Impulsų generatorius

Tolimesnei garso striprintuvų analizei galima panaudoti impulsų generatorių (meandro, stačiakampio formos generatorių). Galima naudoti ir mano jau minėtą generatorių, bet galima ir surinkti iš įprastų TTL mikroschemų. Galima panaudoti bet kokią 74XXXX serijos mikroschemą iš kurios elementų būtų galima sukombinuoti 3 “NE” elementus. Pati populiariausia mikroschema tai K155ЛА3 arba bet kas iš 74X00. Savo eksperimentams panaudojau 74LS04 (6 NE elementai). Laisvus elementus sujungiau kaip buferį.

Meandro formos generatorius. Square form generator circuit

Teisingai surinkta schema iš karto veikia. O dabar truputis teorijos:

Stačiakampis impulsas. Square waveform

Dešinėje, raudonas paveikslėlis, vaizduoja idealų stačiakampį impulsą. Impulsas turi tris pagrindinius parametrus:
Umax, T ir ti. Umax tai signalo amplitudė. T – signalo ilgumas, periodas. Žinant T galima pasiskaičiuoti signalo dažnį. f=1/T. (matuojant ir skaičiuojant dažnį neverta mili ir mikrosekundes rašyti į formulę. Užtenka rezultate prirašyti k (kilo) ir M (mega)).
ti – impulso ilgis. Kitas išvestinis ir svarbus parametras yra signalo tankumas, retumas, užpildymas (retis 🙂 ). Tai santykis tarp T ir ti. (T/ti). Raudonam paveikslėlyje jis lygus 3.

Tai buvo teorinis signalas. Realiam pasaulyje signalas (truputi dirbtinai iškraipytas) atrodo taip kaip žaliam paveikslėlyje. Čia atsiranda papildomi parametrai: tf ir td. tf – impulso fronto ilgis. td – impulso kritimo ilgis.

Umax matuojamas nekreipiant dėmesio į mažus išsikišimus. ti dažniausiai matuojamas prie pusės Umax. (kartais prie 0.7 Umax).

Iš Радио №9, 1989.

Garso stiprintuvo maksimalios galios matavimas

Kaip išmatuoti realų garso stiprintuvo galinguma? Nes kartais tokie užrašai kaip “1000W” tiesiog drasko akis ant nešiojamų radijų- batonų. Matavimui prireiks dviejų prietaisų: oscilografo ir žemo dažnio generatoriaus.

Pirmiausia, vietoje garsiakalbio reikia prijungti apkrovą- rezistorių. Mes gi nenorim klausytis cypimo ant viso garso, ir šiaip, galima susvilinti kolonėles. Ypač kokias kinietiškas. Rezistoriaus galingumas turi būti toks kokia numatoma stiprintuvo galia arba galingesnis. Rezistorius tikrai kaista.

Prijungiam apkrovą, prijungiam žemo dažnio generatorių. Dažnį nustatom apie 1000Hz. Tai žmogaus girdimiausias dažnis. Prie apkrovos prijungiam oscilografą. Naudodamiesi tiek generatoriaus išėjimo reguliatorium, tiek garso stiprintuvo garsinimo rankenėle, keliam garsą tol, kol nepasirodys iškraipymai. Beja, tokiam režime stiprintuvas turi galėti dirbti ilgą laiką ir neperkaisti.

Žiūrėti į paveikslėlį:

Measure real output power

O dabar reikia biški paskaičiuoti.

P=(U/2.82)²/R

Šiame pavyzdyje: R=4Ω, U=6V. P=1.132W

Beja, tai mano antrojo lempinio garso stiprintuvo testas. O jis tikrai nėra sureguliuotas.

DMC50264N išaiškintas

Iš senų lazerinių printerių aš išlupau keletą Optrex DMC50264N LCD modulių. Tai LCD su Mitsubiši M50530-026FP ir M50521FP čipetu. Tai 4 eilučių ir 16 simbolių ekraniukai. Prijungimas prie kompiuterio tik per 3 kontrolinius laidus. Ant LCd modulio yra paprastuti nuoseklus-paralelinis keitiklis padarytas su 74HC164A mikroschema. Visi mygtukai esantys ant modulio kontroliuojami panašiai, su 74HC166A.

Ant plokštelės yra vienas lizdas J1. Jo išvadai: 1- EXE, 2- +5V, 3- FPD, 4- GND, 5- CLCK, 6- GND, 7- FPS, 8- +24V.
LCD naudojama tik: GND, +5V, +24V (LCD kontrastas, kita nuo 10…24V), CLCK, FPD, EXE.

Maitinimo šaltiniai ir taip aiškūs. FPD tai duomenys perduodami į registrą, kurie užfiksuojami su CLCK pagalba. EXE tai tiesiogiai pajuntas į LCD kontrolerį, ir impulsas reikškia, kad duomenys užkrauti ir reikia vykdyti komandą. LCD kontroleris gali būti valdomas naudojant 8+3 bitus arba 4+3 bitus. Šiame modelyje kontroleris pajungtas per 4+3 valdymą. Taigi programuotojas per pirmą komandą turi pranešti kontroleriui, kad naudos 4 bitų interfeisą.

Duomenys persiunčiami nuo vyriausio bito iki jauniausio (MSB iki LSB). Bitai pajungti sekančia tvarka:(MSB) nc nc oc1 oc2 d7 d6 d5 d4 (LSB). Kad iškoduoti LCD aš parašiau mažą programą MS Visual Basic’e ir pprijungiau LCD modulį prie LPT porto per kelis TTL buferius. Šitas modulis sriobia gana dideles sroves per duomenų portą. Taip pat, gana didelės srovės teka per maitinimo laidus, ypač kai aš panaudojau mažiuką ROHM BP5311 5V->24V DC/DC konverterį, kad jis iš 5V gamintu LCD kontrastui reikalingą įtampą.

Savel software for reverse engineering
Programa labai paprasta. Duomenys surašyti lange binariniam pavidale išsiunčiami per LPT portą į LCD modulį. Pajungimas: LPT D3(kontaktas 5)=DATA-FPD, D4(kontaktas 6)=CLCK, D2(kontaktas 4)=EXE

O štai ir rezultatas:

DMC50264N Optrex

Mygtukai nuskaitomi panašiai. Ir dar vienas momentas. Aš nepastebėjau jokio RESET įvado, todėl programuotojas turi būti labai atidus.

Pats svarbiausias yra pirmasis baitas siunčiamas į LCD kontrolerį. Aš nutariau, kad geriausiai siusti &H0D0B, (&HDB). Tai SF komanda: I/O=4bit, Font=8, Duty=10, RAM=11 (4 eilutės x 40 žodžai). Dėl to, kad matosi tik pirmi 16 simbolių, programuotojas turi persiuntinėti 24 tuščius simbolius arba tiesiogiai perstatyti kursorių į naują vietą.

Pirmojo stirprintuvo schema

Senesnėje žinutėje rašiau, kad kažkada jau dariau lempinį stiprintuvą. Šiandien, būdamas kaime ir ganydamas arklį, radau seną žurnalą kuriame yra ta schema. Kiek prisimenu, išėjimo kaskadas pas mane veikė, buvo gana didelis mikrofoninis efektas pas išėjimo lempą. O pradiniam stiprintuve matyt buvau pridaręs klaidų. Aš palikau stiprintuvą ilgesniam laikui, kad atsigautu smegenys ir motina jį išmetė, nes nusprendė, kad tai šiukšlės… 🙂

Lempinio stiprintuvo schema. Tube Amp schematics
Schema spausdinimui.

Garso kokybės gerinimo rekomendacijos: pašalinti elektrolitus C9, C10 ir C11. Pakeisti rezistoriaus R2 varža į 240K. Sumontuoti grįžtamojo ryšio grandinę iš antrinės transformatoriaus apvijos per 10K rezistorių (R16) į lempos Л1б katodą (punktyrinė schemos dalis).

Išėjimo transformatorius: šerdis Ш formos. Šerdies plotas apie 4cm². Pirminė apvija turi 2500 vijų ПЭЛ 0.16 mm laido, antrinė- 75 vijų ПЭЛ 0.8-0.9 mm. Išėjimo galia ~3W, išėjimo (garsiakalbio) varža apie 4.5-5 Ω.

Lempos: Л1 – 6Н2П, 12AX7; Л2- 6П1П (6П6С miniatiurinis analogas = 6V6!, galbūt 6AQ5?)

Schema paimta iš Радио 8, 1967.

Funkcinis generatorius

Mano audio stiprintuvų testavimui man reikėjo generatoriaus. Taip pat aš turėjau MAX038 mikroschemos pavyzduką. Tai ištrauka iš techninio aprašo:

MAX038 tai aukšto dažnio, precizinis funcijų generatorius generuojantis stabilius, aukšto dažnio, trikampio, meandro ir sinuso formos signalus. Generatoriui reikia labai mažai išorinių komponentų. Išėjimo dažnis gali būti kontroliuojamas įtampa ar parastu rezistorium pajungtu prie vidinio stabilizuoto 2.5V šaltinio ir vienu kondensatorium. Dažnio diapazonas nuo 0.1Hz iki 20MHz. Taip pat galima reguliuoti signalo užpildyma naudojant specialų įėjimą, į kurį paduodamas ±2.3V kontroliuojantis signalas. Tiek dažnio, tiek užpildymo įėjimai yra nepriklausomi.

osc

Naudojant šiuos įvadus galima padaryti dažninę moduliaciją ar sweep generatorių.
Signalų formas parenkamos paduodant TTL lygio signalus į specialius įvadus mikroschemoje. Išėjimo signalas gali pasiekti 2VP-P ir yra simetriškas žemės atžvilgiu. Žemos įšėjimo varžos išėjimas duoda iki ±20mA srovę.

Signal generator circuit diagram
Schema spausdinimui.

Detalių išdėstymas:
Signal generator PCB

Detalių vertės yra aprašytos MAXIM firmos interneto puslapiuose patalpintoje techninėje informacijoje.

Spausdintos plokštės paveiksliukas PDF formate.

Talpos matuoklis su PIC

Vokiškuose (sprut.de) puslapiuose aš radau mažą schemutę kuri matuoja kondensatorių talpą. Schema skirta testuoti elektrolitinius kondensatorius. Teorinė dalis aprašyta autoriaus puslapiuose- ten paaiškinta, kad matuojama krovimosi ir išsikorvimo greitis. Pagal autorių, schema gali matuoti talpas nuo ~10µF iki ~65 500 µF. Prietaisas nėra labai tikslus, bet visai tinkamas testuoti elektrolitus iš motininių plokščių.

Schemą surinkau ant maketinės plokštės. Tas spalvotas kabelis einantis už paveikslėlio ribų yra ICSP kabelis į mano Willem programuotoja.

Capacitance meter

Schema yra labai paprasta. Procesorius tai Microchip PIC16LF876A-I/SP (išbandžiau būtent tokį) ar PIC16F876A.

Circuit diagram- matuoklio schema
Didesnė schema spausdinimui.

ICSP jungties aprašymas: DATA-RB7(pin 28), CLCK-RB6(pin 27), Vpp-MCLR(pin 1), Vcc-Vdd(pin 20), GND-GND(pins 8 & 19).

Dėmesio! Prieš jungiant kondensatorių prie schemos, jį reikia iškrauti. O kitaip supliaškinsit PICą.

Programinė įranga (ASM ir HEX).

Dažnimatis

Elektronika.lt ir autoriniuose sprut.de puslapiuose yra paprastučio dažnimačio (o gal dažnomačio) schema. Tai tik Mikročip PIC 16F84 kontroleris ir LCD tekstinis moduliukas. Autorius tvirtina, kad jo dažnimatis gali skaičiuoti dažnius nuo 400Hz iki 50MHz. Aš panaudojau greitesnį kontroleriuką, 16F84A-20I/P, ir jis sugebėjo nuskaityti ir 80MHz osciliatoriaus išėjimą.

Frequency counter on PIC MCU

Schema surinkta ant bandymų plokštės. Schema beveik niekuo nesiskiria nuo originalios. Aš nenaudojau pradinio dažnio daliklio ir kalibravimui prismaigsčiau metalinių osciliatorių. Prgramuojant PICą reikia nustatyti, kad osciliatorius yra “HS” ir kad “watchdog timer” bei “powerup timer” išjungti.

frequency counter schematics
Schema spausdinimui.

Tie maži osciliatoriai gamina gana stabilų signalą, išėjimas TTL lygio. Kad pareguliuoti dažnimatį galima keisti kondensatorius prie 10MHz kvarco. Žemiau pateikiami nekalibruoto įrenginio nuskaitymų lentelė.

Quartz Freq readings
12.000000 MHz 12000112 Hz
25.175000 MHz 25175456 Hz
28.322000 MHz 28322656 Hz
80.000 MHz 79999616 Hz

Kažkur pas mane mėtėsi 10MHz metalinis osciliatorius. Būtų įdomu paleisti PICą su išorinių generatorium ir pažiūrėti, gal parodymai būtų tikslesni? Nes dabar užtenka su pirštu pašildyti kvarcą ir dažnis pasikeičia. O gal kas nors perrašytu softą, kad tiktu 5MHz kvarcas? Nes rusiškuose matavimo prietaisuose naudoja super kalibruoti 5MHz kvarcai, kurie prie 20ºC temperatūros išduoda dažni ±1Hz. Ir kaip gražiai jie atrodo.

Programinė įranga (ASM ir HEX).

Ruteris paleistas iš PCMCIA

Darbe mes turime tokį seną ir ganėtinai prastą dauginimo aparatą- Minolta Dialta. Neperseniausiai, nusipirkom printerio modulį jam. Aišku pirkom naudotą, nes ką nors pirkti iš minoltos tiesiogai yra didelė nesamonė- kainos kosmonautiškos. Taigi nutariau tą minoltą padaryti tinkliniu printeriu.

Aišku galima nusipirkti mažiuką hardwarinį print serverį… bet man patinka sunkesnis kelias. Pas mus mėtėsi senas IBM thinkpad notebukas. Toks palaužytas, be hdd ir fd.

Router-print-server

Bet šitas notebukas moka užsikurti iš PCMCIA kortelų. Tai buvo labai įdomu. Ypač žinant, kad aš prie daugybę metų eBay nusipirkau Casio PCMCIA flash kortelių. Tai tokios mažo dydžio, tik 1.8Mb, ATA flash kortelės. Kortelės suformatuotos kaip maži kieti diskai. Įkišau kortelę ir IBM neužsikūrė- tik parodė mįslingą POST kodą. Aš ji dekodavau kaip “nėra boot įrenginio boot bloko” ar panašiai. Kaip įrašyti boot kodą į kortelę? Gerai, kad turėjau IDE-PCMCIA kortelių adapterį. Suformatavau kortelę ir įkėliau Win98 sisteminius failus… ir nieko.

Router-print-server

P daugybės eksperimentų, supratau, kad kortelės “diskas” nepažymėtas kaip aktyvus. WindowsXP nutarė, kad tokie įrenginiai iš viso neverti būti aktyviais. O štai windoze 98 dar labiau įžeidė- fdisk programa pareiškė, kad aktyviu ji tegali pažymėti tik pirmąjį diską. Kad tas programeris, kuris rašė fdisk kodą, apsitriestu. Gerai, kad yra internetas ir ten radau programėlę kuri vadinasi mbrwizard, kuri leido “aktyvuoti” kortelę. Dabar reikia perkelti freesco installą į kortelę. Galima kelti kaip į kietą diską, bet tada programinė įranga netelpa į diską… Pasikonsultavęs su unix guru iš naujienų grupės, aš nusikroviau naujausią dd (rawwrite) versiją kuri WindowsXP terpėje moka dirbti su fiziniais įrenginiais. Aišku buvo labai sunku sukonstruoti tokį užkeikimą:

dd if=image of=\.\Volume{da77677e-928b-11da-99eb-806d6172696f}

🙂

Ir štai, freesco branduolis užsikūrė…

Router-print-server

Viena iš paskutinių problemų buvo root failų sistema. Bet branduolio pranešimuose pastebėjau, kad kortelė matosi kaip /dev/hdc

Taigi failų sistemos problema buvo išspresta:
Router-print-server

Dabar teliko tik sukonfiguruoti print serverį ir tinklą. Ir dabar viskas dirba.

Galis

Vieną dieną užėjo nedidelis “šopingo” priepuolis ir eBay aukcione nusipirkau biški “žvaigždžių” metalo. Tiksliau ne žvaigždžių metalo, nes jis rodos yra Iridis, o kito egzotiško metalo- galio.

Galis, arba moksliškai Gallium, tai metalas, kurio periodinis numeris 31. Galis paprastai naudojamas junginiuose, kaip galio arsenidas. Šis junginys dedamas į šviesos diodus.

Iš visų jo įpatybių, įdomiausia ta, kad jis lydosi prie 30°C. Tiksliau prie 29.7646 °C, o verda prie 2204°C. Tai metalas, turintis plačiausia skystos būklės diapazoną. Bet man domina tas, kad jis lydosi paėmus į ranką. Ir jis rodos nėra toksiškas.

Gallium pellet

Berašant šią žinutę, mano galis ištirpo ir išterliojo maišiuką.

Dabar reikia sugalvoti jam kokį panaudojimą.

Antro lempinio schema

Stiprintuvo schema maždaug tokia:

Schema
Didelė schema spausdinimui

Schema nėra skirta hifi audiofilams. Ji skirta tik patikrinti lempoms. Rezistorių ir kondensatorių nominalai gali ir skirtis, nes iš pradžių aš surinkau stiprintuvą, o tik vėliau pabandžiau nupaišyti schemą.

V1- 12AX7 (tinka 12AU7 ar panaši, kai įėjimo signalas stiprus), V2- 6П14П, V3- VR150 (150V stabilitronas), R12-200K, C2-0.1μF