tengelyen két frekvenciaértéket jelöltünk be, az egyik az UHF tartomány 60. csatomájához tartozik (ez lesz véglcgcsitve a digitlilis átállás utáni időszakra), míg II másik a 69-cs csatornára értendő (ez a jövőbeni szélessáviJ. mobilszolgáltatás legfelsö frekvenciája). A hibrid másik fontos paramétere a két kimenete közötti elválasztási (áthallási) csillapítása. Az elválasztási csillapítás mérése a 49. ábra szerinti méresi összeállitásban történik. Ebben az csetben azt mérj ük, hogy II bemenet illesztett leurása mellett mekkora jel jut az egyik k.imenetr61 a másik kimenetre. Ennek a mértékét decibelbcn (dB) adják meg. Ha ez az értek minel nagyobb. akkor ez azt jelenti, hogy az

B. Z,

Ki' Zo

-< ~ Zo~~+~ Hibrid Sz.nlmérO

I:. . . . . . .: I

49. ábra egyik kimeneten betáplált RF jelnek csak kis hányadajut a másik kimenefre . vagyis a hagyományos szürötechnikából átvett kifejezessel elve: az egyik kimenet ..nem látja" a másikat. A hibridnek ezt o tulajdon.ságát hO!iZnáljllk Jel allfennaközösitó-szúrókéfll való alkal· ma::ására. Az elválasztási csillapítás frekvenciamenetet az 50. ábrán diagramban ábrázohuk. A diagramban három gőrbét látunk, ahol egy-egy görbe a femtmag anyagára és hosszára utal. Az a jelű N>300, I :: 5 mm; a b jelű N>200, l = 6,4 mm jellemzőkkel lett fclvéve. Mindkét femtmag négylyukú, Kőporc gyártmány. A c jelű Siemcns mag: piros jelzésű , egylyukú, 2 darabból áll és I = 6,2 mm. Az optimális ferrithossz 6 ... 6.5 mm. Gyürüs fcmleknél az optimális hossz egy darabból is megvalósítható. A jelosztók átviteli- es elválasztási csillapítását 8 huzal átmérője

'w

,

dB

., ." ." -IS

-IS

-17,5!1~S;~~~·~i~~·':7.5 7iO' -20

-19

-25

1 1 1860

c:

·311

100

300

500

700

900 f MHl

50. ábra

191

-8-

VHF I

UHF

C-UAH

VHF III.

UHF IIJ.

UHF lJ.

KözösilO uQrO

L-rr-~ Tv készCJlék

R

LJ

RF...

Tv kéuülék

Tv kás;zülék

56. ábra 53. ábra

St á bra nem befolyásolja, ezt a 0,2 ...0,4 mm atmeröjű huzalokkal készitett hibrideken vegzett mérések igazoltak. Az egyes görbékcl tanulmányozva azt látjuk, hogy akár l-2 MHz távolságra levő adók beközősithetők vele. mert

C·URH

~y

csa

07

~~

l lQl )

?

r'1

felső

részet. Ez a kér-

dés hagyomanyos Le

szűrőkkel

gya-

korlatilag megoldhatatlan feladat! Temlészetescll mint mindennek, ennek is van ára! Visszatérve 48. ábra-

hoz azt látiuk, hogy a maximális átvitclicsillapitis 4 dB, szűrőben gondolkodva ez megfelel az áteresztöirányu esi llapításnak. A konvencionális Le szű­ Töknél ez az érték 0,5 és 2.. .3 dB között változik, szürőtipuslól és frekvenciasávtól fiiggöcn. Ez a csillapítástöbblel azokon a vételi helyeken nem játszik szerepet, ahol a jelszint legalább 60 ... 62 dBIlV körüli. E rész bevezetöjében említettük, hogy passzív elemről van szó. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy veszteségekkel kell számolni. A fellépő veszteség rugg az alkalmazott ferritanyagtól. a ferrittesten kívül futó (csatolási zónán kívül esö) vezetékek hosszától. Ezek a vezetékdarabok sugároznak, tehát sugárzási veszteség lép fel. Továbbá veszteség keletkezik a

KOzösftO szoro

,.

D

~

54. ábra

szkinhatás miatt és az illesztetlenségből adódóan. Ez utóbbi kompenzálással csökkenthetö, míg a szkinhatás okozta veszteség nem kompenzálható. A sugárzási veszteség al kalmasan megvalasztotl geometriájú, valamint nagy Jlf-rel ren delkező ferritmaggal csökkenthető, ugyanis a ferrinesten kívül futó vezetékhosszak leTÖvidülnek. A gyakorlatban leginkább használatos maggeometriákat az 51. ábrá n látha~uk. VHFI.

UHFIV

Tv készülék

Antenna bemenet

VHF III.

A felsorolt 0,5 ... 0,8 dB-! kitevő veszteségek a teljesítményosztók üzemi sávjában az átviteli (szétosztási) csillapítást növelik.

Alkalmazások Elsőnek

KOzÖ$ltO szoro

az áthallás; csillapítás >20 dB, kivéve a savhalár alsó es

D

az 52. á brá n olyan kétbeme-

szűrőt látunk, ahol az UHF sávban működő ké! antenna jeiét közösitjűk

netü

be. Az egyik antenna UHF/1V·es sávban, a másik az UHFN-ös sávban űze­ mel. Az 53. ábrá n azt a variációt látjuk, amikor C-URH sávil és UHF sávil jel kerűl az antennalevezető kábelre, és ezt két készülékre vagy két lakásra osztjuk szét (ld. 6. ábrát). A következő konfiguráció szintén két bemenettel rendelkezik, de három antenna jeiének a fogadasára alkalmas (54. á bra). Ezzel a megoldással CURH, tv lll. és UHF/V-ös sáviljelel tudunk beközösileni (lásd a csillapítás-karakterisztikát, 23. ábra). A következő változat egy hárombemeneru, ahol a C-URH-I, a tv lll. sávol és az UHF/1V, V. sávol közösi~űk be. A megoldás az 55. ábrán látható.

UHF LevezelO

UHFV

koaxkábel

Bo;..'U-...J...,-;Be2

KOzösrto szOrO

KözösftO szOrO

Be 'r----',Be2 Hibrid

Tv készülék

RF'"D

y

'-=RF:"Cbe :-CID Tv készülék

52. ábra

192

55. ábra

57. ábra

RT ÉK '13

BeI7.csat.

í

LI

r

7 . _L

c,

LI

Hibrid

l2

,

'"

[> 1

"

'"

C,

Bo'

13

C,

r

Btl2 a.csal

Hibrid

•

.o2

...l... _L

LS

lS

'""

1

[>

'"

~I

LS

"

1

~ C3

C,

L>

sa á bra UO

Az LC elemekkel felépített négybe· menetű antcnnaközösitó a C·URH-t, a tv III. sávol az UHFIIV. és az UHFN. sávot fogja össze. Ezt az összeállitás az 56. á b ra mutatja. A hibridet teljesítményösszegző­ ként mutatjuk be az 57. ábrán . Ezt két okból tesszük: egyrészt a közleményben errol a funkeiójáról nem tettünk említést. mivel a tárgyalása során ..közösítósZÜrö" funkeiójára helyeztük a hangsúlyt. Másrészt, múködéséböl adódóan, ugyanazon frekvencián is érvényesül az áthaJlási csillapítás. Ezt a kapcsolást távolsági vételkor alkalmazzák Jelszint növelése érdekében, valamint az esetben is, amikor azaiapantenna karakterisztikájahoz képest az eredó karakterisztilclt be kell szűkíteni a zavaró jel kioltása végett. Közösítőszüröként való hibrid-alkalmazására az 58. ábrá n látunk példát. ahol egymás melletti két csatornát közösÍlünk be. A Bel-rcésa Be2-re kerülnek a müsorcsatomák, míg a h.ibrid kimenetéröl (Ki) a két műsorcsatoma jeiét sávszúröre vezetjűk. Ha ez és mils konfiguráció egy több bemcnctü anlennaközös ítő e!''Yik eleme, akkor az illesztés teljesűlése miatt a kimenetet szűrozni kell. A szür6elemek adatai: 4 mm átmérőjű magon L I = U: 0,5 mm CuZ vagy CufZ (forrasztható) huzalból, 7 menet; L2: 0,5 mm CuZ vagy CurL, 8 menet; Cl .., C2: 5, I pF kerámia tárcsakondenzátor. A következő alkalmaZlisi példában (59. á bra) két esatomaszclektív erősí­ tót kózösítünk. A szür6elemck adatai:

d" RT ÉK '13

e7 -L

'", o---J"""VV'--II

C5

l eo

1.O

I,

0----1I 59. á bra

3,5 mm átméröjű magon, 0.5 mm CuZ vagy CzfZ huzalból. LI - L4 = L5 L8 : 12mcnet,L2 - L3 - L6 - L7:7menet; L9 = LIO: 4 mm·es magon 7 menet. CI-C4: 3 ". 12 pF kerámia-, vagy legtrimmcr; C5 = C7: 5, 1 pF, C6 = 10 pF kerámia tárcsa. Hibrides közösítést 4 prograrnrn a 60. á b ra mutat. Ennél a megoldásnál is az illesztés biztosítása miatt a kimenetek szűrőzve vannak. A szüröelemck adatai : 3 mm-es magon, Ll: 0.5 mm CuZ (CufZ) 3 menet; 4 mm-es magon, L2 - L4: 0,5 mm CUZ (Cutz), 7 menet, U: 8 menet; Cl = C2: 2,2 pF, C3 = C4: 5.1 pF kerámia csepp és tárcsa kivitel.

24. csal 25. csal 7. csal 8 . csal

..,

Hibrid

Bo'

Bo3

Y

Be'

Y '"'

~,

A:'

Hibrid

LA l2

C3

c. 13

Kl

A közlemény zárszavaként megemlitjűk,

hogy a vételi viszonyok sokfélesége miatt minden vételi esetre konkrét kapcsolás(oka)t adni nem tudunk, hiszen ez nem lehet célunk a helyi vételi körülmények ismerete nélkül. Másrészt bonyolitja a helyzetet az átállás miatti átmeneti állapot. (Véleményünk szerint még változhat néhány adó sugárzási frekvenciája.) A közölt kapcsolások ötIctként szolgálhatnak a vételtechnika iránt érdekJódök számára.

Az antennakiizösító-szúrók elkeszítéséhi!'Z sok sikert és jó vételt lcil'linunk!

lis

60. á bra

....""" \

[k

Bárdos sándor. \Iev6antenna-rend-

szerek,

Műszaki

l
ms

2. Bus László: AntennakOzösít6-szúr6k, l-bbt:IY EIeIrtronika 1991 /2 3. Bus László: AntennakOz6sít6-szúr6k. l-bbt:IY 8ektronika 1992/\. 3.. 4 .• 6.. 'D. 4. Bus l..ászfó: RF-kapc;soIások Inn8l'Hlnnan, RádiÓledlnika évkönyve "1995 5. Bus László: SzélessAví.I, ferrites teI)esitm6nYJ:lSZlÓk és -ŐSSZegz6k. Rádiótec:hníIQI Évkönyve s99 6. NMHH sz6viv6i iroda

an: www"dima~"hu 193

"Asztana Rádió-2006" rövid hulIám ú adó-vevő Fordította : Sipos Mihály okI. vIllamosmérnök

Lehet, hogy nem csillog-vil/og annyira, de a saját építésű ródió szól a legszebben! - vallják a konstruktőr venájú radióamatőr-társak.

Nincs annál na-

gyobb öröm, mim amikor "home made " adó-I'cvónkkel jorgalmazhulunk a sávokban. Ehhez nyújthal öt/eladó segítséget az alábbi készülék-leírás az oros= "Ragyio" 2008/3-4·5, számaiból, melynek szerzője: V. Rubcov (UN7BV). Az új kazah jóvárosról elnevezett adó-vevő keszülék CW és 558 üzemmódban mliködik a II és 28 MHz-es sávokban. Egyszeres frekvencia átalaki· (ÚJú, 15 MHz-esJu: KF-fel. A vevő/oko­ zo/ érzékenysége I mikroV. dinamikus sávszélessege 90 dB, az adó/okozat kimenó teljesítménye min, 5 W. Ilyen magas értékű KE alkalmazása még jelentős erősítés megvalósítását teszi lehető­ ve. a relatíve alacsony VFO-frekvendák pedig bizlositják a jó hosszú idejü stabilitlÍst. A konstmkció extra szolgáltatása abeépílelt elekironikus gyorsbillentyű.

Elvi

működés

Az adó-vevő kapcsolási rajzát az I. ábra mutatja, amely az a), b) és c) részletekbői áll. Vételi üzem

Az RF jel az X I antennacsatlakoz6r61 a J5.1 relé kontakrusokon keresztül jut az Ll, L2, C2 ... C4-ből álló, felső kapacitív csatolású sávszűrőre jut. E szűrő a Dl, 02 varikapokkal a 18 ... 30 MHz-es sávban feszű ilséggel, az R3 potenciométerrel hangolható. Ennek kimeneti:ről a jel az RF erősítő részben a TI MOSFET első kapu elektródájára kerül. TI második kapujára kerül a foko zat automatikus vagy kézi (R 71-es potencíométer) erősítés szabályozó feszültsége. A TI drainjéről a jel a 07 ... 010 diódákból és a Tri transzformátorból álló gyűrűs keverő áramkőrre kerűl. A T2-vel megépített source-követő fokozat illeszti a rádiófrekvenciás

194

erősítő

nagy kimeneti ellenállását a kekis bemeneti ellenállásához. Vételi üzemmódban ezek a fokozatok a tápfeszültséget a 05 diódán át kapják. A diódás első keverő fokozat átellenes ágaira kerül a VFO jele, mely fokozat a T13, Tl4 tranzisztorokból áll. A 28 MHz-es sávban a VFO frekvenciáját az L ll , C61 , C65 határozza meg. A 21 MHz-es sávban C65-höz a J8.1 relé kontaktuson keresztül kapcsolódnak még a C63, C64 kondenzátorok is. Ez a technikai megoldás lehetővé tette a kell ő frekvencia átfogást mind a két sávban, sőt átfedést is biztosít. A Tl5 tranzisztoros fokozat leválasztja a VFO-t az utána következő fokozatokról, és a keverő működéséhez szükséges szintre erősíti annak ajelét. A VFO frekvenciáját veteikor változtató ún. RJT (clarificr) áramkör a 027 varikapból és a hangolást vezérlő R90 ... R98 láncból áll. Az R93 potenciométerrel történik maga a frekvencia-változtatás, az R94 trimmerrel pedig a vételi és adási frekvenciák együttfutásá t lehet beállítani az adó-vevő behangolása folyamán. Az R97, R98 ellenállásokból álló osztó határozza meg a VFO frekvenciáját az R93 csúszkájának középső állásában a RJT ki-be kapcsolásakor. Az elhangolás üzemmódot a K4 kapcsolóval lehet elérni. A VFO jele a Tl6 ... Tl9 jFET-es source-köve tő kből álló elektronikus átkapesolóba kerül.A FET-ekel párosával lehet kapcsoini a + 12 V RX vagy a + 12 V TX jellel. Ennek a kommutátomak két bemenete és két kimenete van a VFO és a referencia kristályoszcillátor (T20), ill. az adó- vevő keverői számára. Vételi üzemmódban a kommutátor a VFO jekt a vevő első keverő fokozata (07 ... 010) felé kapcsolja, a referencia frekvenciát pedig a második keverö (Dl9 ... 0 22) felé, amely diódás SS8 balansz detektorként működik. Adás üzenunódban a kotrunutátor kimenetein a jelek helyet cserélnek. A 030 ... 0 33 diódák az oszcillátorok jelenek további kűlönválasztását szolgálverő

ják, ami fon tos, különösen ezek nagy szintje miatt. A kvarcvezérelt referencia oszcillátor (XO) a T20 tranzisztorbóllett kialakitva, kapacitív háromponl kapcsolásban működik. SS8 adás-vételkor a Q.5 kvarcrezonátorral sorosan van kötve az Ll3 induktivitás. CW üzemmódban a J4.1 relékontaktus segítségével a Q5 kvarchoz az L 12 tekercs kapcsolódik sorosan. A generátor munkáját a T20 tranzisztor bázisköri:ben a 035 ... 037 diódákon át (+12 V RX , + 12 V TX), valamint az adó-vevőbe beépített elektronikus gyorsbi llentyű irányából a 038 diódán át adott előfeszűltséggel lehet vezérelni. Az első keverő kimenetéről érkező jelet a T3 tranzisztorból és az U , C I6-b61 álló, IS MHz-re hangolt első KF-fokozat erősíti fel. Ez az erősítő szabályozható. Vételi üzemmódban a T3 bázisára kerül az automatikus, ill. az R23 potenciométerrő l a kézi erősités szabályozás feszültsége. Az L4 illesztő tekercs a rezgőkör el1enállását illeszti az adó-vevő kristályszűrőjének bemeneti ellenállásához. Ez utóbbi létrakapcsolású szűrőt a QI...Q4 kvarcok és a C 19, C2l...C23, C25 kondenzátorok alkotják. A szű rő átviteli sávja 0,7 ... 2,6 kHz közötti. A C20 és a C24 kiegészítő kondenzátorok bekapcsolásával (J 1.1 és J2.1 relé kontaktusok) a szűrő sávszélessége I kHz-re csökken. Az alacsony sávszélességű üzemmódról az LDl jelű LEO tájékoztat. Érdekes és figyelmet érdemlő, hogyan változik a szűrő átviteli karakterisztikája, ha a C22 kondenzátorral egy másikat kötünk párhuzamosan, miközben a C20 és C24 le van választva. A karakterisztikában egy éles háromszög alakú kiugrás lesz, miközben a kimenő jel Szintje ugyanakkora marad, mint a szélessávú üzemmódban, azonban a sávszélesség 0,5 kHz-re csökken. A kvarcszűrő kimenete az L5 tekercs leágazásához csatlakozik, ami lehetővé teszi az impedaneiaillesztést. AT ÉK '13

~

il:

'"-'w

rT>

;

~

;;

.J

L __

RiO 100 k Agi 6& k

ca3

02&

IRITI

K4

22k

Ai'

+12VRX

Re2 Sk6 R93 22 k

KP305ZS

L

AS' 47k

~

=k

t

034

AS'

A88 500

220

cn

+12VTX

KT342A

""

20

zs

Dll

18u.......1

",3

ak,

+12VRX

05 ... 015, 017, D2iI ..038 ' K0503A

~'2 L"~

J4.1

I47n

...L esz

a, O~

D"

R89 10 k

nk

22k

""

I4 ?"

