![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/nixie_mjerno_pojacalo_08.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n Testni ure\u0111aj opremljen je sa dva mjerna instrumenta: ampermetrom sa zakretnim svitkom mjernog raspona do 100 mA i digitalnim voltmetrom sa Nixie cijevima mjernog raspona do 1,999 V. Nadalje, vidimo da je mogu\u0107e odabrati \u010detiri vrste mjerenja (IC, IL, IR, VF) te mjerne napone od 5 V, 10 V i 15 V. \u00a0Postoje dva seta priklju\u010dnica, jedne ozna\u010dene sa EMITER, a druge sa DETECT. Na priklju\u010dnicama EMITER mogu\u0107e je fino regulirati struju ili napon (EMITER\/ADJ).<\/p>\n Sve upu\u0107uje da se sa priklju\u010dnica EMITER dovodi neka mjerna struja\/napon na testni ure\u0111aj, a zatim se na priklju\u010dnicama DETECT mjeri izlazni odziv tog ure\u0111aja. Izmjerili smo stoga napone koji se pojavljuju na priklju\u010dnicama pri svakoj vrsti mjerenja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Nakon svega dobili smo prili\u010dno zbunjuju\u0107e kombinacije napona na vanjskim priklju\u010dnicama i zapravo su jedini sigurni istosmjerni naponi od 2V, 5 V, 10 V i 15 V dok su izmjeni\u010dni valni oblici snimljeni osciloskopom mogu\u0107e posljedica mre\u017enih \u0161umova ili neispravnosti originalnih sklopova ure\u0111aja. Oznake IC, IL, IR sugeriraju na struje kroz kapacitet, induktivitet ili omski otpor, pa je mogu\u0107e da su se ovim ure\u0111ajem mjerile radne i reaktivne (jalove) komponente struja\/napona, no problem je \u0161to na svakoj vrsti mjerenja dobivamo razli\u010dite mjerne napone na priklju\u010dnicama, od niskih istosmjernih i impulsnih do visokih izmjeni\u010dnih napona. Kako god bilo, ne mo\u017eemo nikako utvrditi za koja je to\u010dno mjerenja konstruiran ovaj namjenski ure\u0111aj, ne mo\u017eemo ni znati da li je ispravan glede izmjerenih napona, pa idemo pogledati od \u010dega se sastoji.<\/p>\n <\/p>\n Ako izuzmemo prednju plo\u010du sa instrumentima i kontrolama, unutra\u0161njost sadr\u017ei dva mre\u017ena transfromatora (jedan za digitalni voltmetar i drugi za napajanje mjernog poja\u010dala) i tiskanu plo\u010dicu sa ispravlja\u010dima napona i mjernim poja\u010dalom.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za konstrukciju elektroni\u010dkih sklopova koriste se dvije vrste univerzalnih plo\u010dica: Breadboard i Stripboard. Breadboard plo\u010dice slu\u017ee za povezivanje elektroni\u010dkih elemenata bez lemljenja. Ispod rupi\u010daste maske nalaze se elasti\u010dni kontakti koji mehani\u010dki spajaju element utaknut u pojedinu rupicu. Takve plo\u010dice se koriste za eksperimentiranje, testiranje i razvoj pojedinih elektroni\u010dkih sklopova i nisu trajnog karaktera.<\/p>\n Stripboard plo\u010dice pak su klasi\u010dne tiskane plo\u010dice sa rupicama i bakrenim tiskanim vezama na koje se leme elementi. Rupice mogu biti nepovezane ili povezane raznim uzorcima linija, sli\u010dno kao \u0161to su povezane i na Breadboard plo\u010dicama. Posebno su prikladne za brzu i trajnu konstrukciju jednostavnijih elektroni\u010dkih sklopova za koje je namjensko dizajniranje i razvijanje plo\u010dice neisplativo. Tako\u0111er, ove plo\u010dice omogu\u0107uju lak\u0161e kasnije nadogradnje ili preinake sklopova. Veroboard je britanska trgova\u010dka marka za Stripboard plo\u010dice.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Prva operacijska poja\u010dala konstruirana su u Americi ve\u0107 tijekom 2. svjetskog rata od strane ameri\u010dkog znanstvenika Loebe Julie. Nakon rata nekoliko manjih tvrtki kre\u0107e u razvoj operacijskih poja\u010dala za analogna ra\u010dunala, a najpoznatija je bila Philbrick Researches koju je osnovao ameri\u010dki in\u017eenjer George A. Philbrick. Tako je krajem 1940-tih, po\u010detkom 1950-tih godina Philbrick konstruirao svoje prvo operacijsko poja\u010dalo sa elektronskim cijevima koje se baziralo na Loebe Julie dizajnu. \u010cim se razvila proizvodnja tranzistora Philbrick konstruira operacijsko poja\u010dala sa germanijskim tranzistorima. Operacijska poja\u010dala su se izra\u0111ivala kao gotovi blok moduli ve\u0107 spojeni za pojedine matemati\u010dke operacije \u010dime su bili vrlo pogodni za razvoj razli\u010ditih sklopova. U 1960-tim godinama, razvojem sve ve\u0107eg broja drugih konkurentskih tvrtki, tvrtka Teledyne je kupila tvrtke Philbrick i Nexus te je nastala nova tvrtka Philbrick\/Nexus \u010diji naziv vidimo na na\u0161im operacijskim poja\u010dalima. U kasnijim prestrukturiranjima i tr\u017ei\u0161nim utakmicama tvrtke Philbrick\/Nexus postaje Teledyne Philbrick, zatim Teledyne Semiconductor, pa TelCom Semiconductor i na kraju zavr\u0161ava kako dio dana\u0161njeg Microchipa.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n S obzirom da na\u0161em ure\u0111aju kao takvom ne nalazimo neku uporabnu vrijednost, po \u017eelji vlasnika iskoristiti \u0107emo njegovu najljep\u0161u komponentu, a to je digitalni voltmetar sa Nixie cijevima Digilin Digital Instruments Type 2332-532.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ameri\u010dka tvrtka Digilin Inc. poslovala je u razdoblju 1969-1977. godine. Bila je jedna od vode\u0107ih ameri\u010dkih tvrtki za proizvodnju digitalnih panel instrumenata sa Nixie cijevima i LED displejom, te prenosivih baterijskih digitalnih multimetara. Uz oznaku Digilin na prednjoj plo\u010di instrumenata obi\u010dno bi stajao naziv Digital Instruments ili Dynamic Sciences. Na osnovu oglasa ove tvrtke koje danas mo\u017eemo na\u0107i u \u010dasopisima za elektroniku iz 1969. i po\u010detka 1970-tih godina \u010dini se da je temeljni instrument bio upravo digitalni voltmetar sa 3 \u00bd znamenki, mjernog opsega do 1,999 V i to\u010dnosti 0,1 %. Razlike su najvi\u0161e o\u010ditovale u izvedbi napajanja (mre\u017eno interno, mre\u017eno vanjsko, baterijsko). Osim panel izvedbi voltmetara, najpoznatiji proizvod tvrtke Digilin bio je multimetar Type 340 tako\u0111er baziran na istom panel voltmetru.<\/p>\n <\/p>\n Osim prospekata, nemamo nikakve druge podatke o ovim digitalnim panel voltmetrima, no prema priklju\u010dnicama na zadnjoj strani jasno je da rije\u010d o vrlo fleksibilnom instrumentu koji se mogao spajati na razli\u010dita napajanja i mjerna su\u010delja. U na\u0161em slu\u010daju na konektor su zalemljene \u017eice za analogni naponski mjerni ulaz, no instrument se tako\u0111er mo\u017ee koristiti i bez A\/D pretvornika izravno preko digitalnih 4-bitnih BCD linija \u0161to ga \u010dini pogodnim za primjenu uz digitalne (ra\u010dunalne) sklopove.<\/p>\n <\/p>\n Tijekom testa primijetili smo da se na\u0161 digitalni instrument nakon nekoliko minuta rada ugasi te eventualno ostanu svijetliti samo tinjalice koje ozna\u010davaju prvu znamenku 1 i indikaciju negativnog napona. Sve upu\u0107uje na lo\u0161e kondenzatore u krugu napajanja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Plo\u010dica sa ispravlja\u010dima, filtrima i stabilizatorima napona napajanja<\/strong><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Prvo smo provjerili izmjeni\u010dne sekundarne napone iz mre\u017enog transformatora i utvrdili da oni na 220 V odgovaraju natpisima na ku\u0107i\u0161tu: 5 V, 2 x 25 V i 150 V. Iz ovoga se trebaju dobiti tri istosmjerna napona:<\/p>\n Pregledom plo\u010dice mo\u017ee se vidjeti da su na njoj ve\u0107 ra\u0111ene neke preinake i zamjene komponenti. U ispravlja\u010dkoj grani 5 V originalne diode zamijenjene su mosnim ispravlja\u010dem (B125 C800), a dobiveni istosmjerni napon zatim se regulira serijskim segulatorom sa tranzistorom i zener diodom. Izmjereno je 4,88 V.<\/p>\n U ispravlja\u010dkoj grani 2 x 24 V rade \u010detiri diode u mosnom spoju. U tom krugu vidimo jo\u0161 dvije zener diode, 1N969 za 22 V i 1N970 za 24 V \u0161to sa pripadaju\u0107im tranzistorima \u010dini stabilizatore za -22 V i +24 V. Izmjereno je -21,5 i + 23,8 V no mi \u0107emo u daljnjem tekstu zaokru\u017eiti ove vrijednosti. I ovdje je ve\u0107 vr\u0161ena zamjena filtarskih kondenzatora i tranzistora za stabilizaciju napona.<\/p>\n U ispravlja\u010dkoj grani 170 V radi samo jedna dioda (poluvalno ispravljanje) i osim filtarskog kondenzatora 12 \u00b5F \/ 250 V nema druge stabilizacije. Stoga je izmjeren napon od 218 V u praznom hodu, \u0161to je vr\u0161ni napon na koji se nabije filtarski kondenzator i taj napon \u0107e sigurno pasti nekoliko desetaka volti kad se spoje Nixie cijevi.<\/p>\n Uz to, na plo\u010dici se nalazi bar jo\u0161 sedam tranzistora koji ne pripadaju krugu stabilizacije ovih napona. Naime, plo\u010dica preko 14-pinskog konektora napaja logiku i Nixie cijevi (5 V, 170 V), a preko 16-pinskog konektora napaja mjerno poja\u010dali i A\/D pretvornik (-22 V, +24 V). Tako\u0111er, kroz plo\u010dicu napajanja preko ovih konektora se prenose i signalne linije iz A\/D pretvornika prema upravlja\u010dkoj logici i broja\u010dima, a to je mogu\u0107e izvedeno preko tranzistorskih stupnjeva za odvajanje ili logi\u010dkih sklopki. Tu je i jedan precizni vi\u0161eokretni potenciometar koji nema veze sa krugom napajanja jer mu se svi izvodi vode na 16-pinski konektor prema mjernom poja\u010dalu, a kasnije smo utvrdili da je to potenciometar za kalibraciju voltmetra.<\/p>\n Kako god bilo, vrlo je te\u0161ko pratiti sve vodove na ovoj dvostranoj tiskanoj plo\u010dici jer su neki prekriveni montiranim elementima tako da ne\u0107emo crtati shemu ovog napajanja. Ne\u0107emo i\u0107i napamet ni u uobi\u010dajenu zamjenu svih elektrolita prije nego li to\u010dno utvrdimo u \u010demu je problem koji uzrokuje ga\u0161enje Nixie cijevi nakon nekoliko minuta rada. Pratiti \u0107emo tijekom rada stabilnost opisana tri napona, pa ako se utvrde kakvi problemi s napajanjem kada voltmetar prestane sa radom onda \u0107emo popraviti problemati\u010dni krug.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Plo\u010dica sa mjernim poja\u010dalom i A\/D pretvornikom\u00a0<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Mjerno poja\u010dalo i A\/D pretvornik (ADC) su potpuno tranzistorski, sadr\u017ee ukupno 21 tranzistor. Bez elektroni\u010dke sheme te\u0161ko \u0107emo razlu\u010diti funkciju pojedinog tranzistora, no jedna komponenta se uvijek mo\u017ee prepoznati na takvim A\/D pretvornicima. To je ne\u0161to bolji tip kondenzatora kapaciteta cca 470 nF – 1 \u00b5F u krugu dual-slope integratora A\/D pretvornika. U na\u0161em slu\u010daju to je posve sigurno veliki \u017euti kondenzator (oznake nisu \u010ditljive). Manji \u017euti kondenzator i susjedna dioda vjerojatno su u krugu oscilatora pravokutnih impulsa za digitalne broja\u010de.<\/p>\n Za pretvaranje analogne veli\u010dine napona u digitalnu binarnu vrijednost pogodnu za prikaz na digitalnim displejima koristi se analogno-digitalni pretvornik (ADC). Postoji vi\u0161e vrsta ADC-a, no za mjerne instrumente se naj\u010de\u0161\u0107e koristi ADC sa dvostrukim nagibom ili sa dvije rampe (eng. dual-slope ADC). Takvi tipovi ADC-a su vrlo precizni i otporni na \u0161umove (mo\u017ee potiskivati mre\u017ene smetnje), a najve\u0107a mana im je sporost. Stoga se ne mogu koristiti za primjerice A\/D konverziju audio signala, no za elektri\u010dna mjerenja su sasvim dostatni i zbog preciznosti vrlo prikladni.<\/p>\n Princip rada dual-slope ADC-a opisali smo u objavi Digitalni multimetar Systron Donner 7004A<\/a> pa se ovdje ne\u0107emo ponavljati.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ukratko, integrator veli\u010dinu ulaznog napona pretvara u proporcionalnu duljinu vremena. Oscilator konstantnom frekvencijom generira impulse za brojanje koji su ograni\u010deni duljinom vremena iz integratora. \u0160to je ulazni mjereni napon vi\u0161i, to \u0107e integrator biti dulje vrijeme otvoren i to \u0107e vi\u0161e impulsa iz oscilatora stati u taj vremenski okvir. Dekadski digitalni broja\u010di broje impulse i \u0161to je impulsa vi\u0161e to \u0107e na izlazu biti prikazan ve\u0107i broj u BCD kodu. BCD kod se zatim prevodi u dekadski izlaz za pogon pojedinih segmenata (znamenki) Nixie cijevi. Naravno, u svemu tome mora postojati i kontrolna sklopna logika koja \u0107e upravljati po\u010detkom i zavr\u0161etkom rada integratora (punjenje i pra\u017enjenje kondenzatora) te oscilatora i sukladno tome pravilno resetirati broja\u010de. Tako\u0111er je potrebno sinkronizirano upravljati naponima Nixie cijevi da bi one bile aktivne za prikaz vrijednosti tek u trenutku kad potpuno zavr\u0161i jedan \u010ditav ciklus A\/D pretvorbe i broja\u010di ostanu zaustavljeni na jednoj specifi\u010dnoj vrijednosti. Da bi se kondenzator integratora punio konstantnom brzinom potrebno je osigurati konstantnu struju punjenja \u0161to se posti\u017ee strujnim izvorom. Svakako postoji i barem jedan izvor referentnog napona za kalibraciju instrumenta.