Elektronika dla Wszystkich 2024 (4).pdf

(14798 KB) Pobierz
Edukacja w EdW dla szkol i uczelni: Wyklad 17 Generatory
.
HIT numeru: Wszystko o USB
nr 4/2024 (339) • kwiecień • www.elportal.pl
Jednoukładowy cyfrowy
odbiornik radiowy FM/AM/SW
PROJEKTY dla elektroników
Przetestuj do czterech serwomechanizmów
PLUS
oddzielnych lub w systemie
Programowany, hybrydowy zasilacz
laboratoryjny ze sterowaniem Wi-Fi, część 2
DIY dla wszystkich
Wyłącznik czasowy
Alarm kuchenny z wykorzystaniem
czujnika gazu MQ2
Wydłużenie żywotności pompy wody
wraz z oszczędnością energii
TUTORIALE
Lutowanie SMD. Porady i wskazówki,
sztuczki i triki
Historia Uniwersalnego Złącza Szeregowego.
Ekspansja USB
Jak działa zasilanie USB-C
Korzystanie z tanich modułów elektronicznych.
Ładowarki USB
Chirurgia obwodowa: Transformatory
i LTspice, część 2
Audio OUT: Przedwzmacniacz mikrofonowy
(do wokodera), część 1
Ekscytacje Maxa: Migające diody LED
i śliniący się inżynierowie
Super Tester
Serwomechanizmów
ISSN 1425-1698 Indeks 33362X
16,90 zł
(w tym 8% VAT)
Największy portal dla elektroników konstruktorów
kits
Najbardziej popularne kity AVT
Poznaj listę
TOP 100
na www.elportal.pl/kityavt
AVT1476
Automatyczny włącznik zmierzchowy
https://sklep.avt.pl/avt1476.html
AVT1327
Mini generator funkcyjny
https://sklep.avt.pl/avt1327.html
AVT5540
Radio FM z RDS
https://sklep.avt.pl/avt5540.html
AVT735
Regulator mocy PWM 10 A
https://sklep.avt.pl/avt735.html
AVT1597/3
Wzmacniacz audio z układem
TDA2050 35 W
https://sklep.avt.pl/wzmacniacz-audio-z-ukladem-
tda2050-zestaw-do-samodzielnego-montazu.html
AVT1066
Miniaturowy zasilacz uniwersalny
z LM317
https://sklep.avt.pl/avt1066.html
AVT1594
Wzmacniacz mocy 2×45 W z STK4182
https://sklep.avt.pl/avt1594.html
AVT1533
Zabezpieczenie akumulatora 12 V przed
rozładowaniem
https://sklep.avt.pl/avt1533.html
AVT1569
Generator akustyczny 20 Hz...20 kHz
https://sklep.avt.pl/avt1569.html
sklep
Pełna oferta na: sklep.avt.pl
obejrzyj filmy na https://www.youtube.com/@serwisAVT
AVT1459
Uniwersalny układ czasowy
https://sklep.avt.pl/avt1459.html
AVT1661
Elektroniczna kostka do gry
https://sklep.avt.pl/avt1661.html
12 wydań w roku
101,40 zł
12 wydań w roku
113,40 zł
12 wydań w roku
89,40 zł
Zaprenumeruj wybrane czasopismo
z rabatem aż 50%!
Promocja wiosenna dotyczy rocznych prenumerat drukowanych czasopism:
• Elektronika dla Wszystkich (12 wydań w roku) • Elektronika Praktyczna (12 wydań w roku) • Młody Technik (12 wydań w roku)
Zamów prenumeratę na www.UlubionyKiosk.pl/prenumerata lub poprzez dokonanie przelewu na konto AVT-Korporacja sp. z o.o.,
ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa, ING BANK ŚLĄSKI 18 1050 1012 1000 0024 3173 1013 (w tytule wpłaty podaj nazwę czasopisma).
Masz opłaconą bieżącą prenumeratę? Już teraz przedłuż ją z rabatem 50%.
Promocja trwa do 31.05.2024 i nie łączy się z innymi promocjami Wydawnictwa AVT.
Koszt wysyłki (list standardowy nierejestrowany) pod wskazany adres w Polsce ponosi wydawnictwo.
kwiecień 2024 • 4 (339)
8
Projekty dla elektroników:
Jednoukładowy cyfrowy odbiornik radiowy FM/AM/SW wg Silicon Labs ......8
Przetestuj do czterech serwomechanizmów oddzielnych
lub w systemie. Super Tester Serwomechanizmów ................................................
18
Programowany, hybrydowy zasilacz laboratoryjny
ze sterowaniem Wi-Fi, część 2........................................................................................ 24
Tutoriale:
Lutowanie SMD. Porady i wskazówki, sztuczki i triki ............................................