,f-----::L RS8

~ Ra7

D36

U

+12 V RX

~~~ 8'" .L~' r

H

C75 IO "

A95 -.- RUT HI k R98 12 k

- ....1

TIS KP302V - • 52ll ...50C~,· f91 ~R78-i~ Rn C70 ~Ra2 ~ 220 RS3 KP302V eu : ® 12k 120 r 7,.. "7k

~J

.L C80 T 7p5

'lO

'" .:t I300I

A

,

,

.."'"

~ m·

~

-

~

~

~ ~

,

D2E

DHI

'"

C83 220 n

R99 62 k

cas

1C1 3 .

10

12 IC .. _

8

. CK '

"" k

R'OO

B

1

I

Is·_1 I

!L: I"- l.!.!.l.J

5 1C 1.2

~

1 ICI 1

•

1101'1

I

,,'V l

RJO 2u2 l k

C..

~

M1

V

"

R35 ""

I'"

TS

S

~~O

S

Rl01 100 k

2n2

co. 040

TT

~2,2

n

•

KS

Ll'~'~

f-R

"C

L....!.

Irt I;;-

I '

C

I0"

'

s D

I '---1-

I L!

D18

~2, 1 2

'i~:

'"

D19

L

1 &:3

R44 '"

D22

021

51

f"T

"'--'

&

LD'

lOk

47 k

T47 n -L

042

,,

68

C'01', k

O

100 k

RI07

~:': Rl06 20k

13

&

I

ICL1C37. láb

ICI .. 1C314. láb

RlO' m .L lew Onhllngeltll

--.::::r ICW,"""m, I

RIDS

2

10

8 _ ct _

AL360Bd' Rl03 .10

&

lS

2k2 C"

A52

T2 1

L7

6118

lK

•

,

Rl"

330

:

, Rns ~ 330

Ol,

C93

D' : K561LA7 (CD4011)

I L9

~

C97

C~, ~I--I 2n4

:

C,tt'

nJ,

\!'!>,

I

""

: Rl18

9

e

L cso

b

,

I

d

OOk

RSa 1

t I lO'

""'.

KT920A T23

019 ...022,039 ,..042 : KD503A

Ta,T7 : KT3618

" ." ,TS,TO , KT3"B

Rl14

"'

'l

llsl

''":.tr.

C95

lkB

R'"

~'H,n ~,

t12\1

TI<

H H'

CH

l00k f 0 24

A57 .L

'~~17,

.12VRX

C.. '"

r ,.

~ It

m "'15 V R54 10C48

c==~

IC'"

K561LE5 (CD400 1) D2 : K561TM2 (CD4013) Dl '

KT35SA ...J

-;;"

T2,~ -+r.

'",

R

D _ _I -

R112

02

AlIC,

COl 15

"'7

1 KV102G

"

,",IlOV C. .

•

C"

TlO

.12VA)(

KP3Q2V C40 10 ISV IHaTlge,.,

C9210n.~ Hr

~.. - .1'1

R50

150k

ASI

6n11 C38

R5356 ., 2VTX

R4847k

C" '''''5V

C..

6~

15V

I

R4756

+C37 10 U 15V

c"'1 ~

R" !SOk

~f.,tl471'1

Rl02 •

R49 ""

,.

C33

• 1C3.2

+12 V

~ ~", '~2~,.~' , ~ 1C3. , ~ ~

G

R43 .,.

C,"',

T7

'"

C31430

R40

-.J ? ISkeyl

a 12

Q

I-'--

1

R'"'' .12V:::'~..42

_.oooo. •. ...

",Ol"

D15 ",710 k

.~

KT342V

<

b

~

"KO

R32200

.12VTI<

",,'k2

AL102G

.12VOX

LDl

"'. '"

J2

Jl

.12V RX

.12.1

C, 27

"'" "

27

C23 •

04 C 5 "'" C2827

' --;~>-I : ~ O !5< I "1: - "' D" ~

03

LS

27 C27

C"~ .~ C28

R39 56

---,.""".:.c:J._

r

Az L6 tekercsrö[ a KF-jel a nagy szimmetriájú komplementer KF erősítő invertáló és nemim ertáló bemenetelre kerül. A fokozat kb.6000-szeres erösítésü, azonban a magas erősités dacára megbízhat6 müködésü, köszönhetően annak, hogy két negatív visszacsatoló lánccal is rendelkezik. Az erősitő ellenkező fázisú kimcnctcirő! a jelek fl DI9 ... D22 diódákból álló második ringmodulátorra kerülnek. Ez a keverő vételi üzemmódban a hangfrekvenciás detektor szerepét tölti be. Ugyanide érkezik a Ti 6 ... Ti 9 elektronikus kapcsolók segítségével a 1'20-as kristályoszclHator beatjele is. A detektoITÓl a hangfrckvenciás jel a e33 leválasztó kondenzatoron át a T8 emillerére kerul, amely tranzisztor a vételi HF-jel előerösítését végzi. Ezzel a fokoza!tal párhuzamosan van kapcsolva az adás üzemmód T9-cel felépített elöcrösítö fokozata. Azonban vételkor ez a fokozat nem kap tápfeszültséget, a tranzisztor emillere pedig a T8 tranzisztorról érkező pozitív feszültséggelle van zárva, ezért a fokozat gyakorlatilag semmiféle söntölő hatást scm jelent a HF eláerösítő szamara. Mindkét tranzisztor fóldelt bazisú kapcsolásban dolgozik, ami lehetővé teszi a keverő-detektor fokozat kis kimeneti ellenállásának illesztesét az a7! követő szürök bemencti ellenállásaival. A T8 tranzisztor kollektoráról a l'IF-jel a e38, L7, C39 aluláteresztö szürőn és az R54 hangeröszabályzá potenciométeren keresztül jut az IC4, TDA2003 tipusu HF erösitő IC bemenetére (I.c ábra). Az R60 ellenállással a HF erősités nagysága állítható be. A CSI, R59 lánc hivatott az erősítő fokozat nagyfrekvenciás gerjedésének megakadályozására. Az le4 kimenetéről a jel az K3 kapcsoló állásától fiiggáen vagy a dinamikus hangszór6ra és a fiilhallgatóra egyidejüleg vagy csak a ftilhallgatóra jut. Az AGC-fokozat a TIO tranzisztorral len kialakítva. Ennek drainjéről ajel az AGe egyenirányító részébe (017, D 18) kerul, amely feszültségkétszerező kapcsolást alkot. A C86 kondenzátor feltöltődési ideje néhány tized milliszekundum, míg a kisütési ideje közel egy másodperc. Ennek következtében, ha a vevö bemenetére erős jel kerul, a HF kimeneten ajel azonnal a normális értéküre szabályozódik. Az AGe effektív munkáját a Tl2 tranzisztorral megépített nagy áramerosítési tényezöjü egyenáramú erősitő biztosítja. A C68 nagy kisütési idejének köszönhetően a

RT ÉK '13

XI

+12 V

RB> TDA2003 5

d

3•

'"

C53 500 ulI! V

K3

2 K" Cs>

"

IHallgatOl

C54 100 n

1~3" aA~N""1

R59 R62 R"

C52 "

•

J7.1

220

200 ul10 V LOl

Al102G +12VRX

=

IR"'·I

+12 V TX

•-

,

-"', Rl18 820

tC:\'

e ~5 e

025

"Je

K0226A

I
~:

02e

J10.

L18

-

ff)

"'o;r

KT920V

I 1<72

I IH'___I ..L /. n .3 I J7.

tJ-J

4k7

g

I PIT/pedál I

KD503A

LI7 RI17

X.

o o

~2 ...7P

'-

"ep

r-I K7.1

K6

•I2V

J72

l

C103

Cl02 51

A

043

044

:!:

V

Cl OS

147 n

2 x K0503A +12 v -.. .2 1fl8" K8/.

ClOO

I

LIO

Cl04

-4tL-I~ CIOl l, 60

{JOl

""

62

tc ábra vételi üzemmódban 5-mérőként dolgozó M I műszer mutatója a csúcsérték indíkálása után lassan tér vissza, lefelé, ami a CW- és az 558-jelek szintjének mérését jelentösen megkönnyíti. Az R32 ellenálllis énékének változtatásával állítható be az AGe müködési küszöb jelszintje. Az M l mérőműszer körében lévő RJO csillapítja az AGe-jelet, a C8S kondenzátor pedig simítja a jelek csúcsait és kioltja az RF zavarjeleket. A D 16 gennánium dióda az AGC-jel maximuménékének kőzelé­ ben egy nem lineáris mérési szakaszt hoz létre, aminek következtében bővül a vevöbe érkező jelszintek mérési sávja. Ezáltal könnyebbé, kényelmesebbé válik az M I által mutatott értékek leolvasása. Az K9 átkapcsolóval lekap-

csolható az AGe működése. Ekkor a Tl2 tranzisztor kollektorára rákapcsolódik az R24, R2S cllenállásosztó. ami lehetövé teszi az 5-mérő müködését kikapcsolt AGe mellett is. A D13 ... DIS diódak elválasztják a különböző vezérlő áramköröket, valamint nem engedik meg, hogy az AGC egészen nullára szabályozza vissza a Kf-erősitést egy erös bemenő jelcsúcsnál. Ez ugyanis teljesen lezámá az erősítő fokozatok működésé! és cgy kattanás formajában jelenne meg a hangszóróban.

Adás üzem A készülék adás üzemmódba az I.c ábrán látható K6 átkapcsolóval vagy a PlTlPedál lenyomása révén az X4

197

érintkezők

rövidre zárásával helyezheEkkor a + 12 V feszültség leválik a + 12 V RX pontról és ráadódik a + 12 V TX pontra. 558 üzemmódban az X3 bemenetre kötött dinamikus mikrofon jeIét a TIl tr,mzisztor fokozata erősíti (I.a ábra). A fóldelt bázisú tranzisztorral felépített kapcsolás illeszti a kis ellenállású mikrofont a TI MOSFET-es fokozat nagy bemeneti ellenállásához. Ebben az üzemmódban a fokozat a tapfeszültséget a 06 diódan és a K 1.1 átkapcsoló kontaktusain keresztül kapja. A 04 dióda anódján nincs feszültség. viszont van a 03 anódján, ezért a T l tranzisztoros fokozat erösítését a mikrofon erősí­ tőfokozatában található R69 trinunerpotenciométer határozza meg. A kétkörös antennabemeneti sávszfuő a J6.1 relékontaktuson keresztül a féld felé rövidre van zárva. A source-követö kapcsolású T2 illeszti az egyes fokozatok ki- és bemeneti ellenállásait. A C6, CIO, CIJ kondenzátorok kellő kapacitása réven a HF -jel át tud haladni a fokozatokon. A T2 source-eről a HF-jel a 07 ... 010 diódákra kerül, amelyek, mint balanszmodulátor dolgoznak. A modulátor másik ágába a Tl6 ... T20 elektronikus konunu tátor segítségével a vivőgenerátor (XO , T20)jele kerül. A modulátor kiegyenlítését az RI5 trimmerrel (durva) és a C 14 trinunerrel (finom) végezhetjük el. A kiegyenlített modulátorról a OSB-jelet a TrI transzfonnátorral vesszük le. A jel további erősítését a T3 tranzisztor végzi, amellyel felépített fokozat erősítését adás üzemmódban az R20 (DSB) pOlcnciométerrel állíthatjuk be. Az egyoldalsávos jel kilakítását a Ql ... Q4 kvarcok alkotta léuaszűrő végzi, majd azt a T4 ...T7 tranzisztorokból álló KF erősítő erősíti (I.b ábra). lnnen a 019 ... 022 diódákra kerül, amelyek esetünkben az adókeverő szerepét látják el. Ide kerül a VFO jele is. A tápfeszültséget most a T8 tranzisztorrói levesszük és ráadjuk a T9-re. Ez utóbbi fokozatlal felerősí lett RF-jelet a kétkö rös, felső kapacitív csatolású sávszürö (L8, L9, C44 ... C46, 023, D24) szüri, amely áramkőr a bemeneti vevő­ köri szürő analógja és az R3 potenciométer révén szintén hangolható. A szürő k imenetéről az RF-jel a teljesítményerősítő lánc T22-es első fokoza tára jut, amelynek munkapontját az R II O ellenállással képzett negatív visszacsatolás biztosítja. Ezt követően az RF-jel a fóldelt emitteres kapcsolásu T23-as fokozatra kerül. Ennek stabil müködétő.

198

séről

a C9S, RI I 4-ból álló negatív visszacsatolás gondoskodik. A T23 kollektorár61 az SSB-jel a T24 alkotta (I.e ábra) teljesitményerősítő végfokozatrajut. ACIOl, L16, CI04 alkatrészekből álló p-tag a tranzisztor tápkörébe sorosan van bekötve. Az R116, R 117 ellenállásosztó a p-kör tekercsének leágazásába van kötve, ezáltal a végerősítő számára egy fokozott stabilitású és gerjedést gátló negatív visszacsatolást hoznak létre. A C99 kondenzátor a 28 MHz-es sávban kompenzálja a fokozat belső kapacitását és növeli az erősítés nagyságát ezeken a frekvenciákon. A 1l-körhőz a 19.1 és 110. 1 relékontaktusok segítségével a C I00 és C I 02 kiegészítő kondenzátorokat lehet hozzákapcsolni, ezáltal lehet azt a 21 MHz-s sávra áthangolni. A teljesítményerösítő utolsó két fokozata a tápfeszültséget vagy a K6 és K7 kapcsolókon ("Adás" és "Hangolás") és a 025 diódán keresztül, vagy a párhuzamosan kötött 17.3 és 17.4 relékontaktusokon keresztűl kap. A második esetben az adó-vevő adás üzemmódba a "PTTlPedál" lenyomásával vihető, és ekkor az x2 csatlakozóra (17.1 kontaktusra) kölhető külső teljesítményerősítővel müködhet együtt. A teljesitményerősitő kimenő jeIének indikálásához szükséges jelet az L 18 tekercsről vehetiük le. A D43, 044 díódákkal képzett detektor feszültségkétszerező kapcsolást alkot. Az állaluk egyenirányított feszültség az R28-on át a TI2 bázisára kerül és a színtet az Ml műszer jelzi ki. Tál'író üzemmódban a TI, T2, Til tranzisztorok táplálása a K I (CW (SSB) kapcsoló megfelelő é rintk ezőjéröl történik. Ez a feszül tség kerül az elektronikus távíró bille ntyűre és a B és J4 relékre. A 13.1 relékontaktus rövidre zárja az R 15 trimmer egy szakaszát, ezáltal megbontva a balanszmodulator egyensúlyát, amire a CW-jel kialakításához van szükség. Jtt kell megjegyezni, hogya tavir6jel ilyetén töné n ő képzése azzal az előnnyel jár, hogy nincs hozzá szükség külőn kvarcoszcillátorra. A J4.1 relékontaktus az LI2 tekercseI hozzákőti az XO kvarcoszcillálorhoz, amelyet úgy állítunk, hangolunk be, hogyajele a kvarcszürő átviteli sávja közepére essen. Ezáltal a CW-jel az adó-vevő erősítőfokozatán ál tudjon menni. A jel további útja ugyanaz, mint SS8 üzemmódban. Adáskor a távírójel ellenőrzésére az elektronikus billentyű hangfrekvenciás generátorának jele szolgál. Ez nagyon

kényelmes a fui számára, mivel egyetlen frekvenciából álló, egyenletes hang, melynek magassága az R I05 ellenállással állítható. A hangerőt az R] 09 potenciométerrel lehet szabályozni. Maga az elektronikus távíró billentyű az ICL.JC3 integrált áramkörökböllel! kialakítva. Az IC l-gye! egy válloztatható frekvenc iájú, vezérelt impulzusgenerátor készült, melyben az R 100 ellenállással a távíró jelek adási sebessége állítható. Az IC2.2 flip-Oop a "vonás" jelel képzi, az IC3.2 összeadást végez. az IC3.1 , IC3.3 és IC3.4 kapukból pedig a hangfrekvenciás generátor lett kialakítva. Az elkey-kar (ez a KS kapcsoló az I.b ábrán) semleges helyzetében a IC1.2 kapu 6. lábán és a ICU kapu 9. lábán az R IOI ellenállás revén magas jelszínt van. Az ICI-gyel felépitett generátor várakozó üzemmódban van, az IC2.] trigger 3. k.imenetén alacsony jelszint van. Az IC2.2 trigger 10. kimenetén a magas jelszint a 12. kimeneten magas jelszintet tart fent. Ha az KS elkey-billentyüt "pont" állásba helyezzük (az ábra szerinti baloldal), az ICI 6. és 9. lábán fellépö alacsony jelszint elinditia a generátort. Ennek impulzusai az IC2.1 C trigger bemenetére jutnak, amely a .. pontok" fonnálását végzi. Ajelek innen az IC3.3-on keresztül a 1'21 tranzisztorra kerülnek, ílJetve az IC3.3 kapu 8. lábára, ami engedélyezi a hanggenerátor indítását. Ugyanekkor az IC2.2 trigger alapállásban marad az R 107 ellenálláson keresztül az R bemenetre jutó magas logikai szintnek köszönhetően. IC3.2 révén a "pont" jel még akkor is nonnális hosszúságú lesz, ha a K5-öt csak nagyon rövid időre nyomtuk le. Ha a K5-öt az ábra szerinti jobb oldali, azaz "vonás" állásba visszük. akkor az impulzusgenerátor és az IC2.1 trigger ugyanúgy működik, mint a ,.pont" állásban, azonban az IC2.2 trigger R bemenetén a tiltás jel megszünik, és a trigger az I C2.I-ből érkező impulzusok hatására ellenkezőre változtatja az állapotát. Az IC2.1 és IC2.2triggerek kimeneti jeleit az IC3.2 összegzi cs képzi a "vonás" jelet. Az IC3.2 kapu révén a "vonás" jel még akkor is nonnális hosszúságú lesz, ha a KS-öl csak nagyon rövid időre nyomtuk le. Az elektronikus gyorsbillentyű szabványos időzítésű morzejeleket formáz 30 ... 300 jcVperc sebességgel. A hanggenerátor hangmagasságát az RI05 ellenállással es a C8S kondenza-

RTÉK'13

torml lehet beállitani. Az LD3 LED ti billemyü munkájának vizuális indikáhísára szolgál. a jelekkel egyezóen villog. A pozitiv jelszinten küldött adatcsomagok az R l 04, R89 ellenállasakon és a 038 diódán keresztül clindÍlják a T20-szal kialakított kvarcoszcillátort. A C79 kondcnzátor kapacitásának változtatásával alakítható a távíró jcl alakját lehet változtatni. Az adó-vevő tápegysége a 2. á brá n látható. Tartalmazza a Tr2 hálózati transzfonn{lIon, ti 046 ... 049 diódákból álló egycnirányító hidat, egy nagy stabilitású feszültségstabilizátort (lC5, 1'25 ... T27), amely l A-es terhelesnél is tanja a + 12 V kimeneti feszültséget. A referenciafcszültséget a 045-ös Z-dióda és a T25-böl kialakltott áramgenerátor lánc képzi. Az R 120 trinmlerpolcnciométcrrel a stabilizátor kimeneti feszü ltséget lehet beállítani. Mivel a T27 szabályzó tranzisztor kollektom össze van kötve a fóldvezetékkel , nincs szükség arra, hogy ezt az alkatrész! elszigeteljük il hűtöfelülettől. Az L04 LED a bekapcsolt állapotot jelzi. A Tr2 transzfomlátor 30 VA-es, más célra készült gyári típus. Ennek két szekunder tekercse 6.3 V leadására volt képes 2,3 A terhelő áram mellett, míg cgy hannadik 0.92 A-rel terhelhető. Berendezésben az első kettőt használta a konstruk-

pusú forgó az R-821 vagy R-822 orosz katonai rádiókészülékböl (gyári száma: Ja04.652.oo7). A forgó lemezei egy sárgaréz rugós kontaktus révén össze vannak kötve a fóldvezelékkel. Az L I , L2, L8, L9 tekercsek 0,41 min átmérőjű ezüstözött rézhuzaJból készülnek 8 mm-es hengeres testre. A mcnClSzám: 4, a tekercshossz: 5 mm. Az L I , L8, L9 leágazásai középen vannak. A tekercseket helyezzük alumínium árnyékoló scrlegbc, hangoló magként M5x 10 tip. nagyfrekvenciás (karbonil) vasmagot használjunk. Az L3 ... L6 tekercseket háromszekciós müanyag esévetCSlre tekerjük mcg, amiIyeneket pl. egy zsebrádióból is ki lehct "menteni". A hangolómag 2,8 mm átmérőjű, hossza 14 mm, anyaga (az orosz) 400NN típ. fe rrit. Az LJ és az L5 egyaránt 16 menetet tartalmaz, 0.3 1 CUZ huzalból, leágazással a közepén. Az L4 és L6 8-8 menctböl áll, ugyanebből a vezetekböl, az L3. ill. az LS fclületere tekerve, "ahogy jön". Az L 7 fojtó egy I Mohmos/0,5 W--os fémréteg elIcnállásra van megtekerve, "ahogy jön", 200 menet 0,16-os CuZ-böl. Az LiO foj tó hasonlóképp, de egy 0,25 WIl Mohmos ellenállásra van megtekerve "ahogy jön", 100 menet, O,16-os CuZ-böl. A VFO tekercse 0,59 mm-cs ezüstözött huzalból készűlt 16 mm átmérőjű kerámia csévetestre, 10 menettel , 15 nun hosszan. Az L 12, L 13 tekercsek 5 mm-es, tranzisztoros rádióvevőböl kiépitett műanyag csévetestre készültek, a meneteket szorosan cgymás mellé tekerve. Az L 12 20 menel, az L 13 25 me-

tőr.

Alkatrészek Az adó-vevőben alkalmazott ellenáltasak femréteg tipusak (orosz MLT) A C64 és C65 forgókondi egy "lepkc" ti· Da1aE

J:

I

Rlla

Al360B

KI40UDI6 CI06 ,000

"." .1O

."

Rt23

LD'

4)( KD2 13G +

d '

=

CllO ~ 1000 u

",1-'-

045+-_-,)!!I +•I("Í' :; C10e ·U I

AI21

~

4k7 _L..

Cl01

I

'--"" ....L.

470

..L

47 o

"

\!::::

MP25B

'70

63

C.'"" F

q

•

/ 049

T27

=
p ~C1ll

I "O

Sil 1 A

T~

O~41 O..

Rl24

+12 V

t C'"

25V

T215

1D-:::-+---'lAI20 9 ~2 . u 7 , 330 C, ~"-..J

net O, 16-os huzalból. Az Ll 2-nél sárgaréz a hangolómag, az L l3-nál feml. Az L 14 30 uH-s, az L 15 10 uH-s szabvány fojló. Az Li6 tekercs csévetest nélküli, 1,5 mm-es ezüstözött rézhuzalból tekerve 22 mm-es átmérőre, a tekercs hossza 20 mm. 5 mene t ből áll, melynek a 1'24 kollektorához eső végétől számított 3. és 4. meneténélleágazást készítünk. Az Ll7 fojtó 0,69 mm-es huzalból 26 menel, szorosan cgymás mellé tekercselve egy 8 mm átmérőjű, 25 mm hosszú ferritrúdra, melyet pl. egy tranlisztoms rádió femtamennájából építcttünk ki. A tekercs hossza: 18 mm. Az L 18 tekercs: kettő menet PVC szigetelésű egyeres huzalból, melyet az antenna csatlakozó felé menő vezetékre tckeTÜnk fel. Ennek másik vége sehová sincs bekötve. (Ez tu lajdonképpen nem is tekercs, hanem egy ún. "kukac" lrimmcr-kondenzátor. - A szerk.) A Tri transzfonnátorK7 x 4 x 2 típusméretü 50VCS IÍpusú omsz femtgyürúre van megtekervc, 2 X 10 menet, 0,2 1 mm-cs CuZ-ból. melyct 3 mm-cs menetemelkedéssel tekeTÜnk fel. A tekercsek szimmetrikusságával szcmben nincsenek követelmények. A QI. .. Q5 rczgőkvarco k 15 MHzesek, az UW3Dl-féle orosz adó-vevő­ höz kibocsátott " Kvarc-4" készlet tagjai voltak a mintakészülekben. Erre frekvenciára könnyen és olcsón szcrezhetők be kristályok. Ezekből válogassuk össze - ugyanazon oszcillátor kapcsalásban berezgelve - minél jobban egycző (±loo Hz) rezgési frekvenciát produkáló példányokat. Az adó-vevő összes reléje 12 V-os. A J1...J4 és J6 a

I

•

, " , "

14

r

2

- 2"V

K" ~

2200"

25V

KT805BM

KP3Q3E

2. ábra RT ÉK '13

199

1: > N

• x

'"> N

•

3. ábra nálunk is ismert RESZ-49, a JS pedig

RESZ-IO típusu. A kis teljesínnények miatt a többi relével szemben sincsenek extra követelmények. A KP J02 tipusÍI orosz jFET-ek helyenesitésekor pL a BF2441245/256

amp. lehet. De legegyszerűbb az, ha egy + 12 V-os, 3-lábú stab. IC-vel (uA78l2) ki va.ltjuk a telj es tápelektronikát. A KD503-as orosz szilicium diódák pl. IN914, IN41 54, lN4 l48-cal he-

Iyettesi th etők. A balansz modulátor D7 ... Dl0 di6dáit kvartettba kel1 válogatni. A KVlO2G varikap helyett más bctüjelü is használhat6 ugyanebből a sorozatból (pl. KV102ZS a HAM-bazárból), a lényeg az, hogy mindegyik

A-8-C-tagjaival, a KP350B és a KP305ZS MOSFET-eknél pl. a BF9611 /964/982 tip usok valamelyikével próbálkozhatunk. (Az orosz félvezetők tipusjelzésél latin betűkkel írva adtuk

meg. Adataik, sajnos, csak nagyon hianyosan férhetők hozzá. - A szerk .) A szilícium alapu (KL.) bipoláris orosz

tranzisztorok helyen a BC 18VBC212 npn/pnp és ahhoz hasonló kisjelü típusokat használhatjuk. Az eredeti áramkörben a 15 MHz-es KF-ben és XOban, a VFO-nál kisjelu RF tranzisztorokat alkalmaztak. Ha az általánosan javasolt BC. ...típusok nem jól teljesítenének in, akkor a BF240124l , ill. BF679/680- nal is próbálkozhatunk. Az adóágban l evő (T22-24) orosz tipusok 12 V-osak. A tápegység MP258 gennánium tranzisztora pl. BC2 I 2-vel, a KT805BM áteresztő elem pl. 8D241 1 /2431245-tel helyettesíthető. Az IC5 egy 741-szerű (TL... vagy uA ...) op.

200

4. ábra

RT ÉK '13

azonos fajtájú legyen. A 016 ... 018 diódák helyett használhal6a 09, ill. valamilyen kisjelű Ge típus is. A tápegység Graetz-hidjában az l N4oo1 .. .4oo7 diódákat használhatjuk, a 028 és a 045 egy 9 V-os Z-dióda legyen. Az Ml mikroampermérö egy magnetofonból suirmazik. használható helyette bármilyen 100 uA végkitérésü Deprez-müszer.

Kivitelezés, megépítés Az adó-vevő alkatrészeinek többsége 7 darab, 1,5 mm vastag, kétoldalas. üvegszálas nyák-lemezen leli elhelyezve. A nyák-lemezek fólinrajzát, ill. a panelek alkatrész-beültetésé! a 3 ... 9. ábrá k mutatják. A beültetési oldalon a fóliát csak a nyák-lemez kerülete mentén. 5... 6 mm szélességben hagyjuk meg, ezt fóldvezetéknek használjuk. A lemezeket egy 5 mm vastag dúraluminíum alaplapra erősítsük fel, melyhe a lemezek felerősítéséhez illetve az összekötő vezetékek számára lyukakat fúrunk. Használható vékonyabb lemez is. de ekkor a kerülete mentén erősítsük meg. Az alaplap alatt képezzünk ki egy 27 mm-cs alsó teret. A VFO és a teljesiunény erősítő fokozatai ..repülö szereléssel" lettek ki-

6. ábra

S. ábra

RT ÉK '13

alakítva a különböző csatlakozókon stb., és egy J,5 mm vastag alumínium lemezből készült árnyékoló dobozba vannak helyezve. Úgyszintén repülő szercléssel készültek a VFO elhangoló áramköre és az adó-vevő vezérlése. A 10. á brá n látható az egyes nyák-lemezek és áramköri egységek elhelyezkedése az alaplemezen. A mikrofonerősitö panelja az alaplap alall van elhelyezve, 4 darab, 5 mm hosszú, szigetelő anyagból készül t távtartóval. A Cl4 trimmer-kondenz.átor a nyák-Ie-

mez vezetékfelöli oldalim van forrasztva, a balansz modulator egyik ágába. Ennek pontos helyet kisérleti úton kell meghatározni, a legnagyobb a vivöclnyomásra. Ugyanitt alul van elhelyezve a J7 relé és a 025 dióda. A Tl3 és Tl4 tranzisztorok haza az alaplappal hökontaktusban van. A tápegységben a 046 ... D49 egyenirányíló diódák alalt IS mm átmérőjü lyukak vannak kivágva. Az (eredeti, orosz) diódákat az alaplaphoz speciális fixáló lemezrugók

201

"12 V..... oz

T2I emlttem.z J72 ..... öz

K2 ..... öz

~ lffllJ

O

...

'--=--RI18

,

,LD4 LD'

;,.

! ~

LD2

."" 23mm

9. ábra

8. ábra

szorítják, mindegyik csillám alátét lemezkével e1szigete1ve. Szereléskor előbb erősítsük a diódákat a rugókkal

202

az alaplaphoz, és csak ezután forrasszuk be ezek kivezetéseil a nyak-ba. Az IC4 IC hütő lönkje közvetlenül az

alaplapra van szerelve. A II. ábrán látható az adó-vevő elölapjának tervrajza, az egyes kezelőszervek megjelölésével. Ezek rendre a következők (alsó sor b.-j.): hálózati, CW/SSB, hangszóró, AGe és RIT kapcsoló, RIT, hangerő, CW sebesség, CW-önhangerö, érzékenység, kézi érzékenység és hangolás potenciométer. A VFO gombja mellé került a sávváltó, az adás, a hangolás és a sávszélesség kapcsoló, néhány v i sszajelző LED-deL A mintapéldány adó-vevő egy 223 x 195 x 101 mm-es házba keruit, e l ő- és hátlapja 1,5 mm-es dúralumíniumból készült. Az előlapra egy 1,5 mm-es díszlap került, a különböző vezérlő stb. szervek funkcióinak neveível, majd erre egy 2 mm-es plexi fedőlap. Az adó-vevő skálaablaka szintén plexivel van lefedve. A hangszórót műanyag rács rejti el, alatta tennészetesen az elő l apokba fúrt lyukakkal, a hangnak. A készülék hátlapján találhatók a különböző csatlakozók: fejhallgató, kűl ső végerősítő vezérlése, pedál, mikrofon, elektronikus távíró billentyű és a hálózati biztosíték. A mintakészülék házának oldalsó és felső fala 2 mm vastag üvegszálas nyák-lemezből készűlt , az alsó lapja fehér bakelit (hetinax) lemezböl. Az így előálló müanyag haz semmivel sem rosszabb, mintha alulemezböl készült volna, hiszen az adó-vevöben a leginkább gerjedékeny, egymásra ható áramkőri elemeket alumínium árnyékolás védi. A készűlékház egyes elemeit egymáshoz 2 mm vastag sarokelemek erősítik, melyekbe 3-3 db M3-as menetet fúmnk. A közölt felülnézeti fotó is segítheti az után építést. Az elektronikus kommutátor (TI7 ... Tl9) kimenetei 3 mm átmérőjű és szigoruan azonos, 140 mm hosszú koaxkábcl darabok segítségével vannak ősszekőtve a keverőkkel. Az azonos hosszúságra a koaxkábel darabok kapacitása egyenlőségének biztosítása

RT EK '13

miatt van szükség. Ez kizArjn a kapacitások különbözőségenek hatását a gencrátorokm, kcverökre az adásból vételre kapcsolás során. A HF erösítő bemenő körei az R54 ellenállás elött és után, valamint az R l 09 árnyékolt vezctékkel vannak bekötve. A hálózati \'ezetékdarabok végei, csallakozásai PVC cső darabok.lcaJ burkoltak. Az egyes nyák-lemezeket, a vezérlő, ill. kijelző eszközöket stb. összekötő összes vezetéket közös korbácsokba fogjuk össze, melyeket a nyák-okhoz forrasztott rezlemezkék.lcel rögzitünk . Minden egyes nyák-lap a kerülete menlen több átkő-

RT ÉK '13

téssel is csatlakozik a szomszédos lapokhoz. ilyen átköt ő lemezke használható fel a korbácsok rögziléséhcz is. A VFO forgókondenzátornnak finombeálHtója dörlskerekes (frikciós) hajtással működik : egyik eleme egy régi magnelofonból kiszerelt 74 mm átmérőjű gumibevonalli kerek, a másik pedig egy kis, 6 mm-es tengely, melyre vékonyfalú gumicsövet húzunk. A kerekre ragasszunk fel egy papírkorongOl, amelyre felmjzolhatjuk a skálát. A kis tengclyre erósítsünk fel pl. egy régi rádióvevő 46 mm átmérőjű hangoló gombját. A frikci6s hajláspár nagy átté-

tele és a tekerögomb nagy átmérője módot ad arra, hogy kenyclmesen ráhangolhassunk a k.iván! ellenállomásra.

Élesztés, beál1ftás Mindenek előtt ellenőrizzük, hogya tápáramk.örökben nincs-e rovidzár, majd kezdjünk neki a beálljtásoknak. A tápegység kimenő feszültsegét mérj ük Ic terheletlen állapotban. Ha a CIIO kondcnzátoron a feszültség eltér a + 12 V-tól, úgy az Rl20 trimmer-potival állítsuk be a kivánt értéket. Kössük a táp-

203

• o o. T~

"o

T27

..

I~i -..as "~ CJ ......" " ........ " "= ~

TO

= T20

-0

n. n, n,

IC5

[lill ~

@J

10. á bra

egységre az adó-vevőt és újra ellenőriz­ zük a tápfeszültség nagyságát. Ezután állítsuk be az elektronikus kommutáton, a VFO- és az XO-fokozatot. Ellenőrizzük a + 12 V jclcnlétét az R73. R74, R85 ellenállásokon. Vételi üzemmódban a kommutátor R79 cllenállásán + 12V-nak, az R80-on pedig O V-nak kell lennie. Átkapcsoha adás üzemmódba ezcn feszültségeknek helyet kell cserélniük. OszcillosL.k6p, majd frekvenciamé rö segítségéve! az

elektronikus kommutátor kimenetein, a C72 és a C74 kondenzátorokon, sorra ellenőrizzük

a VFO és az XO által adott

jelek fomtáját , nagyságát, frekvenciajál. A 28 MHz-es vétel esetén a C72 kondin 1,2 V amplitúdójú szinuszhullámnak kell lennie. melyet a C65 kondcnzátorral a 13 .. .14,7 MHz-es intervallumban állitharunk (ehhez még mintegy 300 kHz tartalék is adódhat a sávszéleken). A VFO frekvenciáját ehhez II savhoz a C61 kondenzátor értékének válogatásával állítjuk be. A generátor Crekvencia-mászását szintén a C6 I cseréjével lehet megszüntetni ugy, hogy azt más höCoktényezöjü, azonos kapacitásu kondenza.lorra cseréljük ki. Vételkor a 21 MHz-es sávban is a C72 kondenzatoron kell megjelennie a jeinek , melynek amplitúdója 1,2 V, és amelyet II C64 Corgóval a 6 ... 6,45

204

MHz-es sávban lehet hangolni. (Ehhez kb. 30 kHz-es tartalék is járul.) A VFO frekvenciájának beállitását és hökompenzálását ebben a sávban a C63 kondenzátor válogatásávallehet elvégezni. Az elektronikus kommutátor második kimcnetén, a C74 kondenzátoron vételi üzemmódban a beat oszcil1á1or (XO) 15MHz-es, szinuszos, 1,2 V amplitudójujelének kell megjelennie. A K4 kapcsolóval kapcsolható be a RIT, a VFO elhangolása. Az R93 potenciométer csuszkáját állítsuk középsö helyzetbe és az R98 ellenállásának válogatásával érjük el, hogy az oszcillator frekvenciája adás és vételi üzemmódban azonos legyen. Ezt követően kikapcsoljuk az elhangolást és az R94 trimmer-potival beállítj uk, hogya két üzemmódban ismét azonos legyen a frekvencia. Ha megfigyclhct ő egy bizonyos instabilitás ebben a fokozatban , úgy növelj ük meg a 029 és 034 diódákon átfolyó áramol (kössünk be egy kisebb ellenállást). A blokk beállítását a legjobb a 28 M Hz-cs sávban végezni. Az adó-vevő skáláját mindkét sávban egy frekvenciamérö vagy cgy már behangolt, másik adó-vevö segítségével vehetjük fel. A vevőrész élesztését kezdjük a HF erősitöveI. Mielőtt raadnánk a tápCeszültséget, a negatív visszaesalOlást be-

R60 trimmcr-potenciométer állitó csuszkáját helyezzük a rajz szerinti bal szélső állásba. Ezt a továbbiakban sem szabad sokáig a jobb szélső állasba vinni. Adjunk az IC4 I. lábára egy HF generatorból szinuszjelet, hallgassuk meg a hangszóróból , a kimenetre kötött oszcilloszkóppal tekintsük meg az alakját. Az R60 trimmerrel állítsuk be az IC maximális erösítését, amig nem látunk szabad szemmel torzulást a jelben. Ez· után a generátor jeiét adjuk a T8 tranzisztor emitterérc. Az R54 potenciométer csuszkáját helyezzük a rajz szerinti felső allásba, és az R46 valogatiLsával a HF erösítő kimenetén érjünk el maximális szintű szinuszjelel. A KF-erősító beállítása a rezgóköreinek behangolásával történik. Szignálgenerátor 15 MJ-Iz-es jeiét egy 10 pF-os kondenzátoron keresztül adjuk az L5,C26 körre és a tekercs hangolómagjának elforgalásával hangoljunk rezonanciára. Ezután a generátor jeIét adjuk ra a T3 emitterérc. Az R23 csuszkajai vigyük a rajz szerinti felső állásba és hangolj uk az L3,C 16 kört rezonanciára. A kvareszűTÖ behangolása a vevő­ foko7..at utolsó lépését képezi. Az adó-vevőt kapcsoljuk a 28 MHz-es sávba. Az X l antennacsatlakozóra adjunk 28,8 MHz-es jelet szignálgenerátorból. Az R3 potenciométer csuszkáját vigyük a rajz szerinti felső pozíció 213-ára. Az L I és L2 tekercseket a hangolómagokkal hangoljuk rezonanciára, úgy hogy a vevő kimenetén maximális jelamptitudót kapjunk. Mindeközben a jelgenerálorról bejövő szintet fokozatosan csökkentsük. Kapcsoljuk át a vevőt a 2 l MHz-es sávra, a bementere adjunk 21 ,225 MI-lz-es jelet. Az R3 segítségével hangoljuk ra a bemeneti kört ajel frekvenciájára a kimeneti HF jel maximuma alapján. Az Ll és L2 vasmagjai kismértékű elforgatásaval ellenőrizzük. hogy közben nem hangolódtak-e el ezen a frekvencián. Ha ilyet mégis tapasztalunk, ennek oka abban rejlik, hogya Dl és 02 varikapok nem azonos karakterisztikájúak, nem egyfomla (nagyon eltérő) a C2, c4 kondenzátorok kapacitása vagy különböző az R I, R2 c\lenállásértéke. Az ok elháritása után a 18 ... 30 MHz-es tartományban a bemeneti SZÜTÖ karakterisztikája mindvégig az ideálishoz közeli lesz. Ezt követócn foghatunk a kareszűrő behangolásához. Legelőször is a kvarcszüTÖt a szélessávu üzemmódban hangoljuk be, a C2 I ... C23 kondenzátorok értékének válogatásával, hogy az átviteli karakte-

RT EK '13

risztika a lehető legközelebb legyen a .. derékszögűséghez", Kívánatos, hogy formotcnyzöje ne legyen rosszabb. mint 1,4 a - 80dBf-3 dB szinteken. A 2,6 kHz-es átvitcli sáv egyenetlensége ne legyen nagyobb. mint 6 dB. Ezt követően a keskenysávú üzemmódban a C20 és C24 kondik válogatásával elérjük. hogy az átviteli sáv 1 kHz-re csökkenjen. Ennek érdekében az adó-vevő bcmenetére a szignálgenerátorból 0.5 u V-os jelet adunk. A generátor kimenetére párhuzamosan kössünk frekvenciamcröt. A generátor jeIét folyamatosan változtatva egy táblázatba vegyük fel a behangolás alall álló adó-vevőnk S-mérő­ jének (M 1 műszer) és ezzel párhuzamosan o frekvenciamé rö állását. Ezt kövctően a táblázat alapján rajzoljuk mcg a szűrő amplitúdó-frekvencia karakteriszlikajál. A ftiggőleges tengely mentén vigyük fel az S-mérő állását (tetszés szerinti ménékegységben), a vízszintes mentén pL-dig a frekvenciát. 200 Hz-cs lépésekben. Az így kopott ábra alapján alkothatunk képct a szűrő minőségéről. Ha nem elfogadható. akkor a fent említell kondenzátorok eseréjére van szükség. Ezt követően a meressorozatot (akar többször is) meg kell ismételni. Ha mégsem sikerül elfogadható átviteli karakterisztikát kapni, ak-

kor ki kell cserélni a kvarcokat egy e l ő­ zetesen összeválogatott új sorozatra . Az L 13 tekercsct állítva, a beatoszcillátor (XO) frekvencióját a kvarcszűrő átviteli karakterisztikájának alsó vállához hangoljuk úgy. hogy ezáltal az SSBadókjelei a legkényelmesebben legyenek foghatók. Az AGC rendszer beállitása során az R32 ellenállás helyen építsünk be egy 470 ohmos trimmer-potenciométen, Kössük le az antennát, állítsuk maximlJlnra az erős í tés szabályozást és e trimmer-potit addig forgassu k el. amig az M l műszer mutatója kismen ékben ki nem tér. majd ismét forgassuk vissza. hogya mutató újra O állásba kerüljőn. Ekkor lesz az AGC maximaJis érzékenységű. Ezt követően az adó-vevőt hangolj uk egy tetszés szerinti hangos állomásra es a C86 kondenzátor énékének valogatásával állÍIsunk be egy számunkra megfelelö AGC szabályozási időtanamot. Ha az M l műszer mutatója a legnagyobb bem enő jeleknél túlIendül a skálán. úgy RJO énékének válogatásával ezt szüntessük meg. (Az S-mérő skalajának megrajzolása, orosz nyelven, megtalálható a szerző hon lapján: http://un7bv.narod.ru) Ezt követő­ en az adó-vevöhöz kapcsoljuk hozzá az antennát és győződjünk meg készülékünk működőképcsségeről. fogjunk

vele amatőr rádióállomásjclekel. A beat kva rcoszcillátor körében lévő Ll3 tekercsct a vett jelek legjobb veteli minóségc szerint veglegesre hangolj uk. Az adó-vevónek adás üzemmódban tönénő beállítását kezdjük az Xl csatlakozóra müterhelés kötésével. Ez lehet egy 5 ... 10 W-os, 28 V-os izzólámpa, melynek ellenállása meleg állapotban kb. 75 ohm vagy pedig egy indukciómentes 50 vagy 75 ohmos. 10 W-os ellenállás. Vételi üzemmódban, a 28 MHz-cs sávban az R3 potenciométerrel állítsunk be maximális érzékenységet. Kapcsoljuk át a készülékei adás üzem· módba a K7 .,Hangolás" kapcsolóval, a K I kapcsolót pedig helyezzük "CW" állásba. Ekkor az adónk egy állandó amplitúdójú jelet fog sugározni. A ,.OSB" jelű R20 potenciométer csúszkáját a rajz szenIlIi balszélső állásba forgatjuk (maxirruilis er6sltés). Az L8, L9 tekercsek hangolómagjainak elforgatásával és a kvarcgenerálor Ll2 tckeresének hangolásával érjük el, hogy az alllenna kimenetre kapcsolt izz61ámpas műterhelés a legjobban világitson. Ekkor Az XO (T20) jele a kvarcszűrő átviteli sávjába esik. A Kl ("Keskenysav") pozíciója ebben az esetben nem lényeges. mivel adás közben a kvarcszűrő mindenkor széles sávti üzem-

1t ábra RT ÉK '13

205

módban van. Az XO-ban levő LI2 állításával lehet a kisugarzott hangjelünk magasságát is változtami SSB üzemmódban. Ezt kövezöcn a müterheléssel parhu7..amosan kössünk egy oszcilloszkőpot és válasszuk meg R51 helyes ellenállását, amely torzítatlan jel mellett biztosítjn a legnagyobb kimenö amplitúdó\. A teljesitmenyerösítö legutolsó fokozatát n legnagyobb meghajtás mellett kell behangoIni a 28 MHz-es sávban a C l Ol, C l 04 válogatásával. majd ezt kővetöcn a 21 MHz-es sávban a C 100, C I02 válogatásával. Ha a 28 M H7-es s.~vban gerjedest lapasztalunk. úgyazi C99 enékének változtatásával szüntethetjük meg. A tcljesitményerösítö tranzisztorainak nyugalmi áramát nem érdemcs cgy meghatározott énékre beállitani , inkább olyanra, amely torzítatlan jel mellctt biztosítja a legnagyobb kimenő teljcsitményt. Ehhez változtas suk az R I IO. RI13 , RI17 énékeit Kapcsoljuk át aberendezésünket 21 MHz-re és R3 változtatása mcllclI gyöződjünk meg, hogy most is helyesen működik-c az erősítőnk. Helyczzük a készülékünket távíró adás módba, e llenő rizzük a kvarcgencrátor működését IlZ elkey-jel tönén ő billentyűz~ során. Bar a kapcsolási rajz kissé bonyolult, a távíró gyorsbillentyü működőképes alkatreszek és helyes szerelés eseteben azonnal műkö­ dőképes . Az egyes jelek küldésckor az LD3 LED vi lágitani fog. A jelek adási sebességét az R I00 poteneiométcrrel

Segítsen % Ön is! Reményi István Rádióamator Alapítvány

18226429·1·43

Az alapítványt támogatja a

RÁmOTEGHNIKA

lehet szabályozni. Ez egyebként fiigg az R99 és CS3 ertékétől is. Utóbbi változtatásával az adási sebességct 30 CS 300 jeVperc sebesség között lehet beállltani. A bill en tyűhan got az R l 05 trimmerrel lehet beállítani. Ezen generator frekvenciájára hat még az R l 06 és C88 is. Vigyük at az elkey-kan (K5) a rajz szerinti baloldali helyzetbe, cs oszcilloszkóppal ellenőrizzük a cn kondenzlttoron jelen levő távíró jcleket: a "pont"-okat. A billentyűt a rajz szerinti jobboldalra kapcsolva a .,vonás" jeleket kell lamunk. A C79 széles(!) határok közötti énékmódosításával válloztatható a jelek felfutó élének meredek~ sége. A CW-jel adása érdckében kapcsoljuk ki a " Hangolás" kapcsolót és kapcsoljuk be az ,,A dás" je lűt vagy lépjünk a " Pedál "-ra. Az elektroni kus billcntyűt kapcsolgatva a múterhelés villogásaval gyözödhetünk meg a távírójelek meglétéröl. Ugyanekkor az LD2 LED is világit, mutatva hogy adás üzemmódban vagyunk és a jelek ütemében villog LD3 . Az egyoldalsiivos üzemű adás beállítása érdekében helyezzük a készülékünket vételbe, és a K l -et kapcsoljuk at "SS B" helyzetbe. A K6 vagy K7 kapcsolóval menjünk át adás üzemmódba es a mikrofonba hosszasan mondjunk "á" hangot, közben az izzólámpás müterhcl ~ világításával meggyőződhe­ tünk a kimeneti jel meglétéről. A mik· rofon bemenet érzékenysége a7 R69 trimmer-potenciométerrel állítható. (III

Ferritmagos tekercsek, ferritmagos transdarmálorok,

hálózati transdormátorok,. NF-tekercsek, csévetestek,. ferr.tek,. smd-induktivitások,. Amidon porvasmagak IIagy vá/flsztékhan bph.tókl Postai utánvé"ells Slállítunk.

'j TALI Bt.

"""

2600 Vác, Zrinyi u. 39.

ti 06/27/501 220

[email protected]

206

FQ)(: 06127/ 501 221

www.tall-translormers.hu

kell megemlíteni , hogya berendezésünkben alkalmazOlI egyoldalsávos jelet előállító kapcsolásban az erősítés maximuma nem az R69 szélső óllósában fog létrejönni.) A Til lrunzisztoros fokozat bemenetére HF generátorból jelet adva ennek beállítása az R67 énékének válogatasával tönéni k úgy, hogy a legnagyobb. még torzitatlan jelet kapjunk a fokozat kimenetén. A balansz moduIáton az RI5 trimmerrel (durva) és a C I4 IrÍmmerrel (finom) tudjuk beállilani úgy, hogya legjobb vivőhullám-e l nyo­ mást kapjuk. Az adásunk minőségéről egy másik vevőn azt meghallgatva tudunk a legjobban tájékozódni. A mikrofon jeIét a T2 souree-e és a fóld közé kötött nagyellenállású fiilhallgatóvnl is e llenő ri z· hetjük. A kimenőjcl szinyét az M l mű­ szer mutatja. Ha a műszer mut8tója rulságosan kitér. úgy változtatni kell az R28 ellenálláson. Az éteTben folytatOI1 munka somn az adó-vevő a " Hangolás" gombbal állítható mind veteli űzemmódban (a vett adó jeiének maximumára), mind adás somn (maximális kisugár.loll antenna jelre), melyet az M I·gyel e llen őrizh e· tünk. Mi vel a kétköTÖS sávszű rők mind vétc li, mind adás üzemmódban 18 és 30 M Hz kőzött hangolhatók, ezén az ad6-vevö lehetövé teszi két további WARC·sáv (18 és 24 MHz) használatát is. Ehhez további kondenzátorok bekiktatására van szükség a VFO-ban és a teljesÍlményerösÍlőben.

r:'I

~~Híradásle,chnikai ~ ~ szakuzlel

1139 Bp., Frangepán u . 18. Tel.: 350-3201 , fax: 350-8801 H-P: 9-12, 13- 17 ó

Nagyfrekvenciás, amatőr alkatrészek, koaxcsatlakozók, Mini-Circuits IC-k. www.gigatechnik.hu RTÉK '13

Körkörösen polarizált antennák a 2 m-es sávra tNémethy István YT31 , htlp:/Iyt3I.weebly.coml Igen sok

rádi óama tőr

azon a vélemé-

nyen van, hogy sok probh!máját megoldaná, ha antennarendszerét körkörös (cirkularis) polarizációjura alakítana ál. Ez különösen az egyre szaporodó EME- és MS-táborra vonatkozik. Valóban megoldás lennc ez? E széles témakörból egy könyvel

kellene írni. hogya probléma minden vetülete

kellő

matematikai alátámasz-

tássai vázolható tegyen. Ez nem célom. Igyekszem minél egyszerűbben, amennyire lehet, fe lhivni a rádióamatő­ rök figyeimét a fontosabb tényezőkre. melyek egyiitthatása adja a sikeres összekÖletésekel. Igyekszem vázolni a cirkuláris polarizáció bizonyos körülmények között meglevő előnyét. Természetesen maga az antenna elkészítése is igen nagy körültekintés! igényel a tervezéskor, kivitelezéskor és a telepitésnél is.

1. Pola rizáció pa elektromágneses térben alapvetöcn lineáris és cirkuláris (körkörös) polarizáció létezik. A lineáris polarizációnál a telepítés helyén a talajhoz viszonyitjuk a polarizáció síkjat, mely lehet horizontális vagy ver1ikális, elvétve ferde, valamely szögben. A cirkularis polarizációnál a polarizáció csavarszerüen viselkedik abban az esetben, ha a cirkuláció alapja kör. Ilyenkor beszélhetünk jobb vagy bal irányú csavarmenetről. Kevésbé ismer1 eset, hogyha a cirkuláció alapja nem kör hanem ellipszis. Ekkor a cirkulációban levő ellipszis alak a nagy tengelye szerint (a horizonthoz képest lehet vCr1ikális vagy horizontális) végezhet körforgást az ellipszisre meröleges tengelyéhez viszonyítva. Közismert, ha az adási és a vételi oldalon más polarizáeiót alkalmazunk az antennáinknál, akkor fellép egy bizonyos vesztesség. A lineáris polarizációnál, ha az adás horizontális a vétel pedig vertikális, akkor a vesztesség 20 dB. Amennyiben körkörös polarizációval dolgozunk, adásnáljobb csavar menetüvel és a vételnél pedig bal menetü van, akkor a veszteség 100 dB! Ezesetben, ha az egyik oldalon a polarizáció

AT EK '13

ellipszis alapú a vesztesség ettől még valamivel nagyobb is lehet. Nézzük a számunkra legérdekesebb csetet, ha az egyik oldalon cirkuláris polarizáció van (mindegy milyen irányú csavarodással), a másik oldalon pedig lineáris (horizontális vagy vertikális, akár ferde). Ekkor a vesztesség kereken 3 dB. Itt az az érdekes, hogy ha a lineáris polarizáció síkjának szöge banncly októl fogva valtozna is, a veszteség megmarad 3 dB, a cirkuláris polarizáció és bármely tipusú lineáris polarizáció között! A fentebbi megállapítás csak az e l ső pillanatban tünik vonzónak, mivel egyes tényezőket még nem vettük figyelembe. A legtöbb rádióamatőr nem mélyedt mélyebben bele e fogalmakba, és emiatt sok hosszúságban volt része. Ez a megállapitás különben igaz, de csak ideális körkörös és ideális lineáris polarizáció esetében. Amit valóban meg kellene valósitanunk, oly mértékben, amennyire ez lehetséges. Dc, valóban lehetséges-e? Amint a későbbiek­ ben kitűnik , leginkább csak részben és nem minden körülmények közön !

2. A terjedés sajátosságai

2.1. Térbeli polarizáció A fentebb leirtak akkor igazak. ha ideális térről beszélünk, illetve fóldi vi szonylatban igen kis távolságról az adó és a vevő között. Vegyük azonban azt, hogy a távolság nagyobb, ami rendszerint így is van. Tehát az adó és a vételi állomás a földön helyezkedik el. mely ugy szólván gömb alakú. M ind az adó, mind a vételi antenna a telepítés helyén fóldhöz való viszonyítva horizontális, de az adóállomás antennája az északi félteke kb. 45 . szélességi fokán van, a vételi pedig a déli félteke ugyanazon a pontján. E két állomás felváltva ad és vesz. A fóld görbülete direkt rálátást nem tesz lehetövé, és emiatt szükséges egy visszaverődési pont (réteg), ahová mindketten irányítják a ,.horizontálisan polarizált" antennáikat. Vegyük az egyenlítŐI térbeli síkoak, lehát e térbeli síkhoz viszonyítva a következő képletböl kis7.ámíthatjuk a visszaverödési

pontban fellépö térbeli szög (P) értéket, mindkét állomás részére:

p = arctg

l

sin L'cos E- sin L·cos A·cos E ( cosL·sinA

Ahol: L a fóldrajzi hosszúság (latitudo), A az antenna azimu~a, E az antenna elevációja, Az ily módon kapott érték az e lső állomásra PI , a másodikra P2. E két érték különbsége adja a térbeli polarizáció (TP) értékét fokban: TP - PI - P2 Az így számíton térbeli polarizációnak csak egyes esetekben van meghatározó jelentősége (MS, TEP), mivel a terjedés alakulásában még más tényezök is jelentkeznek, akár jóval nagyobb kihatással.

2.2. Faraday-rotáció Egy, a rádióamatörök körében sürun említett fogalom, melynek azonban a magyarázata igen hosszadalmas és honyolult dolog, és valódi. pontos számítása nem létezik. Valójában a polarizációs sík időbeni változását szabja meg. Az okozója az, hogy az elektromágneses hullámok a visszaverődési pontig és vissza egy nem homogén és időben változó süruségü közegben terjednek. A jelenség okozója a fóldet körülvevő ionizált rétegek sÜTÜségének valtozása, különféle hatásokra, de a fóld felső rétegein kívül esö rétegek ionizáeiója is változó, a napszél hatása miatt.

23. A polaIfzációs sík tóredezettsége Az utóbbi időkben feltárt fogalom, szorosan összeftigg a Faraday-rotációval, melynek részben okozója is. Miröl is van szó? Vegyünk egy lineárisan polarizált elektromágneses hullámot, mely távolról van gerjesztve, és mialatt hozzánk érkezen, áthaladt egy Instabil, nem homogén közegen. A térbeli polarizáció változasához bevonj uk a Faraday-rotá-

207