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Logi\u010dki krugovi, dekadski broja\u010di i BCD\/decimalni driveri za Nixie cijevi<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Dva integrirana kruga 7473 (dvostruki JK Flip-Flop) sa pripadaju\u0107im tranzistorima dio su kontrolne logike za kontrolu rada broja\u010da te dvije tinjalice od kojih jedna predstavlja prvu znamenku 1, a druga je indikacija negativnog napona.<\/p>\n Tri integrirana kruga 7490 (BCD broja\u010d) spojena su serijski i broje impulse iz ADC-a u rasponu 0 do 999 te izbrojenu vrijednost pretvaraju u 4-bitni BCD kod. Na njihove izlaze nadovezuju se tri integrirana kruga 7441 (BCD\/Decimal dekoder i driver za Nixie cijevi) koji BCD kod pretvaraju u decimalne izlaze za pogon broj\u010danih segmenata Nixie cijevi.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sad kad smo upoznali osnovne sklopove ovog digitalnog voltmetra mo\u017eemo se vratiti na\u0161em problemu. Dakle, Nixie cijevi voltmetra se neobja\u0161njivo gase nakon nekoliko (desetaka) minuta rada. To\u010dnije re\u010deno, nakon cca pola sata (nekad prije, nekad kasnije) voltmetar prvo postaje nestabilan (znamenke se nekontrolirano izmjenjuju), a zatim se ubrzo i ugase sve tri Nixie cijevi. Nakon \u0161to se voltmetar neko kra\u0107e vrijeme dr\u017ei bez napajanja, kod ponovnog uklju\u010denja opet radi na neko odre\u0111eno vrijeme.<\/p>\n Problem bi prvo trebalo tra\u017eiti na plo\u010dici sa Nixie cijevima jer se tu nalazi Nixie driver i svi ostali logi\u010dki integrirani krugovi koji rade na napon 5 V. No prije napona od 5 V svakako je najlogi\u010dnije prvo kontrolirati anodni napon od 170 V jer potpuno i istovremeno ga\u0161enje sve tri Nixie cijevi upu\u0107uje na izostanak upravo ovog napona.<\/p>\n Kao \u0161to smo rekli u opisu rada kontrolne logike ADC-a, ista izme\u0111u ostalog kontrolira pravovremeno paljenje i ga\u0161enje Nixie cijevi s obzirom na po\u010detak i kraj jednog ciklusa A\/D pretvorbe i brojanja. To zna\u010di da anodni napon ne dolazi izravno na cijevi nego preko neke logi\u010dke sklopke. S obzirom na visok napon, posve je sigurno da se ovaj napon ukap\u010da preko tranzistorske sklopke. Dosta je te\u0161ko pratiti veze na ovim plo\u010dicama, no nekako smo uspjeli na\u0107i tranzistor koji upravlja anodnim naponom 170 V. Sada trebamo pratiti njegov rad.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Test je pokazao da ina\u010de stabilan napon od 175 V po\u010dinje biti nestabilan od trenutka kad voltmetar po\u010dinje nekontrolirano prikazivati znamenke, a kad se voltmetar ugasi anodni napon padne na 85 V \u0161to vi\u0161e nije dovoljno za paljenje Nixie cijevi. Ista vrijednost napona je i na ulazu u tranzistor, no to ni\u0161ta ne zna\u010di jer krug elektroni\u010dke sklopke mo\u017ee biti vrlo slo\u017een i kombinirati vi\u0161e tranzistora i logi\u010dkih integriranih krugova. Svakako je mogu\u0107e da upravo ovaj izlazni tranzistor s vremenom po\u010dinje probijati i optere\u0107ivati krug napajanja \u0161to dovodi do pada napona. Mi ne mo\u017eemo ovdje napraviti sve mogu\u0107e testove eliminacije jer rad sa tijesno sklopljenim modulima na dvostranim plo\u010dicama bez elektri\u010dne sheme nije ba\u0161 prakti\u010dan. Zato \u0107emo prvo detaljnije testirati samu plo\u010dicu napajanja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ovo su rezultati dobiveni mjerenjima i najvi\u0161e se problemati\u010dnim \u010dini napon od 4,7 V izmjeren na logi\u010dkim \u010dipovima. Naime, tolerancija TTL integriranih krugova na napon je vrlo niska. Najbolje je da napon napajanja bude to\u010dno 5 V, a nikako ne bi trebao pasti ispod 4,75 V. E sad, ostaje pitanje kakve to veze ima sa padom anodnog napona koji se pojavi ni\u010dim izazvan nakon nekog vremena i ponekad se brzo oporavi \u010dak i bez isklju\u010divanja napajanja. U takvim uvjetima je vrlo te\u0161ko tra\u017eiti gre\u0161ku.<\/p>\n Slijede\u0107e mjerimo fluktuaciju (ripple) istosmjernih napona nakon prestanka rada Nixie cijevi. Ripple na grani 5 V iznosi 160 mVpp, na grani 24 V je 200 mVpp, a na grani -22 V iznosi 100 mVpp. Dozvoljeni ripple za ve\u0107inu elektroni\u010dkih sklopova je do 100 mVpp. Vjerojatno ni ripple do 200 mVpp ne bi trebao ovdje stvarati probleme, no s druge strane ovo je ure\u0111aj vrlo male potro\u0161nje i ovako veliki ripple nije za o\u010dekivati. \u0160to se ti\u010de anodnog napona 175 V tu je ripple oko 8 V, no to je o\u010dekivano za poluvalni ispravlja\u010d i ta fluktuacija ne smeta Nixie cijevima. Tako\u0111er se svakih cca 4,6 sekundi dogodi se kratkotrajni prekid napona koji kontrolira upravlja\u010dka logika da se sprije\u010di ne\u017eeljeni prikaz znamenki.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n \u017delimo se potruditi da ne idemo na nasumi\u010dnu zamjenu svih sumnjivih komponenti jer time ne\u0107emo ni\u0161ta nau\u010diti. Stoga, \u0107emo prvo probati utvrditi da li je uzrok pada napona gre\u0161ka na plo\u010dici napajanja ili na plo\u010dici sa Nixie cijevima. U tu svrhu \u0107emo odspojiti obje plo\u010dice sa plo\u010dice napajanja, te granu od 175 V opteretiti otporom od 15 k\u2126 kako bi simulirali potro\u0161nju tri Nixie cijevi od cca 10 mA. Treba nam otpornik snage barem 2 W. Pri tome je nastao pad napona na 162 V \u0161to je ne\u0161to vi\u0161e nego u normalnim pogonskim uvjetima no tako \u0107emo bolje mo\u0107i testirati stabilnost ispravlja\u010da. Riple je pod ovim optere\u0107enjem blizu 13 Vpp.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n \u010cekamo nekoliko desetaka minuta i pratimo stabilnost napona. Nakon pola sata, pa \u010dak i nakon sat vremena napon ostaje stabilan. To zna\u010di da problem vrlo vjerojatno nije u naponskoj liniji 175 V i zamjenom diode ili kondenzatora ne\u0107emo otkloniti kvar.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sada imamo najgoru mogu\u0107u situaciju. Za svako testiranje moramo \u010dekati 10, 20 ili 30 minuta, a komponenta koja uzrokuje problem \u0107e vjerojatno biti ispravna na “hladnom” testu, gdje ta “la\u017ena ispravnost” nastupi odmah \u010dim se isklju\u010di napajanje.<\/p>\n Slijede\u0107i korak \u0107e nam stoga biti premostiti tranzistor za kontrolu anodnog napona. Tako \u0107emo kona\u010dno mo\u0107i isklju\u010diti napajanje ali i same Nixie cijevi kao mogu\u0107i uzrok kvara. Iz predostro\u017enosti \u0107emo odlemiti tranzistor kako ne bi do\u0161lo do nekakvog proboja visokog napona na priklju\u010dak baze i dalje na logi\u010dke integrirane krugove.<\/p>\n Odlemljeni tranzistor se na “hladnom” testu pokazao ispravnim (NPN). Bez ovog tranzistora nema kontroliranih kratkotrajnih prekida napajanja Nixie cijevi (zatamnjenja prikaza) pa onda jedva primjetno trepere neke paralelne znamenke tijekom prikaza. Ovo je doista jedva primjetno, no primijeti se :-).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Nakon cca pola sata posve stabilnog rada nastupila je nestabilnost. Ovaj put se Nixie cijevi naravno nisu ugasile jer dobivaju izravan anodni napon, no izbacuju nasumi\u010dne brojeve koje nemaju veze sa mjerenim naponom. Sada zaklju\u010dujemo da upravlja\u010dki tranzistor vjerojatno nije neispravan, kao ni grana +175 V, a ni Nixie cijevi.<\/p>\n Ostaje nam za provjeriti druga dva napona, no problem mo\u017ee biti i u samom ADC-u i oscilatoru takta i upravlja\u010dkih impulsa. Stoga smo prvo potra\u017eili upravlja\u010dke signale koje ADC mora slati na kontrolnu logiku (start, stop, reset impulsi).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na\u0161li smo ovaj upravlja\u010dki signal frekvencije 2,3 Hz koji odgovara radu sklopke na frekvenciji 4,6 Hz (vidi signal snimljen tijekom pra\u0107enja anodnog napona). Tako\u0111er smo otkrili da ovaj pravokutni signal postane izrazito zaga\u0111en \u0161umom i isprekidan kada brojke na Nixie cijevima po\u010dinju divljati. Osim ovog, na\u0161li smo razne impulsne signale \u010dija frekvencija se mijenja u rasponu 3000-30 Hz kako se mijenja ulazni napon u rasponu 0-1,999 V. O\u010dito da su ovo signali iz ADC-a koji uklju\u010duju start i stop impulse za trajanje rampe, reset impulse za broja\u010de, oscilator takta i signal kontrole (start, stop) rada istog. Signali nisu uvijek posve \u010disti i razina \u0161uma raste kako brojke na Nixie cijevima sve vi\u0161e divljaju.<\/p>\n \u010cini se da se i ripple u pozitivnoj grani +24 V sve vi\u0161e i vi\u0161e pogor\u0161ava kako se vi\u0161e bavimo ovim instrumentom. U nekim trenucima ripple dosegne \u010dak 1 Vpp. Definitivno ne mogu ovdje ponovno provoditi testove od pola sata za ispitivanje stabilnosti i potro\u0161nje struje sada i ove grane napajanja +24 V \/-22 V. Me\u0111utim, posve jasno se uo\u010dava da je netko ve\u0107 vr\u0161io popravke na ovoj grani. Tranzistor u metalnom ku\u0107i\u0161tu za regulaciju napona -22 V sasvim sigurno nije originalni, a vrlo ru\u017eno su prelemljeni i filtarski elektrolitski kondenzatori od 22 \u00b5F koji su ve\u0107i od \u0161irine rupa i vjerojatno tako\u0111er neoriginalni. Iako su kondenzatori ispravni ipak smo ih izlemili kako bi malo popravili o\u0161te\u0107ene tiskane veze koje mo\u017eda dolaze i u kakav kratki spoj s okolnim komponentama. No, time nismo ostvarili nikakav napredak.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ripple od 1 Vpp je ve\u0107 zabrinjavaju\u0107i i sada sumnja pada na elemente za regulaciju pozitivne grane simetri\u010dnog napajanja +24 V. Naravno, test je pokazao da su svi ovi elementi u hladnom stanju ispravni.<\/p>\n Prvo \u0107emo zamijeniti NPN tranzistor TE5135 (7050) sa tranzistorom op\u0107e namjene 2N2222. Ripple je nakon zamjene tranzistora i dalje visokih 330 mVpp, voltmetar je na granici stabilnosti, pa \u010dekamo \u0161to \u0107e se dogoditi kroz neko vrijeme.<\/p>\n Tijekom ovog testa voltmetar je ostao stabilan preko dva sata te mo\u017eemo zaklju\u010diti da \u0107e tako i ostati. Zapravo, ovo bi nazvali granicom stabilnosti jer zadnja znamenka neki put promijeni vrijednost. No, sre\u0107a je bila kratka vijeka jer ve\u0107 prilikom drugog testa, u jednom trenutku ripple je opet po\u010deo rasti \u0161to je popra\u010deno divljanjem brojeva na Nixie cijevima. Sada se \u010dini da je nestabilnost voltmetra izravno povezana sa nestabilnosti simetri\u010dnog (ili bolje re\u010deno dvostrukog) napona +24 V \/ -22 V. Do 200 mVpp voltmetar je stabilan, na 300 mVpp po\u010dinju prve nestabilnosti, a na 500 mVpp ve\u0107 dolazi do ga\u0161enja.<\/p>\n Najbolje bi bilo napajati voltmetar nekim vanjskim izvorom simetri\u010dnog napona uz pra\u0107enje potro\u0161nje struje, no naponske linije su razgranate na plo\u010dici po dvostranim vezama na vi\u0161e smjerova prema elementima i konektoru te je te\u0161ko odrediti i razdvojiti to\u010dke spajanja za bilo kakve testove i mjerenja. Ono \u0161to svakako moramo napraviti to je test stabilnosti ovih napona kako bi utvrdili da li do nestabilnosti dolazi zbog samog ispravlja\u010da ili zbog pretjeranog optere\u0107enja istog nekim drugim kvarom. No temeljni problem u svemu ovome je \u0161to nema pravila kada \u0107e do\u0107i do nestabilnosti i nema na\u010dina da se bilo kakvim standardnim testovima komponenti prona\u0111e ona koja uzrokuje ovakvo stanje.<\/p>\n Nekako smo razdvojili liniju +24 V i izmjerili da je potro\u0161nja struje na istoj do 4,1 mA. U praznom hodu, nakon zamjene tranzistora, ripple je ispod 100 mVpp u praznom hodu, a ve\u0107 pri ovom malom optere\u0107enju odmah sko\u010di na preko 300 mVpp. Tako mala potro\u0161nja struje za ovakvo napajanje ne smije izazvati toliki porast ripple fluktuacija. Tako\u0111er, na grani -22 V ripple je znatno manji, svega 40 mVpp u praznom hodu (prije zamjene tranzistora je bio 100 mVpp). Od svih ovih silnih mjerenja zapazili smo da i vrijednost napona i ripple uvijek ne\u0161to variraju (\u00b110 %) i te varijacije ne mo\u017eemo s ni\u010dim povezati jer uvijek mjerimo sa istim mre\u017enim naponom i pod istim uvjetima optere\u0107enja. Tranzistor je donekle popravio ukupnu stabilnost ovog dvostrukog ispravlja\u010da, no sa na\u0161im napajanjem i dalje ne\u0161to nije u redu. Moramo nacrtati shemu tog dijela napajanja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sada vidimo da je rije\u010d o dobrom starom klasi\u010dnom dizajnu tranzistorskog regulatora serijski vezanog u naponske grane i stabiliziranog zener diodom. U svaku granu su dodani otpornici za ograni\u010denje struje, a pozitivna grana je dodatno optere\u0107ena krugom za kalibraciju voltmetra te stoga i dodatno filtrirana kondenzatorom vezanim paralelno zener diodi. Istina da je ukupno gledano filtracija ovog regulatora minimalna, no ako je sve to tako radilo u originalu nema razloga da ne radi i sada. Jo\u0161 bi nekako shvatili da je napon kroz \u010ditavo vrijeme lo\u0161e filtriran, no stalne varijacije i fluktuacije koje se pogor\u0161avaju (nekad prije, nekad kasnije, nekad jo\u0161 kasnije) tijekom normalnog rada ipak ukazuju da ovdje postoji i neka skrivena problemati\u010dna komponenta.<\/p>\n Mrzim zamjenu komponente po komponentu dok se ne na\u0111e ona neispravna, no kako druga\u010dije otkriti ovaj specifi\u010dan kvar. U nedostatku drugog rje\u0161enja pribjegli smo snimanju termo-kamerom da vidimo koje se komponente najvi\u0161e ili prekomjerno griju.<\/p>\n <\/p>\n Ovo je termo slika plo\u010dice napajanja bez optere\u0107enja. Gore se zna\u010dajnije griju dioda i otpornici za visoki napon 175 V \u0161to je i za o\u010dekivati, tranzistor za regulaciju 5 V se dobro hladi, no prili\u010dno se grije njegova zener dioda. U donjem dijelu, gdje se nalaze elementi simetri\u010dnog napajanja, potpuno neo\u010dekivano vi\u0161e se grije zener dioda i otpornik u grani -22 V koja ima zadovoljavaju\u0107i ripple i izlazni napon. Zener dioda za +24 V (ispod DIL 14 konektora) se grije puno manje, a otpornik je hladan. Mogu\u0107e da je zna\u010dajno porastao otpor jednoj od te dvije komponente te kroz njih te\u010de puno manja struja. No opet, regulacija sasvim dobro radi jer se ulazni napon od 30 V uredno regulira na 23,5 V (istina, trebalo bi biti 24 V no to je o\u010dekivana tolerancija za serijski regulator). S druge strane, pad napona u pozitivnoj grani je puno ve\u0107i nego u negativnoj, no tome svakako doprinosi krug kalibracije koji optere\u0107uje ovu granu. Otpornik za ograni\u010denje struje kroz ovu zener diodu je tre\u0107a komponenta koja se najvi\u0161e grije. Ova zagrijavanja zapravo ne prelaze 50\u00b0C i mogu biti posve normalna, no dobar su orijentir za dobivanje slike o raspodjeli struja kroz pojedine komponente.<\/p>\n Kad se sve zbroji, ni nakon termo snimke nismo ni\u0161ta pametniji \ud83d\ude42<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n No tada, (prvi) problem je napokon otkriven na mjestu gdje bi ga posljednje tra\u017eili. Naime, niti jedna rupica na dvostranoj tiskanoj plo\u010dici nema vodljivi kontakt s jedne na drugu stranu \u0161tampe.<\/strong> Na jednu rupicu je spojen srednji izvod transformatora i odatle se dalje po gornjoj i donjoj strani razvodi linija mase. Lo\u0161e zalemljena \u017eica nije ostvarivala dobar kontakt sa donjom vezom od koje masa izme\u0111u ostalog vodi i na filtarske kondenzatore. Nekoliko puta sam mjerio napone na kondenzatorima i oni su naravno bili prisutni i sad je jasno da nisu ni mogli bili filtrirani kako treba. S druge strane, ispravna linija mase sa gornje strane je cijelo vrijeme osiguravala posve normalan rad samih regulatora.<\/p>\n Zamislite da su na na\u0161oj shemi filtarski kondenzatori od 22 \u00b5F koji dolaze odmah nakon otpornika spojeni zajedno ali ne i sa to\u010dkom mase. Time smo dobili serijski spoj dva kondenzatora izravno na pozitivnu i negativnu liniju napona. To je prakti\u010dno kapacitivni djelitelj napona, a po\u0161to su oba kondenzatora ista, mjerenjem napona \u010dak i izravno na izvodima oba kondenzatora dobiti \u0107emo polovicu od 46 V, dakle uredno \u0107emo mjeriti ne\u0161to oko 23 V i na jednom i na jednom drugom kondenzatoru, uz male varijacije, ovisno o trenutnom optere\u0107enju i uvjetima mjerenja. \u0160tovi\u0161e, \u010dak i ovako (ne)spojeni kondenzatori donekle filtriraju napon.<\/p>\n Tiskana plo\u010dica nikako nije napravljena za lak i jednostavan servis. Iako je dvostrana, postoji bezbroj rupa koje se nalaze samo na jednoj strani, a izvod komponente s druge strane str\u0161i u prazno nezalemljen. Tiskane veze su vrlo tanke i malo du\u017ee zagrijavanje ih odmah odvaja od plo\u010dice (razlog tome je i starost plo\u010dice). Veliki dio veza prolazi ispod komponenti i vrlo te\u0161ko ih je pratiti. Plo\u010dica je uz to ve\u0107 sva izmu\u010dena prija\u0161njim intervencijama. U takvim uvjetima za masu se kod ispitivanja uvijek odabere to\u010dka sa najlak\u0161im pristupom, a onda je ovakve skrivene i podle zamke neki put stvarno te\u0161ko otkriti \ud83d\ude42<\/p>\n Zadnja opcija kod popravka ovog napajanja bila je zalemiti dodatne filtarske kondenzatore prije i poslije regulacije \u010dime bismo svakako rije\u0161ili problem. No, tada ne bi znali \u0161to je originalno bilo u kvaru kod ovog napajanja i kod takvog popravka nikad ne mo\u017eemo biti sigurni kako \u0107e se dalje manifestirati “presko\u010den” kvar. Naravno, ne mo\u017eemo ni sad biti posve sigurni da je to bio jedini kvar koji je dovodio do destabilizacije rada i ga\u0161enja voltmetra, to \u0107e u ovom slu\u010daju tek vrijeme mo\u0107i pokazati…<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n I da, vrijeme je pokazalo da ovime problem nije do kraja otklonjen, voltmetar se (ponekad) i dalje destabilizira i gasi. Sada imamo posve stabilan napon i vrlo mali ripple (20 mVpp) na linijama +24 V \/-22 V, linija 175 V je provjereno u redu i preostala nam je linija od 5 V. Tu jo\u0161 uvijek mjerimo prili\u010dan ripple od 100 mVpp ali i ne\u0161to ni\u017ei napon od 4,7 V. Rije\u010d je opet o tranzistorskom stabilizatoru kontroliranom zener diodom. Upotrijebljen je silicijski NPN tranzistor MPS U02 (Motorola) 40 V \/ 800 mA i Zener dioda za 5,6 V (1N 5232 Motorola).<\/p>\n <\/p>\n Sve komponente ovog regulatora na hladnom testu pokazale su se ispravnima. Zener dioda od 5,6 V se uzima da kompenzira pad napona od 0,6 V na spoju B-E tranzistora tako da na izlazu trebamo mjeriti to\u010dnih 5 V reguliranog napona. Me\u0111utim, mjerimo svega 4,7 V (ve\u0107 smo rekli da se TTL \u010dipovi obi\u010dno po\u010dinju buniti kad se napajaju sa manje od 4,75 V). Potro\u0161nja struje u ovoj grani je cca 220 mA \u0161to bi trebalo biti normalno. Prva pomisao je da je na tranzistoru pad napona ve\u0107i nego bi trebalo, oko 0,9 V.<\/p>\n Do kraja smo izbjegavali “raskapanje” ove naponske grane od 5 V, no nakon \u0161to smo ispitali sve drugo sumnja je jo\u0161 ostala jedino na ovoj grani. Izlemili smo tranzistor, zener diodu i otpornik te tako elektri\u010dki potpuno izolirali ovu naponsku granu. Doveli smo stabilni napon od 5 V iz vanjskog izvora i \u010dekamo \u0161to \u0107e se tijekom vremena dogoditi…<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sa stabilnih 5 V i voltmetar je napokon stabilan \ud83d\ude42<\/strong><\/p>\n No, gdje je gre\u0161ka u \u010ditavom krugu? Zener dioda 5,6 V na testu pokazuje zenerov napon od 5,55 V \u0161to je u granicama tolerancije. Za tranzistor tako\u0111er mjerimo odli\u010dno strujno poja\u010danje hFE 283.<\/p>\n Da bi eliminirali gre\u0161ku tranzistora ili zener diode, sada smo umjesto vanjskog napajanja ugradili integrirani stabilizator napona 7905 izravno na plo\u010dicu. Me\u0111utim, napon iz regulatora odmah pri spajanju optere\u0107enja pada na 4,7 V umjesto da se zadr\u017ei na 5 V.<\/p>\n Tako\u0111er smo primijetili i da je ulazni napon iz Graetza sa 8,7 V bez optere\u0107enja pao na svega 6,2 V pod optere\u0107enjem. Za siguran rad standardnih regulatora ulazni napon trebao biti barem 2-3 V vi\u0161i od izlaznog, dakle 7-8 V (u najboljem slu\u010daju barem 6,5 V). Izlazni napon iz Graetza je punovalni 100 Hz \u0161to zna\u010di da sve diode rade. Sve je ovo vrlo \u010dudno.<\/p>\n Odspojili smo sekundarni namotaj mre\u017enog transformatora za 5 V i na Graetz doveli izvor ne\u0161to ve\u0107eg izmjeni\u010dnog napona tako na regulatoru dobijemo ulazni napon 7,5 V. Sada regulator radi normalno i na \u010dipovima imamo 5 V. Neka sve tako odstoji kojih pola sata…<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Voltmetar stabilno radi sa pove\u0107anim izmjeni\u010dnim naponom na ulazu u ispravlja\u010d \ud83d\ude42<\/strong><\/p>\n Ovdje su sada mogu\u0107e dvije situacije. Transformator koji se koristiti uz voltmetar nije originalni i kad je motan o\u010dito se za namotaj za dobivanje 5 V nije ostavilo dovoljno prostora za pad napona na regulatoru. Pod optere\u0107enjem, ovaj napon sekundara bi trebao biti barem 8 V za stabilan rad regulatora. Mogu\u0107e je i da se i ne\u0161to dogodilo u unutra\u0161njosti ovog namotaja (djelomi\u010dni kratki spoj ili sli\u010dno), zbog \u010dega je pao izlazni napon za cca 2 V, a time i regulirani napon za 0,3 V i zbog \u010dega je voltmetar doveden na samu granicu stabilnosti rada.<\/p>\n Druga je mogu\u0107nost da je zamjena originalnih ispravlja\u010dkih dioda Graezom B125C800 (125 V \/ 800 mA) dovela do toga da sam ispravlja\u010dki most tro\u0161i vi\u0161e struje i time stvara ve\u0107i pad napona (otpor dioda u vodljivom smjeru). Udvostru\u010dili smo kapacitet filtarskog kondenzatora nakon Graetza no to nije puno pomoglo.<\/p>\n Kako god bilo, mi sad ne\u0107emo raskapati ovaj transformator i istra\u017eivati namotaje, dovoljno da smo (nadamo se) otkrili uzrok svih problema. Ne\u0107emo ni Graetz ponovno mijenjati diodama jer je plo\u010dica na tom dijelu ve\u0107 sva uni\u0161tena i nismo sigurni da \u0107e to dovesti do pobolj\u0161anja. Najprakti\u010dnije rje\u0161enje bila bi ugradnja LDO (Low Drop Out) regulatora kojima je dovoljan ulazni napon vi\u0161i za svega 0,5-1 V. Na\u0161li smo jednog naziva BA50BC0 sa Drop Out 1 V i jednoga naziva PQ05RD11 sa Drop Out 0,5 V. Ubacili smo za po\u010detak BA50BC0 i ostavljamo Nixice da svijetle…<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Voltmetar stabilno radi sa LDO regulatorom \ud83d\ude42 \u00a0\u00a0\u00a0<\/strong><\/p>\n Nakon svega ovoga lako je biti pametan. \u0160to nisi odmah provjerio ovo ili ono, \u0161to nisi prvo zamijenio ovo, trebao si prvo ono, a tek onda ovo… Svaki elektroni\u010dar za sobom nosi neka druga\u010dija iskustva i ideje nisu uvijek iste. \u010cesto budemo sami sebi smije\u0161ni kako nam ne\u0161to banalno nije odmah palo na pamet ili kako se nismo u nekom trenutku sjetili ne\u010dega \u0161to smo ve\u0107 odavno znali i nau\u010dili. No, zbog svega toga je elektronika i zabavna i uvijek su mogu\u0107a razli\u010dita rje\u0161enja i na\u010dini kako za gradnju tako i za popravak sklopova, odnosno za otkrivanje uzroka kvarova i neispravnosti. Va\u017eno je samo ne odustati. Upornost se naj\u010de\u0161\u0107e na kraju isplati \ud83d\ude42<\/p>\n Uzrok nestabilnosti i ga\u0161enja voltmera bio je prenizak napon napajanja logi\u010dkih integriranih krugova od 5 V i nefiltrirani pozitivni i negativni napon napajanja ADC-a od 24 V i -22 V. O\u010dito da su ovi naponi bili to\u010dno na samoj granici tolerancije te je voltmetar radio sve dok napon u nekom trenutku nije pao ispod tog praga, vjerojatno mo\u017eda samo za jo\u0161 koji mV ni\u017ee.<\/p>\n Kako je do\u0161lo do ova dva problema nije posve jasno. Napon od 5 V je bio nizak jer je prenizak ulazni napon u regulator i isti nije mogao pod optere\u0107enjem (220 mA) isporu\u010diti puni napon. Do pada ulaznog napona pak je do\u0161lo ili zbog kvara na transformatoru ili zbog lo\u0161e prora\u010dunatog transformatora ili zbog zamjene originalnih ispravlja\u010dkih dioda. Dvostruki naponi od 24 V i -22 V nisu bili dobro filtrirani jer nije bila dobro zalemljena \u017eica srednjeg izvoda transformatora, ista nije povezivala gornju i donju \u0161tampu na tiskanoj plo\u010dici. Nau\u010dili smo da sa starim dvostranim tiskanim plo\u010dicama treba biti oprezan jer postoji mogu\u0107nost da rupe za elemente nisu metalizirane te se gornja i donja \u0161tampa mora povezati samim elementima tijekom lemljenja ili okomitim kratkospojnicima.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Gospodin Vuk \u017eeli koristi ove lijepe numeri\u010dke Nixie cijevi isklju\u010divo u prezentacijske svrhe. Znamenke na sve tri Nixie cijevi moraju se nasumi\u010dno izmjenjivati na svim cijevima istovremeno. Jednako vrijedi i za dvije tinjalice (znamenka 1 i oznaka negativnih vrijednosti).<\/p>\n Postoje dva osnovna pristupa rje\u0161enju ovog zadatka: analogni i digitalan. U slu\u010daju da se odlu\u010dimo za analogni pristup tada koristimo ADC na koji dovodimo neki stalno izmjenjivi “random” napon u opsegu 0-1,999 V. U koliko pak idemo na digitalan pristup, tada nam ADC nije potreban i Nixie cijevi mo\u017eemo kontrolirati izravno po pojedina\u010dnim znamenkama, preko BCD koda ili preko broja\u010da sa BCD izlazom (B<\/strong>inary-C<\/strong>oded-D<\/strong>ecimal counter).<\/p>\n \u0160to god odaberemo, random kontrolu je puno te\u017ee izvesti nego neko linearno brojanje. Ironija je u tome \u0161to sad vrlo dobro znamo da \u0107e Nixie cijevi zapravo same od sebe izbacivati random znamenke ukoliko se u odre\u0111enoj mjeri destabilizira napajanje \ud83d\ude42 Ovu \u010dinjenicu ipak ne mo\u017eemo iskoristiti jer bi to bilo potpuno nekontrolirano upravljanje i nepredvidivo na du\u017ee vrijeme.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n \u0160to se ti\u010de analognog pristupa ovdje nam posve dobro mo\u017ee poslu\u017eiti bilo kakav izmjeni\u010dni napon (vrlo) niske frekvencije. Test je pokazao da se znamenke najbolje izmjenjuju na trokutastom ili sinusnom naponu frekvencije oko 0,5 Hz i napona 3,8 Vpp. Takav napon polako raste i pada od vr\u0161nih negativnih to vr\u0161nih pozitivnih vrijednosti \u0161to onda uklju\u010duje i paljenje tinjalice za negativne vrijednosti. ADC voltmetra naravno ne mo\u017ee procesuirati svaki mV promjene napona pa su mjerenja donekle sa preskocima \u0161to razbija dojam linearnog rasta prikazane vrijednosti (iako je on na znamenci 10 mV, a posebno na znamenci 100 mV ipak vidljiv). Naravno, pove\u0107anjem frekvencije trokutastog napona ili upotrebom nekog valnog oblika sa nelinearnim porastom napona (npr. sinusni valni oblik) random prikaz jo\u0161 vi\u0161e dolazi do izra\u017eaja, no sa frekvencijom se ne smije pretjerato jer \u0107e ADC zablokirati. Ukoliko \u0107emo raditi jedan takav oscilator svakako \u0107e imati u nekom opsegu varijabilnu kontrolu frekvencije pa \u0107e se mo\u0107i namjestiti najbolji vizualni efekt.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za digitalni pristup pak moramo prvo otkriti koje linije imamo izvedene na vanjski 24-pinski konektor i koja je uop\u0107e shema spoja kontrolera za Nixie cijevi.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Dali smo si truda nacrtati djelomi\u010dnu shemu kruga za upravljanje Nixie cijevima preko BCD koda ili preko broja\u010da. Nemogu\u0107e je iscrtati kompletnu shemu jer mnoge tiskane veze na plo\u010dici prolaze ispod elemenata i ne vide se, a osim toga veliki broj logi\u010dkih signala se vodi preko tranzistorskih sklopki te je te\u0161ko islijediti sve ove linije. Tako\u0111er, kompletna shema upravlja\u010dkih logi\u010dkih sklopova sa ove plo\u010dice ionako ne bi puno zna\u010dila jer su ti krugovi povezani sa ADC-om koji ulazni napon pretvara u proporcionalan broj impulsa te generira RESET impulse za pravilno resetiranje broja\u010da na kraju svakog ciklusa brojanja.<\/p>\n Na plo\u010dici sa Nixie cijevima vidimo jedan upe\u010datljiv Amphenol precizni potenciometar koji gotovo sigurno slu\u017ei za kalibraciju oscilatora (generatora takta) ADC-a. Naime, ADC mora dati to\u010dno jedan impuls za napon 1 mV, to\u010dno 10 impulsa za 10 mV, to\u010dno 1000 impulsa za 1 V itd. Potenciometrom se fino namje\u0161ta frekvencija oscilatora kako bi on bio uskla\u0111en sa integratorom ADC-a. Rekli smo da integrator ulazni napon pretvara u proporcionalno vrijeme, a oscilator mora u tom vremenskom okviru dati to\u010dno odre\u0111en broj impulsa, kako bi kona\u010dan numeri\u010dki prikaz bio kalibriran sa stvarnom veli\u010dinom napona kojeg mjerio.<\/p>\n No ve\u0107 i iz sheme koju smo nacrtali mo\u017eemo puno toga saznati o na\u0161em voltmetru. Integrirani krug 7490 je dekadski broja\u010d. Sastoji se od svega 4 JK Flip-Flopa i mo\u017ee se spojiti da broji do 2, do 5 ili do 10. Kada su pinovi 1 (CLK-B) i 12 (Q-A) spojeni zajedno kao u na\u0161em slu\u010daju, tada 7490 broji do 10, odnosno od 0 do 9. Izbrojenu vrijednost dobijemo na njegova \u010detiri izlaza (A, B, C, D) u obliku digitalnog BCD koda (Binary-Coded-Decimal counter).<\/p>\n <\/p>\n Broja\u010de 7490 mo\u017eemo spajati serijski te tako dobijemo brojanje do 100, 1000, itd. Za ovo je potrebno povezati pin 11 (Q-D) prethodnog broja\u010da sa ulaznim pinom 14 (CLK-A) narednog broja\u010da kao \u0161to se to lijepo vidi na na\u0161oj shemi. Posljednja u lancu brojanja je tinjalica za koju je dovoljan broja\u010d koji broji do 2, odnosno od 0 do 1, a za to je dovoljan samo jedan Flip-Flop. Kao \u0161to vidimo, osim dekadskih broja\u010da (svaki sa \u010detiri Flip-Flopa), na\u0161a logi\u010dka plo\u010dica sadr\u017ei jo\u0161 tri Flip-Flopa (koriste se dva \u010dipa 7473 od kojih svaki sadr\u017ei 2 Flip-Flopa, no za na\u0161 voltmetar su iskori\u0161tena samo tri Flip-Flopa). Jedan Flip-Flop je dakle broja\u010d za znamenku 0\/1 (tinjalica), drugi se vrlo vjerojatno koristi za resetiranje broja\u010da, a tre\u0107i za kontrolu tinjalice 0\/1 za indikaciju negativnih vrijednosti napona.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na konektor plo\u010dice izvedeni su BCD ulazi za svaku Nixie cijev, ulazi za okidanje tinjalica, napajanja od 5 V i 175 V, impulsni ulazi za broja\u010de, te jo\u0161 nekoliko linija koje vode na logi\u010dke upravlja\u010dke krugove (tranzistorske sklopke i Flip-Flopove). Preko ovih konektora se dakle plo\u010dica mo\u017ee koristiti samostalno uz vanjska napajanja 5 V i 175 V te digitalne upravlja\u010dke signale (BCD kod ili impulsi za broja\u010de). Za ovo je naravno najpogodniji mikrokontroler. Isti se mo\u017ee programirati za generiranje BCD koda za \u0161to nam treba 12+2 izlaza ili za generiranje impulsa (broj\u010danih i reset) za \u0161to su nam dovoljna dva izlaza. Ovo zadnje je naravno prakti\u010dnije. Jedan generator pravokutnih signala (diskretni oscilator ili mikrokontroler) generira odre\u0111eni broj impulsa (od 0 do 1999), a drugi prije po\u010detka novog brojanja generira impuls za resetiranje broja\u010da na nulu. Ako \u017eelimo posti\u0107i random prikaze, onda prvi oscilator mo\u017ee biti kontinuiran, a drugi u nekim random vremenskim razmacima generira reset impulse. Ovo je naravno ideja i trebalo bi ju testirati da se vidi ho\u0107e li se time dobiti zadovoljavaju\u0107i vizualni efekt.<\/p>\n U svakom slu\u010daju, ako \u017eelimo digitalni pristup, potrebno je isklju\u010diti ADC da bi se broja\u010dima moglo upravljati izravno vanjskim signalom. Vjerojatno je za to neki pin na konektoru koji vodi do upravlja\u010dke logike potrebno spojiti na masu (ili sli\u010dno) jer samim va\u0111enjem ADC-a ne\u0107emo do kraja isklju\u010diti logiku za upravljanje Nixie cijevima. S obzirom da voltmetar nije moj, ovdje \u0107u odustati od daljnjih eksperimenata da ne bi do\u0161lo do kakvog o\u0161te\u0107enja digitalnih krugova.<\/p>\n Spomenimo jo\u0161 samo kako su do danas razvijeni gotovi integrirani krugovi u kojima je sadr\u017ean kompletni ADC sa BCD izlazom (npr. CA3162) i njime se mo\u017ee na vrlo jednostavan i prakti\u010dan na\u010din konstruirati digitalni voltmetar.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Test je pokazao da “random” prikaz funkcionira do frekvencije cca 1 Hz. Nakon toga promjene napona postanu prevelike za brzinu ADC-a i prikaz je uglavnom stati\u010dan. Na frekvenciji 0,001 Hz mogu\u0107e je vizualno pratiti porast svake znamenke za jedan, dakle tu je promjena napona dovoljno spora da voltmetar mjeri i prikazuje svaku promjenu istog za 1 mV. Negdje na sredini, oko 0,5 Hz dobiti \u0107emo najbolji random prikaz na svim Nixie cijevima i na dvije tinjalice.<\/p>\n Moramo odmah re\u0107i da je jedno od rje\u0161enja za gradnju oscilatora valnih oblika niske frekvencije upotreba nekog specijaliziranog \u010dipa za tu namjenu. Od analognih \u010dipova trenutno je najpopularniji ICL 8038 (Intersil) koji mo\u017ee generirati pravokutni, sinusni i trokutasti signal u opsegu 0,001 Hz do 450 kHz. Takvom \u010dipu gotovo je dovoljno dodati samo vanjske kontrole (potenciometre i sklopke) da se \u00a0dobije funkcionalan generator signala. Me\u0111utim, deklarirani frekvencijski opseg ipak treba uzeti sa rezervom. Kod analognih \u010dipova obi\u010dno dolazi do sve ve\u0107e degradacije valnih oblika kako idemo prema najni\u017eim ili prema najvi\u0161im frekvencijama. Op\u0107enito gledano, u punom opsegu mogu\u0107e je generirati jedino sinusni valni oblik bez ve\u0107ih degradacija valnog oblika, dok \u0107e se pravokutni i trokutasti valni oblici kod ICL 8038 po\u010deti degradirati ve\u0107 na frekvencijama ni\u017eim od 50 Hz i vi\u0161im od 200 kHz. Tako\u0111er, kod sva tri valna oblika do\u0107i \u0107e do pada amplitude izlaznog signala kako idemo prema ni\u017eim i vi\u0161im grani\u010dnim vrijednostima. Neki generatori signala koji je prodaju kao “low frequency” zapravo imaju samo dodatno poja\u010dalo kako bi se pove\u0107ala izlazna amplituda sinusnog signala koja neminovno pada na ni\u017eim i vi\u0161im frekvencijama, no to ne popravlja i degradirane valne oblike signala.<\/p>\n Od digitalnih (DDS) \u010dipova za generiranje valnih oblika danas ve\u0107 postoji vi\u0161e izbora. Jedan od aktualnih je AD 9833 koji mo\u017ee generirati pravokutni, sinusni i trokutasti signal u opsegu 0,004 Hz do 12,5 MHz. Kod DDS \u010dipova degradacije valnih oblika su puno manje i obi\u010dno nastaju samo na vi\u0161im frekvencijama uslijed pojave harmonika \u0161to se mo\u017ee lako rije\u0161iti dodatnim niskopropusnim filtrima.<\/p>\n Gotovi (KIT) moduli sa ovakvim \u010dipovima mogu se nabaviti po cijeni cca 50-100 kn i kad se razmisli za te novce se ne isplati raditi vlastite oscilatore sa tranzistorima ili operacijskim poja\u010dalima. Za na\u0161e potrebe svakako bi bolje odgovarao neki modul za DDS \u010dipom jer \u0107emo dobiti bolji trokutasti napon vrlo niske frekvencije.<\/p>\n Ovdje moramo spomenuti jo\u0161 jedan vrlo zanimljiv \u010dip NE566 (analogni). To je naponski kontroliran oscilator sa pravokutnim i trokutastim izlaznim naponom. Prema specifikacijama radi u opsegu 0,1 Hz do 1 MHz. Dovoljan mu je vanjski kondenzator za odre\u0111ivanje frekvencijskog opsega rada i potenciometar za fino namje\u0161tanje frekvencije unutar tog opsega.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n No, prije nego krenemo u narud\u017ebu idemo prvo vidjeti \u0161to se mo\u017ee napraviti od materijala koji imamo na lageru. U tijeku je eksperiment sa izradom generatora linearnog pilastog napona za na\u0161 projekt Projekt \u201cOsciloskop Clock Radio\u201d<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Iz operacijskih poja\u010dala se vrlo jednostavno izra\u0111uju generatori pravokutnih ili trokutastih valnih oblika. U osnovi se poja\u010dalo spaja kao generator pravokutnih impulsa (relaksacijski oscilator), a zatim se RC filtrom ili drugim operacijskim poja\u010dalom u spoju integratora iz pravokutnog dobiva trokutasti oblik izlaznog napona.<\/p>\n \u0160to se ti\u010de na\u0161eg trokutastog valnog oblika, moramo ispuniti dva osnovna zahtjeva: napon mora biti simetri\u010dan i konstantne amplitude dakle od -1,999 V do +1,999 V (3,998 Vpp). Za dobivanje simetri\u010dnog napona treba nam simetri\u010dno napajanje. Postoje istina i drugi na\u010dini za dobivanje simetri\u010dnog izlaznog napona, no mi ionako ovdje ve\u0107 imamo takav izvor (+24 V \/ -22 V) pa \u0107emo ga onda i iskoristiti uz adekvatne regulatore.<\/p>\n Da bi na\u0161li najjednostavnije rje\u0161enje prvo smo testirali RC mre\u017eu sa generatorom pravokutnog napona niske frekvencije.<\/p>\n <\/p>\n Kombinacijom kondenzatora od 2200 \u00b5F i otpornika od 10 k\u2126 dobili smo dobar trokutasti napon u opsegu 0,005 Hz – \u00a00,01 Hz. Kondenzatori od 470 \u00b5F pak \u0107e biti dovoljni za frekvencije oko 0,5 Hz. S obzirom da je za na\u0161u primjenu va\u017ena i to\u010dna amplituda izlaznog napona RC filtar je potrebno dobro prora\u010dunati da na njemu ne do\u0111e do prevelikog gu\u0161enja amplitude izlaznog signala. Testiranje filtara za tako niske frekvencije ide vrlo sporo jer je potrebno nekoliko minuta da se odradi svega jedna perioda frekvencije. No, kod ovog na\u0161eg projekta sve ide sporo, prvo \u010dekanje da se na\u0111e kvar na samom voltmetru, a sad \u010dekanje da se na\u0111u pravi elementi za dobivanje trokutastog napona niske frekvencije \ud83d\ude42 Ina\u010de u tvorni\u010dkim podacima za elektroni\u010dke elemente gotovo nikad nema podataka za najni\u017ee grani\u010dne frekvencije. S jedne strane je to normalno jer rijetko gdje se koriste oscilatori frekvencija reda nekoliko mili-herca. Tako nam preostaje samo testiranje, a ono se na tim frekvencijama odvija vrlo sporo.<\/p>\n S obzirom da smo uvjerili kako na\u0161im RC filtrom mo\u017eemo dobiti vrlo linearan trokutasti napon, vrijeme je da prona\u0111emo i oscilator pravokutnog napona koji dobro radi na niskim frekvencijama. Uobi\u010dajeni timer\/oscilator 555 radi odli\u010dno na bilo kojoj niskoj frekvenciji, no problem je \u0161to iz njega ne dobivamo simetri\u010dni izlaz (napon je 0-4 V umjesto -2 do +2 V). Ovo se mo\u017ee popraviti tako da se izlazni signal uzima preko serijski spojenog kondenzatora, no tu je potrebno odabrati to\u010dnu vrijednost kondenzatora za svaku frekvenciju kako bi izlaz bio potpuno simetri\u010dan. To \u0107e biti neprakti\u010dno ukoliko \u017eelimo graditi oscilator promjenjive frekvencije. Tako se opet vra\u0107amo na operacijska poja\u010dala.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za klasi\u010dni astabilni multivibrator sa operacijskim poja\u010dalom TL071 testovi su pokazali da je ispod 0,1 Hz te\u0161ko posti\u0107i stabilne oscilacije, odnosno multivibrator \u010desto ostaje trajno blokiran u jednom od stanja. Na slici su ispisane maksimalne vrijednosti elementa za postizanje najni\u017ee frekvencije multivibratora. Daljnjim pove\u0107anjem kapaciteta kondenzatora ili vrijednosti otpornika preko kojeg se puni (1 M\u2126) multivibrator postaje nestabilan.<\/p>\n Oscilatori bazirani na inverteru ili Schmitt-ovom okidnom sklopu, jednako kao i oni bazirani na timeru 555 ne\u0107e dati simetri\u010dan izlazni oblik pravokutnog napona. Sa TTL \u010dipovima je tako\u0111er problem \u0161to mogu raditi samo sa 5 V naponom, tako da u najboljem slu\u010daju iz njih mo\u017eemo dobiti \u00b12,5 V. Probat \u0107emo stoga napajati 555 simetri\u010dnim naponom i vidjeti da li tako mo\u017eemo kontrolirati naponske razine (offset) izlaznog napona.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Test je pokazao da 555 sa simetri\u010dnim napajanjem radi odli\u010dno. Sada imamo stabilan generator pravokutnog napona u vrlo \u0161irokom rasponu frekvencija i funkcionalan filtar kojim pravokutni napon pretvaramo u trokutasti. No, trebamo li uop\u0107e taj dodatni filtar. Relativno linearan pilasti napon mo\u017eemo uzeti i sa kondenzatora samog timera 555.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Snimke prikazuju pravokutni i trokutasti napon iz 555 pri simetri\u010dnom napajanju \u00b15 V. Uz kondenzator od 47 \u00b5F i potenciometar od 1 M\u2126 dobiti \u0107emo raspon frekvencija 0,01 Hz do 1 Hz. Sa kondenzatorom 100 \u00b5F voltmetar \u0107e “brojati” znamenke od 100 mV frekvencijom cca 1 Hz i naravno deset puta br\u017ee svaku ni\u017eu znamenku. To daje uredan prikaz sa dojmom brojanja na najni\u017eoj frekvenciji i prili\u010dno neuredan prikaz random izmjenjivanja brojeva na najvi\u0161oj frekvenciji pa \u0107emo stoga ostaviti kondenzator od 100 \u00b5F.<\/p>\n Iako rampe ovog napona nisu posve linearne, nisu ni daleko od toga i za na\u0161e potrebe je to vi\u0161e nego pristojan oblik trokutastog signala. Sa \u00b15 V simetri\u010dnog napajanja dobiti \u0107emo pravokutni napon ne\u0161to manji od \u00b15 V i pilasti napon \u010dija amplituda je taman koji mV manja od \u00b12 V \u0161to je za na\u0161e potrebe idealno. Najbolje je to \u0161to ova amplituda ostaje posve stabilna u \u010ditavom frekvencijskom opsegu.<\/p>\n Primijetili smo da 555 neki puta prvu poluperiodu pravokutnog napona zaoscilira na nesimetri\u010dnih 0 – 10 V umjesto na simetri\u010dnih -5V – 0 – +5V i na kondenzatoru se prilikom uklju\u010divanja ili isklju\u010divanja napajanja mo\u017ee pojaviti naponski \u0161iljak. Time tijekom prve poluperiode napon mo\u017ee iza\u0107i izvan mjernog opsega voltmetra. Stoga \u0107emo izlazni signal za voltmetar limitrati dvjema antiparalelno spojenim zener diodama za 2 V.<\/p>\n Kako na na\u0161em ure\u0111aju s po\u010detka pri\u010de imamo analogni instrument, ne bi bilo lo\u0161e spojiti isti da prikazuje trenutnu amplitudu, odnosno brzinu promjene pilastog napona. S obzirom da napon sadr\u017ei pozitivne i negativne vrijednosti isti je potrebno ispraviti diodama u mosnom spoju. Tako\u0111er, kad ve\u0107 imamo pravokutni izlaz, njega mo\u017eemo iskoristiti za LED signalizaciju pozitivnih i negativnih poluperioda.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Taman kad smo pomislili kako smo sve lijepo odradili, na\u0161 voltmetar se odjednom ni\u010dim izazvan OPET ugasio \ud83d\ude42 No, \u010dini se da ovaj put imamo novi zanimljiv slu\u010daj. Naime, voltmetar se nakon restarta napajanja sam od sebe pretvorio u broja\u010d. Znamenke su po\u010dele same od sebe pove\u0107avati vrijednost za jedan frekvencijom cca 1 Hz na znamenki 10 mV. Kad je brojanje stiglo do 1999, voltmetar se ugasio. Nakon ponovnog restarta napajanja, voltmetar je proradio, no naravno, kako je to sa na\u0161im voltmetrom uobi\u010dajeno, nakon nekog vremena se opet ugasio ili bi se prebacio u mod brojanja \ud83d\ude42<\/p>\n Ovaj put su svi naponi provjereno stabilni i isti ne mogu biti uzrok ovoj pojavi. Sada moramo po\u010deti sumnjati na same logi\u010dke integrirane krugove na plo\u010dici. Naravno, nije isklju\u010deno ni da oscilator ADC-a doista \u0161alje kontinuirane impulse na broja\u010de jer ne radi upravlja\u010dka logika. Problem je \u0161to za bilo kakvo snimanje logi\u010dkih stanja na \u010dipovima opet moramo \u010dekati da nastane poreme\u0107aj u prikazu, a to se mo\u017ee desiti ili za jednu minutu ili za jedan sat. O\u010dito je gre\u0161ka u logici jer neki puta se numeri\u010dki prikaz sam od sebe aktivira nakon \u0161to se netom posve ugasio.<\/p>\n S obzirom da smo ve\u0107 identificirali pinove na konektoru plo\u010dice najbolje je prvo snimiti ispravnost BCD kodova na izlazu iz broja\u010da, odnosno na ulazu u dekadske konvertere. Ovdje bi nam sada odli\u010dno poslu\u017eio kakav 12-kanalni logi\u010dki analizator, no takav instrument nemamo pa logi\u010dka stanja moramo provjeriti jedno po jedno, \u0161to nije ba\u0161 ni prakti\u010dno ni dovoljno dobro, jer dok mjerimo jedno stanje ono drugo se ve\u0107 moglo promijeniti. Poslu\u017eit \u0107emo se zato 4-kanalnim osciloskopom tako barem odjednom vidimo jedan \u010ditav BCD kod.<\/p>\n No, prije toga krenimo od lak\u0161eg. Na\u0161a logika u glavi govori da bi krivac mogli biti broja\u010di koji iz nekog razloga generiraju nepostoje\u0107e BCD kodove koje decimalni konverteri ne mogu pretvoriti u znamenke. Za po\u010detak \u0107emo stoga potpuno odvojiti ulaz na broja\u010de i reset pinove tako da eliminiramo gre\u0161ku upravlja\u010dke logike ili ADC-a. Kad smo ve\u0107 sve opet rastavili, pogledajmo termalnu sliku i ove logi\u010dke plo\u010dice.<\/p>\n <\/p>\n Temperature su kao \u0161to vidimo u granicama normale, najvi\u0161e 42\u00b0C. O\u010dekivano se umjereno griju svi \u010dipovi (najmanje BCD\/dekadski konverteri). Od pasivnih elemenata blago se griju komponente kroz koje prolazi visoki napon 175 V, a to su anodni otpornici i prekida\u010dki tranzistor anodnog napajanja za zatamnjivanje prikaza Nixie cijevi do zavr\u0161etka brojanja. Nigdje ne vidimo pretjerano zagrijavanje komponenti \u0161to bi ukazivalo na njihovu neispravnost.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Odspojili smo dakle ulaz impulsa u broja\u010de i resetirali sve znamenke na nulu (0-000). Ovdje sada ne smije do\u0107i do nikakve nestabilnosti tog 0-000 prikaza jer broja\u010di ne smiju ni\u0161ta brojati sami od sebe.<\/p>\n Sa isklju\u010denim ulazom na broja\u010de prikaz je posve stabilan i postojan, \u0161to zna\u010di da su broja\u010di i dekadski konverteri ispravni. Sad smo u problemu jer se uzrok kvara sve vi\u0161e su\u017eava na upravlja\u010du logiku, ADC i oscilator takta, a ove sklopove \u0107emo vrlo te\u0161ko ispitati. Da vidimo prvo kakav signal imamo na izlazu iz ADC-a.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n ADC kao \u0161to vidimo \u0161alje kratkotrajne pakete negativnih impulsa na ulaz broja\u010da i to je ono \u0161to se ovdje od njega i o\u010dekuje. Me\u0111utim na RESET pinovima broja\u010da ne bilje\u017eimo nikakve impulse.<\/p>\n Nacrtali smo kompletnu shemu plo\u010dice sa logi\u010dkim krugovima.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sklop sa atabilnim multivibratorom (Tr1, Tr2) i tranzistorska sklopka Tr-3 kontroliraju Flip-Flop za prikaz negativnih vrijednosti i ovi sklopovi su ispravni te ih mo\u017eemo eliminirati. Ve\u0107 prije smo utvrdili da su broja\u010di i dekadski konverteri tako\u0111er ispravni. Sad kad imamo preglednu situaciju, u o\u010di opet upada linija kontrole anodnog napona, ista ona koju smo prvu testirali. Vidi se kako anodni napon kontroliraju tranzistori Tr-4, Tr-5 i Tr-6 jedan Flip-Flop. Prvo mjesto za provjeru ovaj puta \u0107e biti dioda preko koje se \u0161alju impulsi na Tr-4 za prekidanje anodnog napona Nixie cijevi. Pomalo je \u010dudno \u0161to na jednom i drugom kraju diode mjerimo napon blizu 175 V. Izlemili smo diodu i ona se na brzom testu pokazala ispravnom, no to u na\u0161em slu\u010daju ni\u0161ta ne zna\u010di jer je na po\u010detku ionako sve ispravno. Zamjenom diode anodni napon je prisutan samo na jednom kraju diode (katodi). \u010cekamo rezultat…<\/p>\n Nakon zamjene diode Nixie cijevi se vi\u0161e ne gase, no problem nestabilnosti prikaza je i dalje prisutan. Zapravo, sada voltmetar radi upravo onako kako i \u017eelimo, nekontrolirano izmjenjuje brojeve na sve tri Nixie cijevi. Slijede\u0107e odspajamo ulaz u broja\u010de sa ADC-a.<\/p>\n Nakon svih ovih zahvata i bez ADC-a Nixie cijevi su stabilne i \u010dini se da digitalni dio voltmetra sada (nadamo se) radi kako treba, no to opet samo vrijeme mo\u017ee potvrditi. Probali smo snimiti izlaz iz ADC-a kada isti ne bi trebao generirati nikakve impulse za brojanje (kratko spojene ulazne priklju\u010dnice). \u010cini se da i u tom mirnom stanju odnekud nastaju kratkotrajni impulsni \u0161iljci koji okidaju broja\u010de.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ovo je snimka izlaza iz ADC-a za broja\u010d. Na gornjoj slici vidimo da se svakih 220 ms, odnosno frekvencijom od oko 4,6 Hz) pojavi kratki paket pozitivnih impulsa (nekad \u0161iri, nekad u\u017ei) koji okida broja\u010de. To zna\u010di da na\u0161 digitalni voltmetar radi brzinom od oko 4,6 mjerenja u sekundi. Ako je ulazni napon ve\u0107i, paket \u0107e biti \u0161iri i sadr\u017eati vi\u0161e impulsa te \u0107e i izbrojana vrijednost \u0107e biti ve\u0107a i obrnuto.<\/p>\n Na donjoj slici lijevo je snimak stanja kada su ulazne priklju\u010dnice kratko spojene. Iako u tom slu\u010daju iz ADC-a ne bi trebalo biti nikakvih izlaznih impulsa, ipak se pojavljuje jedan titravi impuls \u0161irine oko 4 \u00b5s i amplitude oko 2,2 V koji je dovoljan za okidanje broja\u010da \u010dime zadnja znamenka mijenja vrijednost iz 0 u 1. Prema tvorni\u010dkim podacima broja\u010di 7490 prepoznaju pozitivni impulse kao logi\u010dke jedinice ukoliko im je amplituda ve\u0107a od 2 V. Tako\u0111er dovoljna je \u0161irina impulsa od svega 15-30 ns (ovisno u ulazu) da isti bude prepoznat i izbrojan.<\/p>\n Na donjoj slici desno je snimak stanja kada je na ulazne priklju\u010dnice doveden maksimalni napon. \u0160irina paketa je sada 8 ms \u0161to odgovara broju od 1999 impulsa \u0161irine 4 \u00b5s. Frekvencija impulsa u paketu je oko 200 kHz. Prema tvorni\u010dkim podacima broja\u010di 7490 mogu brojati impulse do frekvencije (brzine) 32 MHz.<\/p>\n To zna\u010di da na\u0161 ADC radi daleko ispod grani\u010dnih vrijednosti za broja\u010de 7490, te broja\u010di sa ispravnim prepoznavanjem tih impulsima ne bi trebali imati nikavih problema.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Posljednji testovi nakon zamjene diode pokazuju da je voltmetar (ponovno) stabilan, a prija\u0161nju nestabilnost ADC-a (nekontrolirano brojanje) izazvao je lo\u0161 kontakt spojnog konektora sa plo\u010dicom napajanja. U svakom slu\u010daju, ovaj mjerni instrument sada mo\u017eemo koristiti kao voltmetar u analognom na\u010dinu rada ili kao broja\u010d u digitalnom na\u010dinu rada. I u jednom i u drugom slu\u010daju mo\u017eemo ga linearno kontrolirati sa na\u0161im 555 oscilatorom.<\/p>\n \u0160to se pak ti\u010de random prikaza brojeva, u analognom na\u010dinu rada slu\u017eimo se trikom, tako da ubrzamo linearnu promjenu napona do te mjere gdje ADC svojom brzinom mjerenja (cca 4,6 u sekundi) ne\u0107e mo\u0107i pratiti te linearne promjene. Mala nelinearnost rampi trokutastog napona ovdje zapravo dodatno poma\u017ee da izmjena brojeva bude vi\u0161e neponovljiva. Ipak ovdje postoje odre\u0111ena ograni\u010denja. Brzina promjene ulaznog napona ne smije biti prevelika jer integrator ADC-a ne\u0107e dobiti ispravan uzorak za digitalizaciju. Kod premale brzine pak ne\u0107emo vizualno dobiti random efekt. Stoga je za najbolji random efekt brzinu linearne promjene napona potrebno podesiti u uski pojas maksimalne frekvencije tik prije nego ADC zablokira (na ni\u017eim frekvencijama znamenka od 100 mV se jo\u0161 uvijek izmjenjuje linearno).<\/p>\n Za gradnju digitalnog random generatora pak svakako trebamo sinkronizirati rad barem dva generatora pravokutnih impulsa. Jedan za brojanje i jedan za resetiranje broja\u010da. Me\u0111utim, svako brojanje \u0107e biti popra\u0107eno i istovremenim prikazom svakog dostignutog broja, odnosno brojevi \u0107e se uzlazno izmjenjivati sve do trenutka dok ne prebroje posljednji impuls i stanu na izbrojenoj vrijednosti. Ukoliko taj efekt ne \u017eelimo, nego samo \u010distu promjenu sve tri znamenke istovremeno, onda nam je potreban jo\u0161 jedan oscilator takta (4,6 Hz) koji \u0107e gasiti Nixie cijevi od trenutka po\u010detka do trenutka zavr\u0161etka brojanja.<\/p>\n Random pulsni generatori (RPG), generatori slu\u010dajnih brojeva (PRNG) ili deterministi\u010dki generatori slu\u010dajnih bitova (DRBG) koriste se za razna kodiranja u kriptografiji ali tako\u0111er i za druge aplikacije gdje se iz ulaznih podataka \u017eele dobiti posve slu\u010dajne i neponovljive vrijednosti izlaznih podataka, npr. u video igrama za generiranje razli\u010ditih (slu\u010dajnih) postavki scena. Slu\u010dajni brojevi generiraju se pomo\u0107i posebnih algoritama i to uop\u0107e nije jednostavan zadatak. Naime, svaki algoritam sam po sebi sadr\u017ei neku matemati\u010dku formulu po kojoj se izra\u010dunava slu\u010dajni broj i stoga postoji velika opasnost da se ti brojevi nakon nekog vremena po\u010dnu ponavljati \u010dime prestaju biti slu\u010dajni i mogu\u0107e ih je predvidjeti. Do danas je razvijeno puno algoritama za generiranje slu\u010dajnih brojeva, no rijetki su dovoljno dobri da se prakti\u010dno nikako ne mo\u017ee razbiti algoritam i otkriti slijede\u0107i slu\u010dajni broj.<\/p>\n Za na\u0161e “prezentacijske” svrhe svakako se ne\u0107emo upu\u0161tati u pisanje takvih algoritama. Najvi\u0161e \u0161to mo\u017eemo napraviti zapravo je programiranje mikrokontrolera da izmjenjuje nekoliko desetaka ili nekoliko stotina nasumi\u010dno definiranih brojeva, \u0161to naravno nije dovoljno dobro za kriptiranje ali je dovoljno dobro za vizualnu simulaciju izmjene “random” brojeva na displeju. Ako bi i\u0161li korak dalje, onda bi se svakako morali poslu\u017eiti kakvim gotovim dobrim ra\u010dunalnim algoritmom za PRNG.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Napravili smo jednu od mogu\u0107ih shema spajanja na\u0161eg digitalnog voltmetra kako bi dobio neku svoju edukacijsku, eksperimentalnu ili \u010disto pokazno demonstracijsku funkciju.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sklopkom sa \u010detiri segmenata ukap\u010da se analogni ili digitalni na\u010din rada. U digitalnom na\u010dinu rada odspaja se izlaz ADC-a sa broja\u010da, ulazne priklju\u010dnice se vode na digitalne ulaze (broja\u010d IN i RESET), a ukoliko se koristi interni 555 oscilator tada se na ulaz vode pravokutni impulsi (simetri\u010dni izlaz 10 Vpp ispravlja se brzom diodom u pozitivni izlaz 5 V). U analognom na\u010dinu rada ADC ulaz se spaja na ulazne priklju\u010dnice, a ukoliko se koristi interni 555 oscilator tada se na ulaz dovodi simetri\u010dni trokutasti napon (dvjema antiparalelno spojenim zener diodama amplituda ulaznog napona se ograni\u010dava na 2 V).<\/p>\n Oba izlaza sa 555 tako\u0111er se vode na zasebne priklju\u010dnice \u010dime dobivamo testne signale za eksperimentiranja. Frekvencija timera 555 mo\u017ee se pode\u0161avati u vrlo \u0161irokom rasponu preklapanjem \u00a0kondenzatora (grubo) i potenciometrom (fino).<\/p>\n Tako\u0111er, ugra\u0111ena su dva tipkala, za setiranje i resetiranje broja\u010da, te opcionalno sklopke sa priklju\u010dnicama za svaki BCD ulaz. Tako preko BCD priklju\u010dnica ure\u0111aj mo\u017ee poslu\u017eiti za eksperimente sa digitalnim sklopovima, logi\u010dkim krugovima, mikroprocesorima i sli\u010dno, a preko (mikro)sklopki za ru\u010dno postavljanje BCD koda u edukacijske i pokazne svrhe.<\/p>\n Analogni instrument pokazuje amplitudu i brzinu naponskih promjena u analognom na\u010dinu rada. Za digitalni na\u010din rada mogu\u0107e\u00a0je ugraditi LED diodu kao indikaciju logi\u010dke jedinice.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Vrijeme da na kraju ne\u0161to i napravimo od cijelog tog ure\u0111aja. Na prednjoj plo\u010di ve\u0107 imamo ve\u0107inu kontrola za realizaciju na\u0161e sheme, osim BCD kontrola koje mo\u017eemo u ovom prototipu i izostaviti. Kre\u0107emo u rastavljanje ure\u0111aja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sada mo\u017eemo i malo bolje vidjeti originalnu plo\u010dicu ure\u0111aja. Ve\u0107ina elemenata ovdje je u krugu ispravlja\u010da i stabilizacije napona napajanja i mjernih napona, no mi ne\u0107emo iskoristiti ovu plo\u010dicu, s jedne strane jer su elementi stari i upitne ispravnosti, a s druge strane bi nam trebalo puno vi\u0161e vremena da raspetljamo sklopove na plo\u010dici nego da izradimo vlastito napajanje.<\/p>\n Fali nam jedno tipkalo i \u010detiri SPDT sklopke za prebacivanje izme\u0111u analognog i digitalnog upravljanja Nixie cijevima. SPDT sklopka (single-pole, double-throw) mo\u017ee se prevesti kao jednopolna sklopka sa dvostrukim prebacivanjem, no takve sklopke se kod nas u elektrici nazivaju izmjeni\u010dne sklopke (gdje se ne misli na izmjeni\u010dni napon nego na izmjeni\u010dno preklapanje na jedan ili drugi kontakt). Na\u0161li smo jednu takvu robusnu sklopku u duhu 1970-tih koja \u0107e se ovdje dobro uklopiti u postoje\u0107i dizajn.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za preklapanje kondenzatora za kontrolu frekvencije 555 \u0107emo iskoristiti postoje\u0107i preklopnik za vrste mjerenja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Vidi se kako je rije\u010d o kombiniranom preklopniku sa pet sekcija, svaki sa 2×6 preklapanja. U na\u0161em slu\u010daju sklopka je blokirana za \u010detiri preklapanja, \u0161to je nama i dovoljno, te \u0107emo od ukupno deset segmenata sa \u0161est preklapanja iskoristiti samo dio jednog segmenta sa \u010detiri preklapanja. U originalu tako\u0111er nije bilo iskori\u0161teno vi\u0161e od 20% preklopnika. Mo\u017eda bi mogli ovu sklopku zamijeniti nekom modernom, no treba ostati u duhu vremena koliko god je to mogu\u0107e \ud83d\ude42<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Mre\u017eni transformator daje izlaze za 12 i 18 V (izmjereno 13 V i 19,5 V). Za napajanje timera 555 treba nam simetri\u010dnih 5 V. Standardni regulator 7805 radi sa ulaznim naponima do 35 V, no na regulator 7905 mo\u017ee se dovesti najvi\u0161e 25 V. Kad se isprave i filtriraju naponi sa na\u0161ih sekundara, oni \u0107e biti i preko 25 V. Regulator vjerojatno ne\u0107e pregoriti na nekoliko volta vi\u0161em ulaznom naponu ali regulacija ne\u0107e raditi kako treba i napon na izlazu \u0107e biti ve\u0107i od 5 V. Najbolje bi ovdje stoga bilo upotrijebiti neki drugi transformator sa ni\u017eim sekundarnim naponima. Na\u0161li smo jednog od 2×7 V koji \u0107e biti idealan za na\u0161e potrebe.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sad kad imamo napajanje, vra\u0107amo se na 555. Kad ve\u0107 radimo prakti\u010dni ure\u0111aj ne bi bilo lo\u0161e iskoristiti puni frekvencijski opseg rada 555. Prema nekim podacima 555 mo\u017ee raditi do frekvencije 500 kHz, a neki bolji \u010dipovi uz maksimalno napajanje (15 V) navodno rade \u010dak do 2 MHz. Mi smo testom za na\u0161 555 potvrdili da radi do cca 300 kHz (napajanje 10 V). Za kontrolu frekvencije koristimo potenciometar od 1 M\u2126 kako bi dobili \u0161to \u0161iri raspon i \u010detiri izmjenjiva kondenzatora za puni opseg rada. Serijski potenciometru spojili smo i jedan fiksni otpornik od 1 k\u2126 jer smo primijetili da mo\u017ee do\u0107i do nestabilnosti rada 555 u spoju astabilnog multivibratora, odnosno oscilatora, ukoliko je potenciometar skroz zatvoren. Tako dobivamo slijede\u0107e frekvencijske opsege:<\/p>\n U po\u010detnoj zamisli planirali smo simetri\u010dni pravokutni izlaz iz 555 ispraviti diodom za dobivanje pozitivnih impulsa koji predstavljaju logi\u010dke jedinice (TTL 5 V). Ovo se pokazalo ne ba\u0161 najboljim rje\u0161enjem jer s jedne strane trebamo brze diode, a s druge strane opet ne\u0107emo dobiti \u010dist signal zbog samih karakteristika dioda (pad napona u propusnom smjeru 0,7 V i struja curenja u nepropusnom smjeru).<\/p>\n Dosjetili smo se jednom boljem rje\u0161enju. Kad ve\u0107 imamo stabilnih 5 V napajanja, onda \u0107emo u digitalnom na\u010dinu kontrole 555 napajati sa jednostrukim naponom 5 V \u010dime \u0107emo dobiti idealan pozitivni pravokutni signal od 5V, a u analognom na\u010dinu kontrole napajanje \u0107emo prebaciti na simetri\u010dno kako bi dobili simetri\u010dni trokutasti napon. Za ovo nam treba jo\u0161 jedna SPDT sklopka.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sklopku sa pet SPDT sekcija nemamo, pa \u0107emo iskoristiti ono \u0161to imamo, a to su releji. Imamo dva Iskrina releja: PR16L08 sa \u010detiri SPDT sklopke i PR15E06 sa dvije SPDT sklopke. Ovi releji prakti\u010dno rade ve\u0107 sa 5 V napajanja, a mi \u0107emo ih napajati za cca 15 V koliko dobivamo sa mosnog ispravlja\u010da.<\/p>\n <\/p>\n Releji serije PR15 dolaze sa dvije SPDT sklopke, serija PR16 ima \u010detiri SPDT sklopke, a postoji i serija PR17 sa \u0161est SPDT sklopki koju nemamo na zalihama. Kontakti se izra\u0111uju za maksimalne vrijednosti 100 V \/ 2 A ili 220 V \/ 5A. U na\u0161em slu\u010daju slovne oznake L i E ozna\u010davaju kontakte za maksimalne struje od 2 A, dok posljednje znamenke ozna\u010davaju tip namota:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n U ovoj fazi ve\u0107 je potrebno definirati pozicije pojedinih kontrola na prednjoj plo\u010di jer imamo puno spojnih \u017eica i ne mo\u017eemo sve lemiti u “zraku”. Prvo \u0107emo ugraditi elemente i kontrole mre\u017enog napajanja. Kre\u0107emo od zelene indikacijske (pilot) \u017earuljice.<\/p>\n Kao indikacija mre\u017enog napona koristi se \u017earuljica 12 V \/ 100 mA. S obzirom da je efektivnih 7,5 V sa jednog sekundara transformatora premali napon, a 15 V efektivno sa preko oba namotaja malo preveliki napon, \u017earuljicu bi mogli napajati istosmjernim naponom 10 V sa na\u0161eg simetri\u010dnog ispravlja\u010da. Druga je mogu\u0107nost umjesto \u017earuljice koristiti svjetle\u0107u diodu (LED). S obzirom da \u0107e se \u010ditav ure\u0111aj jednom mo\u017eda ugra\u0111ivati u kakvo manje ili modernije ku\u0107i\u0161te, a i da bi se izbjegli problemi nabavke zamjenske \u017earuljice kada ova pregori, mi \u0107emo ovdje postoje\u0107u \u017earuljicu zamijeniti LED diodom.<\/p>\n Indikacijske LED diode rade na naponima od 1,8 – 3,7 V ovisno o tipu i boji LED diode. Najni\u017ei napon (1,8 – 2,1 V) dovoljan je za standardne crvene LED promjera 6 mm. Za ostale LED nominalni naponi su otprilike ovakvi:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Osim indikacijskih LED, danas su ra\u0161irene i pojedina\u010dne LED ve\u0107e snage (obi\u010dno 0,5 W i 1 W) koje daju bijelo svjetlo i slu\u017ee za razna osvjetljenja. Ove LED, opet ovisno o tipu, mogu raditi na naponima 3 do 6 V i sa potro\u0161njom struje od 150 do 350 mA.<\/p>\n Kod svih tipova LED dioda od velike je va\u017enosti da se ne prema\u0161e nominalni naponi za koje su predvi\u0111ene jer to uvelike smanjuje njihov \u017eivotni vijek, a preveliki naponi (iznad 50 %) ve\u0107 ih mogu uni\u0161titi trenutno (sli\u010dno kao i kod \u017earuljica sa \u017earnom niti). Zato se za sve napone napajanja iznad nominalnih, serijski sa LED diodom spaja otpornik kojim se dijeli napon i ograni\u010dava struja kroz LED diodu.<\/p>\n Isti efekt sni\u017eenja napona mo\u017ee se posti\u0107i i serijskim spajanjem vi\u0161e LED dioda gdje se ukupni napon napajanja onda razdjeljuje na svaku pojedina\u010dnu diodu. Ovo se naj\u010de\u0161\u0107e koristiti kod gradnje raznih ja\u010dih osvjetljenja gdje je potreban ve\u0107i broj pojedina\u010dnih LED dioda. Ukoliko na primjer trebamo deset LED dioda snage 1 W da bi dobili neku LED \u017earulju snage 10 W, iste mo\u017eemo spojiti paralelno ili serijski. Ako je jednoj LED potrebno 3V\/100 mA, onda nam kod paralelnog spajanja treba izvor od 3 V \/ 1 A, a kod serijskog spajanja izvor 30 V \/ 100 mA. Puno jeftinije je napraviti ovaj drugi izvor sa vi\u0161im naponom i malom strujom te se stoga takvi kombinirani LED paneli za osvjetljenja u praksi redovno rade sa serijskim spojevima LED dioda. Me\u0111utim, kod takvog svjetle\u0107eg tijela, kad pregori jedna LED prestati \u0107e svijetliti i sve ostale LED jer je serijski krug prekinut. U slu\u010daju pak da jedna LED zbog neispravnosti ode u kratki spoj, onda \u0107e sve ostale LED dobiti ve\u0107i napon jer se sad ukupni napon raspore\u0111uje na manje dioda pa uskoro pregori i neka druga dioda. Zato napajanja za serijski spojene LED imaju sustav za ograni\u010denje struje (zbog malih struja obi\u010dno je to serijski spojen otpornik), tako da struja (napon) u serijskom krugu nikako ne mo\u017ee prema\u0161iti nominalne vrijednosti.<\/p>\n Najni\u017ei napon koji mo\u017eemo dobiti iz na\u0161eg mre\u017enog ispravlja\u010da je 5 V istosmjerno ili izmjeni\u010dno. \u017delimo izbje\u0107i nepotrebno optere\u0107enje ispravlja\u010da i regulatora, tako da za napajanje LED onda mo\u017eemo koristi jedan sekundarni namotaj sa efektivnim naponom 7 V koji nakon poluvalnog ispravljanja diodom pada na efektivnih 5 V. Osim toga, na poluvalno ispravljenom naponu LED \u0107e jedva primjetno treperiti \u0161to je odli\u010dan efekt za indikaciju izmjeni\u010dnog mre\u017enog napona \ud83d\ude42<\/p>\n <\/p>\n \u00a0<\/span><\/p>\n Standardna indikacijska crvena LED (6 mm) pali se ve\u0107 na 2 V \/ 0,3 mA dok puni sjaj posti\u017ee na 10 mA. Standardna zelena LED treba otprilike istu struju ali na punom sjaju ne posti\u017ee intenzitet svjetla kao crvena LED. Ako \u017eelimo ujedna\u010deno svjetlo sa crvene i zelene LED, onda se crvenoj LED struja mo\u017ee ograni\u010diti na 1 mA, a zelenoj na 10 mA. U svakom slu\u010daju LED diode nikako ne smijemo napajati izravno sa 5 V bez ograni\u010denja struje jer \u0107e vrlo brzo pregorjeti. Mi \u0107emo za na\u0161e potrebe koristiti posebnu izvedbu zelene LED koja daje puno ja\u010de svjetlo i kojoj je za puni sjaj potreban napon od 3 V i struja od 20 mA. Potreban otpornik se ra\u010duna po jednostavnoj formuli:<\/p>\n R = Un – Ud \/ Id<\/strong><\/p>\n gdje je:<\/p>\n Nama je dakle potreban otpornik od 100 \u2126 (5 – 3 \/ 0,02 = 100). Na diodi \u0107e biti napon od 3 V, a na otporniku \u0107e biti napon od 2 V i prema tome najve\u0107a disipacija snage na njemu od 40 mW (2 x 0,02), tako da je i vi\u0161e nego dovoljan standardni otpornik od 1\/4 W. Ina\u010de, kod napona od 5 V za standardne LED diode se stavlja otpornik od 330 \u2126 koji ograni\u010dava struju na cca 10 mA.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Smanjenje struje\/napona otpornikom nije ba\u0161 ekonomi\u010dno rje\u0161enje jer vidimo da se u na\u0161em slu\u010daju 40% ukupne snage tro\u0161i na otporniku. Kada bi LED napajali sa naponom 12 V trebali bi otpornik od 450 \u2126 na kojem bi disipacija snage bila 180 mW. \u0160to je napon vi\u0161i, potreban nam je otpornik ve\u0107e vrijednosti i ve\u0107e snage. Da \u017eelimo na\u0161u LED (3 V \/ 20 mA) spojiti na mre\u017eni napon 230-240 V onda \u0107e se na otporniku od cca 12 k\u2126 razvijati snaga blizu 5 W \u0161to je doista neu\u010dinkovito. Preko ispravlja\u010dke diode napon \u0107e se smanjiti dvostruko, no i dalje trebamo otpornik snage 2,5 W, u najboljem slu\u010daju oko 1 W za pogon obi\u010dne crvene LED za puni intenzitet (2 V \/ 10 mA). Zato je za izravnu indikaciju mre\u017enog ili jo\u0161 vi\u0161ih napona najbolje koristiti \u017earuljice ili tinjalice, a ako \u017eelimo koristiti LED punog intenziteta onda se napon u\u010dinkovitije sni\u017eava tako da se umjesto otpornika koristi impedancija serijski spojenog kondenzatora na 50 Hz, uz kombinaciju ispravlja\u010dke diode.<\/p>\n <\/p>\n Kao primjer dajemo shemu ure\u0111aja iz objave Tesla Saver ECO<\/a> gdje se samo za napajanje dvije zelene indikacijske LED diode preko mre\u017enog napona koristi serijski spojen kondenzator, nakon njega mosni diodni ispravlja\u010d, zatim filtar napona i na kraju serijski otpornik za ograni\u010denje struje. Kod ovog ure\u0111aja, koji se reklamira kao ne\u0161to \u0161to “\u0161tedi potro\u0161nju elektri\u010dne energije”, vidimo da se radi o ure\u0111aju koji zapravo samo tro\u0161i umjesto da \u0161tedi elektri\u010dnu energiju, a unutra\u0161nja potro\u0161nja bi bila jo\u0161 ve\u0107a da je za napajanje LED kori\u0161tena samo jedna ispravlja\u010dka dioda i jedan serijski vezan otpornik.<\/p>\n U na\u0161em pak konkretnom primjeru koristila se \u017earuljica 12 V \/ 0,1 A \u0161to tro\u0161i snagu od 1,2 W, dok bi LED visokog intenziteta svjetla na 12 V napajanja zajedno sa otpornikom (450 \u2126 \/ 180 mW) tro\u0161ila svega 240 mW. To je u\u0161teda na energiji od 80% i ovdje je ugradnja indikacijske LED isplativa \u010dak i na 12 V napajanja. Krug sa LED diodom imao bi jo\u0161 ve\u0107u u\u010dinkovitost da se umjesto kombinacije LED diode i otpornika koriste dvije LED diode spojene u seriju, no to nema prakti\u010dnog smisla za gradnju indikacijske LED.<\/p>\n Zaklju\u010dak je taj da kada koristimo LED diodu na vi\u0161em naponu od nominalnog obavezna je upotreba serijski vezanog otpornika za dijeljenje napona i ograni\u010denje struje. Me\u0111utim, \u0161to je napon vi\u0161i to \u0107e se na otporniku tro\u0161iti vi\u0161e snage, tako da je kod prora\u010duna otpornika najbolje pokusom utvrditi najmanju vrijednost otpornika kod kojeg \u0107emo dobiti zadovoljavaju\u0107i intenzitet svjetla jer to dosta ovisi o tipu i boji diode. Kod napona puno vi\u0161ih od nominalnih nije svejedno ho\u0107emo li ograni\u010diti struju na 1 mA, 10 mA ili 20 mA jer \u0161to je ve\u0107a struja to \u0107e na otporniku biti ve\u0107a disipacija (potro\u0161nja) snage. Stoga u razli\u010ditim prakti\u010dnim primjenama nema potrebe da LED diode svijetle ja\u010de nego je to potrebno. Za na\u0161u primjenu mi smo ja\u010dinu struje postavili za najve\u0107i sjaj diode jer ista mora dovoljno intenzivno svijetliti preko zelenog stakla originalne indikatorske lampice (kontrolno svjetlo mora biti vidljivo i u normalno osvjetljenim prostorijama), a i napon napajanja od 5 V nije previsok tako na otporniku nije velika disipacija snage ni kod najja\u010de struje.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Evo dokle smo stigli sa modifikacijom sheme i sa realizacijom projekta…<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sada kada smo se uvjerili da svi sklopovi rade ispravno i da na izlazu iz 555 dobivamo ispravni pravokutni i trokutasti napon u \u010ditavom frekvencijskom opsegu, slijede\u0107i korak je spajanje digitalnog i analognog voltmetra.<\/p>\n Prvi test je pokazao da sve radi sukladno o\u010dekivanjima, osim jedne stvari na koju nismo obratili pa\u017enju. To je RESET linija koju \u0161alje ADC. Naime, s obzirom da nismo crtali shemu ADC-a i ne znamo koji su signali na konektoru istog, mi smo kod digitalnog na\u010dina rada jednostavno odvojili izlazni signal iz ADC-a prema broja\u010du. Pri tome smo zaboravili da ADC \u0161alje i RESET signale frekvencijom oko 4,6 Hz, tako da sada u digitalnom na\u010dinu rada ne mo\u017eemo napraviti brojanje du\u017ee od 220 ms. Imamo dva mogu\u0107a rje\u0161enja: ili \u0107emo u digitalnom na\u010dinu rada potpuno isklju\u010diti napajanje ADC-a ili \u0107emo preko jo\u0161 jedne SPDT sklopke kontrolirati i RESET izlaz iz ADC-a. Ni jedno ni drugo rje\u0161enje nije ba\u0161 najelegantnije jer moramo opet raskapati po plo\u010dicama digitalnog voltmera. Sasvim sigurno je za elektroni\u010dko isklju\u010denje ADC-a dovoljno neki pin na konektoru spojiti na masu (ili sli\u010dno) no kad nemamo elektroni\u010dku shemu ne mo\u017eemo tra\u017eiti pinove napamet jer lako mo\u017eemo uni\u0161titi ADC ili cijeli voltmetar.<\/p>\n S obzirom da konektor na mre\u017enom transformatoru voltmetra ima vi\u0161ka pinova, odlu\u010dili smo se za prekidanje simetri\u010dnog napajanja za ADC. Moramo prekidati barem dvije linije napajanja za \u0161to nam treba dvostruka sklopka. Za ovo mo\u017eemo opet upotrijebiti relej ili neku trostruku sklopku za analogno\/digitalno prebacivanje (istovremeno prekidanje napajanja releja i dvije linije napajanja ADC-a). Najbli\u017ee takvoj sklopki imamo onu robusnu sklopku sa \u010detiri SPDT sekcije od koje smo odustali zbog releja. Na kraju smo kao najbolje rje\u0161enje odabrali ugradnju jedne raspolo\u017eive dvostruke sklopke, a za tre\u0107u sklopku smo iskoristili preostalu SPDT sekciju na jednom releju.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sada kad analogni i digitalni na\u010din rada funkcionira dobro, vrijeme je da ugradimo neke indikacije. Prva od njih bi bila LED indikacija logi\u010dkih stanja na ulazu u broja\u010d. Tako \u0107e crvena LED ozna\u010davati logi\u010dku nulu (digitalni na\u010din) i negativna stanja napona (analogni na\u010din), a zelena led \u0107e ozna\u010davati logi\u010dku jedinicu (digitalni na\u010din) i pozitivna stanja napona (analogni na\u010din). Idemo prema najjednostavnijem rje\u0161enju te koristimo pravokutni signal iz 555. Ovaj signal je pozitivan (+5V) kada je prisutna logi\u010dka jedinica ili pozitivni analogni napon, odnosno vrijednost mu je nula volti ili je negativan (-5V) kada je prisutna logi\u010dka nula ili negativni analogni napon.<\/p>\n LED indikatori razine i polariteta napona mogu se izvesti na vi\u0161e na\u010dina sa razli\u010ditim elektroni\u010dkim komponentama. Najjednostavnije je za to koristiti logi\u010dke integrirane krugove koji su ve\u0107 pode\u0161eni da reagiraju na naponske razine pojedinih logi\u010dkih stanja: za logi\u010dku nulu to su naponi manji od cca 1 V (preporu\u010deno ispod 0,5 V), a za logi\u010dku jedinicu to su naponi ve\u0107i od cca 2 V (preporu\u010deno iznad 2,7 V).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Slika prikazuje vrlo jednostavan indikator logi\u010dkih razina sa svega jednim NOT logi\u010dkim vratima (inverter). Ova vrata imaju jedan ulaz i jedan izlaz: kad je na ulazu logi\u010dka nula, na izlazu \u0107e biti logi\u010dka jedinica i obrnuto, kad je na ulazu logi\u010dka jedinica, na izlazu \u0107e biti logi\u010dka nula. Kada na ulaz IN na\u0161eg sklopa dovedemo logi\u010dku jedinicu (+5V) prva LED \u0107e normalno svijetliti jer kroz nju prolazi napon od 5V. Po\u0161to je na ulazu jedinica, na izlazu iz invertera \u0107e biti nula te druga LED ne\u0107e svijetliti. U drugom slu\u010daju, kada na ulazu IN na\u0161eg sklopa nema napona (logi\u010dka nula) prva LED ne\u0107e svijetliti jer kroz nju ne prolazi nikakav napon. Isto tako, po\u0161to je sad na ulazu u inverter nula, na izlazu iz invertera \u0107e biti jedinica (+5V) te \u0107e svijetliti druga LED.<\/p>\n Inverter ili NOT logi\u010dka vrata sadr\u017ee mnogi logi\u010dki integrirani krugovi, a isti se vrlo jednostavno mo\u017ee napraviti i iz NAND ili NOR logi\u010dkih vrata. Kod logi\u010dkih integriranih krugova imamo dva osnovna izbora glede tehnologije proizvodnje: TTL ili CMOS. TTL (Transistor-Transistor Logic) \u010dipovi se baziraju na bipolarnim (BJT) tranzistorima, dok se CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) \u010dipovi baziraju na unipolarnim (MOSFET) tranzistorima. Svaka od ovih tehnologija ima svoje specifi\u010dnosti (prednosti i nedostatke) pa odabir najvi\u0161e ovisi o mjestu primjene. Kada radimo sa TTL \u010dipovima va\u017eno im je osigurati stabilno napajanje od \u0161to to\u010dnijih 5 V, dok CMOS \u010dipovi obi\u010dno bez problema rade u \u0161irokom rasponu napajanja 3-18 V. Kada radimo sa CMOS \u010dipovima, zbog njihove vrlo visoke ulazne impedancije, po\u017eeljno je no\u017eice \u010dipa prije ugradnje dr\u017eati uzemljenima kako ne bi do\u0161lo do nekog prodora stati\u010dkog elektriciteta koji mo\u017ee uni\u0161titi osjetljive ulazne krugove unutar \u010dipa. Iz mojeg iskustva mogu re\u0107i da CMOS \u010dipovi i nisu ba\u0161 toliko osjetljivi na taj stati\u010dki elektricitet kako se to svuda napominje, no dobro je isprazniti stati\u010dki elektricitet sa prstiju prije diranja takvog \u010dipa (dodirnuti neku uzemljenu povr\u0161inu) ili koristiti uzemljenu narukvicu. \u0160to se ti\u010de naponskih nivoa za prepoznavanje logi\u010dke jedinice i nule, situacija je otprilike ovakva:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Vidimo da CMOS (uz napajanje 5 V) daje puno preciznije izlazne razine (gotovo to\u010dnih 0 V i 5 V), a i ne\u0161to bolje razla\u017ee ulazne razine. S prakti\u010dne strane gledano isti logi\u010dki \u010dipovi mogu biti proizvedeni u TTL i CMOS tehnologiji. Razlikovati ih mo\u017eemo po oznakama ili po rasporedu pinova. Originali TTL logi\u010dki \u010dipovi od 1968. godine ozna\u010davani su 74xx oznakom. Oko 1975. godine po\u010deli su se proizvoditi CMOS logi\u010dki \u010dipovi sa oznakom 4xxx. Kako ne bi do\u0161lo do zamjene, CMOS \u010dipovi su tako\u0111er imali i ne\u0161to druga\u010diji raspored pinova od TTL \u010dipova koji su sadr\u017eavali iste logi\u010dke krugove. Me\u0111utim, tada se po\u010dela proizvoditi i CMOS 74HCxx serija \u010dipova koja je mogla raditi na ve\u0107im brzinama (pove\u0107anje sa 3 MHz na 25 MHz) i koji su imali pinove kompatibilne sa TTL \u010dipovima. Tako je na primjer TTL 7400 kompatibilan sa CMOS 74HC00, no ne i sa CMOS CD4000 iako sva ova tri \u010dipa sadr\u017ee \u010detiri ista logi\u010dka NAND vrata. TTL \u010dipovi obi\u010dno imaju prefiks SN74xx, a CMOS \u010dipovi prefiks CD4xxx, no SN74HCxx su CMOS \u010dipovi kompatibilni sa TTL. Kako god bilo, ukoliko \u017eelimo biti sigurni na kojoj tehnologiji se bazira neki logi\u010dki krug, najbolje je potra\u017eiti tvorni\u010dke podatne po to\u010dnim oznakama otisnutim na \u010dipu.<\/p>\n Ukoliko koristimo NOT inverter ili neka druga logi\u010dka vrata za izravni pogon ja\u010deg potro\u0161a\u010da, poput LED diode, moramo znati koliku struju su tranzistori od kojih su napravljena ta logi\u010dka vrata uop\u0107e u stanju dati na svom izlazu. Obi\u010dno su to male struje (reda nekoliko mA), a za postizanje ve\u0107ih struja koriste se vanjski driver tranzistori ili pak se vi\u0161e invertera me\u0111usobno spoji paralelno. Izravno paralelno spajanje invertera za ja\u010de struje puno bolje funkcionira kod CMOS \u010dipova sa MOSFET tranzistorima, nego kod TTL \u010dipova sa BJT tranzistorima.<\/p>\n U zalihama smo prona\u0161li svega dva CMOS \u010dipa koja odgovaraju na\u0161im potrebama:<\/p>\n S obzirom da nemamo nikakav standardi CMOS hex-inverter spojiti \u0107emo NOR vrata sadr\u017eana u 4001 kao invertere. Ovdje \u017eelimo iskoristiti invertere u smislu ulaznog prepoznavanja i preciznog izlaznog davanja logi\u010dkih nivoa, pa \u0107emo obje LED diode kontrolirati preko invertera.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Shema ne mo\u017ee biti jednostavnija. Ulazni signal (nula ili jedinica) za jednu diodu se invertira jednom, a za drugu diodu dva puta, tako da \u0107e jedna dioda svijetliti na jednom, a druga na drugom logi\u010dkom stanju. Ukoliko ulaz nije definiran (razina ulaznog napona izvan granica logi\u010dkog prepoznavanja), svijetliti (naizmjeni\u010dno treperiti) \u0107e obje diode. S obzirom da je maksimalni izlaz 10 mA, stavili smo otpornik od 470 \u2126 \u010dime je struja kroz diode ograni\u010dena na oko 6 mA.<\/p>\n Indikatorske diode logi\u010dkih stanja imaju smisla do frekvencije maksimalno 5 Hz, nakon \u010dega izmjene stanja postanu toliko brze da obje diode vidimo kao treperava svjetla. Nakon 50 Hz vi\u0161e se ni treperenje ne razlu\u010duje okom i \u010dini se da diode svijetle konstantno. Ovu indikaciju mo\u017eemo stoga koristiti samo na prvom frekvencijskom opsegu 0,003 – 0,5 Hz gdje \u0107e funkcionirati i pokazivanje napona preko analognog voltmetra. Op\u0107enito gledano, tri vi\u0161a frekvencijska opsega nemaju vi\u0161e neku demonstracijsku funkciju u prikazu rada voltmetara jer su izmjeni\u010dne frekvencije previsoke, osim ako na tim opsezima voltmetre ne pretvorimo u mjera\u010de frekvencije.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sada imamo jo\u0161 jedan problem. U digitalnom na\u010dinu rada dobivamo pravokutni napon +5 Vpp. U analognom na\u010dinu rada koristimo simetri\u010dno napajanje \u010dime dobivamo pravokutni napon +10 Vpp ili simetri\u010dni napon +5V\/-5V. Jedan od ova dva napona moramo tako\u0111er svesti na pravokutni +5 Vpp kako bi indikacijska logika dobro funkcionirala.<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Na vrsti mjerenja IC<\/strong> na priklju\u010dnici EMITER dobivamo ne\u0161to nalik trokutastom naponu frekvencije 50 Hz i amplitude cca 4 Vpp \u0161to bi mogao biti i neki mre\u017eni \u0161um. Na priklju\u010dnici DETECT pak dobivamo svojevrsnu kombinaciju pravokutnog i impulsnog pozitivnog napona frekvencije 50 Hz i amplitude cca 30 Vpp.<\/em><\/span><\/p>\n
\n<\/a>Na vrsti mjerenja IL<\/strong> na priklju\u010dnici EMITER dobivamo svojevrsni impulsni napon ili punovalno ispravljeni napon frekvencije 100 Hz i amplitude cca 3,4 Vpp koji je mogu\u0107e pozivno biasirati na napon u rasponu 9,6 – 13,8 V kontrolom EMITER\/ADJ. Na priklju\u010dnici DETECT pak dobivamo istosmjerni napon od 5 V, 10 V ili 15 V ovisno o vrijednosti odabranoj sklopkama na prednjoj plo\u010di.<\/span><\/em><\/p>\n
\n<\/a>\u00a0 Na vrsti mjerenja IR<\/strong> na priklju\u010dnici EMITER dobivamo istosmjerni napon od 2 V. Na priklju\u010dnici DETECT pak dobivamo sinusni izmjeni\u010dni napon frekvencije 50 Hz i amplitude cca 400 Vpp. S obzirom da transformator ne daje tako visoke napone, ovo je vjerojatno tako\u0111er neki mre\u017eni \u0161um generiran na visokoj impedanciji osciloskopa.
\n<\/span><\/em><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>Na vrsti mjerenja VF<\/strong> na priklju\u010dnici EMITER, isto kao i na opsegu IL, opet dobivamo svojevrsni impulsni napon frekvencije 100 Hz i amplitude cca 3,4 Vpp koji je mogu\u0107e pozivno biasirati na napon u rasponu 9,6 – 13,8 V kontrolom EMITER\/ADJ. Na priklju\u010dnici DETECT pak isto kao i na opsegu IR dobivamo sinusni izmjeni\u010dni napon frekvencije 50 Hz i amplitude cca 400 Vpp.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Mre\u017eni transformator za napajanje mjernog sklopa sa sekundarnim namotajima od 13V i 19,5V u praznom hodu\u00a0 (lijevo) te mre\u017eni transformator za digitalni voltmetar sa sekundarnim namotajima 160V, 2 x 27V i 6,6V u praznom hodu (desno).<\/em> <\/span><\/p>\n<\/a>Mjerno poja\u010dalo je konstruirano na Veroboard\u00a0 univerzalnoj plo\u010dici dimenzija 12×28 cm. VEROBOARD je trgova\u010dka marka britanske tvrtke Vero Technologies Ltd za proizvodnju \u00a0Stripboard plo\u010dica. Tvrtka je sa plasiranje svojih Veroboard plo\u010dica zapo\u010dela po\u010detkom 1960-tih godina te je i danas prisutna na tr\u017ei\u0161tu. Stoga se naziv Veroboard \u010desto koristi kao sinonim za Stripboard. Na slici desno je bolji pogled na sklopku za izbor vrste mjerenja. Koriste se parcijalno samo tri sekcije sklopke.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>Na plo\u010dici smo izbrojali \u0161est ispravlja\u010dkih dioda i dvadesetak tranzistora od kojih je ve\u0107ina u krugu ispravlja\u010da i regulatora napona napajanja, simetri\u010dnih \u00b115 V za operacijska poja\u010dala, te drugih testnih istosmjernih (5 V, 10 V, 15 V) i izmjeni\u010dnih napona. Klju\u010dni elementi su svakako dva operacijska poja\u010dala oznake QFT-2 ameri\u010dke tvrtke Philbrick\/Nexus.<\/em> <\/span><\/p>\n<\/a>Operacijsko poja\u010dalo QFT-2 ameri\u010dke tvrtke Philbrick\/Nexus prvi put je predstavljeno 1968. godine (gain 200 000, slew rate 10V\/\u00b5sec, input bias current 10 pA). U svojim prepoznatljivim crnim blok-modulima tvrtka je osim razli\u010ditih tipova operacijskih poja\u010dala u razli\u010ditim spojevima proizvodila i razli\u010dite pretvara\u010de (D\/A, A\/D, frekvencija u napon, napon u frekvenciju, RMS\/DC), mno\u017eitelje, djelitelje, multipleksore, napajanja i drugo.<\/span><\/em><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Transformator, povezne \u017eice i naponski konektor za digitalni voltmetar o\u010dito nisu originalni, pa je konstruktor ure\u0111aja uredno popisao koje \u017eice vode koji napon na ispravlja\u010dku plo\u010dicu instrumenta.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>Voltmetar se sastoji od tri plo\u010dice: plo\u010dica sa ispravlja\u010dima, filtrima i stabilizatorima napajanja, plo\u010dica sa mjernim poja\u010dalom i A\/D pretvornikom, te plo\u010dica sa logi\u010dkim krugovima, dekadskim broja\u010dima i BCD\/decimalnim driverima za Nixie cijevi.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>Upotrijebljene su Nixie cijevi ZM1000 trgova\u010dke marke Amperex. Za rad cijevi potreban je minimalan anodni napon od 170 V (4,5 mA). Proizvo\u0111a\u010d elektronskih cijevi i poluvodi\u010da Amperex Electronic Corporation osnovana je tijekom 1920-tih godina i izvorno je bila ameri\u010dka tvrtka, no 1955. godine ju je kupio nizozemski Philips koji je marku Amperex nastavio koristiti za distribuciju svojih elektronskih cijevi na ameri\u010dko tr\u017ei\u0161te. \u00a0<\/span><\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a>Upravlja\u010dki tranzistor za anodni napon 175 V nalazi se odmah ispod crvenog Amphenol preciznog vi\u0161eokretnog potenciometra. Oznaka mu je TE4410 (7101TSC). Danas je te\u0161ko na\u0107i relevantne podatke za ovakve tranzistore. Tako\u0111er, u redu elemenata ispod tog tranzistora uo\u010davaju se dvije diode: jedna mala staklena crvena dioda li\u010di na moderne diode, dok je druga crne boje sa bijelim, sivim i crvenim prstenom te time vrlo sli\u010dna susjednim otpornicima. U slu\u010daju neispravnosti ovih elemenata danas se popravak mo\u017ee poku\u0161ati jedino sa modernim zamjenskim komponentama.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Ripple anodnog napona od 175 V. Vertikalna podjela je 20 V, vremenska baza je 40 ms. Vidimo da je ripple uslijed poluvalnog ispravljanja (50 Hz) amplitude cca 8 Vpp, lijepo se vide i periodi\u010dki prekidi napona koje kontrolira upravlja\u010dka logika no sve ovo jo\u0161 uvijek spada u sasvim prihvatljiv anodni napon. \u00a0<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>Ripple anodnog napona opere\u0107enog strujom cca 10 mA. Veli\u010dina i frekvencija fluktuacija jasno ukazuje da rije\u010d o jednostavnom poluvalnom diodnom ispravlja\u010du sa filtarskim kondenzatorima relativno malog kapaciteta od 12 \u00b5F.<\/em> <\/span><\/p>\n
\n<\/a>Nixie numeri\u010dki indikatori tijekom testiranja. \u00a0<\/span> <\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Dio plo\u010dice sa granom napajanja +24 V \/-22 V. Vidi se da je jedan tranzistor u krugu regulacije zamijenjen, a zamjenom elektrolita o\u0161te\u0107ene su tiskane veze. Uklonili smo odlijepljene veze koje mogu uzrokovati kratke spojeve i nadomjestili ih \u017ei\u010danim kratkospojnicima. \u00a0<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>Plo\u010dica napajanja sa elementima i sklopovima koje smo uspjeli identificirati.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n
\n<\/a><\/p>\n
\n
\n
\n<\/a>Nakon rje\u0161avanja svih problema stabilnosti sa na\u0161im Digilin digitalnim voltmetrom preventivno smo zamijenili i sve filtarske elektrolite. Voltmetar je u radu vrlo stabilan. Ukoliko mu kratko spojite mjerne ulaze Nixie \u0107e pokazivati vrlo stabilnih 000 uz kontrolirano treperenje tinjalice za negativu vrijednost (frekvencijom cca 1 Hz) kroz \u010ditav tijek rada. Isto tako, kad se dovede neki mjerni napon sve tri znamenke se brzo fiksiraju na mjerenu vrijednost i nema treperenja zadnje znamenke kako to zna biti kod nekih jeftinijih digitalnih voltmetara. \u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/span><\/p>\n
\n
\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Pravokutni i trokutasti oblik napona sa 555 na frekvenciji 0,001 Hz (1 mHz). <\/span><\/em><\/p>\n<\/a>Pravokutni i trokutasti oblik napona sa 555 na frekvenciji cca1 Hz.<\/em><\/span><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n
\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a>Originalni transformator (lijevo) za na\u0161e potrebe daje prevelike sekundarne napone od 12 V i 18 V, pa smo prona\u0161li jedan sa sekundarom od\u00a0 2 x 7 V. Ispravlja\u010d i stabilizator izradili smo na univerzalnoj tiskanoj plo\u010dici gdje \u0107emo montirati i elemente oscilatora.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>Stabilizirana napajanja sa regulatorima 78xx (pozitivni) i 98xx (negativni) vrlo su jednostavna za izradu, no potrebno je posebnu pa\u017enju posvetiti tome da se ispravno polariziraju svi elektrolitski kondenzatori i ispravno pove\u017eu pinovi regulatora koji nisu jednakod rasporeda za 78xx i 79xx. Na izlazne linije dodali smo iz preventivnih razloga diode, s obzirom da \u0107emo u jednom dijelu koristiti “plivaju\u0107u” masu. \u00a0<\/span> <\/em><\/p>\n
\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>Sheme prikazuju raspored struja i napona na zelenim svjetle\u0107im diodama i pripadaju\u0107im otpornicima. U prvom slu\u010daju koristi se standardna zelena LED dioda koja posti\u017ee svoj puni sjaj na cca 2 V \/ 10 mA. Vidimo da ukupna snaga takvog kruga 50 mW od \u010dega se 60% ukupne snage tro\u0161i na otporniku. U drugom slu\u010daju imamo zelenu LED diodu ja\u010deg intenziteta svjetla koja posti\u017ee svoj puni sjaj na cca 3 V \/ 20 mA. Ukupna snaga ovog kruga je dvostruko ve\u0107a (100 mW), a od toga se 40% snage tro\u0161i na otporniku.<\/span><\/em><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n