39
Wszystko o USB:
*
• Historia Uniwersalnego Złącza Szeregowego. Ekspansja USB ...................... 48
• Jak działa zasilanie USB-C ............................................................................................ 54
• Korzystanie z tanich modułów elektronicznych. Ładowarki USB ................
60
Edukacja w EdW dla szkół i uczelni:
Wykład 17: Generatory sygnału na wzmacniaczach operacyjnych ................. 64
Ekscytacje Maxa:
• Migające diody LED i śliniący się inżynierowie, część 7 .................................... 74
• Sprytne porady i sztuczki cyklu Ekscytacje Maxa dotyczące kodowania .. 77
Chirurgia obwodowa: Transformatory i LTspice, część 2 ..................................... 78
Audio OUT: Przedwzmacniacz mikrofonowy (do wokodera), część 1 ............ 82
r
DIY dla wszystkich:
Wydłużenie żywotności pompy wody wraz z oszczędnością energii ..............
85
Alarm kuchenny z wykorzystaniem czujnika gazu MQ2 ...................................... 87
Wyłącznik czasowy .............................................................................................................
89
PCBWay zmontuje Twoje płytki drukowane.............................................................
36
ä
DIY
PLUS
16-kanałowy sterownik serwomechanizmów RC z interfejsem I²C ...............
91
Sterowanie silnikiem DC za pomocą joysticka .........................................................
91
è
Rubryki stałe:
Prenumerata .............................................................................................................................3
Od wydawcy ..............................................................................................................................5
Poczta...........................................................................................................................................6
4
Elektronika dla Wszystkich 4/2024
www.elportal.pl
Od wydawcy
A za miesiąc
w majowym EdW
Komputery analogowe
jak historia koło zatacza
Temat wykładu w tym wydaniu EdW, dotyczącego generatorów na bazie wzmacniaczy
operacyjnych, pobudził mnie do wspomnień i refleksji historycznej. Termin „wzmacniacz
operacyjny” pojawił się w latach czterdziestych minionego wieku w związku z pracami nad
komputerami analogowymi na lampach elektronowych. Powstała wówczas koncepcja wzmac-
niacza, który poprzez podłączenie odpowiednich elementów zewnętrznych może wykonywać
operacje algebraiczne oraz całkowanie i różniczkowanie.
Pojęcie komputer analogowy w szerokim znaczeniu można wywodzić od czasów starożyt-
nych Greków, gdy nie było jeszcze elektroniki, ale zmyślne konstrukcje mechaniczne potrafiły
nawet symulować ruchy planet, księżyca i słońca. Swego rodzaju mechanicznym komputerem
analogowym był też suwak logarytmiczny, znany od czasów Newtona, z którym jeszcze 50 lat
temu nie rozstawał się żaden inżynier. Jednak dopiero elektronika, najpierw lampowa, a potem
tranzystorowa, otworzyła drogę do rozwoju komputerów rozwiązujących równania różniczkowe
z zastosowaniem wzmacniaczy operacyjnych całkujących i różniczkujących bez przetwarzania
wielkości analogowych w zera i jedynki.
W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych możliwości obliczeniowe komputerów cyfrowych
były zbyt skromne dla ich efektywnego zastosowania do wielu obliczeń naukowych, opartych
na rozwiązywaniu równań różniczkowych. Szczególnie w krajach rozwijających atomistykę
(USA, Francja, Wielka Brytania, ZSRR) powstawały coraz doskonalsze konstrukcje kompute-
rów analogowych, w których w czasie rzeczywistym, poprzez odpowiednią obróbkę przebiegu
analogowego uzyskiwano rozwiązania zagadnień, na które ówczesne komputery cyfrowe
potrzebowałyby kilkudziesięciu godzin.
Zaskakująco wysoki poziom osiągnięto w tej dziedzinie w Polsce, a ściślej w Wojskowej
Akademii Technicznej. Komendant WAT, generał Sylwester Kaliski, realizował ambitne
prace naukowe w zakresie fuzji termojądrowej metodą „fokus plazma”, których teoria opiera
się na rozwiązaniach nieliniowych równań matematyki fizycznej, nie mających rozwiązań
analitycznych. Do rozwiązywania tych równań doskonale nadają się komputery analogowe,
dlatego świetny zespół konstruktorów, pod kierownictwem charyzmatycznego pułkownika
Józefa Kapicy, tworzył w WAT nowoczesne wersje tych komputerów. Epizodycznie brałem
udział w pracach tego zespołu.