ci6t, és alaposan szemre vesszük mi is jelentkezik a mi vételi antennánkban. Az első elvárás szerint a vett jel meg kell. hogy jelenjen valamely eltolódott polarizációs síkban. Ez a térbeli polarizáció és a Faraday-rotáci6 együttes következménye miatt el van tolva egy bizonyos térbeli szögben. Ez idő ftiggvényében változik, hollassabban, hol gyorsabban. Ez néha igy is van, de nem mindég. Jobban megvizsgálva, észreveszzük azt. hogya fO polarizációs sík mellett egyidejGleg jelentkezik több-kevesebb más sík is. kisebb nagyobb intenzitással hordozva ugyanazt a jelet, igy eleve kizárt az. hogy valamely más jel esetleg interferál. Eleinte voltak magyarázatok arra, hogy ez maga a Faraday polarizációs torzulás szerves része, és maga a Faraday polarizlició ferdülése e több síkban levő jel összege. Ha ez így volna, akkor sohasem lehetett volna e síkokat különválasztani és érzékelni szelektíven, hanem egy összemosódott, kiszélesedett görbe jelentkezett volna a vizsgálatkor. Valójában az így felvett energia hozzávetőlegesen megadja az egy eltolt sik· ban levő jel nagyságát, már ahogy ezt a ma meglevő rádióasztronómiai mérések pontossága megengedi . Sajnos. a vett jel nagysága, ha több polarizációs síkban jelenik meg, ezzel arányosan csökken, és ezt hasznos szem elött tartani. 2.4. Doppler-effektus A rend kedvéért meg kell emliteni azt is. ha a visszavert jel (adó és vételi) útja

idöben hosszabb vagy rövidebb lesz - a visszaverődési pont mozgása folytán -, akkor a vett jel frekvenciája változik a fizikában j61 ismert törvényszerűség folytán . Ez az effektus pontosan számítható, itt nem térnénk ki rá részletesebben.

3. Antennarendszer kiválasztása 3.1. Lineárisan polarizált antenna A fentieket figyelembe véve talán valamivel mélyrehat6bban dönthetünk az antennánk kiválasztásában. Mindenekelőtt egy feltétel nélkül stabil, mind adásra, mind vételre mindig alkalmas rendszer jöhet számításba A tervezési szempontokat ismerteltem ,.A Rádi6technika évkönyve 2012"-ben. Amikor az a cikk készült, akkor még nem létezett az antennákat megvizsgáló. valamint rangsoroló program, melyet az Dragan Dobricic (YUIAW) keszitett, es a honlapjáról lemásolható Excel program (YagiQ). E program alapvetöen egy teljesen új módszert hasznal az antennák értékelesere, az egész vizsgált sávban, tehát nemcsak egy frekveneian. Ez azantenna minőségi tényezője (M): M=lO·log

G G) , (G T I+Q SWR -+~-+~-

ahol G az antenna átlagos nyeresége az egesz sávban, a a TANT incorporált program szerint 350 EK háttér zanal, Q az antenna átlagos jósági tényezője , SWR az átlagosan mérhc+

orr

tő állóhullámarány. Ezt a minöségi tényezőt a program megvizsgálja száraz és

nedves antennára. A nedves antenna alatt a rátapadó vizet értjük, melynek hatása minél kevesebb kell. hogy Icgyen. Ennek alapján meghatározható a specifikus minöségi tényező, mely a minöségi tényczö és a boom hosszúság hányadosa. E program valódi haszna abban rejlik, hogy az antenna stabilitását is megmutatja, ami a száraz és a vizes antenna minőségi tényezőinek a külÖnOOzete. Az általam ismert majdnem 100 antennát analizálva létrehoztam amellékelt tá blázatot. Tenneszetesen e táblázatba bevehető más antenna adata is. Ehhez rendelkezünk kell az antenna részletes adataival, mely alapján létrehozható az anlenna 4nec2 program fáj lja. Vagy ha ismert az antenna Eznec fájlja, ami konvertálhat6 a 4nec2 programba. 3.2. Körkörösen polarizált antenna képzése lineárisan polarizált anten-

nákb6f Eredeti körkörös polarizáció csak Helix-tipusú csavarantennából kapható. A 2 m-es sávtól magasabb frekvenciákon ez igen könnyen megvalósítható. Sajnos, a 2 m-es sávban igen nagy méretek adódnak, mely mechanikailag nehezen kivitelezhetö. Itt egészen más megoldások a megszokottak. A legcélravezetőbb az, ha lineárisan polarizált antennákat szere!ünk a boomon keresztbe. Még mielőtt belckczdenénk ebbe a müveletbe. j6l át kell gondolnunk a dolgot, minden fontosabb vetUletében.

Táblázat AnteMa Perfonnance stabllty {\O_r III O.....dlll."

v..... Is b.U.!)

_ _ nn ....v.r. .. o.p...""_McIry._ te]

.Dry",_"

,. :" <

~

~

208

RT ÉK '13

Legelőször tisztába kell lenünk azzal a ténnyel, hogy az ily módon kapott cirkuláris polarizáció nem teljesen kör alakU, a létrejövő polarizáció elliptikus lesz. Ez a tény vonatkozik arra az esetre, amikor ugyanarra a boomra S:lcreljük fel a két lineárisan polarizál! antenOlit. Egyiket horizontálisan, a másikat vertikálisan, esetleg ugy, hogy az egyik antenna 45 fokos szögben mutat a talajra. a másik pedig az előbbire memleges. Elvileg létezik olyan megoldás is, hogy az egyik antennát tcrbelileg eholjuk az első antenna mellé vagy fölé. 90 fokban eltolt polarizációban. Mindenesetre a létrejövő polarizáció elliptikus alakú. tehát nem idealisan körkörös, mint azt szeretnenk. A létrejölt ellipszis tengclycinek aránya könnyen meghatflrozhntó az alábbi képleltel:

K =_ n_ . n +I

-I

25

-

-
~ ~ -~ r~ i~

l

25-

1-

25

-

ahol: K az ellipszis tengelyeinek aránya, n a keresztbe szerelt elemek szá-

m,. Eszerint tehát minél nagyobb számú elemmel elérhető lenne egy majdnem kör alakú cirkuláció. A direktorokat CS a rcflcktort elvileg minden további nélkül lehetne egy pontban (mctszcspont) összekötni, azonban adipólusnál ezt nem lehet kialakítani. Tekintetbe kell venni a táplaló és a fazistolást kialakító koaxiális vezctékeket, melyek felll::tlenül egy kellő, c célra alkalmas dobozban végződnek . liy módon az egyik antenna a bOOlnon eltolva heIyczkcdik cl. Ez az eltolas annyi lehet, amennyi a két dipólus dobozhoz szükséges, törekedve a minél kisebb eltolódásm a térben! Különösen fel kell hívnom a figyelmct néhány fontos dolgokra, melyről sokan megfeledkeznek : a) Tekintettel arra, hogy az egyik antennában helyezkedik el a másik, ill csak rendkívül alacsony M-faktor csökkenés engedhctő meg (minél alacsonyabb antenna Q-faktor). Útmutatásul szolgáljon az YU l AW Vagi Excel programja. Igy, ha az M-faktor csökkenése valamivel nagyobb, a kölcsönhatás az egyik antennáról a másikra és e rolytán a paraméterek eltolódása is nagyobb lesz. Az antenná.k csak fémböl készülhetnek és ..egyik a másikban" helyezkednek el. Mindkettő ugyanazon a frekvencián rezonál, a kölcsönhatás igen nagy lesz, ami csak minél alacse. nyabb Q-faktorral csökkenthetö. Természetesen az ilyen antennák, melyek RT ÉK '13

t ábra. Az,)(" elrendezésa antennák szlgetel61 egyedül alkalmasak erre, valamivel kisebb nyereséget nyújtanak. b) Mindenképp kerüljük a zárt-hajIÍlolI dipólus ("r' stb. illesztés) hasz· nálatát. Egyfelél azért, mert szinte minden rádióamatór célra tervezett antenna NEC2 esetleg NEC4 alapú programmal tervezett, melyek csak nyitott dipólusra pontosak., szögben vagy körben hajlított elemekre nem. Másrészt azén., men magába a cirkuláris rendszerbe beviszünk adalékos fémrészeket meg kábelelcat. A legjobb megoldás a nyitott dipólus IOQM tipusú szimmetrizációval (ld. RT EK 2012199. o ld.). c) A kialakított "keresztantenna" elemei a nyitott dipólussal ugy helyez·

kedjenek el. hogy a keresztezési pontok mindenféleképpen egy vonalban legyenek. A boomhatás kiküszöbölésére szigetelóket kell használni. Fémboom használata esetén javasolható az I. ábra szerinti megoldás. Ha a boom anyaga nem fémes, akkor sokak szerint az a jó megoldás, hogy a boom anyagát kifürjuk. majd ragasztóval rogziljük benne az elemeket. A lineárisan polarizált antennáknál is ez csak részben van így. Ott is bizonyos átszámításra van szükstg, tekintettel arra, hogy a nyilt dipólus egy dobozban kapcsolódik a szimmetrizálóhoz. A mechanikai megoldás miatt ez a doboz boom felett vagy alatt Ichct, tehát nem

209

ugyanabban a síkban, mint maguk az elemek. A lineáris polarizációnál ennek érdemi jelentősége nincs, ha IÍlszAmitj uk az egész antennal ilyen esetre. Átszámítás nélkül azonban - egy különben jól méretezen antennlÍt - nagymértékben elrontunk, es az így kapott antenna sokkal gyengébb minőségű , rendszerint már használhatatlan lesz! A lineáris polarizació megmarad lineárisnak, függetlenül attól, melyik "antenna elé" kerül a másik (horizonális elé a vertikál is vagy forditva). A cirkuláció úgy alakul ki, ha a két antennAt egy negyedhullámú csonkkal kapcsoljuk össze. Amennyiben lineárisan polarizált antennákból alakítunk ki cirkuláris polarizációt, akkor sokkal bonyolultabb dolgok lépnek fel, mint azt eleinte elképzcltük. Már eleve megvan az a tény, hogy a cirkuláris polarizáció alapja nem kör, hanem ellipszis, melynek átlói aránya k = n/(n+l), amint ezt már tárgyaluk, de ez esetben az el1ipszist szimetrikusnak renéljük. Ha azonban a dipólusok keresztezése nem az elemek kereszteződésében van, akkor a kialakiton ellipszis alak tOilUI. Attól fuggő­ en, hogyan toltuk el adipólusok kereszteződési pontját Ez a probléma pontos geometria betartásával megoldható, azonban a két antenna térbeli eltolódása ("eggyik c1őn a másik") szükségszerűen adódik, és az ellipszis alakú polarizációt feltétel nélkül torzítja. Ez igen nehezen határozható meg. Vonjuk ezt össze a hullámterjedésnél ismertetenjelenségekkel: egy ilyen torz cirkuláció adalékos instabilitást eredményez az általunk létrehozon elektromágneses térben. Aadalékos polarizációs fragmentálást vagyis adalékos vesztességet a ven jelben. Az igy létrejöujcl vételkor - mggően a Faraday-effektustól - aurorális jelet eredményez, aminek helyes dekódolása időnként lehetetlenné válik, dacára annak, hogy ajel erössége még szolid.

3.3. A kiválasztott antenna lehetséges tulajdonságai Az eddigiek alapján betekintést nyertünk az antenna kiválasttásának problematikájába. Most már dőnthetünk arról, hogy mire is van szükségünk, és mire kivánj uk leentlő antennánkat (csopon antennánkat) felhasználni? Az e támakőrben érintettek döntő többséget az EME-vel foglalkozó amatörök alkotják, öket az MS-munka is, a FAI terjedes is érdekli. Ezek tábora rohamosan

210

nő. Az in ügyködő aktiv amatőrök általában igen komolyantennarendszerrel rendelkeznek. Egyre nő azok száma, akiknek antennarendszere számítógépes vagy más elektron ikai módszerrel automalikusan követi a Hold pályáját. Maga a polarizáció adta jelenségek sajnos nem előre láthatóak és nem követhetök egyszerű módszerekkel. Sokan gondolják azt, hogy ez cirkuláris polarizacióval megoldható. A többségnek lineárisan polarizált antennarendszere van, igy tehát egy cirkulárisan polarizált rendszer felépítése és üzembehelyezése minden probléma egyidejü megoldását jelenti. Vajon így van ez valójában? Tudatában vannak a ténynek, hogya 3 dB veszteséget pótolni lehet, méghozzá a teljesítmeny növelésével. Sokan úgy reagálnak erre: "a kis köcsög helyett lesz egy nagy köcsög" ... A korábbiak alapján ál1itom azt, hogya teoretikus 3 dB viszonya lineáris és az ideálisan kőrkörős esetekre igaz. A cirkuláris polarizáció torzulásait is számba veve leginkább 3,5 ... 4 dB szignálcsökkenéshez jutunk, ami valójában a fellepő polarizációs jelenségektöl független lesz. Tehát a különbséget ennyivel kell pótolni adó oldalon. Nézzük meg a vételi oldalt! Jelentős zajtöbblettel találjuk magunkat szemben! lu az első pillanatra semmilyen megoldás sincs, azonban a ma létező előerösitők közül viszonylag olcsón lehet hozzájutni 0,2 dB zaj úakhoz. (A cikk írásakor a W20DO tipusú előerő­ sítő ára 100 USA dollár alatt van.). Azonban akinek nincs lehetősége nagyon alacsony zajszámú előerösitőt beszerezni, azjobban teszi, ha bele sc fog az egészbe. Igaz, ítl még valamit nem szabad szem elől téveszteni. Mi Icsz akkor, ha mindkét oldalon cirkuláris polarizáció van? Ha az antennák ellenctes csavarban vannak, akkor a csi llapítás 100 dB, vagyis észre se veszik egymást! Természetesen ezt meg lehet elöre beszélni és egységesiteni lehet a polarizációs csavarmenet irányát, ami részben már meg is van. Olyan megoldás is létezik. hogy egyszerű koaxiális relé vagy esetleg félvezető dióda kapcsolja a cirkuláris polarizáció menetének irányát. Az ideális eirkulárisan polarizált He!ix-tipusú antenna mechanikai megoldása a 2 m-es sávban, valamint ezen antenna optimalizációja ajővő reladata. Említésre méltó még az is, hogyan viselkedik egy ilyen antennarendszer a mindenféle zavar tekintetében túlzsú-

folt városi környezetben? Azavarszint elvárható csökkenése a fele vagy valamivel kevesebb mint a fele lesz egy lineárisan polarizált ugyanilyen csoporthoz viszonyítva. Ugyanez vonatkozik az általunk okozott TVl-zavarokra is, tekintenc1 a cirkuláris polarizációra. Mindenesetre az in leirt fogalmak megmaradnak bármilyen kiválasztott antennara és antennarendszerrc abban az esetben is, ha az ún. ál-cirkulációt tekintjük megoldásnak. Ez esetben azonban nem szabad szem e l ől téveszteni azt, hogy ilyen esetben a polarizációnk megmarad lineárisnak vagyis az antenna nem eirkulárisan polarizált. 3.4. Ál-cirkuláció

Ez a megoldás tulajdonképpen nem cirkuláris polarizációt használ, bár az első pillanatban, kinézésre, egy cirkulárisan polarizált kereszt-kiépitésü antenna áll a szemünk előtt. Tehát egy boomon 2 lineárisan felépített antelUla van, melyek kapcsolóval (koaxre!é vagy félvezető eszköz) egyenkent kerülnek bekapcsolásra. Az antenna polarizációja mindkét esetben megmarad lineárisnak, csak a kapcsolás manipulációjával változtatj uk a polarizációs sikot. Valójában ez a fél űt egy cirkulárisan polarizált antenna felé. Itt minden eddig tárgyait probléma, ami a cirkuláris rendszer kialakitásában mutatkozik, megmarad. Bármikor csak egy negyedhulhimú csonk beépítésével (vagy ennek kivételével) a rendszer polarizációs mivolta cserélhetö. Vegyünk egy bármely síkban levő lineárisan polarizált antennát, vizsgáljuk meg, mi tőnénik akkor, ha a vett jel polarizációja eltér az antenna beállított síkjától! E=20·log(coslj)), ahol az E a veU jel gyengülése dB-ben, a lj) szög az antenna síkja és a vett jel síkja közötti különbség. Ez egy igen le0 egyszerűsített képlet, mely kb. 75 _ig 0 azonban pontos, ti. 90 -nál az eltérés ezek szerint végtelenül nagynak adódna, ami azonban a mérések és bonyolultabb képlet alkalmazásával csak 20 dB. Vagyis 45 0 -ra adódik a 3 dB. Ennek a jelentösége abban rejlik, hogy ha az egyik antennánál - két antennát használunk, melyek egymásra 90 0 -ban vannak felszerelve ugyanarra a booomra -, a veu jel eltérése 45 0 _kal nagyobb vagy kisebb. akkor a vett jel 3 dB-t ingadozik, ha pedig az eltérés ennél nagyobb,

RT ÉK '13

A."iT: X4YT3I0209 ap.oo 200 2012

"I

'"

--_._._._--_.- ._._- .- ._- -- -- _.- - -- -- -

2. ábra. Az X4YT310209 tervezési adatai

akkor egyszeruen átkapcsolunk a másik anlennára. A gyakorlatban azonban

ez nem ilyen egyszeru. mert leginkább nem tudhatjuk elöre a polarizáció hogyan ingadozik. gyors ingadozás eseté· ben ez úgyszólvan lehetetlen. Sokszor

erre nincs is időnk, azonban nagyobb gyakorlattal az ilyen megoldás is bizonyos sikereket hozhat, ami eleinte rendszerint elmarad. Hivatkozva a cikk elején emlitett térbeli polarizációs eltéresre, melyben minden mils polariuciós anomália összeadódik. a valóságban igen gyakran előfordul az az. eset, hogya másik állomást mi (például) horizontális polarizáci6val vesszük a legjobban, de az minket meg úgy vesz jobban, ha venikális polarizációval adunk. Csak néha van rnód és lehetőség valamely más kommunikációval ezt cgyidejüleg meg is tárgyalni. De ezcn esetek megállapításara idő is kell. ami általában nem áll rendelkezésünkre. Egy valódi cirkuláris polarizáció alkalmazásánal erre semmi szükség nincs, mivel a jelszintek ügyszólvan a teljes összeköttetés ideje alalt egyformák maradnak. Függetlenül a gyors vagy lassü polarizációval előidézeIt inRT ÉK '13

gadozástól. (Amennyiben az egyik állomás cirkuláris. a másik állomás bármely szögben felállitott lineáris polarizációt allcalmaz.) Tenneszetesen ez esetben, ha kereszt-dipólusokból kialakított cirkuláris polarizációt alkalmazunk. bele kell kalkulálni az adalékos 3,5 ... 4 dB veszteségel, mind az adó-, mind a vcvöoldaIon. Tehát ennyivel kell megnöveini az adó RF teljesítmenyét és véleli oldalon a lehető legjobb minőségü előerosÍló­ nek ennyivel nagyobb erősÍIessei kell rendelkeznie.

4. Mini cirkulárisan polarizált X4YT3J0209 csoport E csoport az eredeti (honlapomon ismertetett) 4YT3J0209 csoportból lett kiképezve. Elvileg ugyanolyan módon kialakítható bánnely, valamivel nagyobb csoport is, melyelegettesza már fentebb vázolt követelményeknek. Elvileg alkalmazható ennél kisseb csoport is, de ez esetben a berendezések mindaz adó. mind vételi oldalon - valóban profi tulajdonságokkal kell rendelkezzenek, valamint az egész rendszer egy valóban nagyon zajszegény kör-

nyezclben kell(ene) müködjön, ami csak elvétve biztosítható. Felhivom a figyelmet arra, amennyiben valaki a meglevő berendezéséhez egyszeruen átcserél i az antennarendszerét egy ilyen rendszerre, nem ismerven a fentebb leírt tényeket, nagy csalalkozásban lesz része! A horizontális polarizációval müködö állomások jelei a megszokott szintek felét se haladják meg, ami teljesen normális jelenség! A mi jeleinket se veszik még fele olyan erosen se! Ennek a ténynek leljes egészében a tudatában kell lennünk, és növeini kell az ad6energiánkat, valamint a vételi elöcrosílÓnek is sokkal többet kel .. tudnia". Ha azonban a Holdra irányítj uk a rendszert, a tapasztalatok egészen mások. A cirkuláris polarizáció biztosítja minden lineárisan polarizált jel úgyszólv{m aUandó vetelét, hiszcn a Faraday-rotáció ki van küszöbölve. Az X4YT3J0209 csoportantenna úgy len kialak.ílva, hogy minden eleme a horizont síkjaval keresztben helyezkedik el (2. ábra). Valójában ez a legjobb megoldás, mivel ekkor mind a horizontális, mind a vertikális sugárzási diagram ideális lesz (3. ábra). A tart~ 211

EZNEC-M

-10

.. ;

.~ .: ;C \ ' --'O

I/ ' , -

'.

'

"-" .

"

.

,l .,', '

,..,---..-,,,

'

:

,"

,-

' ,'-. ....._-, /- .

"""'" ""' .....Ri'l\I"" Wer ,.-.

-

,"

.'

....

144,3 MKz

2O,oJ dB! ct Az """" • 0.0 deg.

'

28,2( dll 11,4 !Mg. -lCIB ct 351 .3, 8.7 deg . 8,66 dB! ct Az N9a • Dl,o cieg 11,3B dll

,.20,03 dili

3. ábra. Az X4YT310209 Iránvkarakteriszikája

szerkezet "H" tartója ez esetben legkevésbé befolyásolja az antennák mükö-

5. Összefoglalás

dését. Tekintettel az antenna egyedi

Nagymértékben kiküszöbölödnek egyes, a polarizációs löredezettségböl ad6dójelenségek, melyek különben ritkán fordulnak elő, amennyiben valódi és ideál isan cirkulált polarizációt alkalmazunk. Dacára annak, hogy tudatában vagyunk annak, hogy a jelek síkjához

Q-faktorára, mely eleve alacsony, számításba jöhet még az is, hogy az egyik antenna a horizonlhoz viszonyítva horizontális, a másik antenna, amely ugyanazon a boomon van, pedig vertikális a horizonthoz képest. Ez azonban tudatosan kisebb nagyobb iránykarak-

viszonyítva jóval a fe le alall vannak (de ez a sik változól), mi azt észleljük, hogy a jelek állandóak és átlagban valóban e rősebbek, mintha ez a valóság nem is létezne. Ez a jelenség úgy is magyarázható, hogy hosszabb idöintervallumban egyes esetekben a jelek statisztikai átlagban nagyobbak is lehetnek, ami a cirkuláris polarizáció használatát indokolhatja, hiszen a másik megoldás az lenne, ha a lineárisan polarizált jeleket vennénk továbbra is, de az anIennankat (antcnnáinkat) a boom tengelyében forgatnánk úgy, hogy mindig abban a síkban vegye a jeleket, ahol maximumot észlel. Az ilyen megoldás mechanikailag körülményes, de talán még megoldható lenne valahogyan. A kérdés azonban az, hogy ki "intézi" ezt a forgatásI és milyen alapon, hiszen a polarizációs sík állandóan változik, kisebb vagy nagyobb ütemben. Ennek egyszerü megoldása az lehet, ha kapcsolóval és koaxiális relekkel (vagy diódákkal) váltiuk hol az egyik, hol a másik antenná!. Amennyiben ezen utóbbi megoldási alkalmaznánk felfigyelhetünk egy érdekes jelenségre: Tegyük fel, hogy az "A" állomás és a ,.8" állomás a Hold-visszaverödéses (EME) ősszekö­ tetése úgy valósul meg legjobban, ha mindkét állomás ellentétes lineáris polarizációval ad és vesz jeleket. Ez nem mindig van igy, de ha jelentkezik, akkor csak egy jó idő cItelle után, kellő

tcrisztika-változást idéz elö, illetve rontja az antenna paramétereit. Egy ilyen mini (ál)cirkuláris polarizáci6val antenna! célszerii úgy használni, hogy egy koaxiális antenna-átkapcsoló jelfogóval, kézzel vezérelve, szükség szerint váltjuk a polarizáció!. Amint látható, az antenna állóhullámarnnya kb. 144,300 MHz-en a legjobb (4. áb.-a). Tekintettel az igen alacsony Q-faktorra, a kö rn yezeti hatások kevéssé fogják az SWR értéket befolyásolni. Azonban számolhatunk ez okból való némi eltolódásra kb. 144,100 ... 144,150 MHz közé, vagyis az EME-munkéira szánt fre kvenciákra. Ennek valójában nincs is nagy jelentő­ sége, mivel az SWR sehol sem nagyobb I: I, l l-tól. Tehát alkalmas marad az egész sávban való forgalmazásra, ha bánnely okból kifolyólag erre szükség mutatkozna. (Érdekes lenne az MS és FAI tanulmanyozása is ilyen antennával, melyrő l eddig csak sejtéseink vannak.) re ndelkező

212

10

5

. .. . ····j···y-+···l···· ·_·+···!····i···· .... j.... ! ." .. ._.+., ...;.., .. .;.., ... ;.... ,

,

.

.....

···j_···j··_·1 .. +o.+-

..,

···~····t···t···-:-···

,

SWR

':" ':'. "':-"':" ., ":'... ... ':'" . . " ,

,

2

.

. . . .. ~._ .. ... :.. _.: ... : ... ... ~

"

,

····r····r .. ··!····!·· ...... !... +..+.. ····i····j···'1' .+ '+-'+"r-r T"r" .. ··t ... ·t···· i""i"" .... !.... t··· ·1···· ._ .. j_o '-1' ... i···· j.. -+... i····+··· + ... +· .. ,

15

'1- .. + .. -:-...

1 1 .... ~ ....•.. _.:._.. :........ : .............. . 1 144 SWI

' "' 1

1+1"_

Z

5IJ.75.)0",..1_

1,DI1

t. .

,

_.

m

146

,_ _

IM COOtI 9'-'11211,15 dIOg

4. ábra. Az. X4YT310209 állóhullámarány diagramJa

RT EK '13

paralel komunikáció (ha van!) estébcn jönnek erre rá. Amennyiben csak az egyik állomás, vagy az ,,A", vagy a " B" cirkuláris polarizáció! használ, erre semmi szükség. mert az az állomás melynek cirkuláris polarizációja van automatikusan jól veszi a másikat, anélkül hogy bármely optimális rotáció kellenc. Az az allomás pedig, amely lineáris polarizációt alkalmaz. úgysZólvan minden ingadozás nélkül mindig veszi a eirkulárisan polarizált adást, függetlenül anól, milyen is lenne az optimális polarizáció iránya. Cikkemmel nem volt célom bárkit is arra ösztökélni, hogyepítsen cirkulárisan polarizált antennacsoportol vagy sem. Célom csupán annyi volt. hogy betekintést adjak e polarizáció adta Ichetöségekbc. Ismertetve annak lényegét, lehetőleg minél egyszcrubb módon. Amennyiben nem rendelkezünk a 2 m-es sávban megfelelő adó kimenő­ foko:z.altal, mely legalabb! kW-ot vagy annál még többet produkál. és a vevő elöcrösÍlőnk zajszáma nincsen legalább 0,2 dB alan, továbbá természetesen igen jó koaxiális kabelekkel sem, akkor jobb ha bele se fogunk egy ilyen vagy ennél jóval nagyobb antennarend-

szer épílésebe! Azonban sokakat bíztatok arra, hogy fogjanak hozzá és eleinte ilyen típusú antennat használják úgy, hogy megmaradjon a lineáris polaritás is, melyet kezi vezérléssc! válthatnak

vagy horizontálisra vagy vertikalisra. A munka nem lesz olyan kényelmes, mint egy valódi cirkulárisan polarizált rendszerrel, de így is jelentős járulékos sikerre számíthatunk!

Thi t.:t.'I1ifi

that

Istvan Nemethy, VT3! 1I... 11u.•

.t., ..

,,,,,,~,,,,,,,,-- ~"

n.,ntIf1..-.",c

oxc"""'.... o ..

I< I "~<1"<

,,'

I

A

""Oft flo,

tn I

1"',.....

...

and.

2 Meters

'"

July 10. 2012

Pista old mao r Itka szép dl plomáJa

»PIC mikrovezérlök alkalmazástechnikája" ..PIC programozás C nyelven« d,. KÓNYA LÁSZLÓ - KOPJAK JÓZSEF

..A harmadik kiadásban nem k8venbbre vállalkozunk, mint az olvasó számára kelló támaszt adni a hatalmassá bövül6 PIC paletta használatához. A magas azintü programozási nyelvek használatat ma mar nam lehet It'MIgkerüln~ emiatt kiemeIt hangsúlyt faktanünk a C programozási nyelvet alulitftanl szándékozó olvasók Igényének kiel.gítésér. ... o ••

A könyvhöz CO melléklet la jár, malyen sok hasznos információ manett teljes terjedelmében magtalálható a könyv második kiadása la. 400 oldal, BS mér.t. Ára : 6590 Ft A könyv magvásárolható, posta I utánvéttel (csomagolás+poataköltaág falazám itásával) megrandelhat6 a HAM · badrtól : Budapest XII!., Dagály u. 11.1. am. 130.

Budap ••t, PI. 603 H-1374 239·4932/36, 239-4933/36 [email protected]

A GOD rr.mér6 (cikk: RT ÉK 2008) csak kltben kapható, melynek tartalma: felprogramozott PIC + el60szló IC + 4 MHz-es kvarc + 4 db LED-kijelző + nyákpanel A MIkrohullámú fr.már6 (c Ikk: RT 2011 {7-8) kltjének tartalma: felprogramozoH PIC + el60sztó szlntézer IC + 4 MHz-es kvarc + 4 db LEO·kiJelz6 + nyákpanel Jelenleg csak múköd6, szerelt klvftelben kaphatÓ!

RT ÉK '13

213

CQ de HA... CQ de HG ... 2012 Lendvai Klá,a HASBA, [email protected]

Történelmet irt a magyar űrkutatás 2012. február l3-án! A francia guyanai Kourou úrközpontból, magyar idéS szerint 11 :00 órakor emelkedett a magasba az új európai Vega hordozórakéta els6 példánya, orrkúpjában kilenc kis mű· holddal Köztük az el56 magyar, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem csapata által fejlesztett 1 dm 3·es, 1 kg-os MaSat-1 nevű pikomúholddal! Képünkön HA7WEN Levente (www.ha7wen.hu). a projekt egyik motorja, pályaadatokat rőgzll otthonában, Érden. Levente QTH-Ja (JN97KJ) a MaSat-1 hivatalos másodlagos földi állomása. A műhold a 437,345 MHz-en sugározza a telemetrlajeleket HA5MASAT-ként. Bravó, a csöppség - köszön[- jól van, kommunikál és mintegyakmi s sebességgel rendületlenül " spurizik" odafenn!

A rádiózás összeköti a távoli embereket, de szét ls választhatja az egymáshoz közel lévőket... Rádiókiállítását bemutató levelében írt erról Kovács lajos (HG3FK) a 50mogy-megyei Zálfányból. Ö azon szerencsések közé tartozik, akinek felesége nem néz "görbe szemmel" hobbIjára. A Lajos és fia gyűjtötte és l!Jen szép kivitelben felújított több tucat régi músorvevó radiókészüléket a helyi Iskolában állandó kiállításon mutatják be. Látogatók a Pet6fl u. 8. alan jelentkezhetnek vagy a radloamator@free mall.hu eimen

214

Kis magyar múholdunk égen-földön nagyon aktív. Sok örömöt szerzen már rádl6-telemetrla adásaival öt kontinens tőbb száz rádlóamat6rének, és reméljük, örök boldogságot szerzett HASAWY Editnek és HASCRS Sándornak is. Rádióamatőr-társaink szeptemberben "Amatőr kapcsolást" követtek el, azaz összeházasodtak. Természetesen a MaSat-1 jegyében! Edo YL a proJekthez szponzorok megnyerésében ténykedett, Sanyi OM az antennarendszer kivitelezésében segédkezett. Szívből gratulálunk az ifjú " maszatos" párnak!

A Magyar Rádióamatőr Szövetség (www.mrasz.hul 2011ben szervezte úJJá a katasztrófák alkalmával híradást biztosító szolgálatát, melynek vezetésével HA8DH Hegyi Lórindot (képünkön) bízta meg. A Rádióamatőr Készenléti Szolgálat utmutatásokkal és szervezen gyakorlatokkal készül fel a segítségnyújtásra; elsődlegesen a 2 m-es, valamint a 40 és 80 m-es rádióamatór sávokban, állandó QTH-n és kltelepülve, vezetékes áramszolgáltatás nélkül ls. Lóri OM továbbra is várja a szolgálatba jelentkező rádlóamatóröketl

RT ÉK '13

A Művészetek Völgye rendezvényen, Taliándörögdön ismerkedtünk me~ Sándor atyával (ex op HA3KNE), aki Jelenleg a környekbell falvak plébánosa. Természetesen hosszabb beszélgetésbe elegyedtünk vele, akinek eredeti szakmája villanyszerel6. A mai napig nagy szeretettel gondol rádiós éveire, melyeket Dornb6váron, a HA3KNE hlvó/elü álklmás operátoraként tojtott, Irénymérő versenyakat nyert, lelkesen barkácsolt. Erdekl6dése a technika újdonságai iránt továbbra is lankadatlan, a helyi rádió szerkesztője, műsorvezető,., de kedvenc területe továbbra ls 8 tranzisztorok világa maradt. Sándor atya az aznapi szentmiséJét, nagy meglepetésunkre, a rádl6amat6rökért celebrálta, ennek keretében kitért napjainkban a kommunikáció fontosságára. (Tnx, Sanyi OMl)

A Budapest Főváros Rádióamatőr Klub (www.ha5kdr.hu) innovatív tagsága folyamatosan fejleszt, alkot, oktat, új projekteket menedzsel A lelkes csapat Immáron két helyszínen tevékenykedik. Gerecse-tetőn maködik, versenyállomás, a Svábhegyen, az Ozike utcában található az oktat6bázis. Távolabbi terveiket illet6en Szentendrén, az Altiszti Akadémiával tárgyalásokat folytatnak egy rádióállomás beindításáról Ez utóbbi nem meglepó, hiszen a flúk., HASCBM, HG5CUT és a többle4c ötletgazdá~ majd szervezői a minden év augusztusában megrendezésre kerülő "MIItary Weekend"-eknek. Sok sikert, fiúkl RT ÉK '13

••

Január n. és február 7.. közön két vállalkozó szellemű "expedícl6-speclallsta" Jó barát, HASAO Pista és HASUK Gyuri ezúttal egy rendkivül egzotikus aTH-ró~ Mikronézlábó~ a Csendes-óceán nyugati medencéjében található, Nauru (OC-031) szigetéről hozta lázba a OX-vadászokat. A tlúk 26 nap alatt 32 392 összeköttetést létesítettek, 160 DXCC-körzettel kommunikáltak. Az alapkészülék ICOM7000, a végfok lokyo Hy-Power HL-t1 KFX, az antennapark függőleges splder pokKIkból állt, vételre pedig Beverageantennát használtak. Kíváncsian várjuk, vajon melyik ritka OXCC-körzel megh6ditáaa következik ezután? Míg ezt eldöntik, bizonyára örülnek majd egy-egy "kávé meghívásnak"; tegyük ezt a http://ha5ao.novolab.hu honlapjukon keresztül! (Tnx, Pista, tnx, Gyuril)

HA7RY Tomi csodaantennája igen hamar nagy népszerűségre tett szert. A "ca Magazin" (USA) flSszerkeszt~ Je a júliusi címlapra tette a " mestert" és "alkotását", mely számban korábbi nagysikenl expedlclóJukról szólt Tom. A GardenBeam Jól dolgozik szerény magasságbó~ kiváló mindenekelőtt "szigetes" OX expedíciókná~ ahol az antennél a viz közelében !ehet felállítanl Tomi kerti beamje sikereSen mutatkozott be Frledrichshafen ben, a HAM Radion

A Puskás Tivadar Távközlési Technikum Inlokommunlkáclós Szakközépiskola (www.puskas.hu) elódjét, s Magyar Királyi Posta Múszerész Tanonclskolát 1912-ben nyitották meg. A centenárium sikalmából emlékülést és díszelőadást tartottak az lskoláball, Illetve a Vigszlnházban. A technikum évtizedek óta a magyar rádióamatőr élet egyik kiemelkedő fellegvára. rádióklubja az egyik legjelentősebb az orsdgban. Jól csengenek a HASKBF, HASKHC, HGSp, HG5W hivóJelet<. A centenárium alkalmából a HG1912PTTT hivójelú speciális alkalmi állomás dolgozott. A " Rádiótechnika" októberi és novemberi számában dr. Horváth László Ferenc (HASPTL) igazgató úr tollából cikk mutatta be a 100 éves Gyáli úti alma matert

215

HE repeta revü...

Sok kis kapcsolás Hobby EJektroniJro cimú folyóiratunk e/só (/990.júniusi) számától igen nagy népszerűségnek örvendetl az rendszeresen jelentkező .. skk -

"0--

abban sok kis

60 Hz 320 Hz l kHz 3.5 kHz 10 kHz R, 47k 47k 47k 47k 47k 3.3 k

o

~~ , ~~ •

Be

Bi 1.6 A

r700~

"" 430

P,

yl

470'

Túlfeszültség-védelem

470

r'l!>

I l X I ..

I;' ;'

I Ir 1_

I I X I E

: - :0 :0 :g

folyamok skJHallózástÍl.

Be

; '

I l X l ,.

raljuk a régebbi Hobby Elektronika év-

kb. +8 ... 12 V

4.7 "'k'" i 1,5 k 113

; r t .,:..,:--=;..:,--=;..:,--=t.::.....::t.::.-_.L_''-j+.' lll';

kapcsolás" rovat. Napjainkban ezen régebbi számok gyakorlatilag beszerezhetetienek és a közismert moll6 Egy újszülöttnek minden vicc új! e/ektronikabeli variansa is igaz. tvkönyviinkben most továbbfo/y-

A stabilizált feszültséggel táplált rendszerekben komoly mcghibásodásokat okozhat, ha pl. a soros áleresztőtran­ zisztor zárlatossá válik. A hemeneti pufTcrfeszültség kimenetre jutása egy egyszeru tirisztoros - tranzisztoros védMramkörrcl megakadályozható ( I. ábra). Amennyiben a névlegesen 5 V-os kimenet feszültsége kb. 5,7 V-ra emelkedik, akkor a tranzisztor EB-átmenete és a Z-dióda nyitnak. A meginduló kollcktoráram begyújtja a tirisztort, így lehál az olvadóbiztosító igen gyorsan kiold, s egyben a stabilizátort lekapcsolja a bemenetről . A kiolvadást a LED világitása jelzi. A tirisztor az adon példában pl. KT2061200 tipusú lehet. A KT505-ös is használható, a maga csupán I A-es folyamatos áramával, mert a biztosíték kiolvasztásához szükséges ideig elvisel nagyobb értékü, nem tartós áramJökést.

+15 V

470

470

470

4~, •

I I X I E

200

-IS V

:~

KI

.!!L

3.3 k

709

470

r

2. ábra

Ötsávos hangszínszabályozó Hangrendszerek teljes frekvenciaátviteli tartományát résztartományokrn (savokra) bontva, s azok szintjét különkülön szabályozva. érdekes hanghatások érhetők el. Például egyes zeneszer· számok hangja kiemelhető vagy éppen ellenkezöleg, elnyomható. Szobahangerejű zenéböl az emberi beszéd néhány száz hertztől néhány kilohertzig terjedő frekvenciatartományával megegyezö sávot kiswrve (..kivágva"), a muzsika mellctt nyugodtan, zavartalanul beszél· getherunk (ún. intim szű rés). E feladatokra is alkalmas a 2. á bra áramkörc. Az áramkör erősítését az egyes frekvenciasávokban a P I ... P5 potenci-

Ki

7805

GND

Ki .S V

100

ométerekkel változtathatjuk. Ezek mindegyikének középállása esetén az erósÍlés kb. l , azaz O dB. A potenciométerek rajz szerinti alsó esúszkaállásában az erosítés 60 Hz és 10kHz közön mintegy 12 dB . A felső esúszkaállások esetén az ·erősítés ·12 dB. Más esúszkaállások eselén az erősítés frek· veneiamenetét a 3. á bra szemlélteti. Például a P2 poteneiomcterrel 320 Hz közepes frekvencián, s ennek környezetében allítható be az átvitel (a vágás vagy az emelés) mértéke, jó közelItéssel a löbbi potenciométertöl, ill. az azok által beál1íloU frekvenciát61 mggetlenül. A csillaggal jelölt ellenállást úgy válasszuk meg, hogy az 1,4 H induktivitású tekercs valós (egyenaramú) ellenállásával együn, sorosan 470 ohmot eredményezzenek. Az IC táplabai közé egy kb. 100 nF-os keramiakondcnzá-

, [""I

•

22

I~

00

150

Ta

· 00

8 C303, 2 N2905 ZF5,l t ábra

216

3. ábra

RT ÉK '13

...

"•

I

•

".

470 k

",.

• C

"-,,.

Uk

",

BC413

6 1 ,6 2

.u,

c~n

D, U~,

T,

"~

2, BC212B T, 1N4148

.24 v

10,u Ki

R, D,

..

• f--<>

,

14

R

IOOk .•• IM

1/374HC14 U,

"

BC2128, BC1828

er =o

C; 33 ... 1 n

BC182B

ru

..lásd a szbvegbenl

O

B E

6. ábra

BC307

A

[dB]

Elöerósító magnófejhez

"S

C.22On

O

·S

C. 150 n

."

c. O

20 50100 500 1 k

4 . ábra

ton is forrasszunk be, a lehető legrövidebb kivezetésekkel. A meglehetösen öreg, de a feladatra jól megfelelő (itt l4-lábú, plasztik tokozasú) 709 típusú műveleti erösítö IC az adott tápfeszültség esetén legkevesebb 2 kohmmal terhelhető a kimeneIén. (Az IC a HAM-bazárban kapható, 8-lábú, kerek , fémlokozásban, a TESLA gyártmanyok típusneve MAA301 , MAAS02. Ezek bckőtése, elöl a 14-lábú tok kivezetésszáma áll, a következő: 3 - 1,

Kis torzítasú és kis zajú elöerösitőt építhetünk magnetofon lejátsz6fejéhez, amelynek pl. old timer hangszalagos visszhangosító készitésénélljavitásakor vehetjük hasznát (4. á bra). Az előcrösitö áramfelvétele kb. 1,6 mA, feszültségerősitése I kHz-en 300szoros, névleges bcmeneli ellenállása 90 kohOl. Az áramkör kimenetétlegkevesebb néhányszor 10 kohm terhelje. A kapcsolás átviteli karakterisztikaját a frekvencia ftiggvényébcn az ábrarészlet szemlélteti. A vonatkozási szint (a O dB) a 330 Hz-en mérhető erösÍlés. A C kondenzátorral a kb. 2 kHz feleni tartományban változtatható a frekvenciamenet. A végcél az, hogya magasemelésseI készült felvéte l, valamint a lejátszófej és az el6erösítönk együtt egyenes (vízszintes) átviteli jelleggörbét szolgáltassanak.

4-2 ,5-3,6·4,9-5, 10-6, 12-8.) A tekercsek pl. fazékvasmagos kivite[ben készíthetök cl. Megemlitjük, hogyavasakon feltüntelel1 ún. AL-érték egy feltekeresell menet (pontosabban szólva: menetnégyzet) induktivitását jelenti nanohcnryben kifejezve.

H

~

B f7 f.

.•" ~

~ ~

é~ceD

IC

LM3909

l' 1 L 2

C'

3

4 1

47 "

5. ábra RT ÉK '13

E

S

• •• ~ ~

"•" ~

-<

Hangos LED Gyakori , hogy egy készülék, müszer veszélyes üzemállapotára figyelmeztető LED-jelzéset nem vesszük észre, mert figyelmünket éppen máshova kell irányitanunk. Megoldást jelentene egy, a LED akliválódásakor mcgszólaló hangjelzés, de az ehhez szükséges áramkör utólagos beépltése, tápfeszültségének és vezérlőjeiének bizlositása többnyire komoly problémái okoz. A 5. á bra szerinti kapcsolás elegansan oldja meg a fenli feladatot. A mindössze három aLkatreszböl (a nyolclábú, kisméretű IC-ből, a H piezokerámia sugárz6b61 és a hangjelzés frekvenciáját meghatározó kondenzáto rb61) áll6 egyszerű aramkö r helyfoglalása kicsi. A müködéséhez szükséges csekély energiat pedig az eredeti LED-et meghajtó áramkörból veszi. Az LM3909 műkö­ déséhez a világító diódán eső 1,6 V körűli feszültség bőven elegendő.

A C kondenzátor énékét eélszerű úgy megválasztani, hogy az IC által keltett frekvencia megegyezzen a sugárzó rezonanciafrekveneiájával, mert ezzel érhető el a legnagyobb hangerő .

PWM - igen alacsony tápfeszUltséggel A 6. á brá n bemutatott impulzusszélcsség-modulátor még I Y körüli táp feszültséggel is üzemel! (UT maximális értéke: 7 Y.) Meglepö bár, de igaz. hogy az U, mIa = 2 Y-ban megszabott tápfeszültségü, 74HCI4 típusú CMOS SchmitHrigger I Y-on is kifogástalanul működik. A TI , T2 komplementer pár vegzi a C I löhésétlkisütését. Kiindulásként lételezzük fel , hogy G2 kimenete alaesony, G l-é pedig magas szinten van1 Ekkor TI vezet, C I pedig töltödni kezd. Amikor G I bemenete eléri az Ur/2 szintet, a kapuk kimenete ellenkező szintre vált, T I lezár, T2 kinyit és C I elkezd kisülni. Ez addig tart, amíg G I bemeneti szintje Ic nem csökken az alsó kapcsolasi küszöbszintig, ennél a pontnal a leírt folyamat elölröl kezdődik. A tölt6silkisűtési idök aránya a tranzisztorok bázisköri előfcszítésétől függ.

....5 \IV

H

R,

!ol

(300 nl

R,

2.2k

R2.i

To

'" -I

N

rt? +

lekl\.Ic'~IC2 ..L..

l00~ ..70~

T

'0 (3 Ol

c

.© E

47 n 2N2222A

7. ábra

217

3

x BC182B

c

6Bk

68'

C

B@

6. , 470

Bo-;:S--J..-+f

E E

8. ábra

szűltségű, kisteljesitményü tranzisztor, A 8. ábra egyszeru megoldást ad arra, hogyan helyettesíthető egy ISO V-os tranzisztor három, egyenként kb. 50 V feszültsegtürésü, minden amatőmel megtalálható típussal. A három tranzisztoron az egyenletes feszül lségeloszlást a bázisköri eIlenállásosztó biztositja. Sajnos, a megadott ellenállások az ekvivalens tranzisztor számára eléggé nagy visszárarnot okoznak, Az ellenállások értékének növelésével ez a hatás csökken, viszont az emitter-kollektor közötti telítési feszültség a 8 V-ot is meghaladja.

BC182

BC212

2211.

'. I

N

•• V

+ lOO,u

HF

47

470

4,.

88'

.: ,""d 8. szövegben!

10. ábra

p 100 k 250c

. 5V

iT

e )-

iQ NTK

]~ z

A.

47k -i

1M

L

A, 27k

3f.;:'-Z

2

A,

A,

100 ,

100 ,

-

•

\b

4

TLC271 (TL061)

B©

C

~

IV'

4,7 k

2N2222A C

100 "

lOV

E

T.

T

°

..L

2N2222A

9. ábra

Utóbbit az U""z feszültség hozza létTe RI-cn keresztül, így jön létre a PWM. Uo""- minimális értéke 0,7 V, a maximális Ur ..O,7 V, akitöltési tényezö értéke pedig 0,1% ... 99,9% között változhat. Az impulzusgenerátor frekveneiáját C I-gyel, a bemeneti érzékenységet R l-gyel állíthatjuk be.

Egytranzisztoros sziréna A talán legegyszerubb, szirénahangot elöállító áramkört mutatjuk be a 7. ábrán . Alapja egy blockingjellegü hangfrekvenciás oszcillátor, egy zsebrádió kimenötrafójával a visszacsatoló ágban. A szirénára jellemző, periodikus frekvenc iaváltozást az RI, C2 tag eredmenyezi. A megadott cicmértékekkel a szirenázás periódusideje kb. 1,3 s. (Ha a rezgés nem indul be, akkor cseréljük fel az egyik tckercs kivezetéseinek be .. kötésel!)

Hőriadó

az AT-ben

Ha a számitógép CPU·hőmérséklete­ nek kijelzésére nincs szükségünk, hanem elegendő csupán egy akusztikus riasztás, akkor a 9. ábrá n bemutatott kapcsolás alkalmas erre a feladatra. Az áramkör alapja az NTK - R2 - P RI - R3 ellenálláshíd, amely az IC, pozitív visszacsatolással (R4) ellátott mű·

AnI.

60

í

A

10'

3.3 n

Egy kísérleti kapcsolás összeállításakor vagy éppcn egy készülék javítása során előfordulhat , hogy nincs kéznél az adott pozícióba beépítendő nagyfe218

~

."

.....,•• V

470

10'

~, .

P

tranzisztor·

házilag

K,

K 2 (8.lIenOrZés)

100 o

Nagyfeszültségű

veleti erősítő, mint komparátor bemeneteihez csatlakozik. A híd egyensúlyát egy meghatározott hőmérsékleten· pl. 70 "C-on - a Ptrimmcrrel lehet beállítani. Mindaddig, amíg az NTK-ellenállás (tenniszIor) hőmérsékle te ez alatt marad, a hídátlóban olyan polaritásu fe szültség keletkezik, amely az OPA kimeneti szintjét a közelében tartja. Ha a processzor - amelyre a tennisztort felerősítjük - tokhőmérsék1ete meghaladja a beállított értéket, a komparátor kimenete +5 V közelébe vált. Ettől a T tranzisztor telitésbe vezérlődik, a Z zümmer kivezetése közel fóldpotenciálra kerül és az megsz61al. A beállítást célszerű 60 ". 70 "C-ra melegített szilikonolajba mártott termisztorral végezni. A tnmmert úgy állítjuk be, hogy II sípol6 hang éppen elhallgasson. A 100 kohm/25 "C-os NTK helyctt bánni lyen, 10 kohm ... l Mohm közötti ellenállásu tipus megfelel, ha a híd többi elemet is arányos mértékben módosítjuk.

l.

I lev 2 x OA1160

3,311.

10' min.

é'zékenység

T,

2 x BC109, BC184

r

1t ábra

RT ÉK'13

akkuárak a HAM-bazárban! 200 mAh-s 220 mM-s 1000 mAh-s 1500 mAh-s 2000 mAh-s 2200 mAh-s 2400 mAh-s 2600 mAh-s

6F22- (9 V-os telep-) méretú 6F22- (9 V-os telep-) méretú MA- (mikroelem-) méretú AA- méretú, forrfü",s AA-méretú , forrfü",s AA AAméretú AAméretu

NMH akku 1900 FVdb NMH akku 2000 FVdb NMH akku 500 FVdb:? NMH akku 500 FVdb .ll NMH akku 750 FVdb .::: NMH akku 600 FVdb :;; NMHakku 700 FVdb NMH akku 800 FVdb

I , Dagály LJ. n I. em., H-P. 09-14 6ra, 239-4933, 36,os I 'I

I

URC20 - 6 készülékei vezérelhet TV1 -TV2-I/CR-SAT-CBL és HIFI - több száz világmárka, több ezer készülékének alapfunkeiM tUdja - nem fe~jtO memória az e ~mcseréhez - 2 x AAA e~mmel múködik

URC21 - B készüléket vezérelhet TV1 -TV2-I/CR1 -I/CR2-SAT-CBL-HIFI és DVD - több száz világmárka, több ezer készülékének alapfunkeiM tudja - nem fe~jtO memOria az e~mcseréhez - 2 x AAA e ~mme l múködik

csak 990 Ft

csak 1290 Ft

MB-25860

Elem- és akkuteszter a MAXWELL-tő l A kulOnléle IIl!OOlható elektronikus készUl~1ol!1 a kOZlsmert mikró (AM), ceruza (M). bébi (C), IlÓhát (D), 9 V-os (6F22) stfll.lSÚ sz3rall!1emek WIlJ allkurruLátorOk IIIeIw akulOnI~1e ~pusu o;lfT1belemek (plLR« CR2025. CR2032 stb.) tapl3:l~ AdlOtal1S rrullunélerenOl Ismert MAXW'EU ~ 1.48·25 860 hposjeWssel tmta forgabmba I 101011 látható, I~ 11111 mtrelll. diOl.llis kiJelzésd elem- ésa/oOOJleszIefél, Akmuléll ug,e; kiataklWl) karos mér6kapcsanai! köszonllet6en kOflI'I'Jtil VIzsgálhatók a IeO",SEttI (J)mbcellák (pl kar6raelemek) ~S akár a g61iát 'VQ a palen~csos kt.e2etéSll9

v-os zslb'ádlótelepek ls. E0' 10-

lólQpcsolMI valaS2!hatóan kls (L), kO~ (1.4) és nagy (H)

2.190 Ft

iklmtertJelés mellett vizsgálhalók I kuIOnIéle kapacltasu etmelt A~ nlflros klll'laslnalókat a megleleló rerhel6áram.frték kiva~ a készillék I\á~tira f'rJOOll3tOl1 taijml S8j1fli. ESlerint példaul ill1.2 \4Is (Ned. NMH akku) vagy1,5 V-os (m· razeem) bébl~góliá1 cellakraa H~16álláSban kb. 7SmA·

es t&rllelóáramol kOOjszerlt a mO~ "'- LCO·Jéről ekkOf lect.'asoll kapocslesl ultség már valóban jól ulai a cella lóI· tonsto'Jlira~ ál~tára ", ~Iék d i !J~hs vollmérOje a gépkocsi nasnókba való 12 v-os mini nJdM!mek (W,. 'O"') ViZSa.1~ IS IehelOvé Ieszr. l ált.isban. kb. 20 mA-es Iefhelés

"ol"tO ' ' luI!;' A Iwlooléie aklruknak kiSfUI naawtil mérlékú onkrsul6se s van, el rormálls JekmSéO

Pél~ur

leltőltő"

lJfH tellesen

NMH akku lo!1J hó.s állásbana IOllOllsége tOlD llJ'1.· ál ls eMlslld\etl Al akkutesllerrel könfl)'en ~ fh'orsan elIef'IOr1l1'1elOk a éltOlton (rod: ti Itt) akkuceJIák.

A MAXWELL MB-25 160 lipusti elem-lakkulesztert a HAM-bazir forgalmazza

(www.radiovila;.hu). 2

ÁGOSTON LA.JOS:

Audiofil E/őerősítők,

erősítők

fejhallgató

építése 2.

erősítők

Az audiofil körökben közismert szerz6 ezen iegújabb könyvében - az els6 kölelhez hasonlóan - megépitett és jól bevált elekttoncsöves és félvezet6s áramköröket ismertet, nyomtatási rajzokkal és fot6kkal illusztrált gyakorlati megközelítésben.

A kótet főbb témal erutetei: Jelkondicionál6k, el6er6sítők; Csöves és félvezetős RIM-korrektorok; Néhány fejhallgal6márka; Csöves és félvezelős fejhallgató erősítők . 216olda~ 85 méreI. Ára: 4950 Ft (+postaköhség). A könyv post., utánvéttel megrend.lhet6:

[email protected] 1374 Bp., Pf. 603 (+361) 239-4932/36 m. (+361) 239·4933/36 m. www.radiovilag.hu

UI:: +30 V

Ok

Ir

r'-~ 3 741 -

7

+

4

LED'G

6

d ' ~

).

LED1/

lk

~' ~

•'"

Mérendt>

12. á bra Egyszerű

sziréna

A 10. áb ra áramköre sem sokkal bonyolultabb mint abIocking oszcillátoros szirénakapcsolás, de ehhez kimenő­ trafó scm kell. Ez az aramkör is váltakozó hangmagasságu kimenőjelet állít elő. amely HF-te1jesÍlményerosítőre vezethető. A váltakozás sebességét a 47 mikroF-os clkó cseréjével módosíthatjuk. Ha rendelkezünk 45 ohmos hangsZóróval vagy hasonló impedanciájú fej hallgat6betéttel, azt a csillaggal jelölt 47 ohmos ellenállás helyére beiktatva a kapcsolás önállóan is használható. Térerő-indikátor

Adókészülékek ellenőrzéséhez, antennák beállitásához a legegyszerubb mérőeszközök a térerő-indikátorok. A méresre általában érzékeny Deprez-müszer szolgál, túlterhelésének megakadályozására érzékenységcsökkentö ellenállási (előtétel vagy söntöt) kell beépíteni. Előfordulhat, hogy a műszert ez scm védi meg. Egy 50 ... 100 JI A-es müszer védelmére a szokásos Z-diódás sőnt vagy nyitóirányba kapcsolt dióda nem elegendő. Kézenfekvőnek látszik a túlterhelésre kevésbé érzékeny LED alkalmazása kijelzésre. Ennek fényerő-tartománya azonban nem elég nagy, és igy még relatív értékek becslése is nehéz. Szabadban, különösen napsütéses időben kijelzésre alkalmatlan. Mindezek miatt a legcélszerűbbnek látszik egy olyan kapcsolás alkalmazása, amely mutat6s müszerével alkalmas a relatív téreröértékek megállapítására, de megóvja a műszert a káros túlterheléstöl. A nagyfrekvenciás jel feszűltség­ kétszerező egyenirányítás után a TI és a T2 tranzisztorokb61 á1l6 erősítöt vezérli (1 t. á bra). A megadott értékü el-

220

lenállásokkal felépített erősítő olyan, hogy a két kollektor közé kötött müszeren legfeljebb 5 mA áram folyhat. A nagyfrekvenciás jel szintjének egy bizonyos értéken tuli növekedése esetén a műszer továbbra is a maximális (beállitás szerinti) értéket mutatja, de a T2 kollcktorkőrébcn levő LED világitani kezd, jelezve a műszer mereshatárán felüli nagyfrekvenciás szintet. A pOlenciomélerrel az egész készülék érzékenységét lehel beállítani. Ha a LED világitani kezd, akkor a készülék érzékenységét célszerű csökkenteni, hogya műszeren leolvasható értéket kapjunk . A K2 nyomógombbal a készülék üzemképessége és a telep állapota ellenÖrizhetŐ. A gomb megnyomásakor az R ellenálláson keresztül olyan bázisáram alakul ki, amely a tranzisztorokat teljes nyításba vezérli. A műszcr a beállitott végkitérésnek megfelelő értéket mutatia, s a LED is világítani kezd.

Z-dióda-teszter Egy műveleti erősi tő es még néhány alkat rész scg[tségével j61 használható Z-dióda-vizsgaIót, -válogatót épithetünk (1 2. Abra). A mérés a kapcsolásban találhatÓ két LED fényerejének összehasonlításával történik. A LED 2-t a soros ellenállás (5,6 kohm) állandóan kb. 5 mA-es munkaponti árammal -égeti. Azért ennyivel, mert a gyakran használatos kislcljesitmenyü zenereknek (ZG. ZF, ZPD stb.) ennyi a nevleges mérési árama. Ha a mérőkapcsok kőzé egy működőképes Z-diódál helyezünk, akkor a potenciométerrel LED I fényerejét a másikéval megegyezöre kell állÍlanunk. Ekkor a potenciométer forgat6gombja alá felvitt skálán leolvashatjuk a vizsgált zener feszültségét. A P-vel soros trimmer-potenciométerrel a hasznos skálaterjedeImet növel-

R, lk R8: r

10 k

8

7

Uoc

I

Detektoros antennával

SOk

Threshold

Output

• C, 22. D,

keret-

D,

D,

6xlN914

f.L 3

2

vevőkészülék

Külőn élvezetet nyújthat a radi6müso rok hallgatása, ha ehhez saját építésü vevőkészülék áll a rendelkezésünkre. A 14. áb rá n egy egyszerű keretantcnnás, detektoros, egytranzisztoros erősítös vevő kapcsolási rajza látható. A keretantenna nagyobbik, kb. 13-menetes tekercse a Cr forgókondenzátorral hangolható rezgőkÖr! alkot, amely a középhullámu, közeli ,il1omá-

SOk Reset

555

A lJ. á bra áramköre az 555-ös, un. timer IC-re épül, és ez itt mint egy szabadonjáró relaxációs oszcillátor müködik. Frekvenciáját az RA-Re-Cr elemek határozzák meg. Kimenete feszültségtöbbszörözőt (D I-D 4, Cr C4 ) táplál. Az áramkör kimeneti pontja az R IIRr Ds- D6 osztÓn keresztűl vissza van csatolva az IC Reset bemenetére. Ez a hurok biztosítja a - 15 Y-os kimeneti feszültséget, illctve annak stabilizálását (visszacsatolás nélkül a terheletlen kimeneti fcszültség kb. 28 Y). Ha a kimenet eléri a-15 Y-ot, akkor az JC Reset bemenete leáll itja a relaxációs rezgésI. Tehát a szabályozást tekintve kapcsolóüzemünek nevezhető a tápegység. Az RI és R2 helyén egy kb. 100 kohmos potenciométer! használva, akár O-t61 folyamatosan szabályozható kimeneti feszültségü konvertert is készithetünk. Ha R2 helyett egy kb. 6,8 Y-os Z-diódát használunk, akkor csökkentjük a kimeneti feszültség fliggését a bemenet i feszültségtől.

R,

Trigger GNO

C,

+15 V-ból -15 V

R,

Oischarge

,

hetiük meg, az alacsonyfeszültsegü tartomány sürítésével. A teszter skálázását ismcrt feszűltségű diódák mérésével vegezhetjük el.

D,

0 3.

~ c,

+22,u

lon

3 ~ C22,u

D.

, 15VmA 30

C. +loo,u

1

13. ábra RTÉK'13

Az. osszeerOsftés

módJ' 4 menete, ~.1oIó

\ekerca

Rez~Ori tekefCS

C,

,a, C,

R,

•

'"

C, 2.2 n

.

Bel07

OAttSOstb

• I.bd II. ,l6vegben!

,

15. á bra

14. á bra sok jeiének vételére s egyben szétválasztására is szolgál. Forgókondenzátorként 300 ... 500 pF közötti végkapacitású (lehetőleg légszigctclésü) szükséges. A demodulátor egy egyszeru germániumdióda (OA ... , AA ... , 09 orosz). Ez, valamint az R I munkaellenállás (egyben hangerő-szabályozó potenciométer) és a CI kondenzátor az antcnna 4-mcnetes kicsatolótekercséről nyen rádiórrekvencias jelböllcválasztjak a hangjelet. azaz a müson . A hangjel a C2-n át a BC107 (BCI82B, BC547C. BC549C stb.) típusú tranzisztorral felépített erősítőre jut. A tranzisztor kollektorkörében egy néhanyszor száz ohmos, dc mcg inkább egy 2-4 kohmos ellenállasú fejhallgató uzemel. A csillaggal jelölt R2 ellenalIas értékét úgy valtoztassuk, hogya kollektor egyenfeszültsége a tápfeszültség (4,5 V) kb. felére álljon be. A keretantenna elkészítéséhez nyújt segítséget a 15. á bra vázlatrajza. A kercI átlóit I-I db, kb. I-I m hosszú léc képezi. a talp szintén fából készül. A lécek végcihez összesen 4 db bakelit vagy plexi szígete!ölemezkét erősi­ tünk , s ebbe helyezzük a keretantenna vezetékszálait. A huzal 0,2 ... 0.5 mm közötti átméröjü. ha lehet, sodrott litze-huzalt alkalmazzunk!

Hangkorrektor lemezjátszóhoz Müvcleti erősítő IC-k alkalmazásával jó minő ségü, kis zavarérzékenységü clőcrősitö és korrektor építhctő lemezjátszóhoz. A kapcsolási rajzot a 16. á bra szemlélteti. A dinamikus hangszedő mindkét (sztereó eselén lermeszelescn négy) ki-

RT ÉK '13

70

vezetése! ercnként külön-kü lön árnyékolt kábcllal vezetjük az crősítő szimmetrikus bemenetéhez. A bcmeneti impedancia 22 kohm + 22 kohm "" 44 kohm, amely jól közeliti a legtöbb dinamikus hangszedöre javasolt 47 kohmos értekel. Az első IC kiszajú, pl. jJA739 , TL071 típusÚ. Lineáris frekvenciamenet mellett a feszültségerősítése 33 dB. A második fokozat megepíthelö pl. UA 741 (TL071) vagy uA 747 stb. típussai is. Ez alakítja ki a lemezjátszó-hangszedökhöz szükseges erösitő-frekvenciamenetct. (Mélyemclés és magasvágás az ún. RIAA-jelleggörbe szerint.) A sziikséges minimálisnál jóval nagyobb, szimmetrikus tápfeszültség (a lesIponthoz képest-I S V és + 15 V) kellő kivezérlés-tartalékot biztosit a jelcsúcsok (pl. fortisszimók. erős dobbeütések stb.) torzítatlan átvitele érdekében .

Játékos lakásdiszt vagy kanlcsonyfaékességet készithelÜnk néhány szokványos alkatrész: felhasználásával. A 17. ábrá n egy-egy LED-son egy-egy 4011 (vagy 4001) tipusú IC hajt meg. Minden IC első három (a, b ésc) kapuja a hozzájuk csatlakozó RC-tagokkal és diódával szabadonfutó (astabii) multivibrátort alkot. A negyedik (d jelü) kapu a saját multivibrátor terhelésének leválasztására, továbbá a LEDek számára, jó közelítéssel, állandó áram biztosítására szolgál. Az egyes "tömbök" 'gy í smellőd­ hetnek; az ábrázolt kettő helyen több is megépíthelö, ennek csak a 9 V-os energiaforrás tcrhelhetösége szab hatán. A LED-sorok egymástól függetlcnül, egymástól eltérő gyakorisággal es idő­ tanamra villannak fel. Már néhány tömb eseten is mindez rendszertelen, véletlenszerű villódzásnak tünik. A

R3 1 M

Hangszedb

I

Villogósorok LED-ekkel

R,

100 k

. 15V

22.

R.

.,5V

47.

IC, +

R, 22.

R,

-15 V

1M

R,

' M

Rg

C~_l;

4, 7k l,u

-15 V

R, 47 •

O

l

16. ábra

221

., v

r------------, Rl50

2xCD4011

Ol.

,

11

l ut63 V

~~

~~

1 1 1 1

1M

(C213)

100 k

~~

RFba l

R2 lk

jj,

S;

11

R3'

,,,

100 ... 1000 u ~,

~~

R4

G.

12k

180 k

C

.150 I n

L _ ___________ .J

100 uA

"" 19. ábra

680 nf63 V

(C213)

120 k

1M

ellenállás (munkaellenállás) található. E viszonylag nagy impedancián fe Ilépő , mar ke l lő feszültségüjelet a T2 és a T3 tranzisztorral, ún. Darlington-kapcsolásban, impedanciában illesztjük az ábrázolt, viszonylag kisohmos fej- , vagy fiilhallgatóhoz (emitter-követös kimenet). R2 értékél a megadotl határokon belül úgy változtassuk, hogya TI kollektoran az áramköri közös ponthoz képcst a tápfeszültség kb. felé t merjük. T3 kollektoraramát az R4-gyel állítjuk be durván 40 mA-re.

a célra cgy egyszerű indikátor is megfelel ( 19. á bra). A koaxális csatlakozót követő RI 4 db 200 ohmos vagy pl. 6 db 300 ohmos, 2 W-os cllenállásból készülhet. Ezek lehetőleg hosszában, azaz nem csavarvonalszerűen köszörült, indukciómenles példilnyok legyenek. (Jobb híján normál 220 ohmos és 330 ohmos 2 W-os ellená1tásokat is használhatunk.) A csi1taggal jelzetl R3 értékét úgy állitjuk be, hogya műszermu tatója a névleges adó teljesítmény esetén kb. a skála 60 ... 90%-áig térjen ki. A későbbi ellenőrzéseink során ez lesz az "etalon" érték. Figyelem! A harmonikusok e1nyomaslÍ.ra szolgáló szűrők hangolásához az ilyen elvű műszerek nem alkalmasak!

Klmenetlndlkátor CB-adó hoz

Stabilizált fordulatszám-szabá-

Si

17. ábra

LED-sorok praktikusan különböző sziA multivibnitorok időzítö kondenzátom kb. 220 nF...2,2.uF közötti , a diódákkal soros ellenát1:is pedig kb. 10 ... 220 kohm közöni lehet Ezekkel állitható be kivánság szerint az említett gyakoriság és időtartam. nűek.

Keretantennás rádió

erősítővel

Egy keretantennás, detektoros, egytranzisztoros hangerősítöve[ müködő középhulJámu, ún. egyenesvevő kapcsolási rajzát mutattuk be a konibbiakban. Ezúttal a készülék kibővített, to-

vábbi

kettő

tranzisztorral

"megerősí­

telt" változatát szemléltetjük a 18. áb-

ni no A keretantennától az e l ső tranzisztorig bezárólag terjedő reszt már ismerjük. Utóbbi kollektorában a fejhallgató helyett egy 2 kohmos vagy 2,2 kohmos

lyozó CB-rádiók rádiófrekvenciás ki menő­ teljesítményét célszerű idő nké nt ellenőrizni. Amennyiben megelégszünk az egyszer már bemért adó további, csak összehasonlító ellenörzésével, úgy erre

6Cl07A

R3 2k

C3

'o,

6Cl07A R4' 100 k

:~ 4V5

1...3 M

R2'

-=-

D

C4 10 II

470

T3

D

10"

Rl lOk

lN4001

U T : +12V

C,

Cl

Tl

Cl

2N22 18, BFY34

CS 1000 II

RS

T1

Pl 10k

1-+-
P2.

470

'o,

30 ohmnál nagyobb allanállMu hallgató

18. ábra

222

Egyenáramú kismotoros gépek, pl. ventilátor, minifúró slb. fo rdulatszámát széles határok között változtathatjuk a 20. á bra szerinti kapcsolás segítségével. A beállitott fordu latszámot az áramkör stabilizálni igyekszik.

'V

2~ I 6D137

6DI38

20. ábra RT ÉK '13

R8

R8

04

2k22W 4k4W

..,

R'

'"

RJ

lin

.80

"'

R'

27' f~

27k

C,

•

"g Jr>

~2U

O,

(

~

2k2

~

03

02

"

R2

RO

C3

""

~

125 V

j

Th

R7

2x lN4148

2k2

2 x ac107, BC182

ZX12, ZL12

~9~

DS .08

5)( lN4007

2t ábra

2)( lN4001

2"

J 30 mA

2"

~

,

•"

>

•

230 V

F

T, BC1828

2N2218A

22. ábra

A motOml jutó fesziiltseget az azzal soros TI bázisfcszültstge határozza meg. A bazisfcsziiltséget a PI fordulatszám-szabályozó potenciometer állitásával változta~uk. Ha a CSÚSzkál a testpOnt fclé csavarjuk, akkor a TI mind jobban nyit, így a motor gyorsabban forog.

·

,

T I bázisáramának egy része a T2 ko!lektorában folyik. A P2 potenciometer beállítása olyan, hogy az ezen átfolyó motoráram, ill. az így fellépő fcszültsegeses kezdi nyitni a T2-t. A P I-gyel beállítjuk a kívánt fordulatsl..Ílmot. Ha a molort terheljük, akkor annak árama növekedni kezd, a fordu latszáma pedig csökken. A növekvö áram nagyobb feszültséget ejt a p2 trimmeren, így a TI tranzisztor is jobban kezd vezetni. Mindez TI további nyitását credményezi, tehát jó közelítéssel helyreáll a motor eredeti forgási sebessége. A D dióda a fé l veze l ők védelmét látja el a motorból eredő esetleges induktív feszültséglökésekkel szemben. A TI-el szereljük hütölemezrc!

Nagyteljesítményú villogó FényrekJamokhoz, zenés-táncos rcndezvények hangulatvilágításához egy-

szem áramkört készíthetünk a 21. ábra segítségével. Az izzólámpa a TI és a TI tranzisztorral felépített multivibrálor által periodikusan be- és kikapcsoltatott tirisztoron. valamint a Graetzhídon keresztül. kétoldalasan egyenirányított félhullámú táplál:ist kap a 230 V-os hálózatból. A multivibrátor reszere a D4-R9- -C3- R8Iane útjan a Dl slabilizator szolgaltat tápfeszültséget. A multivibrátor rezgési (tehát az izzó villogási) frekvenciáját az RI potenciométerrel finoman változtathatjuk; ,.durva" beavatkozás C I és/vagy C2 cserejévellehetséges. A lirisztor legalább 400 V-os tipus legyen, az izzólámpához igazodó áramterhelhetöséggel. Figyelem! A kapcsolás megépitésénél igen fon tos érintésvédelmi szempont, hogy az elektronikai rész is galvanikus kapcsolatban áll a hálózattal!

Szürkületi kapcsoló Akváriumok, fényrcklámok, helyiségek stb. világítását a kűlső fényviszonyok fUggvényében beo, ill. kikapcsolha~a az 22 . ábu ararnkörc. Nappal, azaz kellő külső fény esetén az F fotoellem\.llás rövidre zárja a Darlington-pár EB-kÖrét. A lezart tranzisztorok kollektoragában a J jelfogó nem húz meg. Szürkületkor F ellenállása megnövekszik, TI és így TI is bázisáramot kap, J meghúz. A trimmer-potenciométerrel az átkapcsolás szinthatárát állithatjuk be. A K kapcsolóval úgymond ..felülbírálhatjuk" az F fotoellenállás megvilágitottsági értékét.

~--------------------------------------------------------------------------------------------------------

"AKCIO-2.U" EVKONYVAENDELES Már most m~endelhetl és megveheti a 2014-es

ÚiwD'mll JtrnbB-t (SzlJitlsa 2013 _ébenl

!Iallalnk [1!1~!leSllllelll!IISI!I 2013.lunius 30-Igervenyes!

4500 Ft helyeH(pluszCSAK 3500 Ft.érl! poslaköllségl Rendelek: ........ db-ot. Név:

Cim: Ezen OlVASHATÓAN k~öltött megrendelés beérkezte után küldjük a csekkel. Címünk: Rádióvilág Kft., 1374 Budapest, Pf. 603. Akciós megrendelést csak ezen az eredeti megrerldelószelvényen fogadunk el!

•

:• ATÉK '13

,•

~\

223

Az ELM Ű Nyrt. - igazodva fogyasztói igényeihez - fokozatosan átalakítja

ügyfélszolgálati rendszerét és áttér a telefonos és internetes ügyintézésre. A számlabefizetések kivételével gyakorlatilag ma már nincs olyan ügy, amit ne lehetne telefonon, otthonról elintézni. Egyre népszerűbb az ELMŰ telefonos ügyfélszolgálata, amely helyi tarifával hívható és az ügyek nagyobb részét már ott intézik. A

Telecentrum munkatársai a

06-40-38-38-38 számon készséggel állnak rendelkezésre bármilyen, számlázással, számlafizetéssel, szerződéskötéssel, hibabejelentéssel kapcsolatos ügyben.

Amphenol . . . 'I ' .... "

--_.

RECDM

Jf Diotec

YACiEO

FufiTSU

LITE[·J~I

~.

---

_._-

HELMUT GERl. .