W roku 1967, opromieniony lokalną sławą twórcy pierwszego w kraju pulsometru tran-
zystorowego EKG, zostałem zaproszony przez pułkownika Kapicę do jego zespołu. Moje
zadanie dotyczyło opracowania układu serwomechanizmu do wstępnych nastaw potencjo-
metrów wieloobrotowych. Otóż komputer analogowy miał ze sto, albo i więcej precyzyjnych
potencjometrów wieloobrotowych, których nastawy określały parametry początkowe okre-
ślonego zadania. Pulpit sterowniczy z setkami gałek nie robił najlepszego wrażenia. Lepszym
rozwiązaniem było nastawianie tych potencjometrów za pomocą podłączanego do nich kolejno
jednego serwomechanizmu – zamiast setek gałek była tylko jedna. Skonstruowałem prototyp
takiego serwomechanizmu na tranzystorach germanowych, które silnie zmieniały parametry
w funkcji temperatury i pierwsza demonstracja działania prototypu obnażyła ten feler. Absolutnie
charyzmatyczny pułkownik Kapica ocenił krótko moją konstrukcję: „to całkiem dobrze działa,
a teraz weź tę płytkę i wyrzuć ją w krówskie gówno”. To była niezła szkoła. Dopiero zastoso-
wanie wzmacniacza operacyjnego (prototyp wykonany w Instytucie Tele-Radiotechnicznym
w technologii hybrydowej, bo wzmacniacz μA 741 miał się pojawić w USA dopiero za rok) dało
konstrukcję o zadowalającym działaniu.
Trzeba jednak zauważyć, że dokładność rozwiązań otrzymywanych przy użyciu kompute-
rów analogowych pozostawia wiele do życzenia. Błędy sięgają kilku do kilkunastu procent,
dlatego z czasem, gdy zdolności obliczeniowe komputerów cyfrowych wzrosły o kilka rzę-
dów wielkości, zaniechano prac nad komputerami analogowymi. Okazuje się, że nie na zawsze.
W ostatnich latach pojawiło się zainteresowanie procesorami analogowymi do wspomagania
sztucznej inteligencji. Pracuje nad tym firma Mythic i IBM.
Okazuje się, że w rozwiązaniach zagadnień metodą iteracyjnego zbliżania się do zbieżnego wy-
niku, można znakomicie przyspieszać rozwiązywanie, jeśli proces iteracji rozpoczyna się od do-
brze „odgadniętego” rozwiązania. Zatem przebieg rozwiązania jest dwuetapowy – najpierw
komputer analogowy znajduje rozwiązanie z błędem kilku do kilkunastu procent, które staje się
„odgadniętym” rozwiązaniem początkowym dla procesu iteracyjnego wykonywanego w drugim
etapie przez komputer cyfrowy. W jakimś sensie można powiedzieć, że historia zatoczyła koło.
Wiesław Marciniak
Elektronika dla Wszystkich 4/2024
Cyfrowy przedwzmacniacz z ekranem
dotykowym i zdalnym sterowaniem,
część 1
Przedwzmacniacz łączy w sobie
najlepsze cechy techniki cyfrowej
i analogowej, a więc cyfrowe
sterowanie z intuicyjnym interfejsem
wykorzystującym ekran dotykowy,
możliwość zapisywania własnych
ustawień, zdalne sterowanie, a także
niski poziom szumów i zniekształceń
obwodów analogowych. Zastosowano
klasyczne obwody regulacji
głośności i tonów ze wzmacniaczami
operacyjnymi wysokiej jakości
i potencjometrami cyfrowymi.
Autotransformatorowy regulator
napięcia sieciowego
To urządzenie (variac) zostało
zbudowane w celu uzyskania stabili-
zowanego źródła zasilania 115 V AC,
ale można je łatwo dostosować do za-
pewnienia stabilizowanego napięcia
220…240 V AC do zasilania dowol-
nego sprzętu sieciowego, na przykład
starych urządzeń lampowych wymaga-
jących zasilania z sieci 220 V.
Sterowany napięciem filtr syntezatora
24 dB/okt. z użyciem fotosyntezatorów
Prosty układ przestrajanego filtru,
niewymagającego użycia żadnych
specjalnych układów scalonych, a je-
dynie dwóch zwykłych wzmacniaczy
operacyjnych, które mogą być zasilane
z pojedynczego źródła 5 V. Pomimo
swej prostoty filtr oferuje bardzo
niskie zniekształcenia (THD < 0,01%),
przetwarzanie sygnałów o dużej
amplitudzie i szeroki zakres dynamiki
(> 90 dB).
Tester kabli USB
Gdy masz szufladę pełną kabli USB,
a część z nich nie działa prawidłowo,
to używanie tych kabli staje się frustru-
jące. To urządzenie pozwoli Ci zaprowa-
dzić porządek w tej sprawie.
Plus kolejna porcja intrygujących
projektów DIY.
Plus wiele artykułów w Twoich ulubio-
nych cyklach Tutoriali.
W kioskach
od 30 kwietnia
www.elportal.pl
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin