A rádiótechnika évkönyve 2015

Citation preview

~reI

i

elektronika

Telefon: (82) 554-800

@)aníCD www.anico.hu

www.radioamatorwebshop.eu

RH

sávvevők

Napelemek

chipKlyTM

,

Multiméterek, oszcilloszkópok, tápegységek, jel-és spektrumanalizátorok . • • A több mint 80 éve alapított Rohde & Schwarz világszerte vezető szerepet tölt De a méréstechnika, a műsorszórás, a védett kommunikáció, valamint a rádiómonitoring éshelymeghatározás teriiletén. Veliink a jövő technológiáját fejlesztheti! Ismerje meg Value Instruments kínálatunkat! látogassan el a www.rohde-schwarz.com/value oldalra.

Multiméterek és számlálók

Spektrumanalizátorok

Funkció- és jelgenerátorok

Oszcilloszkópok

I:

.-

~-

~

V

-

•• • • • •

I

Tápegységek

;-.,...-. - ,-.

," .

••••••

I a l

~

ROHDE&SCHWARZ

J

,

,

A

RADIOTECHNIKA ,

..

EVKONYVE 2015

Szerkesztette:

Tartalomjegyzék

Békei Ferenc főszerkesztő Előszó . . . , .. A Magyar Királyi Honvédség R/14 rádióállomása Mélységi fémkeresők , . . . . . . . . . .

okI. ,ill. üzemmérnök, HASKU

írták:

Boló, B. Dén" ló,közlési Ie

TeKercs 1

®

Modulált

Optikai és f vagy akuszllkus kl}elzés

NF genetátof

b)

3. ábra áramkörtechnika tekintetében még egyidejüek voltunk a világtendeneiákkal. Ezek a korai berendezések meglehetöscn ormótlanok voltak, elcktroncsöveket használtak nehéz telepckkcl, melyek nem tartonak sokáig, de kikövczték az utat a mai megoldások létrejöttéhez. A félvezető technika ugyan forradalmasitotta a fémkeresők felépítését. a címbéli keresési elv elméletí háttere vajmi keveset villtozott. Az ilyen típusu mélykercsök az induktív kiegyenlítés ( Induetion 8alance) elvét alkalmazzák. Mliködéslik megértéséhez tekintsük a 3. ábrát! Az Ilyen kompenzációs elvszerint dolgozó gép jellemzője az egymásrn merőleges sikÍl kél tekeres, melyek közül az egyik az adó, a másik a vevő tekercs. Mivel elen két "keretantenna" egymáshoz képest 90 fokban van felszerelve, a kettő között minimális a csatolás, így az adótekercs a vevőtekercsben nem indukál feszültséget a kölcsönhatásban nem álló erőtéren keresztül. Amikor bercndezésünket a fóld felé közelítjük, a talajhatás [I] a két antenna térerősség-el­ oszlására hatással van, és némi torzulást okoz az elméleti egyen~ulyt illető­ en. Azonban ez a hatás kompenzálható pl. a vevőantenna szöghelyzetének kismértékű módositasával, biztosítandó a nulla. vagy minimális veti jel. Amikor ez a mágneses mező, amely behatol a fóldfelszín ahi is, fémtárggyal találkozik, az abban - az elózö szakaszban megismertek szerinI - öT\'ényáramol hoz létre. Ez utóbbi szmtén létrehoz mágneses mezőt (szekunder mező). Az eredmény: az erővonal egyensÍlly megbomlik. a csatolás megnő az adó és vevőan tenna között, és a vevőben jelfeldolgozás után - hangjelzés tudalja a lalálalot.

14

Ajelenséget a keretantennas vevők­ kel dolgozók jól ismerik. Mig a szabad~ ban jól tudnak az antcnnával irányítani, addig a szobában nagyon tompa a minimum, sót gyakran több mimmum is van az épületben levő fémtárgyak mágneses tere folytán. Ismét hangsúlyoznunk kell azonban. hogy noha a fenti működési magyarázat az általánosan ismert, a fizikai elveket ismenető feJczelünkbcn rnmulaUunk arra. hogy a vevő hasznosjel-feldolgozása azért ennél összetettebb procedúral Jelent. A mélységérzékenyseg több tényezőtől rugg: e!sösor· ban az adó-vevőtekcresck elválasztási távolságától, az adófokozat teljesítményétől, valamint a vevő érzékenységétől. A talaj ásványi anyag tartalma szintén hatással van az érzékenységre, és a behatolási mélységre. Megjegyezzük, hogya kisebb szeparációs távolság (az adó-és vevőlekercsek távolsága), es kisebb keretantenna megnöveli berendezésünk kisebb lárgyakra vonatkozó érzékenységét Jelentős tényező lehet még - mint azt láttuk - az alkalmazott keresési frekvencia is. Meg kell említenünk, hogy aL IB elv legkézenfekvőbb megoldása a kiegyenlített Wheatstone-híd lenne. Két önindukciós tekercs hídba kapcsolva ugyanúgy kiegyenlithető, ha egymásra merőlegesen nyernek elhelyezést. Az elv megfelelne igénycmknek. de a gyakorlatban mégsem terjedt el, mert - lévén kiegyensúlyozott hídról van sz6 - kényes az alkalrés2ek szimmetriájara. türésére, és kezelési kcnyelmellenségei is vannak. Ennek ellenére az elv módosított változatával (Maxwcl~hid) egy későbbi alkalommal foglalkozni szándékozunk.

2.2. Aramköri megoldások

Az elv gyakorlati bemutatására az {lj-ben is próbát teltünk, de az 011 alkalmazott félvezetők beszerzcSI nehez· ségei miatl az utánépiteni szándékozók elakadtak. Ebben a fejezetben igyekeztünk 87 ilyen nehézséget elkerülni. s a kezdő és haladó hobbistáknak is "cmcszlhetöbb" kapcsohislechnikát tudunk ajánIam, bár ez nem feltétlenül Jelent egyszeru megvalósítást, hiszen az egész lémakör azért elég összetett. A klasszikus .,kétdobozos" mélykeresők emblematikus gyári reprezentánsai a Fisher Research Laboratory (USA) GEMINI III fantázianevü berendezése [I], valamint a Whitcs TM 808-a gépe. A ket mélykcreso szolgáltatásaiban is eltérő, ami persze különböző áramkörl felépítéSI is jelent. Az előbbiek közül a GEMINI valóban két dobozt alkalmaz (benne a különálló áramkörökkel) a már vázolt mechanikai elrendezésben. míg a TM 808 csak tekercsclrendezésében adja a mélykeresökre jellemző speciális kialakítást. Bárhogy is van, áramkörileg adó-vevő elektronikai részegységekre (T/R elv) kell gondolnunk, II megannyi megvalósítási Ichctőségeivel együn. Amatőr építési lehetőségeket tekintve két irányvonalat figyelhetúnk meg: az ad6egység lehet modulálatlan vivőt sugárzó, vagy modulált jelet adó. (Ez persze igaz lehel a professzionális gépeknél is.) Ennek megfelelöcn a vevöcgység kialakítása lehet egyszerubb, s igen bonyolull felépítésü is. Elsőnek cgy, az előbb említett modulálatlan adót, s párjaként - "egyenes vevőt" használó egyszeru mélykeresöl mUlaRT ÉK '15

aj ADÓ

R 220.

C'"

T

10 100 n

C,

"', R' C," '" 2N3904" ---"~"-'-t----I~------~~ .ev 10 100 n

R'

cl 100 n

L

K

bJ VEVO

R5100

K

RO

L"

lk'e.

. ",

R'

R

'00'

R3 1k5

'70

I.

'i>t! ,,-,

100 n

C,

.7nl~~T2

R2

, 'R '-H".......f{.) R8

2x1N914 O,

;;

"

C7

"" ,

R7

470

R 10

~~~----"------"~'~'-!-c~~c----->---~----~~ ~7 .,,7 "7n

3x2N3904

_L

4. ábra tunk be. Nézzük a 4. ábnit! Az "a" részletrajzon az adórokozatot láthatiuk,

amelyik tényleg egyszeruségével túnik ki. Az egyetlen tranzisztor

áromkőn

kömyezetével Colpins oszcillalort al· kOI, melynek frekvenciájá! a keresőIe­ keres, valamint a C2, és a e3 határozzak meg. Ez utóbbiak - tekercs méreteitől fUggöcn - 10 ... 100 nF közötti énékúck lehetnek ahhoz, hogy az üzemi frekvenciát 35 ... 50 kHz köze állithas-

suk. A

keresőtekercset

egy 300 x300

mm-cs rakcretre készithetjük, amelyre

20 menetet tekercseljünk 00,4 ... 0,5 CUZ huzalból. A fejelkészítési metódus leirásait az [J]-ben olvashatiuk. A tekercset vonjuk be időjárás elleni védelemmel, pl. legegyszerubb esetben szigetelő szalaggal. Megjegyezzük, hogy kevesebb menetszám, illetve kisebb geometrüijú tekercs magasabb rrekveneiás működést eredményez, ami lehet szabadon választható, csak az előbb említett működési határt tartsuk be. Az ábra "b" részlete a vevő elvi kapcsolási rajza. Az "egyenes vevő" rendszerű elektronikánk egy egyszerű kéttranzisztoros RF erösitőt, valamint a bemeneten egy elválasztó emitterkövetöt tartalmaz. A vett RF jel az emitterkövetö után jut az érdemi erösítő fokozatok bemenetére. A T2-es tranzisztoros fokozat erősí tését - s így nz egész egységét is a P potenciométerrcl állíthatjuk. A mélykereső vevő esetében RT ÉK "15

mindig felvetődik a kérdés, hogy mekkora erösités szükséges? Természetesen ez is több tényezőtől fUgg, s az adott kapcsoláshoz választott értékeket tapasztalati úton, illetve a gyári berendezések elemzése utan adjuk meg. Az erősítés maximális mértékét a készülék stabilitása és a tekercsek közötti teljesen nem lenullázható csatolás, illetve a szerkezeti elemeken keletkező otTsletjel nagysága korláto7.za. Jelen esetben a rendszer összerösitése méréscink alapján - 670, a szabályozó potenciométer állásától fUggöcn_ Az RF egység kimenele egy feszühségkétszerező tipusú diódás egyenirányító fokozatra csatlakozik, ahol mcgtörténik az RF jel egyenirányilása, melynek eredményeként kapott DC feszűltséget M műszer­ rel indikáljuk. Az előbbi bemUlnlásból kitűnik, hogy müszerünknck akusztikus kijelzése nines, hiszen modulál6jelünk sem volt az adófokozatnál, s a rendszer az ultrahang tartományban dolgozik. A kis elektronikus egységet megépíthetjük egy kb. 50x75 mm--cs variapanc1ra. Beültetés során az alkatrészek lábait a lehető legrövidebben rOTT8sszuk a panelhez, valamint a bemeneti alkatrészeket a legtávolabb pozícionáljuk a kimeneti alkatrészektől! Az indikáló müszer bármi lyen Deprez rendszerű lehet, érzékenysége 50 }lA-töl J mA-ig terjedhet. Az erzékenyebb módozatnál R I O

énékét kb. 10 kohm-ra kell növeln i. A vevő tekeres kialakítása az adóéhoz hasonló, a pontos méretegyezőség nem kritikus, de az rontos, hogy mindkel1öt ugyanazon rrekvenciára kell hangolni. A mechanikai konstrukciót illetőcn egy közös irányadó megoldási vázlatot adunk valamennyi bemutatott áramkö· runkhöz, melyet egy k6sőbbi fejezetnél ismenetünk. A folytatásban továbblépünk a s201gáltatások tekintetében, s a [3] szerinti forrás átdolgozásával egy már akusztikus kijelzésre is képes - de már bonyolultabb felépítésű berendezést mutatunk be. Amint majd látjuk amolyan ..kirakós játéknak" lehetünk részesei . mert áramköri részmegoldásokat mutatunk be. melyeket aztán ki-ki igényeinek megrelelöcn füzhet össze egy készülékJcé. Természetesen egy alapverzióból indulunk.. s a variánsokat ehhez képest ismertetjük. A működési frekvencia vonatkozásaban a választásunk az alacsony tartományba esett, némileg hasonlatosan il már említett Whites TM-80S-as gépéhez. Ez utóbbi üzemi frekvenciája 6,5925 kHz, amely természetesen kvarcvezércit pontosságú. A kvarcvezérlést megtartva, amatőr építésű keresőnk 6,25 kHz rrekvencián működik.

A részleteket az 5. á b rá n láthatjuk. Az elvi rajz együn ábrázolja az adó és vevöegységel. sőt ez a két rész közös áramköri lapon is elhelyezk.edhet. Az adófokozal központi eleme az integrált áramkörös relépítésű (IC2a-c) kvarcoszcillátor, ahol a rezgökvarc 100 kHz-es. Az oszcillátor kapcsolás ,,klasszikusnak" tekinthetö (páratlan számú inverter szükséges), némi magyarázatra az RIS, C6 szerepe szolgál. Kisfrekvenciás kvareoknál (s ilyen szempontból a mienk határeset) gyakori az ún. felhangmüködés, amikor az alapfrekvencia többszörösén (tipikusan a háromszorosán) indul meg a rezgés. Ez ellen úgy tudunk védekezni, hogya hurok késleltetési idejét annyira megnöveljük, hogy a háromszoros frekvencián már ne tudjon rezegni. Elvi rajzunkon erre a célra szolgál az előbb emlitett RC tag. (Megjegyezzük, hogy gyakorta a harccal sorba kötött ellenállással csökkentik a relhangveszélyt.) Esetünkben a kipróbált kvarcoknál nem volt szükség késleltetés alkalmazására. Az oszcillátorjel egy elválasztó rokozaton (IC2d) keresztül jut IC3 frek· venciaoszt6ra, amelynek Q4 kimenetén áll rendelkezésre a 6,25 kHz-es rrck15

80136

2xlN4148

."

"

lN4148

." '" "

RW

~

H

R20

,k>

r--------------,

: CD4040

...

U~

• >

•

~.

7812

G8

'"

•

~

"Ok

_

'"

•

, +tUr" : 16 ·~l ,I

ICS 741

oz Cg •

C12 ..

(\+11

100n l000u

'...

0

~

CT

08

:

2 x B0243C

,: ,I 13

2

Q9~

R

U",.

11

'~CL

F

"

g

I :

'

,,

i ,

______ ~_ ~~ __.~~J "

80243 ....

TI-h&z

-

,"

E~ 5. ábra

... encia. Az osztó Q7 kimenetét is használjuk. dc az mar az akusztikus kijelzés célját szolgálja. A bináris osztÓt kő ... etö IC2 maradék kapui (IC2e-f)gondoskodnuk az adÓtekercset meghajtó hidkapcsolás ellenfá.zisÚ meghajtásár6l. Az adókeret hídkapesolású meghajtása nagyteljesítményű adójeJet generál a keresőtckeresbcn. A vevöfokozatok most már integrált árnmkőrős ki"'Üelű­ ek, csupán a HF ... égfokozatban alkalmaztunk tranzisztorokat. A "vevödobez" C l-el kihangoltjelét IC l a-b efÓsítik a közölt adatokkal kb. lOOO-szercsére. A teljeserösítés Pl segitségével szabalyozható. Ez utóbbi alkutelem fémkeresőnk .. Érzékenység" kezelöszerve.

16

Az erösítőket egy IC-s csúesdeteklor követi (ICI c), melynek kimenetén már megvalósítható a műszeres kijelzés. (Megjegyezzük, hogy ez a fokozat kiváltható egy közönséges diódás egyenirányító fokolattaI. de méréscink szerint a vázolt megoldással nagyobb érzékenység érhető el.) A műszeres kijelzés "fLirgcségc" összhangba hozható a keresőző személy "söprési" temp6jával, nevezetesen egy soros RC állítható időállandójú lag (P2. C2) beiktatásával. Berendezésünkön ezt a kezel6szervet (P2) "Reakeiósebcsség"-nek hívhatjuk. Ajelút utolsó fokozata egy komparátor áramkör. amelynek refereneiáját P3, P4 potenciomételTel állíthatjuk. Ez

a hasLnálatban aztjelenti, hogy beál1íthatjuk, hogy milyen "erös" jeInél szólaljon mcg akusztikus kijelzőnk. A kéttranzisztoros HF végfokoL8tunk .. kapuzott" működésű. A bináris osztó (lCJ) Q7 kimeneteröl a 781 Hz-esjel a DJ elválasztó diódán keresztül jut a végfokozlIt bcmenetére. A T I tmnzisztor viszont bázisfeszültséget csak a komparátor pozitív táprn billenése után kap. így a hang mcgszólalása annak működési állapotához van kötve. Készülékűnk tápel1átása már 12 V-ról biztosítható, de a nagyobb stabilitás érdekében 12 V-os stabilizátort hasLnalunk, s ekkor 15 ... 18 V betaplálandó feszültség szükséges. A fóldszimmetrikus ±6 V-os tápfeszültséget

RT ÉK'15

pedig az IC5 állítja elő a szokásos megoldásban.

2.3. Kivitelezési lehetőségek Miként jeleztük is, áramkőrünk több ponton ~ az építő szándékától ftiggő módon - variálható, [gy konkrct gyárlási dokumentációt ehhez a tipushoz nem mellékelünk, de kisér1ctczéscink tapasztalatait közreadjuk. Az adófokozatnál a HAM-bazárban (is) beszerezhető kvarcokból kétfélé! is kipróháltunk. A 100 kHz-es típus a rajz szerint müködölt, s hasonlóan a 32 kHz-es is, esak ez utóbbi esetben a bináris osztó Q2 (8 kHz-es), vagy a Q3 (4 kHz-es) kimenetejöhet sz6ba meghajtó jelként, a HF vezerlőjelet pedig a Q6 (500 Hz-es) vagy a Q7 (250 Hz-es) kimenetről vehetjük. Ez ut6bbi lehet pl. kéthangú kivitelezés is. Az S.b ábra ezt a megoldást mutatja be az eredeti 100 kJ-Iz-es kvarchoz választva az osztó kimeneteit. Ez utóbbi esetben a részletrajzon lálható módon a CD4040-es bináris osztÓt alkalmaztuk. Oszcilh'ttor IC-nek haszllálhatjuk a CD4049-es típust is, ami persze nem lábkompatibilis a rajzon látható CD4069-eel. Az adóvégfokozatunk eredendően - mint láttuk hídkapcsolásu. de kisebb teljesítményigény esetcn alkalmazhatjuk az S.e ábra megoldását is. A vevöresznél az integrált áramkörös csúcsdctckton egyetlen "sima" diódával is kiválthatjuk. Ekkor a diódát tegyük R5 helyére, s P2-t a dióda szabadon levő végéhez kössük! Az egyenfeszültség P2. C2 .. időállandÓval" áll elő,

amelyet .. M" müszer mér. Mivel a felhasznált Deprez müszertípusa igen különbö7ö lehet, s a P2 egyúttal ennek előtét-ellenállást is jelenli. ez utóbbi értéke biztosan változtatásra szorul a rajzi adathoz képest. Ugyancsak érdemes kíserletezni C3 ertékével, mivel a detektált - most már egyenfeszültségü jel változásait csatolja a komparátorhoz. Ezt a jclváltozási sebességet kell összhangba hozni C2 kisülésével, amit a műszer biztosÍ!. Tudniillik "motion" üzemről van szó, s C2-nek "készen kell állnia" a helyben közeli következő találalhoz. Az adó-vevő tekercseknek javasolt induktivitás énéke 10... 12 mH. ami 0 0,4 mm-es CuZ huzalból készüljön. A tekercselés i kcrct kb. 280x280 mm, s ekkor a jelzett induktivitáshoz kb. 110-120 menet szükséges. Ezl az induktivitást kell CI, C7 segítségével a kereső frekvenciára kihangolni. Mivel az így kapon rezgőkörök Q-ja meglehelősen rossz (a méretek és énékek miatt törvényszerűen), a kihangolás némi türelmet és ügyességet kíván. Megjegyezzük. hogy az adó-vevő tckercspár készülhet hagyományos kör alakúra is. Ez utóbbi megoldást láthatjuk az eredeti orosz kiviteh mutató fényképen is (I. kép). Amennyiben a hídkapcsolású adó vegfokoZ3tban a soros rezgőköri megoldást választjuk, úgy feltétlenül óvatosan járjunk el. men az adótekercsen 150 ... 200 V effektív (!) énékü feszültség van jelen! Pontos ellenütemü vezérlés eselen (miként esetünkben is) C7 el is hagyható, de akkor ilyen "veszélyes" nagyságú feszültségről nem beszélhetünk.

6.a ábra

6.b ábra

6.c ábra

6.d ábra

t kép RT ÉK '15

Mivel az adó végfokozat tekintetében adtuk a legtöbb variálási lehetősé­ get, azok eredményeit is bemutatj uk a 6. áhrán . Az áhra "a" oszcillogramja az elvi rajzunk "c". félhidas kivitelének működéset mutatja. Ebben az esetben a fokozat áramfelvétele 10... 12 mA volt, s a látható jelalakot regisztráltuk az ad6tckercsen. A ,.b" felvétel már a teljes hidas meghajtásl mutatja, de -tekin-

17

.. v R"

~V

lM324

~,

R" R43U

R3120k

, r ,,," ,,, ,,

200

R1240k

, .,

.,,, Rn

D'

'"

m

Ch

R"

.. v

C,

•

no"

R"

2 x 0311

20'

.,., "

,,

"

Cll 3300

, - ""

10 ICl e

•

• ,.,R'

C3

--

2xKT315 !C2.4049 (KT561 LN2)

R22470k

."

14520(K561IE10)

,

~

.. v

" , EN , R" ~V

3 CC, 00

0' 0' 0'

,,•

32kHl

'"

Re LM7812

.=...

GND

1SV

2.o.a kHz

."

""

R", H"

" 4049 . A végleges kivitelezes persze - a helyi adottságoktól fUggöen - sokféle lehet, de néhányalapszabálynak mindenképpen eleget kell tennünk. A kétdobozos rendszerű berendezéseknél a legfonlo-

13.1 ábra sabb a kivitelezési ismérv, hogy az adóés vevőtekercsck közön a csatolás minimális legyen, alapeselben középsikjaik egymással pontosan 90 fokos szö-

14. ábra 21

nális kivitele (2, kép) bemutatandó a megvalósitási végleteket.

3. A Silver Star mint mélységi kereső

15, ábra

get zárjanak be, de ettől elte rő elrendezesek is lehetségesek (lásd pl. a Magnum kereső "Brutus" fej ct, ahol nem merőlegesek). Ezt a szögertéket elektronikai megoldástól függően - állíthatóan kell kialakítani, vagy elégséges az elektronika élesztésekor egyszer "belőni", majd rögzíteni (lásd pl.: Silver Star). A 16. ábrán az előbbi feltétel vázlatát láthatjuk. míg a 17. ábrán már konkretabb kivitelezési javaslatot tekinthetünk meg. A tartórúd anyagát tekintve nem egységes a nézőpont még a gyartók körében sem. A már emlitett GEM INI III pl. alumínium profil! használ a két doboz felrögzitésére (I]. s a TM-808-as is fé!llvázas kivitelű. Más források viszont kimondott:ln tiltják a fém alkatelernek használatat. Jelen esetben mi is gyalult faprofilt használtunk, illetve javaslunk az ábra szerinti elrendezésben. A keresőkeret rajzi adatai tennészelesen csak tájékoztató jellegűek. tag teret adva a kíserletezésnek is. A fejbe

16. ábra

22

ágyazott tekercsek helye készülhet horonymarással, vagy "szendvics kiképzésseI". Mindkettőre [1 l-ben részletes technológiát mutattunk be, melyet itt nem ismétlünk meg. A két fej közötti ún. szeparációs távolságot (az ábrán d) szándékosan nem méreteztük be, mert annak megválasztási szempontjairól e l őző fejezeteinkben szóltunk. Altalánosságban azért elmondhatjuk, hogy ez a távolság (bár elvileg tetszőleges lehet), hordozható mélykeresök eseteben 600 ... 900 mm kÖzöHjavaslott. A GEM INI III e szempontbó! is kilóg a sorból a maga 1100 lrun-es szeparációs távolságával. Rajzunkon azt az általánosnak tekin th ető megoldást láthatjuk, mikor az adófej (doboz) a then rögzített, s állíthatási lehetőség a vevőfejnél van. Tennészelesen nincs akadálya (s ismeretes is) a fordított felállásnak, mikor az adófejnél lehetséges a jelkiegyenlités. A rajzunkon szintén nem ábrázoltuk a hordfogantyú megoldását. Ezt egyrészt az indokolja, hogy számtalan megoldás elképzelhető, másrészt a hordozó személy magasságától is fugg. Ez utóbbi kitélelünk arra vonatkozik, hogy a mélykeresők munkamagasságát ugy cé l szerű megválaszlaní , hogy az a talajtól 25 ... 30 cm-re legyen. s czt kell figyelembe venn i a felhasználó magasságával összevetve. Nem tartjuk szerencsés megoldásnak a hordszíjas kiviteIt (pl. a GEM INI III alkalmazza) a nehézkes stabilan tllrtás miatt. További kivitelezési részleteket a Silver Star mélykereső megépítésénél ismertetünk. VégezefÜl iti ujból utalunk az l. képre, amely az amatőr megjelenés "rút kiskacsája", s álljon itt a TM-808-as gép elegáns, professzio-

Az [ll-ben már ismertetett Silver Star fcmkereső nagyon sokoldalunak bizonyult, és főleg a hadtörténeti kutatásokkaI foglalkozók körében igen népszerű, ugyanis a mindössze 200 mm átmérőjű keresőfeje ellenére is jó a mélységérl.ékenysége és az alacsony működési frekvencia miatt jól reagál II nagyobb tárgyakra. Ez még az eleve érzékeny felépítésnek és a non-motion műkődés­ módnak is köszönhető. Utóbbi a mélykeresőkre jellemző, mert mélyebben levő tárgyaknak a felszínen nagyobb felületen érzékelhető, vagyis lengetcs/haladás közben viszonylag lassan változó válaszjeIét is jól reldolgozza. A SilverStar induktív híd tipusú keresöfejet igényel. A több száz utánépítés, több kcresőfej-konstrukció kipróbálásával szerzett tapasztalat alapján a koncentrikus, az Omega és a DD elrendezésü keresőfejekkel egyaránt jól működik, de a two-box megoldást nem próbálta ki senki. Pedig a Si lver Star minden áramköri változtatás nélkül is alkalmas two-box rendszerű mélységi fémkeresönek, mindössze a megfelelő szondával kell ellátni. A 10vábbiakban egy, ezzel aszondával felszerelt módosított verziót mutatunk be, ami egyrészt a még nagyobb mélység elérését célozza, másrészt új clcmekkcl gazdagítja az eredeli konstrukciót, miközben ugyanúgy használható marad kézi keresőként is. A Silver Star szinkrondemodulátorral és hangolóautomatával van felszerelve, ami nemcsak a használatát, hanem a mélységi szonda elkés7ítését és

17. ábra RTÉK '15

18.8 ábra

18.b ábra

18.c ábra

RT ÉK '15

beállítását is leegyszerűsíti. Míg a hagyományos two-box fémkeresök csak a válaszjel amplitúdóját veszik figyelembe, a Si lver Star a fázishelyzetét is. Mint említettük, a fémtárgyak válaszjele minden esetben tartalmaz az adójeire merőleges komponenst is, ami annál nagyobb arányú, minél alacsonyabb a frekvencia, illetve ehhez képest a tárgy "vezetöképessége". A Silver Star a maga viszonylag alacsony, 4,74 kH z-ével ez61 is alkalmas mélykeresönek. Amennyiben a demodu láció fázisszögét az adójeire merőlegesen választjuk meg, műszeriink csak ezt a komponenst érzékeli. Ennek amplirudója ugyan kisebb, mint a teljes válaszjelé, mégis nagyobb érzékenységet érhefÜnk el vele, mivel ezt kifejezetten a fémek ,.állítják e l ő" az örvényáramok révén, magában a müszerben alig keletkezik. Az adó által a vevő te k ercsben közvetlenü l indukáltjel a O... J80 fokos lengclycnjeJentkezik és ezáltal erre merőleges dcmoduláei6 (mimavételezés) esetén kiesik, és ennek a mozgatás, dcfonnáeió révén való változása is. A fémkereső így elvileg nem, gyakorlatilag lényegesen kevésbé lesz érzékeny a tekercsek egymáshoz viszonyított helyzetének megváltozasara. vagyis kiküszöböli a two-box rendszer egyik legnagyobb hátrányát. A kereSöszondát tehát nem kell külön precIzen kinullázva bcállítgatni és annyira óvatosan kezelni sem. Elég, ha a két tekercs közötti csatolás nem lepi túl azt a határénéket, aminél már túlvezérlödik a bemeneti erösítö, ugyan úgy mint az eredeti, koncentrikus keresöfejnél. A meTÖleges fáz isszöget a Silver Star már eleve meg l evő Ground

gombjával állíthatjuk be, az ofTszetjel kinullázását a hangol6-automala végzi. Az induktív hidas kere$Öszonda a szokásos vízszintes és ftiggőleges tekercsbő l

áll .

A működés alapelve ugyanaz, mint a DD vagy koncentrikus IB kercsöfejeknél, azonban lényeges különbségek vannak. A nagyobb tekeresátmérö jobb távolsági érzékelést tesz lehetövé, azonban a tekercsek távolsága ugyanIlyen, vagy talán még fon tosabb tényező. A two-box mélykere5Ö szonda leginkább abban különbözik egy nagy mérc tű IB keresöfejtöl, hogy a tekercseket egymástól jelentős távolságra helyezzük el ahelyett, hogy egymásba illesztenénk azokat. Ezén egy adott fémtárgy bánnilyen közel van is, a jel mindenképpen hosszú utat kell, hogy oda-vissza megtegyen, ráadásul még viszonylag magasra is emeljük a tekercseket. Ezzel a felszín közeli tárgyakra jelentösen csökken az érzékenység. A cél az, hogy a kisebbeket lehetöleg ne is érzékeljel Például egy felszínen levő tárgyesetén egy DD keresöfej nél néhány em a jel útja oda-vissza, egy 30 cm magasan tanott PI keremél 60 cm, a Brutus szondánál legahibb másfél méter. Nagyobb méretek esetén ráadásul az érzékelés is nagyobb felüle ten oszlik el és nagyobb mélységben erősebb. Ezeknek köszönhetóen pl. a Magnumnál alkalmazott Brutus szondánál a válaszjel erőssége csak kb. 200-szor nagyobb a talaj fe lszinén, mint 2 m-re a fóld alatt, mig a DD ke resőfejeknél, ahol a felszínre koncentrált az érzékelés, már milliós nagyságrendű ez a kü-

2. kép

23

lönbség. Ez azén fonlos, mert mélykeresőveI inkább viszonylag nagyobb tárgyakat keresünk, ezért jó, hogy szondánk nem reagál minden apróságra, bizonyos mértékig ..aláJát" a felszíni kisebb tárgyaknak. Ebben a two-box rendszer a hosszabb jelút miatt jobb. mint a PI-nél alkalmazott egyetlen nagy tekercs. Fontos gyakorlati előny, hogy mig az egymásra helyezett tekercseknél a huzalok ban, ámyékolásokban és egyeb femalkatrészekben keletkező örvényáramok. valamint a hőtágulás okozta meretváltozás jelentős és ráadásul folyton változó ofszetet okoznak, ezek a távol, ráadásul merőle­ gesen elhelyezett tekercsekben jóval kevésbé jelentkeznek. Van olyan megoldás is (az említett TM-808), hogy az egész fémkereső alumíniumból készül, és még így is működik! A kisebb offszetjel miatt jelentősen megnövelheEjük a bemeneti erősitő erősitését, ami nagyobb érzékenységet és emiatt nagyobb mélységet is eredmenyeL. A IS. ábrán az előbb elmondottakat egyedülálló módon tudjuk szemléltetni egy erre készűlt, saját fejlesztésii szimulációs program segitségével. Az ábrák a fémkeresők jellegzetes reakcióját ábrázolják ezzel a szimulációs programmal kisuimítva. A fémtárgyak pozíciójától fiiggöcn logaritmikusan ábrázoltuk a válaszjel erősségét kontúrvonalakkai lépcsőzetesen kiemelve az azonos jelzéserősséget adó poziciókat. A világoskék vonal a legerősebb jelzés vonala. Az adott keresőszonda pozitiv jelet ad a piros tartományban, azt ahol a jelzés ellentelére változik, vagyis a negativ tartományt kékkel jelöltük. Jól látható a IS.b ábrán, hogy a nagyméretű PI keret csak pozitív jelzést IId, viszont ha a fémt:irgy a tekercshez közel van, akkor mar nem középen adja a legerősebb jelzést, hancm a szélekcn, igy egy ilyen tárgy felett áthaladva két jelmaximum keletkezik. Ez a kettős maximum a gyakorlatban hasznos jele annak. hogy az adott tárgy nincs melyen, viszont kezdők alaposan melléáshatnak, ha czt nem veszik figyelembe a tárgy behatárolásánál. A two-box rendszeméi (18.a ábra) és ennek módosított "Brutus" vállozatánál (JS.c ábra) viszont van negativ jelzes is. ami jóval gyengébb mint a pozitiv, így ezeknél megfelelő méreIezéssel elérhelŐ, hogy egy felszinközeli tárgy felett áthaladva a pozitiv jelzést egy negatív kövesse, míg mélyebben fekvő tárgyaknál ez ajelenség ne vagy aligJelenlkezzen, igy ill is könnyen kö-

24

vetkeztethetünk a tárgy mélységére. Ez azért fontos. mert a legérdekesebb fémek azok, amelyek mélyebbcn vannak. mert pl. anno elásták öket. Mivel a pozitiv érzékelés tartománya a mélységgel arányosan szélesedik mindharom Illcgoldásnál, minél melyebben fekszik a tárgy. annal hossz.abban érzékelhető a felszínen, és ez a jelenség szintén alkalmas mélységbecslésre. A mélykeresésre is átállítható Sil ver Star keresönk kapcsolási rajzát a 19. abrán láthatjuk. Az eredeti kapcsoláshoz [I] viszonyított változtatásokat az alábbiakban ismertetjük. Az ott TL071 típusú bemenet! erősítő itt már nem állja mcg a helyét, mert túl nagy a fázistoIása megnövelt erősítésnél, ezért nyugdíjba küldjük és az NE5534-et alkalmazzuk, ami sokkal gyorsabb és még a zaja is kisebb. A tápellátás referenciafeszültségét is egy referencia-IC szolgáltatja most már (LM 385-2,5; Dl-el jelölve) a régi Z-dióda helyen, és kimarudi a tápfeszültséggel sorba kapcsolt védődióda is. A tapasztalatok szerint az eredetileg 8 ohmos helyett isjobban beválik a 32 vagy 55 ohmos hangszóró. fémkcresőnk alaphangja ezúttal állítható a ,.Threshold" poteneiométcrrcl (100 kohm), ami az R59 ellemiliáson keresztül kissé módosítja a kompariltor küszöbfeszültsegét. Nagyobb érzékenység érhető el ha az alaphangot gyengébbre vesszük. és ezzel a ke.lelŐ­ szervvel a kismértékű hömérsékleti driftet is lehet kompenzálni. Kb. a potenciométer )OO!o-os állásához érdemes a teljes elhalkulást állítan;. Fontos áramköri változtatás a bemeneti (IC7) és a logaritmikus erösítő (IC2/d, C5, R21 , C31, R58) megnövelt erősítése. Azt is megfigyel hetjük, hogy átkapcsolhatóan megmaradt az eredeti érték is. így biztositva a keresönk hagyományos (kézi kereső) és jelenlegi (mélykereső) közötti választás lehető­ ségét. A logaritmikus erősítő időállan­ dóját is megnöveltük a mélykereséshez. Erősebb jeleknél a visszacsatoló ágban levő tranzisztorok nyitásával viszont csökken az idöállandó (az R tag csökken) és felgyorsul a müszer műkö­ dése. A PI-rendszerű keresőknél részletesebben ismertetjük, hogy miért jó ez. Fémkeresőnk vízszintes tekercse a vevötekercs, mert így kevésbé gyűjt be zavllrjeleket és azok fordulásn:il kevésbé vahoznak meg, mintha a fUggőleges tekercs lenne a vevő. Az ismertetett megoldással helyes megépítés eseten ez a viszonylag egyszerű készülék legalább I III maximális távolságot tud le-

vegőben mérve egy 0.33 literes üdítös dobozra, ami megüti a többszázezer Ft-os mélykcresök tudásszintjét! A legnépszeriibb two-box kereső kb. 80 cm-t produkál ugyanerre. a legelterjedtebb PI kereső lxI m-es kerettel kb. 110 cm-t. A Silver Star 5 prototípusán 110 cm-t méltÜnk üditős dobozra és 160 cm-t egy rohamsisakra. Tennészetesen ebböl talajban lejön a szonda hordozási magassága a talajszint felelt. Ez a verzió tartalmaz egy variálható LED, ilL LED-sor opeiót is a mutatós műszer kiváltására, ami eredetileg egy vízi változathoz készült. dc meghagytuk a mUlatós alapmüszerhez szükséges reszeket is (R34, R35 és J 19, J20), aminek az energiafogyaszlása lényegesen kisebb, minI a LED-eké. Ha egyetlen LED-ből álló kijc1zessel megelégszünk, akkor akár egyszeruen sorba is köthetünk egy megfelelő áramigényü LED-et a hangszóTÓval. illetve fejhallgatóval, ahogya víz alatti keresőknél szokás. Ha a rajzon szereplő igényesebb megoldást választj uk, akkor a LEDO áramkőréből kihagyhatjuk ft CJO kondenzátort, így a LED fényereje ft hangswr6t1fejhallgatót meghajtó négyszögjel kitöltési tényezőjével arányos lesz. Ha a LED-sort is beépí~ük. akkor II C30-al is érdemes betenni , ennek hatására a LEDO fényereje sokkal gyorsabban növekszik, hogy amikor a LED 1 bekapcsol. már nagy fényerővel világítson. Az opcionális plusz 10, vagy tetszőlegesen kevesebb LED-ct vagy egyenként, vagy fénycsikban hajtja meg az LM39l4, az átkötéssel (PNI és PN2) választhatunk a két lehetöség közül. A meghajtó IC vezérlése úgy történik, hogya pozitív jelel igénylő vezérlő bemenetel fixen a fóldpontra kötjük, helyette a belső, l kohmos lagokból :illó ellenálláslétrát hajtjuk meg, mert a kimeneti feszültség negatív irányba változik fém hatására. Az ellenálláshálózat teljes feszültségét a négyelőfeszített diódával (D8, 9, ll, 12) állítjuk be úgy, hogy valamivel kisebb legyen, mint II kimeneti feszültség maximális változása. Ahogy az ellenálláslétra egyes lagjainak feszültsége sorban a GND feszültség alá kerül, úgy kapcsolódnak be az egyes LED-ek. Akár több ilyen meghajtó IC-t is használhatunk, hogy több LED-ünk legyen, mindössze a belsö ellenálláshálózatokat kell ez esetben sorba kötni. Az R55 ellenállással a LED-sor fényereje állítható be, a LEDO fényereje az R57-től fUgg. A LED-ek forrpadjai

RT EK '15

RT ÉK '15

25

3. kép 5 mm-enként vannak elhelyezve, ez a 3 mm átmérőjűekhez illik.

3.1. Elkész(tés, beállítás ELell fejezetünk kidolgozásánál nem tudtunk eltekinteni az eredeti forrásmű [lj hasonló cimű fejezetcinek (95-97. old.) ismereteitöl, mert az ottam megállapitásainkat most - rolcg telJcdclmL korlótok miatt - nem ismételheljük meg. A mostani témánkhoz kapcsolódó konstrukciós és beállítási instrukciókat részben már az elvi működés ismertetésénél megtettük, s most iti folytaljuk. A legfeltűnőbb változás a kercsöszondák kialakítása. Mmtaberendezésünk esetében a téglalap alakú kcreső­ fejek alapanyaga 18 mm vastagságu rétegelt lemez volt 320)(280 mm-es méretekkel. Maga a kcresötekercs 280)(250 nun-es kiképzésl kapott, melynek helyét a hordózólapon horonymarással alakitoUuk ki. Az adótekercs ugyanolyan induktivitású legyen. mint a kézi keresöfeJé (ha van). ez esetben 2 mH-s. A vevötekeres tekintetében tőbb a mozgásteriink. Ez utóbbi vonatkozásában készítherunk érzéketlenebb kivitelt (20 ... 30 mH-s induktivitlissal), valamint szupcrérzékeny nagyimpcdaneiás szondát is. amihez mar 80 ... 90 mH-s induktivitás tartozik. Ez utóbbi vonatkozásában a fejkészítésnél a szokásosnál sokkal nagyobb gondossággal járjunk cl a stabil kivitel! illetően, külőnös tekintettel a Faraday árnyékoláselkészítésérc. Mivel igen kis jeleket kell "lt:kezdnünk". a lcgkisebb használat kőzbeni ..defor-

26

máció" (pl. az árnyékoló fólia, vagy a fejkábel megmozdulása) fals jeleket generál fl vevÓs7.0nchíban annak okán, hogy pl. a fóliarélcgek közötti. a mozgatás miatt vÁltozó örvenyáram-folyások keletkeznek. Lényeges különbség pl. az is, hogy az {I ]-ben leirtaknak megfelelően ugyan kell alkalmaznunk az árnyékoló fólia kb. 10 mm-cs szigetelö közét, dc ill most ezt egy szigetelő fólia beiktatásával tessriik meg. miközben az árnyékoló alufólia a valóságban ténylegesen körbefonja tekeresünket. Gyártás közben és a vegén feltétlenül ellenörizzük az ámyékolásunk "ohmikus folytonosságát"! Általában el kell mondanunk, hogy minden tekintetben a mechanikailag stabil kivitel döntő jelentőségű az eredményes múködes tekinteli!ben. Ebbe beleénjük pl. az elektronika dobozának rezgésmentes nyélre rögzitését is. Az adótekeresnél akár el is hagyhatjuk az árnyékolás!. s az érléketlenebb vevő­ fejnél is alkalmazhatjuk a klasszikus ámyékolási megoldást is. (Persze ad abszurdum ViSSl3vehctnénk a vevöerösitó erösitéséböl is.)

A hordozórúd egy 30)(40 mm-es faprofil volt 900 mm leszabott hosszat. amiből a tényleges szeparációs távolság pontosan 600 mm-re adódott. A hordfoganytyú 1I2"-os fekete csőből készült, aminek a végébe ragasztással rögzítettük 8Z elektronika "resct" gombjál. A mintaberendezésünk fényképen (3. kép) láthatjuk a 17. ábrához hasonlatos \.'églegesitett kivitelt. A mechanikai kiegyenlítést iti egyszer kell cl\/cgczni, miközben a vevő­ erősítő kimenetén (/C7/6) oszcilloszkópon figyeljük az ofszetjelel. amit minimumra állítunk be. Figyelem! Ez a bcállitási procedúra e ponton különbözik a forrÁsmű, a kézi keresőre bemutatOll (96. old.) ugyanill töncnő beállításától. Az elektronika gyártási dokumentációit (nyákter\', beúltetés) a 20. és a 21. ábrán adjuk meg. A múszert alapvetően az ü7emmódkapcsoló "GNO" állásában használhatjuk mélykeresőként. Ha az offszetet kiegyenlitettük, elös7ör is fogunk egy nagyobb femtárgyat. lehetőleg nem laposat (pl. üdítős dobozt). és ezzel kipróbáljuk. hogy a vevötekercs alá helyez-

o

O

'O 'O 'O

a"' "ia .... «

,,"" -~

O

•

••• •• •• 20.3 áb ra

RT EK "5

o

00

o 2o.b ábra erősödő jelzest kapunk-c. Ha gycngülőt, akkor meg kell fordítani n polaritást (egyszerűbb az adótekcrcscn). Mü-

vc

szerünknél a mintavételezés fázisSLÖgét kézi kereső állásban (kisebb erősi­ tessel) úgy kell beállitani, ahogy korábbl leinisban szerepel. Vagyis beálhtunk egy alap-zümmöges! és ezt figyelve a

kézi kcrcsöfcjhcz a TP4-gycl beállítunk egy olyan demodulációs (minta-

vételezési) fázisszögcI, hogy egy ferritrc a jelzés ne változzon a Ground p0tenciométer legkisebb ellenállású állá-

sában.

Ettől

elforgarva a TP4-et halaTO-

zottan gyengülnic. másik irányba forgatva határozottan erősödnie kell ajclzcsnck. Ez a O fokos fázishelyzet. Ez

meg fog vállOzni a mélykeresö szondanál, (a kapcsolót is mélysegi állásba kapcsoljuk ehhez), de nem a TP4-gyel kompenzál unk. hanem a CIIO-et valasztjuk meg olyan nagyságura. hogy ugyanez a O fokos fazishclyzet (czÍIttaI nagy femttel ellenörizve a műhelyben) a Ground potenciométemek most már kissé elforgatolI állásában jelcntkezzcn (l0... 20%-os elforgatásnal. Igy majd

RT ÉK '15

kinn is be rudjuk állitani a 0 ... 180 fokos fázis helyzetct ami kb. ugyanitt lesz. Ehhez a szondát fémcktől távol és vizszintescn tartva defonnaljuk egy kissé (összenyomjuk) és úgy állítjuk be a Ground potenciométcrt. hogy erre a lehető legkisebb változás legyen a jeiben, tehát most nem a talajra. hanem erre a defonnációra egyenlítjük ki. Ezt az állást megjelölve mindig ebben mélykercsözünk a továbbiakban. Ha kézi keresöfejet nem haszná.lunk, akkor viszont arra nem kell tekintettel lennünk. Szerencsés esetben az irányadó 150 pF megfelelő is lesz, és egyszeruen a TP4-gyel is beállithatjuk a megfelelő fázishelyzetet. Mivel az IC2d-re épülő logaritmikus erösítő alap-erősítése is nagyobb lesz mélykeresésnél. amikor átkapcsolunk kéziböl mélykeresőre. az alapzümmögés is más lesz. mert a műveleti erősítők offszelfeszühségét is jobban erősíti, így kissé megvál tozik a kimeneti feszültség. Célszeru a lenullázott állapothoz (benyomotl nullá76 gomh) tartozó kimeneti feszültsége t azonosra

állitani a kézi és a mélységi kereső állásban is, vagyis a TP7-et és TP l-ct úgy beállítani, hogy az alap zümmögés ne nagyon változzon meg a kézi/mély átkapcsolásnál és kb. a Threshold potenciométer 1/3 allásánál legyen az elhalkulás. Ezzcl a Dl üzemmódban (az eredeti verzióban ehhez állítottuk a zümmögést) más lesz az alaphang (a TP6-ot a 02 állásban állítjuk be, ahogy eredetileg). A D I üzemmódot egyébként leljesen el is hagyhatjuk. Gyakorlatilag esak a régebbi non-motion müködésmódot szemlélteti, illetve most a mélykeresőné l kipróbalhatjuk vele, hogy milyen ha teljesen más fázisszögben mintavételezünk. D2 állásban is mélykeresözhetünk ternlészetesen, tapasztalal dolga. hogy el tudjuk-e dönteni, hogy az adott tárgy vas-c, mivel a vasszüres in kevésbé stabil mint kézi esetben és avastárgyakból is a nagyobbakat és ezért kevésbé jól diszkriminalhatóakat keressük. Ezzel a megoldással a Silver Star még sokoldalúbb lett, egyszerre kézi és mélységi kereső is és mindkettőben teljes értékG, amire nem sok pelda van. További újdonság volt a kijelzés változása. E tekintetben az összes LED-et vizszintesen célszeru beforrasziani olyan hosszú kivezetéssel. hogy az clölapi furatokba jól illcszkcdjenek. A LED-eket akár huzallal is beköthetjük, de a legjobb, ha a panellel párhuzamosan elhelyezve azokat, a panel két oldalára forrasztjuk a kivezetéscik~1. Ebben aL esetben az előlap felső részén lesznek a LED-ck, kihasználva a doboz peremének (ha van) fényarnyékoló hatását. és a panclt is a doboz tetejébe kell beépíteni alkatrészekkel lefelé. igy balról jobbra kapcsolódnak be a LED-ek. Alulra az elemeket vagy akkumulátorokat helyezhetjük. Eza kijelző külön is megépíthetö és utólag is bcszerelhetjük már meglévő Silver Star l-cs müszeriinkbe, ahogy az ősszes egyéb módosítást elvégezhetjük utólag. Minden további beállitási, élesztési eljárás megegyezik az alapváltozat [I l-ben történő ismertetésével. 4 . A "PI " rendszerű mélykeresök. A PI rendszer úgy hozza létre az örvényáramokat. hogy mágneses teret épít fel. amÍ! rövid idö alan megszünlel. Erre a fémtárgy mint LR tag. az idöállandójának megfelelő, exponenciálisan leesengö választ ad. amelyet a fémkeresó tekercsén ugyanilyen lefutású feszültségimpulzusként érzékelhetünk. A

27

o

~U[R

'AR 5

o

21. á bra

PI rendszer lényege, hogya sokkal nagyobb adójcl mellett ugy tudunk kimu-

tatni nagyon kicsi válaszjeleket is. hogy időben elválasztjuk öket egymástól. Gyakorlati szempontból iti is fontos, hogyafémtárgy, mint LR tag időál· landója mckkora. Ha az időállandó kicsi (kicsi L, nagy R), akkor a fémlárgyat körülvevő mágneses energiát az R tag gyorsan fel-

emészti, gyorsan lecsengő. ezén a vcvötckercsben a gyors fluxusváltozás (nagydF1dt) miau viszonylag nagyobb. de rövidebb impulzust. ellenkező cselben (kis R. nagy L) a lassú változás miatt aránylag kisebb amplitúdójú, de hosszabban lecsengö LlnpuJzust mdu-

kál. A nagyobb tárgyak, amelyek jelnagyobb ,.vezetőképesség-

lemzőcn

28

gel", idöilllandóval rendelkeznek, tchát hosszabb a válaszjel, de annak maximális amplitiJdója nem feltétleniii nagyobb, mint egy kisebb méretű, de gyorsan lefutó választ adó tárgyé.

4.1. Energiavisszanyerés A 22. áb r á n látható a PI rendszer klasszikus alapkapcsolása és az adójel idöfüggvénye a kikapcsoláskor keletkező impulzussal. Egys.lerüen rákapcsoljuk a tápfeszühséget atckercsre egy kapcsolótranziszlor segitségével, majd hirtelen megszakítjuk. Amíg egy szinuszjellel működő rémkeresöben az energia ide-oda áramlik az adótekeres és a rezgőköri kapacitás között és csak a vesztesége! kell pótolni, a Pl rendszemél az adáskor bet:'tplált energia jel-

lemzőcn teljesen elvész, ugyanis egy nagyméretű mélykeresönél a tekercs

j6sága gyakorlati okokból igen kicsi. Az áram, és ezzel a mágneses tér gyorsan cléri a maximumot, ezut8n az áramot már csak a tekercs hat:'tsos ellenállasa korlátozza, és abetápltilt ener· gia ezután nem erősíti tovább a mágneses teret, hanem csak a tekercset mclegiti. Az adóimpulzus nem lehel nagyon rövid, ezért nem akkor kapcsoljuk ki az. aramot. amikor a mágneses tér mar nem nő tovább. Ennek oka, hogy az örvényáramok ugyanúgy keletkeznek az adóimpulzus ideje alan is, de ellentétes mágneses teret genenilnak, lehát idő kell ahhoz, hogyafémtárgy belsejében a mágneses tér felépüljön. a tárgy mintegy átmágnesezödjőn. A gyakorlatban

RTÉK '15

•

\ \

ErOsllendO I

•

e

fl b

• A PI rendsz.r alapkapcsolás. adólmpulzus.a'

Exponenciálisan lecsengö vál.szje'ek 24. ábra

22. áb ra

az adóimpulzus 100 IlS körüli hosszú~ ságu, ami kompromisszum, mert a nagyobb "vezclöképességű" fémtárgyakat ez csak részben tudja átrnágnesezni (az időállandójuk ennek többszöröse is

lehet), viszont a hosszabb impulzushoz szükséges nagyobb cncrgiaráforditás már nem térül meg. Az energiából az a rész. ami még

visszanyerhető

lenne,

sokkal nagyobb feszültségen jelenik meg mint amit egyszerűen hasznosítani tudnánk, mert a mágneses teret nagyon gyorsan kell megszüntctni, ami nagy

önindukciós feszültséggel jár. Ezt a fennmaradó energiilljellemzőcn a csillapító ellenállás nyeli el. aminek a mérctezése kritikus. A feszültség maximuma korlátozhatÓ ugyan egy zenerrel is (vagy a kapcsoló MOSFET-ekbe szerencsénkre gyárilag beépített gyors szabadonfuto diódával), de a tekereset azért is kell csillapitani, mert sok ajárulékos kapacitás: a tekercs, a kábel, a kapcsolótranzisztOT mind rendelkezik kapacitással és ezén az egész hajlamos rezgőkőr­ ként viselkedni. Ráadásul a tekercs UR időállandó­ jának sokkal kisebbnek kell lennie, mint az érzékelni kívánt fémtárgyak időállandója, ezén a csillapító ellenállás nem lehet túl kicsi sem. A kapcsolótranzisztor kikapcsolása kritikus ha nagyobb áramokkal dolgozunk, men a hirtelen fellépö nagy feszültségimpulzus a tranzisztor Miller-kapacitásán keresztül visszahat annak vezérlöclektródájára, és igyekszik megnyitni. Tehát a tranzisztor lezárásakor kis impedanciás meghajtás! kell alkalmazni, ami ennek ellenére is lezárva tartja, különben az áramot nem tudjuk elég gyorsan megszüntetni, és a tranzisztor akár tönkre is mehet. RT ÉK '15

Ez a jellemző működés, de kézi fémkeresöbcn létezik olyan PI megoldás, ahol tekercs jósága nagy, az impulzusok rövidek és az energia nagyobb része visszanyerésre keriil- még a csillapító-ellenállás is esak akkor kapcsolódik a tekercsre, amikor szükséges, hogy ne fogyasszon feleslegesen energiát (adáskor semmi funkciója sincs).

4.2. A PI tekercs fizikai felépítése Az elvesző energiáért bőségesen kárpótolnak a PI rendszer gyakorlati elönyei. Eleve igen ér.lékeny, tehát a loo%-os energiaveszteség ellenére sem kell tul nagy energia a működteté­ séhez. Mivel az adás és a vétel időben elválasztott, az adó- és vcvötekercs lehet akár ugyanaz is. A tekercs vételkor energiamentes, így a rendszer szinte teljesen érzéketlen a tekercs defonnacióira. Ezén gyakorlatilag akánnekkora tekercsct készítbetünk, és az szétszedhető is lehet. Sokan készítenek a gyári készülékükhöz is házilag saját tekercsei, mert könnyen kivitelezhető. A

23. á bra

legelterjedtebb megoldás mélykeresö tekercsnek egy sokeres kábel, amit egy összedugható PVC csőben helyeznek cl. A kábel végei úgy vannak összekötve, hogy tekereset alkosson. Igénytelenebb esetben egy keret külsejére van tépözárazva cz a kábeltekeres. Igényesebb megoldás, ha a csöben van, még jobb ha a cső nem "összedugós", mert az egy idő után megkopik és kilazul. hanem, mint az Orioné (lásd késöbb ), hollanderes. (23. ábra). A kábelnek olyan hosszúnak kell lennie, hogy a csövek szétszedhetők legyenek, és össze lehessen hajtani, mert a gyakorlatban fontos a szállíthatóság. A kabel nem lehet nagyon vastag, különben súlyos lenne és nem lehetne összehajtani, így a vékonynak viszonylag nagy az ellenállasa és ezén kicsi a jósági tényezője. Létezik olyan megoldás is, hogy árnyékolatlan a kábel, de sokkal jobb az árnyékolt, men kevesbé zavarérzékeny. A PI annyira rugalmas rendszer, hogy pl. egyetlen, kb. 8 m hosszú kábelböl lehet olyan tekercset készíteni, amit aztán lehet 2x2 m·es keretre erősítve használni, de ugyanez két menetben l x Im-cs keretre is tehetö, sőt 8-as alakú, kétszer l x l-es is kialakithatÓ belöle. Ut6bbinak az az értelme, hogy bár ncm olyan érzékeny, mint az előbbi, a 8-as két fele ellentétes menetirányú, ezén a külső zavarjelek egymást kioltják. Ez nagyon hasznos olyan helyen, ahol sok az elektromágneses zavar. Ennek van emeletes "doboz" valtozata is, ahol az ellentétes menetirányú tekercsek egymás felett helyezkednek cl. A hazai fejleszlésű "Orion" fantázianevü típusnál előfordul olyan gyakorlati felhasználás is, ahol a 2x2-es tekercseI gumiszőnyegen húzzák terepjá-

29

t . mlnt.ye t.I.E 6

Z. mlntlly' t.lu6

I~U .

Im~u.

l\

'\ ': vh

k

.\

~!Q'Vk.

I

1. m l nt.yet.l lnt•• , • ...,.

/

,. m,"~~ "közep.z. mJt:~ \

H. . ..no. Jel

~

~n ••

y" •• "-

2. mlnt.yet,1 I n~"r.tv.

Mintavételezés és integrálás 25. á bra

róval több méteres kábelcn, világháborús hadieszközök, pl. felrobbantoU harckocsik szetrepült darabjai után kutatva, túzszerészeti célra pedig készült mar 3xO,7 m-es is, amivel széles sávot lehet egyszerre átkutatm. Nagyon praktikus. de egyáltalan nem kötelező, hogy az adó és a vevő egy és ugyanaz. a tekeres legyen. Van olyan megoldás is. hogy DD keresöfejjel használják a PI rendszert kéZI keresőként. Olyan is létezik, hogy egy teTÜletet körbe lehet kerítem egy több tíz méteres adókábellel, amihez külön helyhez kötött adó van, és a vevövei, ami szokványos méretü, ezen belül mozogva lehet felderítést végezni . Ilyenkor nagyobb a behatolási mélység, ezért óna.s. méretben is alkalmazzák, hatalmas adóimpulzussal ásvanykincsek felkutatására . Utóbbi esetben a bejárhatóteTÜlet kívül esik az ndÓlekercscn és sokkal nagyobb, mint az adótekcres felülete. Létezik olyan megoldás is, amikor a szokásos keret közepében három, egymásra merőleges kör alakú kisebb vevötekeres van egy fóldgömb szélességi-hosszúsági fokaira emlékeztető elrendezésben. Ez összetett elemzést képes végezni. méri a tárgy polarizációjanak és egyeb jellemzőinek irányfliggését elhaladás közben. Tüzszereszeti célra használják, az elemzés célja eldönteni, hogy az adott tárgy mutat-e veszélyes robbanótestekrc utal6 jellemzőket.

A PI rendszer előnye meg, hogy vislOnylag ásványosabb, vasérces talajon is jól működik, mivel a tekercs ön-

30

indukciós tényezője, ill. fi tekercsek közötti csatolás (ha több van), amit az ilyen ásványosság erősen befolyásol, kevesse számít.

4_3. Jelfeldolgozás A fentiek alapján amikor a PI femkereső tekercsében megszakitjuk az áramot, a kapott válaszjelün'" a tekercsen mérhető exponenciálisan Iccscngő feszültseg lesz(24. ábra). A nagy feszültségeket a szokásos két diódával levágjuk. Kissé várni kell még a tekercs teljes lecsengésére, majd a továbbiakban a megjelenö válaszjel nagysága a tárgy távolságától, nagyságától (főleg a felületétől) elhelyezkedésétol (milyen távol van és milyen szöget zár be a tekerccsel) és "vezetóképcsségetől". vagyis idöálland6ját61 mgg. Az ábrán az "a" kis, a "b" közepes. a "c" nagy "vezetőképességü" tárgy válaszjele. Noha fi PI rendszer alapkivitelben ncm alkalmas a tárgy mágncsczhctősé­ gének megállapítására, al. időállandó, vagyis a "vezetőképesség" bemérésére annál inkább, cs II gyakorlatban ez hasznos információ a keresett es nem keTCSCtttárgyak elkülŐnitésére. Mivel a válaszjel időbeli lefutása! vlz..sgálják, a PI rendszeTÜ fcmkeresők időtartomá­ nyu (Time Domain, TO) műszerek. Legegyszerubb esetben a PI fémkcresö válaszjeiét mintavétclez.zük a 25. ábr lÍ n látható módon. az J. mintavételező impulzussal. Minél gyorsabban tudjuk a mintavételezést megkezdeni a7 adóimpulzus man, a válaszjelböl annál na-

gyobb amplitúdójú n!SLt tudunk felhasználni. A mintavctclezcssel kapott egyenfes7ültséget megfelelő alul álercsztő szűrés után összehasonlí~uk egy refercnciafes7ültséggcl, majd a különb~éget kijelezzük (Az egyszeru felépítésű PI kereső tömbvázlatát [I J-ben ismertettük) Mivel non-motion rendszemi van szó. szükség van egy hangoló-automatára is. ami gombnyomásra alaphclyzetbc állítja a müszen, tehát az összes fennálló feszültségkülőnbsé­ get egy kondenzátorban eltArolva, vagy digitális módon kIvonva, a gombnyomas pillanatáho7 képest tönénö valtozásokat veszi csak figyelembe a femkereső. Igénytelenebb megoldas a poteneiomcterrel való utánallítás. HangJclzésre a PI rendszeméi egy jellegzetes megoldást szokás alkalmazni. Ui. mclykeresésnél elsösorban azokat a nagyméretü fémtárgyakat eéloz7uk mcg, amelyek mélyebben fekszenek. és ezek a felszinen hosszan érzékelhetők , tehát alapvetöcn lassú változást kell feldolgozni. Ennek megfelelő­ en választjuk meg a szűröt, ami a gyors változásokat elnyomva hosszan integrálja, összegyűjti a fentieknek megfelelő idötanományon belül avalaszjelel. Gyakorlatilag minél hosszabb ez az integrálási idő. annál több infonnáci6 gyűlik össze az adott fémtárgyr6l és annál nagyobb érzékenységet érhetűnk el. persze csak addig. amíg ez az időtartam nem hosszabb a tényleges áthaladási időné!. Ez végűl késleltetést okoz az érzékelésben, ami a mélységnövekedésén cserébe megnehezíti a tárgy helyének behatárolását. Csakhogy a legtöbb tárgy nincs is olyan mélyen. azoknál elegendő kisebb érzékenység is. dc nagyobb gyorsasággal . Tehát ha tárgy mncs igazán mélyen és a jelzés erós. elegendő rövidebb integrálási idő. Ezén a szűrés időálland6ja változó, amit nagyon egyszerű m6don szokás megvalósitani. A szűrő fixen van beállítva és viszonylag gyors, de hangot egy VeD állítja elő aminek egyik funkciója éppen a változó szürés. Ugyanis ha a hangjelzés alaphelyzetben egy lassú kopogás, pl. ha csak egy koppanás másodpercenként, akkor a két koppanás közötti ingadozásokat a jelben nem is halljuk. men ugyan hol erősebben, hol gyengébben töltik a VCO kondenzátorál. de ezek a változások a hosszú idő alatt szinte teljesen kiegyenlítödnek és alig okoznak ingadozást a hangban. Tehát itt egy plusz szű­ röfunkció lép be. a példaként emlitett egy koppanás/s hosszú, I s időállandót

RT ÉK '15

_,nel . ......1...1...." I"',UIU.

oI.r . ....,..,. I Mastech
Mastech
következmények, mel1ékhatások jöttek és jönnek létre. Ezekröl talán hiába kérdez:ziik meg orvosunkat, gy6gyszcrésziinkct, a karos hatások lassan, de biztosan létrejönnek.

Beszólok ... Szól a muzsika a buszon, a metrón, a

vonalon. Zzzz, czz, zen, jön a parányi fiilmiityürökböl vagy lapsifiilckböl. Vonatra felszállás. metróba bclibbcncs után a7 első dolga az ifjúságnak a mlmütyöröket elökotorászni, a zsinórokból kigabalyodni és fiHre tölteni a zi7egőt. Hallván azt, azt a nem is keve· set. ami ezekbő l akaratlanul is kiszlvá· rog és eljut a mcllenük utazÓkh07. egy riport Jut az eszembe, amelyet a minap láttam valamelyik tévé csatornán. a ki· es Albionból. A brit orvosnö találomra leszólitott néhány olyan fiatalt a7 uldn, akik a manapság szokásos akusztikai ször· nyűségeket viselték a hallójárataikban. Az orvosnő múszerescn megmértc a fiatalok divatos mütyülJeiböl érkező hangnyomast. Ezek utan elborzadva és sajnálkozva világositona fel öket arról, hogya kütyükböl érkező 105 ... 110 dB-es, folyamatos hangnyomás a fül· ben igencsak hamar komoly és utóbb l'lssza nem fordítható halláskárosodcist fog okozni. A vizsgálat alanyai nevet· gélve, viháncolva távoztak, hitték is, meg nem is az orvosi prognózist. A sze.-/.ő meg van győződve arról, hogy a miben hordozott, kívül is jó hangosan zizegős kütyük hosszú távon scm a lársadalom. sem az egyén szamara ncm hasznosak. Nem túl sok idő, legfeljebb két·három évtized múlva szinte mindenkinek lesz valami kütyü a fiilében, dc akkor már nem önkéntesen, hanem kényszerűcn kötelezö módon. Ezt a megállapítast fóleg az ifjúság részéről nevez-

58

hetnenk akar felesleges, oktondi károgásnak is, lehet rajta hosszasan nevet· gélni, viháncolni is, persze csak addig, amíg az énntettek végig nem gondolják az alábbiakban részletezett, mondhatni szinte vérfagyasztó következményeket. Vagy amig egyszer csak kényszerii okokból el nem kell menniük hallás· vizsgálatra, A munkahelyen ugyanis előbb, utóbb kiderül, hogy vele mindenkinek emelt hangon kell beszélnie, kü· lönben nem éni például a fönöke szavát. Aztán vannak munkahelyek. ahova a nagyOlhatlása miatt fcl scm veszik. Kedves Fiatalok! A miben hordozható és ma még üvöltöző, dübörgő kiityük második. váratlan, ám sokkal fontosabb korszaka akkor fog bekÖvet· kczni, amikor ezeket az izéket mar nem alkalomszeriien, hanem rolyamatosan, többnyire 12-24 órában, és az élct minden napján kötelezően, elemi 5zükseglerból kell majd hordani. Nagyon sajnálok mindenkit, aki már nem örömszerzes céljából. hanem a kialakult halhiskárosodása, a nagyot· hallasa vagy teljes siketsége miatt kényszerül halhisjavító eszközökkel együtt élni.

Cochleáris implantátum Társaságomból két kedves, idős bará· tom is jutott arra a sorsra különféle sú·

5 6

lyos beteg!>égek váratlan szövődmé· nyei, következménye képpen, hogy "a pénz mar nem is számít" alapon. szupcrmodem halhisjavitó eszközöket kényszeriilnek használni. Ám ezekkel egyértelmüen nincsenek megelégedve. Például a néhálly millió forilltba ke· rülá. egy kopoflyaműtet során beültetett Coch/eáris implantátum scm hozta meg a kívánt eredményt, mert a roppant életvidám hölgy hallasa a koponyamű­ tét után valamelyest ugyan visszajött. de jellegtelen, robotszerii géphang for· májában és kellemetlen mellékhatások· kal. Íme az implantátum beültetésérc szolgáló, néhány órcis koponyanuiréttel kapcsolatos vonzó kulcsszavak az elektronikában kissé is jártasok részé· re, kifcjezetten "kecsegtetés" céljából: ad6tekercs. rögzitömágnes. vevőte· keres, elektróda, beszédprocesszor, kó· dolasi stratégia ... A Cochleáris implantáció (CI) egy olyan műtéti eljárás, ami modem elekt· ronikai eszközökkel (többek közt szu· pennodern integrált áramkörökkel) a súlyos nagyothallók és siketek hallásja· vitását szolgálja. A CI a hallássériilés egyik legelterjedtebb fajtáján, a belső Hil károsodásán segit. Lényege, hogya károsodott belső fiil funkcióját átveszi. Eredménycssége vitatott: az orvosok a sikeres, a siketek a sikertelen cseteket látják jellemzőnek. A Cochleáris im· plantátum a belső fülbe ültetett elektro· daköteg és az ehhez kapcsolódó, szin· tén beültetett jel fogadó' dekóder egy· ség. A mindennapi szóhasználatban azonban ide értjük a CI-heztanozó külső egységet is, amely mikrofonból, be· szédprocesszorból és csatolóegységből áll. következő lé· pésekböl áll: - A hanghullámokat egy parányi mikrofon érzékeli, majd továbbítja a bes=édprocesszor felé, - A beszédprocesszor egy kódolási stratégia (program) segítségével átalakítja a mikrofonból kapott jeleket. A processzortól egyadótekercs veszi át a jeleket. Az adótekercset egy kis máglles rögzíti a fejbőrön, pontosan a műtét sonin a koponyába beültetett vevötekeres felett.

A CI fizikai müködése a

t ábra. Beültetett Cochleárls Implan· tátum: t beszédprocesszor, 2. mikro· fon, 3. Jeladó. 4. Jelvev6, s. huzalkő· teg a csiga hallószóreihez, 6. egyen· súlyszerv, 7. Idegk6teg az egyensúly. szervtdl az agyba, B. ldegk6teg a hal· lószervt61 az agyba

RT ÉK '15

- A koponyacsontra impla[)láJt vevőle* keres veszi át az adótekeres jeleit. Egy mütétileg beültetett belső de· káder áramkör a beérkező jeleket dckódolja, majd az elektródaköteg felé lovábbitja a dekódolt impulzus-

sorozatot. - Az elektr6dakölcg végződései a a műtét során a hall6szöröket tartalmazó belső mibe, a csigába (Cochlea) vannak heültetve. Az elektródakÖleg több sz:'Ilb61 áll, ezek különböző

hosszúságúak. A rövidek a

csiga elején végződnek és a magas frekvenciát érzékelő idegeket (idegszőröket) ingerlik, míg a hosszabbak a csiga belsejéig mennek és az alacsony frekvenciákért (mélyebb hangokért) felelősek. - Az elektr6dlik által keltett elektromos impulzusokat az idegsejtek zékclik és az agyba továbbítják, hallásérzetet keltve. Sajnos, a CI-vel elérhető hallás jelentősen különbözik a normális halhistól. Elsősorban a halláskűszöb egyénenként jelentösen különbözhet. Optimális esetben elérheti a 25-35 dB-es szintet, ami a hangos beszéd megértéséhez elegendő. De ez még messze nem minden. A CI meglehetősen torzít. Objektív módon nem mondhat6 meg. hogy pontosan hogyan hall egy CI-s, de a korábban egészséges. eredetilegj61 halló, operált CI-sek ,.robotszerű". "csipogó", ..fémes" szavakkal jellemzik a CI hangvilágál. A bt:sLt:dhang j6résLt elvesziti a beszélő egyéniséghez tartozó, eredeti formáját, hangzásvilágát, helyette uniformizált hangot hall a Cl-t viselő halláskárosult. Csak egyoldali implantálas esetén nem lehet vele a hangok imnyát megállapitani. Osszességében kijelenthető, hogya Cl segítségével a páciens képes hangosan konununikálni embertársaival, ami óriási eredmény, ám ez a normális hallástól ma még nagyon messze van. A Cochleáris implantátum működé­ se elektronikai szempontból is nagyon összetett, és mai fogyatékosságai ellenére is zseniális. Az implantátum számos egységböl áll. A beszédprocesszor egységet a fül mögött kell viselni. A processzor egy vezérlő egységből (mikrofon. hangerö- és érzékenység szabályzó), egy elemtartóból és egy vezetékkel ellátott csatolótekercsböl áll. A beszédprocesszorba tölthető program. amit "map"-nek (térkép) is hivnak, tartalmazza a hangmagasság, a hangosság és az idözí/és beállitásait. A

er-

RT ÉK '15

programozást mindenkinek egyénre szabottan végzi egy audiológus az úgynevezett processzor beállítások (fitting session) alkalmával. Maga a beállítás egyfajta elektronikai illesztési feladat is, de egyimal hallástanulási folyamat is, ami akár hónapokig is eltarthat, és a jó eredményeléréséhez esetenként hatalmas türelem kell. Nem minden implantált rendelkezik megfelelő türelemmel. Például kedves, már nem rul fiatal, de igen vidám természetű hölgy ismerősömet kifejezetten bosszantja ez a folyamat, és a processzor beál!ítgatásának folyamatával, menetével sincs egyáltalán megelégedve. Az ismételt beállítgatások során különböző kellemetlen akusztikai események és eredmények születtek, például tartós, utóbb már elviselhetetlennek tartott sustorgás, fémes alapzaj stb., aminek elkerüléséhez ki kellett kapcsolnia a készülékét. Meglehetősen problémás az együttmüködés az audiológussal, hiszen csak a paciens hallja, érzékeli az idegrellds=erén keres=tiil a beál1itás eredményeit, ezáltal az együttműködés meglehetősen egyoldalú. A processzorból érkező elektromos jelek - az idegkivezetések műtéti behuzalozása után - stimuJálják a hallóideget, melyeket az agy hangként értelmez. Mivel az agy rendkivül gyorsan képes a hanginfomlációt feldolgozni, a hangok gyakorlatilag a megje!enéskor már hallhatóak, tehát időkésés kialakulása a készülék használata sonin szerencsére nem jellemzö. A CI-k a mindennapi beszédhangokat alakítják át, a kódolási stratégia szerint(!) kódolt elektromos jelekké. Sajnos, ezt teljesen s=ó szerint kell értelmezni. vagyis például egy bánnilyen

zenei koncert, e/ó vagy kon=erv muzsika már nem tartozik a mindennapi (beszéd-) hangok közé! A hangokat eredendöen a beszédprocesszor mikrofonja veszi fel. A beszédprocesszor analizálja és á/kódolja a hangokat egy speciál is elektromos impulzus jelsorozatra. Az implantátum egyfajta villamos vezérlőegységként a jeleket a Cochleaban (csigában) lévő elektr6dasorhoz továbbítja. A hallóideg felveszi az így beérkezö jeleket és az agy hallóközpontjába továbbitja. Az agy ezeket a jeleket hamarosan, vagy kellő tanulás után beszédhangként is-

meri feL A eochleáris implantátum (CI) egy olyan eszköz. ami a súlyos nagyothallók és siketek egy jó részének kinál

választási lehetőséget. A CI nem általános csodaszer, de ha optimálisan alkalmazzák, csodás hatása lehet. A korábban semmit vagy nagyon keveset halló hallássérült a mindennapi élethez elegendő hallásra tesz szen. A CI azonban számos hátránnyal rendelkezik: - Roppant drága (n x MFt!) - Életmódbeli változásokra lehet szükség (a viz kerülése!) - Fémdetektorok, vagy biztonsági rendszerek, beleptetök közelében használata kritikus Érinti a mobiltelefon használatát vagy más rádióadókat, például az amatőrrádiózás lehetöségeit, a mágneses környezetet stb. - Ki kell kapcsoIni a rcpülőgépre való fclszálláskor és leszálláskor - Kiszámithatatlan módon működik más számítógépes rendszerek (pl. PC) mellett stb. Elönyei azonban nem elhanyagolhatók: jó lehetőség lehet olyan súlyos nagyothalló gyerckeknek és felnőtteknek, akiknek a hagyományos hallókészülék adta lehetőségek már nem elégségesek. Kedves siket hő!gyismerősöm mostanában tart a CI hosszadalmas beüzemelése, használatának megtanulása és mcgszokása időszakában. Nagy változást jelentett n betegségből következö hirtelen és szinte teljes halláskárosodás után számára az újra hallás élménye, de az öröm nem volt maradéktalan. Eltekintve a hosszadalmas beüzeme\ési, véget émi nem akaró beállitási procedúráktól, amely ezen cikk irása alatt is tart, eddig nem tapasztalt, új dolgokkal kellett szembesülnie, ami a mindennapi felhasználó számára döbbenetes életmódváltást is jelent. A visszakapott halláselményert cserébe azzal az időjárásérzékeny (és fürdéstilos ... ) holmival, amit a műtét óta a koponyájában hordoz, külfóldön élő gyermekeI [átogatása sorJn minden repülőtéri ellenőrzésnél, a be- és kiléptető kapuknál fennakad, konfliktusokba keveredik, állandóan igazolnia kell a beültetett nemesfém (platina) eredetét és használati célját, továbbá a készülékét a repülőgépen ki kell kapcsolnia, mert zavatja a navigáció!. Ugyanekkor a hétköznapi élet dolgai egyáltalán nem oldódtak meg az implantátum segitségével. Például egyetlen beszélgető partnerrel még csak-csak sikerül a zavartalan beszélgetés, csevegés. ha a partner nem túl sokat helyezkedik vagy mozog, mocorog, vagy például a partnerrel együtt sé-

59

tálnak és környezet sem rul zajos. Viszont a tőbb pannerrel. például már a két-három emberrel való együttes társalgás. családi vagy üzleti megbeszélés során a bcsz&lprocesszor lényegében felmondja a szolgálatot. és a több forrásból egy időben érkező beszédhangokat nem képes értelmes szövegge átkódolni. helyette dübörgö. recsegő. kattogó hangok sokasága hallható. A Cl-t viselő beszélgető partnerei. népes társasága számára ujrajta beszédstílus kialakitása vált szükségesse. különben egyáltalán nem működik a kommunikáció. Még tragikusabb ti zene hallgatása. Az implantátum visclöje a technika mai állása szerint lényegében örökre ki l'UlI zárm a zel/I! \-ilágábó/! Bár elképzelhető, hogy ez idövel talán változni rog_ Kedves ismerősöm korábban zenerajong6 volt, tekintélyes és értékes zenei gyűjteményt halmozott fel az elmúlt évtizedek során. Abcültetési mütét után. amint lehetett, örömmel sietett haza. gondolyán. hogy ismét elvezheti kedvenc zenéit, zeneszerzöi műveit, gyűjteménye énékes hnnglemezeit, kazeuáit, CD-it. Óriási csalódás volt megélnie. hogy hogy ez továbbra sem lehetséges, az implantatum bes:edre kialakitOlI processzora a zenével nem tud mit kezdeni. MIUtán betegsége úgy alakult. hogyajobb fii/ére még a hagyományos nagyothalló készülékkel képes valamelyest hallani, igy - csakis a bal fiilébe

beépített implantátum kikapcsolása utáll - lehetséges számára a zenehallgatás, dc csakis a nagyothalló készüléke által korlátozott. alig élvezhető, keskeny sávu és torz minőségben. A műtét során kapott hallásjavító beszédprocesszor a technika mai állása szerint, mint az a használat során kiderült, még eléggé fogyatékos képességű. Miután a processzor néhány hangfrckvencia elemzéséböl állapítja meg a beszéd jellemzőit, továbbá csekély számu Idegcsoport mgerlése útján továbbítja az agyhoz a beszédből kíszűn, megkomponált jeleket, a beszéd érthetösége nem lOOO'o-os. Ebből a technikai sajátosságból ered az egyen-géphang, azaz eltümk a beszélő önálló hangszíne. Továbbá - szerencsére eléggé ritkán - előfordul. hogy egy-egy sz6t nem én a felhasználó, és visszakérdcz. Előbb, utóbb a7 a helyzet áll elő, hogy nem esupán a síket embemek kell megtanulnia szupennodern hallásjavító készüléke mméljobb használatat (pl. a mikrofon iránykamkterisztikája), dc családjának. közvetlen vagy tágabb

60

környezetének. például baráti körének is kényszerűségből valahogy mindenképp igazodnia kell a processzoros hallásjavító készülékkel ellátott ember életsajátosságaihoz. Ismerősöm ragyogó 1Iltelligeneiával hidalta. hidalja át a váratlanul. mintegy néhány hónap alatt bekövetkezett kommunikációs problémákat. Mindezek ellenére, nem éppen ifjonti éveiben járva is ,jól viselve a gyfirödést". kitűnően megtanult szájról olvasni, hallókeszülékekkeJ élni, és az összes rendelkezésére álló eszköz felhasználásával ragyogó hangulatú társalgásokat folytat baráti társaságunkban. Olyannyira, hogy új ismerőseink közül kezdetben nem mindenki észlelte, hogy egy nagYOlhallóval társalog. Tehát nem igazán ajánlható a7 olyan életvitel, amelynek soron szinte törvényszerűen nagyothallás következhet be...

Hagyományos hallásjavítás A másik, szintén külőnleges felépitésű és szintén meglehetősen drága, de hagyományos technikáju kütyüt pedig mérnök tulajdonosa fél év használat alatt sem tudta saját magának ugy beállítani, hogy annak azélet nem hogy valamennyi, hanem legalább a legtöbb fontos területén kielégitő legyen a müködése. Végül is az eszköz használatAt kifejezetlen kellemeticnnek, bosszantónak tartja. Egyrészt annak használata nem eléggé diszkrét, mert folyton állítgatnia kell, gyakorta gerjed, sipo l, másrészt nem, vagy nem jól alkalmazkodik az átlagos. mindennapos élethelyzetekhez, azok szokásos akusztikai halásaihoz, kihívásaihoz. Kedves zenerajongó Fiatalok! Nem kerül semmibe scm a hangerőszahályo­ zót kisebb hangeröre esavarni, viszont hosszu lávon nagyon megéri. Ellenkező esetben meg lehel kezdeni a szorgalmas gyiijtögetést a hamarosan használandó hallásjavító kiitYÜkre. Ahogy kedves, IC-s hangprocesszoros kütyűt a koponyájában viselő ismerősöm megjegyezte: most szem és fültanui vagyunk egy siket nemzedék kialakulásának! Es hogy ezt mennyire szó szerint kell venni, arról a hölgy - szintén a koponyamütétre váró - ifju hetegtársa esete álljon példaképpen. Az illető fiatalember - ahogy elpanaszolta - egyetlen(!) igen zajos diszkó-kaland után ment fUIfájásával. hinelen keletkezett és sulyos hallásromlásával orvoshoz, majd utóbb már a klini-

kára, bcszédprocesszoros hallásJavitásrn, a Cochleáris implantátum beültetésére, röviden: agyműtétre. Men a fülébe kapott szteroid stb. injekciók hatása mérsékelt és igen rövid életű volt, diszkókalandos eredetü siketsége pedig sulyosnak és véglegesnek bizonyult. A műtétet tennészetesen egy igen hosszadalmas beállítási. utókezelési tcrnpiasoroznt kőveti. Ismételten kérdezem: megéri? Olvasgatásra egy Google kulcsszó: eochleáris implantátum. (Nagyjából 4390 körüli találatOl kapunk ... )

AudiOfil, de kinek? Az I 930-as évek körül a hangtechnika fokozatosan jelentős fejlődésnek indult. Gyors tempóban eljutott arra a szintre, hogy számos, eleinte igencsak kezdetlegesnek számitó eszköz. például amikrofonok, hangszórók, erősítők, hanglemezek stb. a korábbiaknál sokkal tennészethübb hangvisszaadást tett lehetövé. A pontos dátum persze nem hatarozható meg. de nagyjából a második világháboriJ utáni évekre, évtizedekre tehető az a nagy ugrás, ami roppant kedvező ercdményekkel járt a természethű hangátvitel. a Hi-Fi, az audiofiltechnika terén. Elmondható, hogy mindcz csupán addig az időpontig tartott, amig az üzleti szféra erőszakosan magáévá nem tette, le ncm nyuha a hangtcchnikál, szinte eltaposva a Hi-Fi-t, az audiofil eszközök gyártását is. A CD-vel, az ilyen. olyan és amolyan Dolby-val, az mp3mal és társaival bekövetkezett az a korszak. amelyre a tenneszethü hangátvitel helyett leginkább az emberi hallás becsapása. a szép hang helyett valamiféle hazug, "műanyag'" hangpótló eljárás a jellemző. A legjobb példa az emberi hallás beesapására a mai tévetechnikában alkalmazott, nemrégiben a Rádiólcchnika hasábjain ismertetett ilyen, olyan és amolyan k6dolási raffméria, ami egészen pontosan a .,szép géphang" elfogadtatásáról szól, eszi vagy nem eszi alapon. Mim a valódi, gyűmölcsböl készített gyűmölcsszörp helyen a gyümölcs-ízű, valami káros, ugynevezett "tennészetazonos'" műanyagokból és rákkeltő édesitőszerböl, továbbá kiegészítő, E-vegyianyagokból kotyvasztott lé, trutymó, a gyártó szerint szörp. Akár II vegyipart tekintjük, akár az elektronikai ipan, minden pótanyagnak vannak szakértő pártolói, akik kijelentik, hogy a tennék, például a tizenötször ide-oda

RT ÉK '15

átk6dolt és ugyanannyiszor kiherélt zenei műsor, vagy az alig mérgező, mű­ anyag gyümö!csszörp lényegében kiváló, szinte csodálatos minőségű. A v~sárlóközönség pedig nagy lelkesedéssel logyaSZlja. tölti le, másoIgalja ide-oda a különféle akusztikai műveletek során létrehOZOlI, egyesek által zenének is nevezel!. tiszavirág életű, lényegében akusztikai kábítószernek minősülő, ,,zenei-izű" termékeket, és a különféle fUl-kütyűk segitségével, a jövőre nem gondolva. rongálja hallását. Amit pedig a fülben hallható, mindent elfedő ricsaj folytán nem hallunk, az persze nem is hiányzik. És egy idő múlva nem is tudjuk. hogy milyen az Igaz] zene. A zenei ízlés - például - hiteles s:er=ók által szerzett. és hiteles s:emélyek által. ja aklls:tikai kiirnye:etbe" előadOlI művek segitségével feJleszthető. Az előadói hitclesseg megkérdője­ lezhető akkor. ha a produkció alapjaiban kérészéletű s fabatkát sem ér a villamos áram használata nélkül. Csupán két példa. A minap (20 14ben) a hires-neves személyiség eló=enes emlékhangversenyén. meglehetős váratlanul, a korabeli (30-50 éves) slágereket a kedves, aranyos énekesnő hibátlanul, ám igencsak középszerti (hm... ), elektronikus háuér=ene (lényegében zaj, riesaj) mellel! énekelgette. a műsorkoncepcióba nem igazán illő eme produkció! fagyos arccal hallgató közönség előtt. A manapság komponált elektronikus zenei egyenkíséret meg scm közelitette a korabeli élőzenét és annak hangulatál. Meg kell jegyeznünk. hogy a néhány évtizede szinte kötelezőcn alkalmaZOII, .,vonósokkal kiegészített", állandóan elötérbc lolt nagyzenekar korabeli produkcióit a maga idejében az ifjúság nem mindig lelkes szavakkal dicsérte. De ..az" és ..akkor" még mindig sokkal jobb volt. és ma is jobb, mint "ez", az önmagához képest sem tul szórakoztató, univerzális elektronikus egyen-hangzavar. Ezért fagyott rá az emlékkoncerten a mosoly a hallgatóság arcára s7erencscre átmenetileg. És a kedves operatörgárda és a rendező sem volt rest. mindent láttunk s hallottunk. Előfordult - jó néhány évtizede (Bulgáriában), hogy egy sportmérkő­ zés szünetében a kiváló népzenész sikeresen szórakoztatta a helyi stadion nézőközönségét az egyetlen töröksipon előadott. autentikus népzene; műsorá­ val. Az is igaz persze, hogya töröksip anno a seregek számára harci paral/cs-

RT ÉK '15

kö:.ló eszkö:. (is) volt, azokban a ,,régi szép" török időkben, tehát a hangszer képességeit, hangerejét még véletlenül se becsüljük le! Nem kell tehát mindig megawattnyi villamos energia egy jó koncerthez, zenei müsorhoz.

Az ezekról szóló, az elektroncső korszakban is meglehctősen hiányos ismereteket különféle. Icitszólag egészen más tematikájú szakkönyvekben kell, illetve lehet felkutatni. és hamarosan már csak azokból lehet, ha ugyan lehetséges, vazlatosan megismerni.

Tudásanyagunk Városi legendák

A néhány évtizede még jelentős rajongói tömeggel rendelkező HI-Fi-tábor mára bizony már jócskán megfogyatkozol!. A leginkább kitartó. a kiváló hangátvitel ügyéért lehet61eg minden követ megmozgató audiofilck tagsága még inkább lecsökkent. Ök azok, akik kitüntetetltiszte!ellel tekintenek a mára már kultikus tárgykém számon tartott alkatrészekre, Jöleg az elektroncsöre. A téma furcsasága abban nyilvánul meg, hogy amíg 50-70 évvel ezelőtt nagyon sok ismerelIel rendelkeztünk az elektroncsövekkel kapcsolatban, viszont ezek az eszközök gyakorlatilag mára majdnem kihaltak . Továbbá azok a nemzedékek, amelyek mindennapjait még a csöves technika jelentctte, sajnos - a megszerzell tudással és gyakorlattal, napi tapasztalattal együtt - mára már nincsenek közöttünk. A mai fiatalok manapság nagyon keveset tudnak az elektroncsövek pár évtizede még közismert. tipikus tulajdonságairól. Ezen persze semmi csodálkoznivaló nincs, az elektroncső manapság szime múzeumi tárgy. Ez a hiányosság azonban szükség eseten néhány régebbi, nép szerű könyv vagy korabeli tankönyv átböngészésevel, netán a www.elektronCSO.hu oldalain található infonnáeiók segitségével viszonylag hamar pótolható. Sokkal nehezebb azonban a kiilónleges eleklroncsó ..jellem:óket megismerni. Ezeket a korábbiakban a szakemberek közül is esak kevesek. például az elektroncsö-fejlesztök, vagy ipari elektronikával, speciális müszerfejlesztéssel, egyes híradástecnikai, katonai eszközökkel foglalkozó, erősen specializálódott szakemberek ismerték, és a korabeli szakirodalomban is csak elvétve publikálták. Ezen tudásanyag birtokosai az idó haladtával szimén egyre kevesebben vannak, és bekövetkezik az az idő, amikor ez a tudás végleg elvész. A maradék ludásanyagból pedig még nehezcbb lesz olyan következtetéseket levonni, amelyek azaudiofil hangtechnikára vonatkomatnak, pedig bizony vannak ilyenek!

További. sajnálatos következmény, hogy manapság igen sokan a legfonlosabb alapismcrctck nélkül fognak elektroncsöves, tranzisztoros hangfrekvenciás ára mk örök építésébe, és az ismeretek helyett városi legendák scgitségével próbálnak tájékozódni , netan kiváló készülékeket épiteni. A neten tucatjával találunk olyan fórumokat. legcndagyárakat amelyek hangteehnikával foglalkoznak. de ezek között sok az olyan. ahol vak vezel világtalam, ám hatalmas önbizalommal. Ugyanis a nyert tapasztalatok kiértékelése során sok esetben igencsak hiányzik a kel1ö alapvető müszaki szakismeret. akár már az Ohm-törvény szintjén is, és az értelmes, jópofa, talpraesett gondolatok mellctt túl gyakran találunk csacskaságokat, badarságokat és madárjós szintű okfejtésekel. A tapasztalt jelenségek és azok fizikai. elektronikai értelemben vett. borzasztóan laikus véleményezése szóban és írásban - szamos cselbcn köszönő viszonyban sincs egymással. A szerLő abban a különleges helyzetben volt. hogya Müegyetemi oktatas keretein belül számos elektroncsöves és egy-két Ge-tranzisztoros áramkörrel és azok működésével ismerkedhetet! meg. Aztán a munkába állás utan ezeket az ismereteket eh~ggé gyo~n el kelleti felejtcnie, mert ou, mim fejlesztőmérnök. először kizárólag Si tranziSltorokkal. majd hamarosan integrált áramkőrökkcl találkOZOlt. Nemzedékének emiatt Jelentös ütemű, önkéntes továbbképzésscl kellett az ósdi tematikájú műegyetemi oktatásból hián}'""LÓ ismereteket pótolnia. A neten tapasztalt problémák ennél összeteltebbek. Gyakorta önjelelölt audio-pápák hirdetnek olyasmiket, ami az egész témakör komolyságát, hitelességét ássa alá. Ezck közül íme néhány k.iváló apróság. Az egyik megfigyelés során aITÓl számolt be egyaudiofil erősítőt építgető rajongó. hogy sokkal jobb akusztikai eredményt érhető el, ha az erösitő hálózati csatlakozó kábelél ezüstözölI huzalra cseréljük. Egy másik javaslat szin-

61

ten az e-.rusthuzal temakörét fcszcgette, ezúttal a hangsugárz6ban, a hangváhó rendszeren belüli réz ve7..etékek cseréjI! tekintetében, de szóba került az erősitő és II hllngváltó közöni kábel ré7 vezetékének ezüstre cserélése is. A hangsugárzó dobociban ezüstvezetékkel maehinálók scimára ajánlom a lengök. a gyári induktivitások figyelmes meglekinlCsét és a dr6tátmérö szemmel történő felbecslését. Az már az elsö plllanatban is látszik, hogy szinte bánnely hangszóró lengöje. a gyári váltószűrő tekeresc aránytalanul vékony huzalból készül, amelyhez képest a külső ezüst vezetékezés teljességgel értelmetlen. Szokás manapság a hálózati lrafót IS ezüsthuzalból készíteni, és persze végképp nem mindegy. hogy a hálózati dugaszt milyen polaritással dUg,Juk be a fali konnektorba. Elmondható, hogy mindegyik ötletben van valami ráció, esak hát nem sokkal több, mint pl. egy újabb örökmozgót Illetően. Az viszont biztos, hogy rosszabb nem lesz tőle sem a hangsugárzó, sem azerösítö, dc észlelhető változásra ne számítsunk. Az ezüstnél nyilván valóan drágább az amny. Ha tehát berendezésünkben ügyesen halmozzuk ezen fémet. az arnny alkalmazását, az nyilvan drágább, tenneszetszerűleg abeinvesztált nemesfém árával értékesebb is lesz, mmt arany nélkül. Elektronikai és akusztikai szempontból azonban ne számítsunk váltocisra, mert ez a szokásos mennyiségű egy maharadzsai pártfogó nélkül még kifizelhető-arany felhasználása mellett egyáltalán nem kerülhet szóba a hangfrckveneiákon. Például a tőzsdén akár eredményesebben is forgathatjuk nemesfém készletünket. Nagyfrekvenciás készülékekben. berendezésekben, ffileg, ahol a költsegek másodlagosak (pl. haditechnika), gyakorta alkalmaznak aranyozott szerkezeti részeket. Ha például egy 25 ~m vastag rézfóliás nyomtatott áramkört néhány mikron vastagságú (pl. galván) arany bevonattal látunk el, a rezfólia korrózi6á1l6bb lesz, es igen szerencsés esetben némi javulás is észlelhető a nagyfrekvenciás (néhány száz MHz-es, GHz-es) vezető képessegben. Az áramkör müködésében - nagyfrekveneián ez talán kimérhetö, talán nem. A változás többnyire a mérési, észlelési lehető­ ségek határán van. A gyakorlatban nagyobb jelentősé­ ge van a HI-Fi vagy audiofil berendezés egyes részei közönl huzalozasnak.

62

kezdődnek a dolgok, hogy hol és mit szereztünk be. és azt egy jó hírü gyárban, vagy cgy sufniban, hulladékból dolgozva állitolták-e elő. Miutan mar nagyon jól ismerjük azt a "barátságos", jószomszédhoz illő effektust. amikor haLankba hordják át a "sOgorok" és mások a bálázott szemetjüket, akkor hátran kételkedjünk még további sok mindenben! Ne csak a bálázott, zsákolt csomagolóanyagokra, mint szeméuípusra, vagy a hannadosztályú, "akárhonnan" sLármazó, alig rothadt, áruháZI élelmiszerekre gondoljunk, hanem tekintsünk ferde szemmel az elektronikai alkatrészekre is, így például a kábelekre. Teljesen mindegy, honnan került hazfmkba, ki és honnan hozta be a kábelt, annak eredete majdnem mindig kétes. A városi legendák tág terel szentelnek a legkülőnfélébb. méregdrága kábcleknek, egyéb elektronikai alkatrészeknek. Voltaképp nem felfelé kellene tekintgetnünk, hajó mInőségű árut szeretnénk beszerezni, hanem lefelé. Arra kell ügyelnünk, ha egyáltalán az lehetséges, hogy ne valamelyik hangzatos sufnicégtöl szerezzük be - méregdrágán alkatrészeinket. Ne az legyen a célunk, hogy még a legjobbnál is jobbat vásaroljuk meg, hanem lehetőleg ne vegyük meg a bóvlinál is vacakabb tennéket. Ez pedig egy kis körültekintéssel megelözhetö, például olyasmivel, hogy észrevesszük a tennék feliratán a nyelvhelyességi hibát, amil a hamisító véteti a méregdrágán árusított silány másolmányon. Ne higyjük. hogya másolás és hamisitás és lebukás új dolog. ime, egy hazai eset. Poszt6gyáraink az 1700-as, 1800·as években kiváló posztót gyártottak, amelyet jó áron tudtak eladni. Nosza, a sógorék is nekiálltak a posztókészítesnek. csak valahogy az övék silányabbra sikeredett. A márka \iédelme okán a hazai posztógyártók beleszőtték az anyag szélébe, hogy: "Honi posztó". A márkavédelem ezen egyszeru fogás ellenére is jól működött, mert a sógorék is beleszőnék ugyanezt, ám de így: "Honi poszló". Pontosan ilyen primitív tennészetü hibákat találhatunk a sufnikban gyánolt alkatrésleken, kábeleken stb. Figyeljünk odal A hazai kereskedelemben kapható elektronikai holmik, alkatrészek, szerelési anyagok ritkán képviselik a csúesminőséget, különben aligha volnának eladhatók. Másrészt az ár és a minöség sincs közvetlen kapcsolatban egymással. aminek ugye, számos közismert oka is lehel. Gondoljunk csak a nagy

Itt is azzal

márkanevek sürü előfordulására egy igen nagy országban készült tennékeken, amelyek aztán jó esetben vámmktárak ban éségetökben kötnek ki itthon. Sajnálatos például, hogy pont a kftbelek különösen megbízh3tatlanok. Van ugyebár a belső vezetö réz ér. Ugyan ki gondolná, hogy van "ilyen" és .,olyan" réz is, magyarán szólva liszla eS lIemileg liszlÍtotl réz. Ez utóbbi gondosan tisztított anyag, bár ahhoz, hogyavezetőképessége olyan legyen, mint ami elvárható, mint amire II küiönféle számításoknál használt táblázatokat, képleteket alapozták, ahho7 bizony még tisztogatni kellene egy kicsit. Akkor lenne az a vörösréz lisz/a, igen jó vezetőképességü, példaul négykilclIces. Ami aztjelenti, hogy a szóban forgó rézhuzal. sodrat. miegymás réztartalma 99.990'0, és csupán 0.011'/0 szenynyező anyagO! tartalmaz. Ez a minőség azonban igen drága, a gyakorlatban ennél kissé gyengébb (szennyezettebb) valtozmtal találkozunk., ami még a tisztítás költségei szempontjából elfogadhutó. Ezzel szemben vannak azok a cégek, nmelyek nem nagyon foglalkoznak a mmőséggel. csupán a végtennék alacsony ára lesz a döntő. A minöségromlás pedig a gyengébb tisztítás kö\ietkeztében már jelentős változást jelent. és ez észrevehető a hosszabb huzalok, kábelek ellenállásának nŐ\ieke­ désében. Egy-két darab, néhány centiméteres bekötőhuzal esetében a különbség egyáltalán nem számottevő, de egy kiterjedt kábelezcs, például bánnely célú hangosítási rendszer - vastag hangszór6vezctékei esetében is már igencsak észrevehető lehet, föképp kisimpedaneias (4-6 il-os rendszer) esetén. Egy-egy olcsóbb kiskereskcdclmi "music center" esetén a viszonyok egészen hajmcrcszt6ek lehetnek. Alkalmunk volt egy ilyen, egy neves cég által gyártott szerkentyüt a kicsomagolás után megtekintcni és meghallgatni. A névlegesen 2x40 wattos, hat hnngsugárzóval kínált, rádiós, CD lejátszós csodalény az ökölnyi hangsugárzókat mintegy 0,5 mm 2-es réz sodrattal rendelkező, a szigetelessel együtt pedig 1,5 mm vastag. a hangsugarzókba őrökre rőgzitett "kábeleken.. keresztül hajtotta meg, beleénvea nem is csekély méretü, teljesen esillapításhiányos, puffogó szub-basszus ládát. A látottak és hallolt3k után pedig nem illeti kuncogni. A vásárlásaink során tehát a valóban jót, de nem méregdrágAt és azon

RT ÉK '15

belül is lehetőleg az eredetit és ne az ,,6cc6t" keressük, bármilyen hangzatos márkanév tekint is vissza az alkatrészről, szerelvényröl, kábelről stb. Ha valami fcltűnőcn drága, akkor még az is elöfordulhat, hogy rosszabb, mint egy közepszeru gyártmány. Nagyon sok lennék készül a híres NoName művek­ nél, a bambuszkunyh6kban.

Összehasonlítás Egy nagyon fontos momentumot nem szabad elfclejteni az elcktroncsöves és a tranzisztoros áramkörök viselkedésének lényegbe vágó különbsége között. A döntő különbség abban rejlik, hogy az elekIrOncsövek jóval egyszerubb felépítesű, kellemesebb, a gyakorlatban egyúttal kifeJezctten szelídebb viselkedésű aktiv elemek, mint a félvezetők, noha ez az ertékelés elsö olvasásra furcsának runhet. A fenti megállapításnak több aspektusa is van. Adott esetben például egy Si tranzisztor működésének preciz leirásához hozzávetőleg legafóbb 70-80 paraméterre van szükség, bele értve ezen paraméterek bonyolult, szövevényes, többszörös egymásra hatásait is. Vannak cselek, amikor ennyi paraméter bIrtokában is találkozunk váratlan műkö­ désscI. Az elektroncsövek esetében jóval kevesebb paraméter kerülhet egyáltalán sz6ba, és már 20-25 paraméterrel szinte tökéfetesen je/lemezhetó az elektroncső viselkedése, még különleges körülmények, felhasználási módok esetén is! Amíg a félvezető, például egyetlen tranzisztor is a működéstt tekintve meglehetőscn komplex és többnyire gyors vagy igen gyors, gyakorta pedig túl gyors jószág, az elektroncső minden külső jel ellenére nagyon is egyszeru működésű és nem kapkodja el a dolgát. Ez azzal a körülménnyel jár együtt, hogy számos olyan hatás, ami a fel vezetők (tranzisztorok) esetében a túlzott sebesség folytán súlyos probléma is lehet, a cső esetében ismeretlen. Rögtön itt kell megjegyeznünk azt, hogy nem szerencsés a két aktiv elem keverése egy hangfrekvenclás áramkÖfÖn belűl, men egy félvezető beépítésévei egy csöves aramkörben könynyen, egy pillanat alatt elveszíthetiűk a csöves kapcsolás viselkedésének puri. tánságát és az abból adódó fontos elő­ nyöket, a hang tisztaságát. Erről persze vannak szintén böven városi legendák.

RT ÉK '15

A csöves áramköröket tanalmazó különféle tennészetü kapcsolások, például múszerfélék iparszeru, sorozatgyártásban történő bemérése közben a legtöbb esetben nem lehetctt találkozni hónapokig, netán évekig scm nagyfrekvenciás gerjedéssel. Ha volt mégis ilyen, az valami fatális hiba, például valami csaeska elkötés következménye volt, és ritkaságszámba ment. Tranzisztoros áramkörfélesegek eseten más volt a helyzet. Ha az aramkör nem volt tudatosan a tervezője által felkészítve (például tapasztalatlanságból) a különböző tipikus gerjedési helyzetek elleni védekezésre, akkor szinte biztos esemény volt a nagyfrekvenciás, gyakona néhány száz MHz-es gelJedes. Ezt a helyzetet a félvezető ipar gyánási bizonytalanságai is elő-­ idézhenék, és ezt számos Hl-Fi erösítő építése kőzben úgymond "be lehetett nyelni", föleg a bizonytalan eredetü félvezetö készlet jóvoltából. Egyszeru, ám egyáltalán nem ritka vagy különleges eset volt a 2N3055, az évtizedekkel ezelőtt nagyon népszerii végtranzisztor, az "elektronika igáslova" esete. Minden ilyen, márkajelzés nélküli, noname (ismeretlen eredetü) végtranzisztor "sőtét ló" volt, és ez bizony nem túl sokat váltOlott akkor sem, ha volt rajta márkajelzés. Az egyik gyilrtó kifejezenen lassú, például fT " 16 kHzes példanyokat gyártot!, más eégek jó-val gyorsabbakat kínáltak, míg a hazai tipusok egy "egészen kicsit" gyorsabbak voltak: f-r=4 MII..::-es példányokat lehetett tőlük vásMolni. Szinte látatlanban meg lehetett jósolni, hogy egy akánnilyen }-il-Fi erösítő másképpcn visclkedett a 16 kHz-cs, az olasz 800 kHz-es és a hazai 4 MHz-es frjü 2N3055-tel, nem is említve a hires noname eég tennékeit. Ne higyjűk, hogy a helyzet mára sokat változott! A neten a mai kinálatra rákercsve, 26 cég ajánlatában találjuk meg a típust, és az eszköz sebessége gyakorlatilag minden cégnel más és más. Szúrópróba szeriien keresgélve, 800 kHz és 6 MHz közötti frvel rendelkező típusokkal találkoztunk. Ha tehát ilyen apfÓságokra nem terjed ki a figyelmünk, mint a gyárt6 és az fr viszonya, akkor bármi bekövetkczhet az otmoni bütykölgetés közben. És akkor még cl scm jutottunk a p-hoz és a nagyjelü áramerositcsi tényezőhöz, amelyet néha meg sem k:ülönböztetnek egymástól. Az emlitett példa a létező legegyszerubbek közül val6. Mindenesetre, az már néhány mérés után kiderült, hogya

gyorsabb példányokkal egy egyszeru felépítésű Ili-Fi erösítő tipikusan valamivel nagyobb sávszélességct produkált, mint a j6vallassabb példányok. A gyorsabb példányokkal viszont megnőtt a végfok gerjedésének val6színüsége. Viszont amig egy elektroncsöves kapcsolás az utánépÍlők szemében egy meglehetösen stabil jószág, ami szinte maradéktalanul hozta, hozza az eredetI kapcsolás minőségét, jellemző tulajdonságait, addig a fe l vezetős kapcsolások zömének utánépítése arról tesz tanúbizonyságot, hogya félvezetök hisztérikus viselkedése túlságosan is gya· kori. Ilyenkor tennészetesen a kapcsolás ismertetője, a szerző a hibás, men hiszen abeszerzell felvezetők közül mindegyiknek "van" p-ja, azaz mindegyik példány kifogástalan ... Tulajdonképpen nagyon kevés, ritkaság szamba menő az olyan félvezető kapcsolás, amely nagyobb szamú utánépítés alkalmával ne mutatná k.i a foga fehérét, azaz első bekapcsolásra hibátlanul működne. A szerző tapasztalatai szerint a QUAD 405-ös erősltő volt az a kapcsolás, amely amatőr után· építése során a legváltozatosabb félvezető készlet mellett is - j6l hozta az eredeti kapcsolás alap jellemzőit. Dc eZl a szerencsés. véletlen kivételek közé is sorolhatjuk, men nem tipikus. Gyorsabb félvezetők esetében a helyzet ennél sokkal bonyolultabb is tud lenni. A gyári beszerzés somn gyakona fontos előírás volt az fT meghatározott, minimális értéke. Persze valamennyi gyánó gondosan ügyelt az abban a félvezető családban kritikusnak nevezhető paraméterekre. Így azután szinte tennészetes volt, hogy az iparban igen nagy példányszámban felhasznált tranzisztor féleségek fTértéke az összes gyártói katal6gusban azonosra sikeredett (pl. 2N2369A, szinte majd' mindegyik cég gyártotta). Igen ám, de a helyzet a felhasználónál - a gyakorlatban ennél sokszorta bonyolultabb volt. A különböző cégektöl beszerzett gyártmányokat felhasználva, döntő különbségek mutatkoztak az egyes eégek termékei között a kritikus, hasznos nagyfrekvenciás sávban. Elsö sorban az impulzusátvitel tulajdonságait illetöcn, ahol néha hajmeresztő eltélisek is előfordultak.

A megkísérelt reklamáció több cég esetében is eredménytelen volt, ugyanis a katal6gusban rögzített adatoknak (például fT stb.) minden gyártmány annak rendje és módja szerint megfelelt. Előfordult a reklamációs tárgyaláso--

63

kon. hogy a gyártó szakembere nem is értette. vagy úgy tett, hogy nem is érti a reklamáció lényegét, mondván, hogya típus paraméterei megfelelnek a katalógus adatainak, úgyan úgy, mint a más gyartók esetében is. A gyakorlatban függetlenül a gyártó cégtől és kontinenstől - a katalógusadatok alapján nem lehetett a félvezetők viselkedése tárgyában reklamálni, ugyani~ ebböl a szempontból a félvezetök mind megfelelőek voltak. Az ördög a részletekben bÚJt el. A különbség minden bizonnyal a katalógusban nem közölt, vélhctöcn több tucatnyi, rejtett paraméterben volt, amiről mar senki nem beszélt, es amit senki nem közölt. Nem egy és nem két félvezctővcl kapcsolatban lehetel! ilyen lapas/talalOkat szerezni. és szerencsésebb adottsagú helyeken erre volt megoldás is. Nyilván, ahol csupán néhány ezer példány vásarlása és/vagy problémajo kerülhetett szóba. o. témát gyakorta a szönyeg alá sepcrték. De nem mindenütt volt így. A gyártmány szériák nagysága erösen változó lehetett (néhány száz. néhány ezer évente) cégenkent és gyártmány típusonként, de azért sokkoló volt, amikor a kezünkbe került egy uJs,zérias Tektronix gépkönyv. amelynek az első oldalai valamelyiken az volt 01vasható. hogy ez a gépkönyv a 280 ezres szériaszamtól érvényes. Ismétlem, egy új. első szcriás kcszülcktípusról volt szó, és ismert volt, hogy a gépek s7.ámozását az l-es számtól kezdték. Nos. az ilyesféle helyeken szokAsban volt egy olyan különleges félvezető raktár létesítése, ahol ugyan normál félvezetőket tároltak, és rendre azonos típusokat, de gyártónként! Szükség esetén össze leheteIt hasonlítani, már a fejlesztés szintjén is. tíz-tizenöt cég azonos típusszámú félvezető· jének olyan (rakoncátlan) viselkedését, amelyről a katalógus (és (I gyánó) nem szolgáIUl! adatot. A szerencsétlen amatőr vásárlónak pedig gyakorta fogalma nincs aITÓl. hogy milyen forrásból és milyen szériából szánnazó, milyen sajátságos. a katalógusban természetesen nem közölt nyuvalyával megáldot! félvezető hal· mazba Sikerült belenyúlnia az imént a szaküzletben. vagyanetes beszerzés során. Ugyanekkor szinte biztos, hogy az eladónak éppen úgy nmcs fogalma e7ekről a katalógusban nem közölt JelIcmzökről, mint ahogyavásárlónak sem. Ilibás vagy nem elvárt müködés esetén s7inte mindig előkerül a félveze-

64

tö példány cseréje, mint rutinmegoldás, ami vagy tényleg megoldja a problémat. vagy nem. de hogy miért, vagy miért nem, arról senkinek fogalma nin· csen. Ez az a problémakör, amivel csak a félvezetők felhasználása. a félvezetős kapcsolások megéphése során szembesuhek a szakemberek és az amatőrők. Sajátos. hogy számos kapcsolás féleség nem különösebben érzékeny a félvezetők katalógusadatokon túlijellemzőire, azok zavaró hatáSlura Ám eppcn a Hi-Fi és az Audiofit témaköre az. ahol ezek a hatások esetcnkélt roppant fontosak, meghlltározóak egy-egy kapcsolás. megépített erösítö minősítesénél. Szinte természetes, hogy amennyiben egy darab félvezető mindössze néhány kritikus. érzékeny, katalóguson kívüli paraméterrel rendelkezik, addig már egy kisebb. néhány tranzisztorbóI felépített kapcsolás ezen paraméterek egymásra hatása kővetkeztében a nem várt hatások tucatjaival bosszanthatja konstruktŐrét. Igy adódik az a helyzet. hogy az első pillanatban szépnek tűnő hangzású erősítő azután hosszú hónapok munkája során az ilyen és olyan módosítások hosszu folyamatát kell elszenvedJe. Mmdezt annak ellem!re, hogy a kapcsolást gondosan (tervező­ programmal) maga tervezte, avagy sokak által kipróbált és jónak minősített kapcsolást épített mcg.

Az elekIroncsöves korszakban az ilyesmi egyszernen nem voll ismere/es, /Icm voll ilyen. lia II kritikus alkatrészt (például kimenőrrafót) vngy egyéb alkatrészeket valaki megbízható helyről szerezte be, vagy korrekt leírás alapján keszítette, készíttette el, akkor a megépített erösítő is legtöbbször jól hozta az elvárt, az eredetihez képest igen hasonló. jó eredményt. Az elektroncső esetében ugyanis nincs az üzemi frekvenciasáv feletti további néhány száz MHz-es felesleges üzemi frekvenciatartomány, ahol a félvezetők esetében 1:1 rakoncátlankodás szokott történni. és ahol a hangfrek. veneiás sávba visszaszivárgó zagyva intermodulációs temlékek garmadája készül, igen változatos módon és igen nagy menynyiségben.

A félvezetökröl Amikor valaki csöves erősítőt épit, akkor nagyon kevés adateltérés szokott előfordulni az egyes csövek között. Erről többnyire már n csőgyárak szoktak gondoskodni a gyánas során, kiválo~

gatva a szélsöségesen eltérő adatokkal rendelkező példányokat. A félvezetők esetében a gyártás során nem túl gyakori a tipus válogatása, és hn van is ilyesmi. akkor attól sem lehetünk túl boldogak, men egyes példányok között még mindig túl nagy paraméter-eltérésekre számíthatunk. Amíg a félvezető a hosszU idő átla~ gában stabil. tulajdonságai nem változnak, addig a cső idővel öregszik, és ezt eleve bele lehet, bele kell számítalll az építendő erősitőbe. Ezzel szemben egy félvezetős erősítőnél a véletlenszeTÜen beszerzett félvezető készletnél senkinek fogalma nem lehet arról, hogy milyen tulajdonságu eszközöket vásárolt a boltban, cs ezen scm a bétamérés. sem a precíz. ipari szintü karakterisztikarajzo16s. nagyfrekvenciás stb. mérés sem segit. Ez majd az erösitő első bekapcsolása. méricsgélése. meghallgatása után fog lassanként kiderülni. A félvezetők esetén szinte minden paraméter valahogy ráhat néhány másik paraméterre. Vegyük például a hő­ mérsékleti hatásokat. A félvezető kristály pillanatnyi üzemi hőmérséklete S7..ámos külső cs belső körülmény, paraméter hatásától függ, mindeközben az üzemi hőmérséklet szinte minden más félvezető paraméterre hatással van. Ez végül is túlontúl bonyolult, a gyakorlat. ban szinte teljesen kezelhetetlen mükódést, ujabb és újabb oda-vissza hatást okoz. Egy ilyen hatas precíz kézben tartása már egyetlen félvezető alkat~ résznél is alig átlátható. nem is említve egy integrált áramkör esetét. Ha pedig aml gondolunk, hogy egy félvezető paraméterei könynyeden hozzá járulhatnak egy erősítő hibás müködéséhez, például egy nem várt torlÍlás megjelenéséhez, akkor belátható, hogya félvezetők esetén nehezebb dolgunk van a működés elemzése során, mint bármikor is az elektroncsövek esetén volt a múltban. Vegyük például a nagyfrekvenciás viselkedés bonyolult problematikáját, amivel többnyire senki sem szeret foglalkozni, pedig a tor.dtások kialakulásában a szerepe döntő. A félvezetők alapproblémája, hogy hangfrekvenciás szempontból (talán) túl j6k. túl gyorsak is. Ez kissé furcsán hangzik, de a túlzott sebességböl számtalan olyan hatás keletkezik, ami végül automatikusan a félvezetós erösítők ismert és jogos rossz híréhez vezetett. A feleslegesen nagy sebesség, a túlzouan jó nagyfrekvenciás átvitel azt eredményezi, hogy az a kis hiba, ami

RT ÉK '15

valamely átvitel során keletkezik, szinte korlátlanul. amplitúdóban alig val tOLva terjed tovább a frekvenciatartományban. Valahogy a keletkezett hibajel sehogy sem akar csillapodni, megszünni, helyette az eredeti jel küIönféle másodlagos hatások, pl. lineantáshlbák miatt a hangfrekvenciás tartomány fólötti regióban összeadással, kivonással. szorzassal stb. ujabb és ujabb. másodlagos hibajeleket gerjeszt. és az eredeti hangfrekvenciás jel gyakona zajongó, zsibongó, nyüzsgő tor.títási termékekkel lesz tele, az akárhány MHz-es tanományban is. Ezek a zajongó termékek fmán a működés során - többnyire a negatív visszacsatolás révén - akadálytalanul visswkerülnek az aktiv hangfrekvenciás tartományba., és on egymással és a hasznos Jellel keveredve kaoukus viszonyokat hoznak létre. Nagyon nagy szerep Jut a torzítási komponensek elő­ állítlisahoz a görbe félvezető karakterisztikának, ami a kombinációs termékek melegágya. Ezek a történések - ha szerencsénk van lehetnek még nem túl z8varók, eléggé diszkrétek, de lehetnek igen agresszivek is. és többnyire ez utóbbi a bizlOS találat. Tulajdonképpen az a konstruktőr jár jól. aki képes a túl gyors eszközök ügyes megfékezésére és a felesleges sebesseg visszafogására. Ebben a küzdelemben akkor jár a legjobban, ha a negatív visszacsatolást vagy elhanyagolja, vagy minimalizálja. A teljes erősítőt érintő negatív visszacsatolás segitségével ugyanis többnyire feleslegesen egérutat nyernek (a bemenetrejutva) bizonyos káros kimeneti jelek. A visszacsatolás nincs tekintettel arra. hogya bemeneti jel és az erositöben végigfutott, így időkésés­ Iehetett kimeneti jel időben nem egyeztethető össze, es így egymással összcgzési hiba nélkül nem egyesíthető. különösen a jelentősen "eIcsuSZOlI" nagyobb frekvcnciák vonatkozásában. Ebből aztan hibajel keletkezik. ami majd szépen végigcsörömpöl az crősí­ tőn, cs ujra visszakerül- ismét késéssci a visszacsatolás reven a bemenetre, és így továh!,!... A félvezetös erösítőben állandó veszély a gerjedés, ami nem a szokásos. cgyszeru. csöves visítás, amit elődeink képesek voltak többnyire oly könnyen, a kimenotrofón két drót felcserélésévcl megszüntetni, hanem rejtelmes és néha iszonyú bosszantó. A mai félvezetők alkalmas (szerencsétlen) áramköri toRT ÉK '15

pológia mellett tetszés szerinti frekvencián képesek gerJcdm. de főleg a néhány tiz, néhány száz MHz-en. Aztán amatőr legyen a talpán, aki könnyedén felfedezi, mi gerjed. hol gerjed fél gigahemcn ... A gerjedés IS egyalkalmasjel, amit lehet erősíteni. hozzákevemi a müsorjeihez, és neha csak némI torzítást generál. Esetleg nagyobbat is, dc voltaképp valami hibás fclvezctöre, elkötésre gyanakszunk, és ncm a 400 MHz-en serényen gerjedő emitterkövetöre. A SLerző kezébe került már évek óta gerjedő erősi!ő, amit megépítöjc boldogan használt, igaz, szerinte is kissé karcos volt a hangja és nagyon melegedett üresjáratban is ... Egy biztos: jó félveletös erösítőt nem egyszeru építeni, viszont általában nem jár együtt áramütéssel ... Az elöny az elektroncs6nél van

Az elektroncsövek esetcbcn mindig is csnk II kifejezetten nagyfrckvcncias célokra gyártott típusok voltak alkalmasak széles sávú működésre, 10-20 MHz fülött számottevő erősítésre. A csövcs korszak évtizedei során komoly küzdelem folyt az elektroncső tervező laborokban annak érdekében. hogya mikrohullámú tl..'Chnikában, az FM rádióvevökben, tévckészülékckbcn az újabb áramköri kihívásoknak képesek legyenck megfelni a csövek. Alapvctöcn szinte mindig az eszköz csekély sebesscgével adódott probléma, amely közvetlen vagy közvetett módon kihatott a végtermék minőségére. Amikor megjelentek a Ge félvezetök, az úgy hatott, mint egy újabb istencsapása, mert azok még melegedtek is, amellett, hogya sebesseggel in is volt gond. A szilíciumtranzisztorok és az általuk építhető. gyors nagyfrekvenciás áramkörök megjelenésével a sebességi problémák egyes teTÜleteken lényegében megszüntck. Ezzel szemben a nem mindig és nem mindenütt kivánatos. túl nagy sebesség egy nem várt helyen kezden gondokat okozni. Olyan gondokat, amelyeket a mai napig nem sikeTÜlt kiküszöbölni. Ez pedig az élethű hangátvitel temaköre. A szerző nemigen vár változast ebben a témakörben.

Különleges csöhlbák Az elektroncsövek, fóleg a trióda egyszerü, átlátható belső relépítcséből au·

tomatikusan egyszeru és ncm is túl nchezen átlátható müködés következik. Lényegében csak két olyan különleges hatással számolhatunk. ami a Hi-Fi és az Audiofil temaköröket érintheti. Az egyik probléma kifejezetten kisfrekvenciás jellegű, és a gyakorlatban könnyebb kimémi. mint meghallani. Számos műszerben találkoztak a konstruklőrők azzal a problémával, hogy az elektroncsövek emissziós retegének, továbbá katódjának müködése kisfrekvencián eltér az elképzelésektöl, és adon körülmények fennállása esetén egy különleges hibajelenség mutatkozhat. Ha az elktroncső katódjának viszonylag csekély a tömege, továbbá a katód iütcsc és emissziós rétege valamilyen konstrukciós körülmény folytán erre a hibára hajlamos. a katód(anód-) aram képes S7,ámonevőcn visszahatni a katód hömersékletére, ami nagyobb pillanatnyi kalódáram esetén a katód pillanatnyi lehűlését eredményezi. Talán aZI is mondhatnánk, hogy az anód mintegy megszívja a katódot az elektronáram segitségevel. A Ichülés viszont visszahat a katódáramra, az emisszióra, vagyis azt csökkenteni igyekszik. Ez ajelcnseg egy meglehetösen lassú, és időben állandóan késleltelett. nemlineáris folyamatot eredményez. A gyakorlatban azonban a katód viszonylug nagy tömege mian csak a lassú katódárom vál tozások hatásai érvényesülnek, vagyis a jelenség csak a legmélyebb hangok tartományában mérhető ki. Ebben a tartományban viszont harmadrendű torzítást okoz. A katód ilyen fonnában való műkö­ dése esőtípusonként változó, és minél nagyobb az elektroncsá katódjának tömege, annál kisebb frekvencián jőhet létre, ha egyáltalan - észlelhetöen - létrejön. Több esély van egy elöcrosítő csö torzításának észleléséhez, mint egy jelentős tőmegü katóddal szerelt, komolyabb végcsö esetében. A gyakorlatban ezzel a torzítással több okból scm szoktak foglalkozni. Egyrészt a csöves eroSÍlők nagy százalékában a végfokozat kimenőtranszfor­ mátoros. és régi jó szokás minden mélyhangú hibát a kimenőtrafónak tu· lajdonítani. Másrészt akár van kimenötrafó, akár nincs, az igen mély, néhány Hz-es hangok tanományában tapasztalható (kimérhető) torzításra a fUI nem érzékeny, tehát szinte olyan, mintha nem is lenne ...

65

A másik csöprobléma viszom szinte nekünk dolgozik! Az elektroncső a különböző konstrukciós tényezők folytán alapvetöcn egy lassú eszköz. Nem elég, hogy lassú, de nagyfrekvencian egy alattomos hibával is rendelkezhet. Ha erősítőnkben nem kifejezetten nagyfrekvenciás, a mikrohullámokra tervezctt elektroncsövet használunk. és ugyan mi(,rt is tennénk ezt, akkor a cső katódkivezetése, vezérlörácsa és egyéb belső alkatclemei nagyfrekvencián furcsa módon kezdenek viselkedni. Az elektronok véges futási sebessége miatt, a katód-rács távolság megtételéhez szükséges idő nem túl szapora nagyfrekvencián is kezd összemérhető lenn; RJel periódu.c;idejével. Ebből következŐCTI fázlSCltolás keletkezik a vezérlöje! és a katódáram pillanatnyi értéke között. ami megváltoZfalJa a mcs eddig tisztán kapacitív jellegű vezérlő hatását úgy, mintha az eredeti kapacitív összetevö mellett egy tisztan ellenállásos összetevője is lenne. A hatás úgy jelentkezik. mintha az eddigi egyszerű katód-rács kapacitással pnrhuzamosan lenne kötve egy elektronikus bemeneti ellenállás. A konstrukciótól és az adott frekvenciától messzemenö függésben ennek az ellenállásnak az énéke széles tartományban változhat. Tehát meghatározott frekvencia fólött megjelenik egy ellenállás, ami látszólag párhuzamosan van kötve a katód és a rács közötti légüres terrel. Általában mely szakembereket szokott ez a probléma foglalkoztatni? Gyakorlatilag kizárólag a 10-100 MHz-es, hangoh fokozatokat tartalmazó erösitök, oszcillátorok konstruktörcII, mert pl. egy tévé vagy URH-vevő középfrekvenciás erősitőjében lehet kritikus. hogy a cső ezen bemeneti ellenállása mely frekvencián és milyen mértékben terheli a hangolt köröket, azokat a különleges elektroncsövekct, amelyeket kifejezetten ezen áramkörök céljára fejlesztettek ki. Az irodalomban vagy a neten nagyon kevés adatot találunk arra vonatkozóan, hogy ugyan mekkora is ez az ellenállás például a speciális, nagyfrekvenciás csöveknél. Más, nem kifejezetten nagyfrekvenciás csövek esetében pedig semmilyen adat nem lelhető fel. Persze, amit végül találunk, az bizony meglepő is lehet. Néhány ilyesféle, régebbi és viszonylag újabb elektroncső csetén, 100 M Hz frekvencián mérve, 500 n és 3,5 len közöni énék fordul elö, ami meghökkentő is lehet egyesek számára.

66

A bemeneti ellenállás a frekvencia és a esömcrcdekség függvényében számítható is, azonban a képlet ismeretében sem megyünk túl sokra, ugyanis a képletben szereplő K az elektroncső egy speciális jellemzöje, amelyet csak a gyártó ismer. Tehát:

ahol R.lk az elektronikus rács-katód ellenállás kO-ban, A II hullámhossz méterben, S a meredekség mAN-ban, K a cső belső felépitésétöl fiiggö tényezö. Különféle nag}frekvenciás csövek esetén K tényezőre 0.4 ... 2.8 körüli értékeket lehet találni a szakirodalomban. Ugyanekkor az elcktroncsö katódhozzávezetése, amely az elektroncsövön belüli, konstrukciós adatból, és a külső, a csőfoglalatra forrasztott szerelési huzalozás hosszából tcvődik össze, szintén hozzájárul az elektronikus bemeneti ellenállás csökkentcséhez. Hatása olyan, mintha a bemeneti ellenállással párhuzamosan kötöttünk volna egy további ellenállást, ami a katód-ho:u...avezetés révén adódik. A val6ságban persze a két ellenállást meglehetősen nehéz lenne egymástól szétválasztani, igy amikor valamely katalógusban megadják II ~ső bemeneti ellenállását valamely nagyfrekvencián. akkor az adat a két énéket mindig egybefoglalva tartalmazza. A katÓdhu.u:ávc:zctésböl adódó bemeneti ellenlállás valamely frekvencián a következő közelítő képlettel számítható:

ahol A. a hullámhossz méterben, Sk a katódmeredekség IllAN-ban, C,lk a cső vezérlörács-katód kapacitása pF -ban. A képletből nyilvánvaló, hogya bemeneti ellenállás annál kisebb, minél nagyobb a katódba kapcsolt Lk induktivitás. Mién is fontos ez a megjegyzés? Azért, mert amig például egy mikrohullámú erósítőben (kf-erösítöben) tudatosan törekszenek arra, hogy a katódhozzávezetés a lehető legrövidebb, a lehető legkisebb induktivitású legyen, addig egyaudiofil erösÍlöben a mikrohullámú huzalozás egyes s más szempontjai legtöbbször szóba scm kerülnek. (A "szép" huzalozas gyakorta sok· kal többet nyom a latban.)

Az audiofil erósÍtőben felhasznált elektroncsövek kiválasztásánál sem szokott sz6ba kerülni akifejezetten nagyfrekvenciás eélokra gyártott elektroncsövek alkalmazása, ellenkezőleg. Mi is következik mindebből? Roppant mulatságos, hogy mindaz. ami egy mikrohullámú berendezés tervezése. megépítése során kellemetlen műszaki korlát, bosszantó körülmény, nehézség, az egyaudiofil erosítöben az optImálisabb választás! A fclhasznált csövek jel1emzöcn eredetileg is hangfrekvenciára készültek. Ha utána méménk, kiderülne, hogy nagyfrekveneiásan a működésük csapnivaló, már jóval I MHz alatt is kis, hihetetlenül kis képzetes bemeneti ellenállással terhelik az előző fokozatol. Erre még nídolgozik a nagyfrekvenciás szempontból szinte mindig IÜl hosszú katód-huzalozás. Igy máris előnünk van egy olyan konstrukció, amely több nyilvánvaló és ezenfelül több titkos összetevöjével azon dolgozik, hogya lehető legjobb minőségű hangot szolgáltassa. Amig a tranzisztorok a maguk néhány száz MHz-es képességeikkel. Hi-Fi erősítő torzítása szempontjából kellemetlen, ötjítő sávszélességükkel szinte csak torzítás, kombinációs jelek gyártására és erősítésére képe!.ek, az elektroncsövek a korabeli gyártáslcchnológia jóvoltából szinte fokozalTÓl fokozatra azon dolgoznak, hogya nagyfrekvenciás torzítási komponenseket ne erositsék, hanem szinte e!nyeljék. Ez annak köszönhető, hogya szokásos hangfrekvenciás fokozatok bemenetei a nagyfrekvencián rohamosan csökkenő bemeneti ellenállásukkal fokozatosan szinte rövidre látják az elözö fokozat jelentős énékü, többnyire 100-200 kn-os munkaeJlenállását. Ebből az következik, hogy a bárhogyan is keletkezö torzítási komponensek erositése, átvitele a hangfrekvenciás sáv fólön egyre mkább mmimális lesz. Azt, hogy pontosan hol kezdődik az a határ, ahol ez az effektus már igen hathatósan közbelép, eléggé nehéz megmondani, tekintettel az esetünkben fontos csője\­ lemzők nem, illetve alig egy-két helyen publikus voltára. Annak a néhány cső-­ nek ajellemzöivel, amelyeket a korábbi évtizedekben ismertettek, sokra nem megyünk, men részben túl régi típusok, másrészt az audiofil erösitőkben nem használatos típusokról van szó. Épp ellenke7..őleg, az ismenetésre annak idején nem a hangfrekvenciás, hanem a nagyfrekvenciás csövek. a nagyfrekvenciás problémák ismertetése kapcsán

RT ÉK '15

kerűlt szó. Feltételezhetjük. bár erre bizonyságot nehéz találni. hogy a szokásosos, manapság is hasznfll310s hangfrckvenciás csövek viselkedése mégj6val rosszabb is lehet. Eddig az elme let. A gyakorlat soron derűl ki, hogy egy audiofil erósitőben a csövekkel. illetve azok fizikai tulajdonságai révén milyen szerencsével és milyen hányadban vagyunk képesek az álvitel titkos módosítására, vagyis fölcg az átviteli sav feloo végén - a torl.itási komponensek úgymond "lcnyclésére". Al. említett csötulajdonság kihasználása valamilyen fonnában mindig megtörténik, ahol legalább két elektroncső van a kapcsolásban. Ugyanis a második elektroncső nagyfrekvenciás bemencti ellenállása mindig eroteljesen söntöli az első cső nem ritkán 100 ... 200 kO körüli munkaellenálhisát azokon 8 frckvenciákon, amelyek a kellemetlen torzÍlási hannonikusokat tartalmazzák, és ezekre a frekvenciákra nem jut számottevő erősítés. Igen nagy valószínüséggel ez a fizikai magyarázata ,.a C:~'ö­ ves erösítő mindigjobb. mint egy fi!ll'e:elős" típusú mitosznak, amelyet a szer.lŐ valójában nem mitosznak, hanem egy sokak által számtalanszor megfigyelt jellemzének tan. Ebből azonnal következik egy másik mítosz, a káros negatív visszacsatolAs műszaki magyarázata is. Ha ugyanis sikemi valamely negatív visszacsatolás révén mégiscsak kikényszeriteni a csöves erősítőben egy vagy több erősítöfo­ kozatban a magasabb (a hangfrekvenciás sávon kívüli) tanomány erősítését, a ,.szép sima" frekvenciamenet elérését, akkor az előbbi kedvező hatást megszünteltük, és az erösítő már torzítani fog. Ne essünk tévedésbe! Mmdez nem jelenti azt. hogy egy elektroncsővcs erősítő automatikusan jobb, audiofil erősltő is. Meglehetősen sok, kivánatos tényezőnek kell szerencsésen tahilkoznia egy konstrukcióban ahhoz, hogy az erősítőt egyénelmüen jlOzitívan értékeljük. Ez nem mindig jön össze, néha nem kevés szerencse is kell hozzá. Ugyanekkor kijelenhető, hogy az elektroncsöves kapcsolástcchnika csekély, mondhatni "éppen hogy elegendő" sávszélessége szinte automatikusan meggátolja azon kellemetlen frekvenciák kialakulását. mint amelyekre a félvezetős erősítők szinte II szülelésüktől fogva - többnyire fokozataik tulzott sávszélessége folytán kifejezetlen hajlamosak.

AT ÉK '15

Torzításmérés Az elmúlt évtizedek során számos erő­ sitön szamos lorzításmérést és meghallgatást megejtve, s7..ámomra az a tapasztalat szürödőtt le, hogya torzítás méresc egy erősíté tulajdonságairól mond is valamit, meg nem is. Valamiképp a torzításmérés és az emben hallás "nincsenek jó viszonyban" egymással, és a mérés ritkán iga70lja vissza a71, amit a hallásunk alapján gondolnánk. véleményeznénk. Egyúttal egy különös ellentmondást is kénytelenek vagyunk magyarázat nélkü l fogadni, mégpedig az életkorral együtt járó természetes hallásvesztést, és az ugyanekkor mégis, a romlás ellenére is meglehetösenjó állapotban megmaradó kiértékelési, minő­ sítési szintet. Ha arra gondolunk, hogy megleli korú, hófehér hajú, idős karmesterek és zenészek milyen kiváló telJesítmények nyújtására képesek. hatalmas élménnyel megajándékozva hallgatóságukat. akkor bizony elgondolkodóba eshetünk az cmbcri hallás minősítése vonatkozásában. SLámos olyan példát láthatunk, hallhatunk, amely nem igazolja víssza a különböző hangmagassilgokon végzett hallástesztek minősítő végeredményeil. Az emberi hallás sokkal bonyolultabb annál, mint amire akár csak néhány évtizede is gondoltunk ... olna. Ezt azért kelleti előre bocsátanunk, men az erösít6k torzításmérése az egyik legélesebb vita tárgyát képezi az elektronikai szakemberek között évtizedek óta, és a jövőbeli viták során is aligha számíthatunk valamiféle kompromisszumos megegyezésre. A két tábor szinte kibékithetetlen ellentétben van egymással. A magyarázat túlontúl is egyszeru. A szakemberek egyik csoportja, egyfajta konzervativizmusból. a mérési eredmények megszállottja, és ebből kiindulva, lényegében azt az álláspontot képviseli, hogy ami nem mérhető, az tulajdonképpen nincs is. 111ctve, a Hi-Fi, audiofil eszközök minősítésnél a képzelet túlságosan nagy szerephez jut, magyarán szólva, a minősítés irreális, és csupán valamiféle képzelgés. Jó pelda erre II szerző egyik villamosmémök ismerőse, aki magas allami kitüntetéssel méhán elismert, nagyszerű szakember hírében állott, ám kijelentette, hogy az emberi fUI a 0,5% alatti torzítást már nem képes meghallani. Tehát az az erősítő, amelyik ennél jobb mérési adatot produkál. az nem torzít, és punktum.

A szakemberek másik csoportja a mérési eredményeket ugyan kiindulási alapnak elfogadja. ám a módszereket és az eredményeket nem fetisizálja. Számos meghallgatás, mérési módszer kipróbálása és végrehajtása után több ismerősöm is aTTÓl számolt be, hogy mindezek után csupán a kétségei fokozódtak, a végső igazság kikiáltása helyett inkább további módszereket és eljarásokat keres. további megbeszéléseket pro\iokál más, hasonló tapasztalatokat szenelt szakemberekkel. Talán a legélesebb vita a csöves és a tranzis7toros erősitőket építgetők és ezeket összchasonlít6 méreseke bocsátók között alapkult ki. Kétségtelen tényként könyvelhető el, hogy az elektroncsöves erösÍlők közölt is vannak kimérhető és Jól hallható különbségek, de valahogy ezen a táboron belUl nem tapasztalható agresszív, haJtépö vitatkozas, a végső konklúzió többnyire az, hogy hát igen, az •.A" erősítő kissé jobb, mint a .. O". ámbátor mindegyik nagyon szépen szól. Ezzel szemben a félvezetös erősítők minősitése tőbbnyire komoly vitáklIt váh ki, és a vitnpartnerek gyakorta ncm tudnak megegyezni még a sorrendben sem. Abban mindenesetre megegyezni látszanak, hogy torL.ítás bizony van, de azok jellegét nem mindenki ítéli meg egyfonnán. Van, akit bosszantóan zavar bánnelyik félvezetős erősítő, és van, aki még elfogadja azt a szintet is, amelyet egy kicsit is gyengébb erősitő produkál. (Tennészetesen nem az ..indultak még" kategóriájú erősítők öszszehasonlít6 tesztjéröl van szó.) Ha viszont a legjobb félvezetősőket vetjük őssze egy jó minőségü csöves erósitővel valamely meghallgatási teszten, akkor szinte előre boritékolni lehet a végeredményt: a csöves kerül ki győztesként.

És ha ilyenkor az ortodox szemléletet vesszük elő, amely szerint a kisebb torzítású erősÍlőnek tennészetesen jobb a hangminősége, és valamely, általunk kiválasztott torzítási énék alatt az emberi fUI már úgymond, nem hallja a torzítást, akkor a vita vége mindig a mérés és a csodálkozás lesz. A vita tárgyót képező (csöves kontra félvezetés) erősítőt különféle mérési eljárásoknak alávetve. a mérések során bizony szinte mindig jó, ám eléggé mérsékclten jó minősitést nyer el a csöves erősítő. A félvezetős erősítő torzításmérése pedig szinte müszerbemutatóvá válik, még jobb, még érzékenyebb, még magasabb minöségi osztá-

67

136Y

'" Bt R, tAö,l

"1f,R,

'Ik

IQ C,

170p

\,

:1

,

2. ábra. Egy "kis névtelen", öHranzisztoros, nem Igazán dícsérhet6 hangú, "detektoros" munka rádió végloka , amelyik évekíg teHe a dolgát egy klselejtezeH bútor deszkájáb61 összefuserált Karlson dobozt meghajtva , fiziológiai hangeröszabályozóval feldíszítve

kerül elő, hogya tényleg mérési eredményeket be le· hcssen mutatni, igazolni lehessen a második helyezést elért félvezctős erősítő egészen kiváló paramétereit. Igen , minden stimmel, a paraméterek messze lekörözik a csöves erösítő paramétereit, csak hát valahogy mégis, annak volt szebb a hangja. Kérdés, hogy az ilyesféle, számtalanszor is megismételhető jelenségeknek mi lehet a magyarázata? Hol lehet a különbség a hallás alapján nyert ítélet és a mért adatok alapján kapott minősí­ tés között? A válasz pedig túl egyszeru. Valamit nem mérünk, valamit nem jól ménink, valamivel alaposan becsapjuk magunkat, évtizedek óta. No igen, de akkor hogyan is kellene jól csinálni? Egy kis múltidézés. Számos csöves erősítő mcgcpitése, használata után egyszer csak, nagy várakozással tekintve az esemény elé, bekövetkezett a legelső mcgcpítelt tranzisztoros vegerősítő meghallgatása. Aztán csak néztünk egymásra a baTátommal, hogy akkor most mi is van? Talán már az első bekapcsolásra netán elromlott az erősí­ tő? Azt ugyanis hangsugárző nélkűl korábban már minden szempontból készre mértük, jónak minősítettük, és a korai félvezető típusok alkalmazása el· lenére is a mért torzítását a frekvencia fiiggvényében kellemesnek, 0.1 ... 0,5% közöttire értékeltük. Ez csöves vi~ lyú

műszer

nagyszerű

68

3. ábra. A névtelen, őHranzisztoros, némileg krákogós hangú, kis megfígyel&-erösító IM torzítása 1,2 Hz/8 kHzes, 4:1 jelarányú, színuszos vezérl6jelekkel mérve, 50% (kb. 2 W) kímenőteljesítménynél. A O dB-es 8 kHz-es jeihez képest az első két komponens -56 dB értékű

szonylatban nem is rossz adat, de a tr,mzisztoros első meghallgatása során tapasztalt kellemetlen vartyogást, ráleg pedig a hange rőtől alig fUgg6, durva kásás, zizegős hangot nem értettük. Az évtizedek során sza.mos fClvezctős erősítő saját, illetve ismerősök által történI megépítése, meghallgatása son'm löbbűnkben is kialakult azaz általános vélemény, hogya félvezetős erősítő többnyire más, esetenként pedig nagyon más hangzásvilággal rendelkezik, mint az elektroncsöves, és a legegyszerubb csöves erősítő is gyakorta kenterbe veri az akkor éppen legjobbnak kikiál· tott félvezetös erősítöt. Következtek a különféle torzításmb'Csck, szinte párbaj szinten. Volt ismerősünk. aki kijelentette, hogy az általa megépített 20 wattos, tranzisztoros erosílőnek a 8 O-os műterhelésen és a teljes sávban mért torzítása 0,02% alatti, ami már maga a csoda. Miközben egy közepes minőségű hangfalon is már jól hallhatók voltak az erösítő nem is csekély gondjai. A QVAD-405 járvány idején igen sokakat fe lizgatott az erősí tők torzítása. Ennek során sikerült összeállítani egy meglehetösen korrekt mérést müteherrel, spektrumanalizátorral (és plotterrel) az l MHz-ig terjedő frekvenciatartományban. Nagyon érdekes mérések következtek. Bebizonyosodott, hogya félvezetős erősítők szinte egységesen, szokatlan,

különleges. és elmondható, hogy roppant kellemetlen. bosszantó torzítási spektrummal rendelkeznek. Voltaképp akkor bizonyosodott be a számunkra, hogya legjobb hannonikustorziuis-mérö műszer sem ér fabatkát sem, mert a félvezetős erősitők esetében a mért eredmény mindössze azt jelzi, hogy az erösítő működik, azaz nem hibás. Tehát minden olyan mérés, amit egy félvezetős erősítőn ezzel a módszerrel végzünk, felesleges, és lényegében időpocséklás. Az általunk választott mérési összeállítással számos mérést végeztünk, egyre nagyobb izgalommal, mert olyannyira meglepö eredményeket hozott, amelyre lényegében egyikünk sem számított. Tulajdonképpen pedig választ kaptunk a korábbi míértekre és a hogyanokra is. A számos mérés során egészen a hitetlenkedésig kételkedtünk a mérési eljárás korrektségében, ezért eleinte volt olyan mérés, ahol kis m6dosításokkal közkivánatra négyszer, ötször is megismételtük az eljárást. Egyik esetben egy igen egyszeru, öt tranzisztorral megépített. a korábbi mérések szerint l % alatti hannonikustorzítású, ám egyértelműen kissé karcos, rekedtes hangú erősítőt (2. ábra) mosl, a spektrumanalizátoron vizsgálva, elképesztő látvány lárult a szeműnk elé (3. ábra). A ploller számára beállított és 100%-ot jelentő 8 kHz-es bemeneti RT ÉK '15

OdB

Od.

OH:

20kHz

8 kHz

-67 dB

-58 dB

-n,4 dB (200 kHz)

,(,

"Ill" JI 4. ábra . Egy félvezetős (Texas app.) erősító harmonikustorzítása 50% klmenőtellesitményen, 20 kHz-en. A torzltási komponensek nagysága szinte aIIg változoH 1 MHz-lg, ameddig az ado« mus:z:erekkel mérni tudtuk. A plotterrel csak 200 kHz-ig rajzoltattuk kl 8Z eredményt

vizsgálójel mellcIt - várakozásunknak megfelelöcn ~ megjclcnljobbra, illetve balra az elsö ± temlék. -56 dB értéken.

majd tele len a spektrum egészen I MHz-ig további. csökkenni alig akaró, fú szeN felharmonikus komponensekkel, ame\yeknek az átlagos értéke a tel·

.

,

5. ábra. A TEXAS er6sít61M torzftása 250 Hz/8 kHz-es szlnuszos Jelekkel mérve, 50% klmen6teljesítménynél Várallanul ért bennunket a - 75...-80 dB körUl ~ igen szélessávú "tú" megjelenése, amelyet ebben a mérési összeáltításban 1 MHz-lg tudtunk mérni

sek során rögtön 20 kHz-cn kezdtük mérni a hannonikus torzitás!. ami végül is meglepö eredménnyel szolgált (4. ábra). Az első, -57 dB szintü, meglepetést még nem okozó felhannonikus

mellett ugyanis a vizsgált, l M Hz-ig tartó frekveneiasávban egy szép fésu szerű diagramoI kaptunk, ahol az egyes komponensek hozzáve tőleg -80 dB tágabb környezetében jelentkeztek, anél-

+JO V

jes mérési tartományban -77 .. ,-83 dB volt, az analizátor szerint. A spektrum minden bizonnyal feljebb is tartott. de a

mérési lehctóségeink ebben a müszer-környezetben és akkor- l MHzig terjedtek. A több, különféle tipusú félvezetös e rösítőn megismételt mérések azt mulatták, hogy egyetlen, hangfrekveneiás szinuszos (például l kHz-cs vagy más csetben 20 kHz-es stb.) mérojellel végezve a méréSi, a torzítási felhannonikusok fésüszerú, csi llapodni nem akaró spektru mot mulattak az ál tal unk akkor rendelkezésre álló l MHz-ig terjedő mérési tartományban. A kapott eredményekből, mini legJellemzőbbet, a közismert, a korábbi évek során igen nagy számban utánépített Texas erősítő torzitásmenetén mutatjuk be (4, á bra). Ez az erősítö egy sikeres gyári applikáció, és az egyszerű alkatelemek használalához képest kellemes viselkedéSI tanúsít, utánépitése általában problémamentes volt, és közkézen forgott több Sikeres nyomtatott áramköri panelja is. Torzítása kedvező­ en alacsony volt. ezáltal az utánépitések során nagyon sokan elégedettek voltak az erősítő képességeivel. I!ppen ezért az analizátoros mére-

RT ÉK '15

, kL .J

k (680)

47k

0,5

2N2219A ~ ~

"* Bt

.... ~

!,OOmW

ltner

'"

TIP 32 A

22

~

~

... ~

~

~I

22

"
kerül. A célreglSl.tc-rbcn RL LSS (bit0) htékc O lt:S7 !la d-O, aL CTcdmélly. W·be kerűl, ha d '·1, ;J]O;,or al r·br. Az rregiszter tartalma balra ltp egy bihet. a C IIagb;Ien keresztú!, oda az f \rCfÚ!. A ctl~.>Ztcrlx:n u tsB (bItO) értéke O lesz. lia d O, az credmctly l W.br; kerul, had~l.akkorlJZ r·be. Ál IIwiw,..1 adatot Icbel mozgauli a W k ... indire!.:t regIszIerek cllyike (INl)~n) kÖZölt Az pdal,nozgb dijllilllán a címmutató (fSRn) frissülhet, 1.'16. vailY illÓmkrcmental:is~al \agy dekrel1lenula.saL Megjegyzés: Az INDFn Trglulcrek nllIC5Cllck fIZikaila, kialak,il\L Mmden ol)"a/I uI~it;b, amI INDFn regi571rM khin elemI, azt a IiJlrel!1!I'lm fOSla elemI. amI B megfelelO FSRn regimer W1Ilma ihal dDlz~xbk (luJz"C1ctt dmzk). Az FSRn wtllma OOOOh-FFFFh kÖZOIII lehet. II. u inkremenlalb:dekrcmentálb miau átlép határokon. tartalom ezd.cn credmeny .,körűlforuulással" nlakld kl

viltozik. cz " hltcrlék lesz az cmlmCn)'bcn I bd7 ts • hll6 pozklÓII lj. Ha d-O. az eredm.:-n) I \\-be kenil, ha d -I, allor az r-be.

ért~k e

regiszter tartalma jobbra lép egy billel. B C

tlagbilcn keresztül AI MSB (biO)

Az

o:""uadJa a W. C ~ 87 ftartalmat Ha dO. lU eredmény a W-be hnil,lIa d= 1, alkor II r-be.

A ha.!biles előjeles K liternh h\wáadja FSRnH,rSRnL regls/lc'P'" tanalmá..lol;U. A7 FSRn tartalma OOOOil-FfFFh kimi'll Ic~t lia u o~adis miatt iriG! a larUlom c.re\.en a hatarokon. az creJn..:ny _.lOriilfordu lással- . 1A.ullt.i.

Leírás

hasonlóképpen működik, dc az adatmemória bank-választó re· gislterébe tölti be a kivánt bank-címet, szimén egyetlen

ciklus alatt, Az alap-utasitaskészlctbcn egy utasítás szolgál a program

clágaztatására, a GOTO. A SRA és a BRW ÍJj lehctösegekct nyújt. leegyszerusitve a program szervezését. A SRA (Relative Branch) opk6djában (ll 001 k kkkk kkkk) kilencbites konstans helyezkedik cl. Ez egy előjeles nyolcbites offset érték. Az utasítás hatására a programban következő cím a PC tartalmának és a k konstansnak az előjeles összege. igy ennek az utasitásnak a felhasználásával a pillanatnyi eimtől előre vagy hátra, akár 255 ciménékkel is el lehel térni a folyt3táshoz. A BRW összetettebb utasítás, hatására a PC tartalma a jelenlegi

énék és a WREG tartalmának az 10

•

•"" •

o

148

• •"o

összege lesz. Ez a W tartaimát pozitív egészként kezeli, így a címváhozás énéke O és 255 közötti lehet. A CALLW utasitás al. adott programtár-Iapon belU! a WREG tartalmaval jelöli ki fl szubrutin kezdöcímet. Ez az utasítás pl. a C programok készítésekor a fUggvény pointerének meghatározását egyszerGsiti le. Az ADDFSR ölbites. elője­ les konstans értéket kezel. igya megjelölt FSR tartalmAt 32 ... +31 közötti énékkeltudja megváltoztatni. A MOVWI és a MOVIW érdekes tulajdonságú utasításpáros. Tulajdonképpen nem is két. hanem négy utasitas rejlik a mncmonikok mögött. Az utasítások működésének meghatározásában a szintaxisnak nagy Jelentősége van! Lényegében az utasítások az egyik kiválasztott SFR és a W közöni adatáthelyezésl valósítanak meg. Az utasítások egyik paramétere a7 n, ami a kiválasztott SFR-t jelöli. a szintaxisban FSRn fonnában szerepel. Elöinkrementálas illetve elődekremenlalás esetén az SFRn elött ++ illetve - - áli. az SFR-ben lévő közvetett cimet a felhasználása elött inkrcmentál-

RT ÉK '15

ja Illetve dekrementálja a CPU (az opkódban mm""OO illetve mmC"OI a megfelelő bitpáros). Ha az SFRn után ál! ++ vagy - - (utóinkremcntálás ilIetve utódekrementálás). az SFR-ben levő közvetctt cimct a felhasználása ulán inkremcnlálja illetve dekrementálja a mikrovezérlő (az opkódban mm=IO 11lehc mm= II tartozik ezekhez az üzemmódokhoz). A MOVIW n mm utasitás eseleben az opkOd így alakul: 00 0000 OOOIOnmm, a MOVWJ n, mmoperáci6s k6dja 00 0000 0001 lnmm. Ugyanezek a mnemonikok ugy is haszmílhatóak, hogy a paraméter teruleten ez szerepel: k[n1. Ilyen esetben az adatmozgatás a W regiszter és egy indexelt indirekt címmel elérhető rekesz között valósul meg. A k index hatbites, elöjelesen értelmezi a CPU. így az SFR pillanatnyi enekétől -32 ...+3 1 értékkel eltérhet a kiválasztott adatmem6ria-cím. A MOVrw k[nJ esetén az utasításk6d bináris alakja II 1111 Onkk kkkk, a MOVWI k[n] opk6djn pedig l I

1111 I nkk kkkk. Az opkód alakulása igazolja azt a korábbi állitásunkat, hogy ez a két utasítás tulajdonképpen négy utasítás, csak kettőnek-kettőnek a mnemonikja megegyezik . A RESET utasítás lehetövé teszi, hogy programból ki lehessen váltani a hardver reset folyamatot, ugyanúgy, ahogyan a WDT idötulfutása ki tudja váltani.

vezérlők

központi egységét, továbbá uj utasitásokat is ki kellett alakítani. Mindezek során a gyártó arra törekedett, hogy II mikrovczérlő-család keretein belül maradjon, az uj, fejlcttebb áramkörők felülröl tökéletesen kompatibilisek a korábbiakkal. Ugy[lnakkor elérték, hogya következö c\ekben is hatékony, keresett áramkörök maradnak a PIC16F mikrovezérlök.

Összefoglalás rodalom:

A Mid-Range PIC mikrovezérJők továbbfejlesztésével a Mieroehip lehetövé tette, hogy gyors müködésü, hatékony C fordít6kat lehessen készíteni a 14 bites utasításkészlettel működő mikro\'ezerlöihez. 2014 elején ehhez a családhoz 118 típus tartozik, a MIcrochip honlapján lévö katalógusok szerint ezek közül 55 az eredeti vállozat, 63 már a továbbfejlesztett CPU-val készűlt. A továbbfejlesztés jelentösen átalllkitotta [I mikro-

nuko mtiszorok, böképalkot6 kame ..a, IpiU'1 és vWamos hlbalce ... séshez, kal'baataa1áshoz_

\ Dr. Madarász László: A PIC 16 mikrovttzér16k. KFGAMF H·405 jegyzet;

Kecskemét. 2010.

2. Dr. Madarász László: A kis lábszámú PIC mlkrovezér16k, 8 lOVábbfejleszten PlC16F CPU KFGAMF H-407 jegyzet, Kecske·

mét.2012.

3. Dr. Madarász László: Mem6ria·fejl6dés a nyolcbn8S PIC mikroYezérl6kben. RTÉ 2013. 140-'151 o. LBmár Knsztlán: A \/iLAg leggyorsabb mlkrovezéff6Je. ChipCAD Klt., Budapest, 1999 5. WNW.microchlp.com

4

Uni.T an'ÍÍszewek , hol'Clozható és asztali anultbnéte.-ek, höanél'Séklehnél"Ők,

érintésvédebni Inííszerell< I

Pc-s oszcilloszkóp, spektna.nanalizátor és adatgyűjtő funkciók. MŰSZEREK és MÉRÉSTECHNIKAI ESZKÖZÖK KARBANTARTÁSA, FORGALMAZÁSA.

www.n ......... _..... "... _.hu a

műszer·

és méréstechnikai webáruház

Tel.: (1) 481·1233, (1) 481 ·1161 RT ÉK '15

149

Eltitkolt processzormagok és egyéb gyártói csalafintaságok Or. Madarász lászló okl . villamosmérnök, [email protected] Az elektronika. a mikroelektronika eleme/nek, ké.\"ziilékeinck katalógusai

egres esetekben /lem áni/ják el az összes rész/elet a ben/lIturol/termékről, más eselbe" többet sejtemek a valósagnál. A fe/használók pedig e!öbb-lIlóbb felfetJezik az e/titkult afkotóelemeket. mlÍködés; módokat. lclephdk a hamis (Ida/okaI, magyaráza/okal gyár/(llluk ese/el/kiml /lem is lélezö prob/emákra.

A kö=e/multba" derült ki, hogy sok tőbbmagos proce.~s=o,.ban

a kOlológus

állal megjelölt magokolI túl (ol'ább; magok is rej/özllek. melyek használatár a gyar/o Ieri/tOlla. De már korábban is (alálko=Jwttullk az elek/roll/ka. a mikroelekrrollika vikigabtlll e/titkolt vagy meghamisított kéfJeSsegekkel. rulajdonságokkal. elhallgatott gyártóiJogásokkai. Ilyen valódi vagy I'élt csalafimasagokból gYlíjtöttiillk össze egy csokorra valót a kÖI'etkezó oldalakall.

Eltltkoll, lelillotl magok az AMD processzora iban A mikroprocesszorok megjelenése óta szédítő ütemű fejlesztés zajlik a gyártóknál. A csip gyfmásakor alkalmazolt legkisebb vonalszélesség 10 )lm-röl 30 nm-rc csökkent. a tranzisztorok (pontosabban: FET-ek) gate-hosszúsága ma már 15 nm alatti. Mindez lehetövé tette, hogy egyre több tranzisztort építsenek be egy-egy processzorba. A mikroprocesszorokban milliárdnyi tranzisztor zsúfolódott össze már a 2000-es évek elejére. Ebben jelentős része volt annak, hogy gyorsítótárakat (eaehe) is beintcgráltak a processzorokba. A nagy teljesítményű számítógépekben gyakran alkalmazott rogas volt. hogy több processzort is beépítettek.

t kép

150

2. kép

Ez a megoldás adta a többmagos processzorok ötletét. 2006 után már kétmagos, négymagos processzorokat forgalmaztak a nagy gyártók (pl. az Intel, az AMO). A rendkívül gyors ütemü fejlcs7tés önmagában is elgondolkodtató. Az okokat keresve elsöként a versenyre kell gondolnunk, a gyártók mindig arra törekszenek, hogy a többieknél hatékonyabb tennékcik legyenek. A mind nagyobb erőforrás-igényű szoftverek is hajtják a fejlesztőket. De él egy .,városi legenda" is, ami a Moore-törvényhez kapcsolódik. Eredetileg Moore (az Intel egyik alapítója) 1958-ban írta le egy tanulmányban azt a sejteset, hogy a következö évtized folyamán évente meg fog duplázódni az egy csipre gyártható tranzisztorok száma. Öt magát leple meg leginkább, hogy ez II hihetetlen sebességű növekedés valóban bekövetkezett, és azut:in scm szűnt meg. Igaz, ma kissé szerényebbcn szokták idézni a törvényt, 18 hónaponként várható a beintegrált tranzisztorok számának mcgkétszerczödésc. Gondoljunk csak bele. mit is jelent ez? Ha 1958-ban egy átalagos csipen 50 tranzisztor volt, 1959-re a lapkákra ezek mellé újabb 50-ct kellett elhelyezni. Ha viszont 2008-ban egy mikroprocesszorban l milliárd tranzisztor volt, egy év múlva (másfél év múlva) további egy milliárdot kellett mellé zsúfolni! A mikroprocesszorok bonyolultsága azonban nem rejlődik ilyen ütem-

ben. Sokak szerint csak azért építene be a caehe-memóriákat az Intel a proceszszoraiba. hogy teljesüljön a Mooretörvény, s később ugyanilyen ok míatt került egy csiprc több CPU-mag is. Ha egyegymagos áramkört kibövhenek egy második maggal, máris közel megkétszereződött a bcintegrált tranzisztorok száma ... Ha az Intel kétmagos processzorokat kezd forgalmazni, a tőbbi gyárt6 is kénytelen ilyeneket kifejleszteni. Azután megjelennek a négymagosok, hatmagosok. 2009. február táján lehetett először hallani arról, hogy egyes AMO processzorokban több mag is rejtőzik, mint amit a tipusszám jelez. S a hírck arról is beszámoltak, hogy ezeket a titkos magokat ügyes felhasznál6k mű­ ködtetni is tudják! Egy kis kitérö a rejtett magokkal kapcsolatban. Más gyártók is elrejtettek magokat a processzonJkban, de azok nem kikapcsolt nonnál magok! Egy ismert példa a tabletek NVIDlA gyártmányú Kal-El (avagy Tegra 3) processzorn (I. kép). Négy darab A9 nagyteljesítményű maggal dolgozik az áramkör, amit 12 darab GPU mag támogat. De a négy nagy mag mellett egy ötödik is rejtőzik a tokban (2. kép)! Ez kisebb fogyasztáslJ, lassúbb. kisebb teljesítményü. mint a négy .,ro" mag. Azokat egyébként ti vezérlöcgység egyenként kezeli. az éppen rutÓ reladatnak megfelelően aktivizálja vagy lekapcsolja. Ha viszont pihen a tablet, vagyesak nagyon kis erőforrlls-igényü feladatot lát le. akkor kikapcsolja mind II négy nagy magot, és a müködést az ötödikre bízza! Ebben a processzorban

3. kép

RTÉK'15

tehát az ötödik magnak nagyon fontos szerepe van , az érdekesség csak az, hogya Tegra 3-at négyrnagosként hirdeti az NVIDJA. Az AMD processzorokról szóló hírek azonban nem ilyen rejtett magokról szóltak, hanem arról, hogy sokmagos CPU-kat kevesebb magosként forgal~ maznak, letiltott magokkal, melyek felélesztésére van lehetőség. Tennészetesen minderről nem a .,hivatalos" hírforrások számoltak be, inkább a fórumozók között teljedtek a hírek. Azután megjelentek azok az alaplapok, melyek lehetövé tették, hogy a CPU magjainak számát megvizsgáljuk. az egyes magokat be- illetve kikapcsoljuk, letiltsuk! Ez a lehetöség a CPU tuningolás érdekében kialakItolt ACC (Advanced Clock Calibration, fejlesztett óraJel-kalibráció) melléktennékekéntjelent meg elöszÖr. Az ACC segítségével módosítani lehet a CPU órajelét. s ezt a BlOS-funkciót terjesztettek ki az alaplapgyártók a mag-kezelésre is. 2009-ben az AMO a négymagos Phenom l l processzorokat gyártotta (3. kép). de sok két- illetve hárommagos változatot is forgalmazott. Es ezek voltak az első olyan CPU-k, melyekben életre leheten kelteni a gyár által letiltott magokat. lit most nem kívanunk a leliltott (locked) magok felélesztésével (unlocking) foglalkozni. szarnunkra a jelenség az érdekes. Akit érdekel a magok feloldásfmak lehetősége és menete, az interneten sok oldalon részletes tájékoztatást talál. Az AMD tehát négymagos proeesszorokban leliltott egy vagy két magot, és ezután ezeket háromrnagos, kétmagos CPU-ként hozta forgalomba. Ráadásul a letiltás olyan módon valósult meg, hogy azt késöbb meg lehessen szüntetni. Nagyon sok kérdést vet fel ez az eljárás, de ezekre az AM D nem adott még vá.laszt. igy maradnak a feltételezések. A legegyszerubb magyarázat az, hogya csipek gyártása folyamán végrehajton tesztek által hibásnak minősített magokat tiltja le az AMO. A fórumozók beszámolói alapján ennek is van esélye. előfordul, hogy egy feloldott mag ncm működőképes. De ez a ritkább eset, többnyire sikeres a bekapcsolás. Egy másik magyarázat szerint elő­ szőr valóban a hibás magokat kapcsolták ki, de olyan nagy keresletjelcntkezett az olcsóbb 2 és 3 magos változatokra, hogy azok kielégítésére hibátlan

RTÉK'15

AND

'.,..pro.'"

SDK1~OH8~1)GQ

...... ue

AE

O'2lCPAW

9826821E90Ul

... Q


Iáger! Ezért egyfélc csipet gyártonak csak. A két áramkör azonos, 24 kivezetéses DlL tokozással készült. A bekötésükben annyi a különbség, hogy a 21. kivezetés a 2704 esetében O V-ra kötendő (VSS), míg a 2708-nál ez a legfe l ső cimbevezetés (A9). Lehet, hogy a 2704-ként forgalmazott 2708 áramkör betokozásakor egyszerűen nem kötötték be az A9 pontot a lokhoz, hanem a ll. labar összekőtötték a VSS, azaz O V kivezetéssel. Bár felvetődik. miért nem

, ,

I ____.--..1•• , 11. kép

RT ÉK '15

12. kép

lett a ll. tab egyszeruen bekötellen (NC)? Mién irja elő a katalógus kötelezöen a O V rákapcsolását? Lehet, hogy egy betokozott 2708-unJc van. s a 22. IJOf/tra (A 9) vezetett O V fe lezi meg a kapacitást? Esetleg hibás az EP ROM, s a hiba a felsö tárolótcTÜleten van. ezert a legfelső címbit O énékével a teljes 8 Kix8terű l etnek az alsó felét választJ uk kl es használjuk? Mmdene5Ctre úgy tűnik, hogy 2704 csipeket nem is gyártottak. csak 2708-akaI. Mi igazolja ezt a vélekedést? Akárhány fenyképet sikerűlt felkutatni a 2704 áramkörökrö\. mindegyiken azonosjellegü és meretű az ablakban láthat6 csip. és megegyezik a 2708 ,.látványával". Ha ez sem elegendő bizonyíték, még eggyel szolgálhatunk: több gyártó (pL Intel, ITT, GEM INI, Signctics, National Semiconduclor) azonos katal6gusoldalakon ismerteti a két áramkört (mint 2704/2708 EPROM-ot). Az összes elektromos adat megegyezik tehát, alábkiosztás mjúnál jelölik meg a ll. kh'ezetés kétféle használatát! Önállóan a 2704 kata16gusát nem sikeTÜlt felkutatni.

A nem ténete

létező

32 Ki -1 DRAM tör-

Most pedig terjünk vissza a DRAM fejlődésének elsö éveihez! Ezek a memóriacsipek már a megjelenésükkor is komoly kapacitásokat bIztosítottak, ezén sok cimbitet kezeitek. Annak érdekében, hogy ne legyen szükség nagy lábszámú tokozásra (ami egyébként akkor nem is létezen). a címeket két egymást követő lépésben kellett az aramkörökrc rávezemi. Igy pl. a 4116 áramkömél (12. kép), mely 16 Kixl szervczésü volt, a 16 Ki-hoz szükséges 14 címbitet (AO ... A13) kétfelé osztották. Az első hét bitet (sorcim, AO ... A6) az RAS ve-

zérlöjel aktivizálásával egyidejűleg kcllett a tokhoz vezetni. annak AO ... A6 lábaira. Ezután jöhetett a felső hét bit (oszlopcím, Al ... A /3), szintén a 4116 AO ... A6 tabaira. közben a eAS vezérlőjelet kellett aktivizálni. A két részre bontott címkczelésnek az a sajátos kő\etkezménye leli. hogy amikor a fejlesztések uj, nagyobb DRAM kibocsátását tették lehetővc. [JOnak az új cimbitje nem kétszeres, hanem négyszeres kapacitást biztositolI! A4116-0I igya 4164 (13. kép) követte. Ennek nyolc eímlába van (AO ... A7). igy a sorcime is. az oszlopcíme is 8 bites, a teljes eim tehát 16 bit. ami 64 Ki címzésére elegendő. A 4116 es a 4164 logikai raj7..át az l . ábrán láthatjuk, a lábkiosztásukat pedig a 2. ábrán. Az áramkörök elfértek 16 lábú DlL tokokban, köszőnhelőcn a multiplexeIt címkezelésnek. A 2. ábrán az is hitható, hogy a 4116 még három tápfeszültségü "olt, a4164 máregyellen. +$ V feszültségről működik.

A DRAM áromkörök tehát így jelentek meg egymá:> után: 4116(16Kix l), 4164 (64 Kix l), 41256 (256 kix l).

., ",

., ",

4 \1.

-'-

:: ~m

I.~"

I

:: ~ -'-

OM"

of-

=~o

1. ábra

M

~ ,,, .. .,.

..

" ,• " ,• ""

~§ •

_IH

I

00

=~o

..

~,.

o..... '"

OM

M'

••,

41.. ..

10 t

,~

o M

M

of-

. , , " '"'

..'" . . '" ,"

~

, " ,• " "" .; ~

~

M

~ :..,

:i-H

...~ ~

'J'

o M

M

M

c , IO§'" 915"" J

2. ábra

153

14. kép

A sorban tehát ncm szerepel pl. 32 Kixl vagy 128 Kixl szcrvezcsű DRAM áramkör. Ezén volt meglepö, amikor néhány korabeli számitógepnél 32 Kixl DRAM árnmkörökkel kellett az alapkészüJeket bővitem. Példaként nézzük meg fi Sinc\31r ZX Spcelrum 48-al! Az alapkészülék 16 Kixl DRAM aramkörökJc:e1 müködöu (8 darabbal. azaz a RAM-kapacitás 16 Kix8 volt). A típusjeJben a 48 arra utalt, hogy II teljes kiépÍlesű gép 48 Kix8 RAM-mal rendelkezik. Ehhez pedig nyolc foglalatba nyolc darab 32 Kix I DRAM áramkön kelleti bchelye.wH Ami pedig a fentiek szennt nmes is ... Pontosabban szólva volt ilyen ár:unkör, II Mostek készitetle. kel 4116-QSI felhasznál VII (1 4. kép). Mivc\ a 4116 a 16 tokkivczctés mindegyiket kihllsznalta, a két aramkön tartalmazó kl~ hibrid elrcndczesnck 18 kivezclese volt. Ez pedig nyilvánvaló "pazarlás", hiszen a 4164 is csak 16 lábú! A különIcgesen szerelt áramkörnek egyébként is igen magas voll azára! Nem is e7 volt II megoldás. Sinclair számit6gépeirc mindíg az voh ajellemLö, hogy csak aL általa forgalmazott elemekkel, eszközökkel Iehetett kiegésziteni, bővíteni azokat. A ZX81 kisszámitógép (15. kép) nyom-

15. kép

154

tatója kiziIrólag ehhez a géphez volt használható, és semmilyen más nyomtaló\'al nem is működött a kis számitógép. Annak II késLüléknck csak I Kix8 RAM-ja volt (ncm elirás. nem I Gi. nem I Mi, hanem mindössze I Ki)! És ez az l Ki szolgálta ki a CPU-I, ebben volt a kepmemória i~, és a maradék hely volt a felhasználói terulet. ahol BASIC programokat lehetett fejleszteni. Természetesen hamar szükség len a oovitcsre. A Z80 processLorml müködó gép teljes busGrendszerc csatlakozón elérhető volt, dc nem volt sLabad terület, a processzor 64 Ki ci mtcrülelét a beépített kevéske memória IC árnyékai teljesen beborították. Vis70nt a Sinc1air által a ZX81-hez forgalmazott 16 ki-s bövitót rátolva a csatlakozóra. a számitógép máris ezzel a bővitett memóriaterülettel tudott gazdálkodni. Így nem voll tu lságosan meglepö. hogy a 48-as Spt..'Ctrum (16. kép) DRAM bóvitését is egyéni módon oldotta meg Sielair. Az Ő üzleteiben ugyanis kis egységcsomagban lehetett kapni 32 Kix I DRAM áramköröket, és a beépítéshez szükséges további ICket, használati utasitnssal együtt. Mi volt a háttere ennek ri sajátos megoldásnak? A nagy integráltságü áramkörök gyánása során sajnos elkerülhetetlenek a hibás csipek. A 64 Kix I DRAM 8 bites sorcímet. majd 8 bites oszlopcímet igényel. A legmagasabb helyi énékü oszlopcím ti teljes lárol6terülctct kél félre osztja. s egy hibás lapkán is gyakori volt, hogy az egyik fél tökéletesen

16. kép

müködöll, a hibák a másik t3rolófélen helyezkedtek el. Ekkor az áramkört fel lehet használni, igaz, nem 64 Kix I, csak 32 Kixl lárolómérettel, s azt is meg kellett adni. hogy az oszlopcím legfelső helyi értéke O vagy I kell legyen. Itt azonban nem lehet egyszeruen O V-ra vagy tápfeszültségre kötni ezt a cimlábat, men ugyanezen a lábon kclICH beküldeni a soreimct is, aminek II legfelső bItje akár O, akár I is lehet! Egyébként olyan 32 Kixl méretii áramkörök is forgalomba kerültek, amelyeknél a sorcim legfelső helyértékü bitjét kellett kötelezően O-nak illetve l-nek beállítani. az oszlopcím nyolcbites. tctszóleges lehelett. A gyanók pedig szállítottak Ilyen fclrcsikerült :'tromkörökel! Sinchur cége a Texas Instruments-töl hibás 4164eket vásárolt (alacsony áron), TM S4532-3 illet' c TMS4532-4típusjelzéssci (az utolsó, kötöjeles szám utalt arra, hogy az oszlopcím legfelső bitjét O-ra vagy l-re kellett beállítani). Dc hasonl6 32 Kix I mérctü "félig rossz" (halfbad)

17. kép

RT ÉK '15

Titkos utasítások a korai mikroprocesszoroknál

18. kép

DRAMooQkat pl. az OKJ is forgalmazon, MSM3732-H és MSM3732-L tipusjclzésscl. A Sinclair üzletekben ezeket a DRAM-okat árulták, a beépítésiikhöz szükséges négy kiegészítő áramkőrrel, és a használati utasítással. A ZX Spectrum 48 paneljén ugyanis vezetckes átkötésekkel lehetett beállítani. hogya bóvitésre felhasznált 32 Kix I ammkőrők (a oo\itesre használt nyolc toknak egyfonnáknak kellett lenniük) TI vagy OKI gyártmányuak, illetve hogy azon belül melyik típusho.l tartoznak. A 17. képen egy 48 Ki DRAM-ra bővített Spectrum panel látható. Alul balra sorakozik a 16 Kix8 alap DRAM (8 db 16 Kix I kapacitlisú 4116 IC), alul középtájon két sorban 4-4 tok a nyolc darub TI gyánmányu. TMS453220NL4 típusjelü 32 Kix I áramkör. A panel felső részén. a magnetofonesatlakozók (EAR és MIC jack-aljzatok) mellett jobbrn találhatÓ a hatszor két pont. melyekkel a bövítő elemeket azonosítani kellett. Itt a TI lyukpár van vezetékkel ősszekötve és a 4 jelű, az árnmköröknek megfelelöcn. Mások is rátaláltak erre a kőltségta­ karékos megoldásra. A Tandy Radio Shaek egyik első asztali számítógépét. a CoCo-nak beeézett TRS-80 Color Computer l-et is 32 Kixl árnmkörők­ kel készítette. Később, amikor a memóriaáramkörök ára már lecsökkent, a számítógépekbe gyakran hibátlan 4164 DRAM IC-k kerültek. Elgondolkodtató mindez, de az jut az ember eszébe, hogy az is elöfordult már korábban, hogya gyánó nem minden beépített képességet ismenetett pl. amikroprocesszorok katalógusaiban. A továbbinkban ilyen esetekre mutatunk be példákat.

MSB

LSB

I S I Z I X lACi X I p I X ICyl 3. ábra

RTÉK'15

A mikroprocesszorok a '70-es evek közepére mór elfogadott mcgoldástjelenteltek a számítógépek építésére. Sorra jelennek meg a 8 bites, 64 Ki me mória kezelésére alkalmas NMOS technológiáJú mikroprocesszorok. A komoly szamítástechnikai képességeket igazolja, hogy valamennyivel számos kisszámítógepet epítettek, forgalmaztak. A megjelenésük után többnyire egy-két évvel kezdtek hiTek terjedni arról, hogy nem minden képességüket. utnsításukat irja Ic a gyfinó [I kntalógusban. A nem definiált, nem dokumentált műveleti kódok, opkMok kutatása sok felhasználó szenvedélyévé vált. Akkoriban internet hiányában folyóirntcikkekben ismenették az ujabb és ujabb fctfedezeseket. A '70-es években a mikrovezérjök még alumínium fémezéssel készültek, egyetlen fcmező réteggel. Igyacsipről készített nagy felbontású fénykép segitségével viss:z.1 lcheteu fejteni az áramkön (e tevékenység mai neve reverse engmccnng, rcengineering), majd a megrajzolt kapcsolás alapján akár gyártani is leheleit. (Igy ismenék meg pl. a HIKI mérnökei a 8080 pontos felépítését, és •.saJát has.lnálatrn" el is készítettek a csip gyánási dokumentációját, majd néhány sZllielUmszeleten meg is valósították a processzort.) A visszafejtés során is sokszor kerültek nyilvánosságra olyan áramköri részletek, amikből titkos. nem publikált müködési módok, utasítások következtek. Mára már akár egy könyvet is meg lehetne tölteni a titkos utasításokkal, leírásukkal. Ezén iu nem is ezt tűzzűk ki célul. Csak a nyolcbites .,nagy generációban" megjelent legismertebb mikroprocesszorok eltilkolt opkMjairól szólunk, de még azokat scm kívánjuk felsorolni. Inkább arról elmélkedünk, mi ve.lctheteu arra, hogy ezeket az utasitásokat nem ismcncti a katalógus. Látni fogjuk, hogy szinte minden processzor esetében más okot lehet felté telezni. A ..nagy nyolcbitesck" sorát az Intel nyitotta meg I974-ben, a 8080 ( 18. kép) kifejlesztésével. (Valój:iban az elsö mai értelembe" rett kereskedelmi mikroprocesszor a 8080 volt, Ám megelözte a 8008, amit talán .Jél mikroproeesszomak" is nevezhetnénk, az alapprocesszort kiegészítő, azzal összemerhető bonyolultságú rcndszervezérlő csip miau. A s:erk.) Ez a 40 lábú, DlL tokozásu NMOS mikroprocesszor sok

19. kép

vonatkozásban ipari szabványt teremtett. a késöbbi órnmkörök nagy része ennek átalakításaként. IOvábbfejleszlt!sekent készült. A 8080 utasításai egyszeru felépítésüek. minden esetben az elsö bájt a műveleti kód, az opkód bennük (nkkor is, hB maga az utasítás tőbb bájtból áll). Nyolc biten 256 kombinációt lehet kmlakítani, a 8080 a 74 utasitásához a lehetséges opkódok közül 244-ct használt fel. A további opkódok egyes leírásokban NOP utasitásként jelennek meg. azzal a megjegyzéssel, hogya ..hivatalos" 00 opkóddal kell a NOP utasítást a programo kba beépíteni. a többi kód használata nem aján-

lott ... Esetenként a programmal killlnkítolt eredmény jellemzőit tároló f1llg regiszter (F regiszter) IS szóba kerül a továbbiakban. A 8080 esetében ez a 3. ábrán bemutatolt tartalmú. Ebben három bitet az Intel nem definiált, nem muködő bitkent ismertetett. ezeket X jelzi. A következőkben sorra vesszük a . 70-es évek második felében megjelent mikroprocesszorokat. A definiálatlnn utasításokról a '70-cs évek végén jelent meg a legtöbb ismertetés, majd II közelmúltban ismét foglalkozni kezdtek velük. Ennek az az oka. hogy sokan készí· tenek PC-n futó mikroprocesszor szimulátorokat, emulillorokat, s ezek tökéletes kialakításához az eredeti processzor minden képességét ismerni kell. a gyártó által nem dokumentáltakat is. A mikroprocesszor kézikönyvében nem publikált utasítások, mint majd látjuk, lehetnek véletlenül működőek is, dc olyan eset is van, amikor az utasítáMSB

LSB

I S I Z I O lACi O I p I ICyl

MSB S Z

"

LSB

I I IK-lACi O I p I V Icyl *. Mbhol X5, UI, TS

b, 4. ábra

155

sokat szándékosan hallgatja el a gyártó, Mindenesetre, ha ezektől érdeklődtek a fel használók, a már ismert nyilatkozatot kapták: ha valaki nem publikált ulasításoka! használ fel a programjában, azt a saját kockázatára teszi A ..titkos" utasítások egy része haszontalan, vagy éppen káros hatású (pL lefagyasztja a számítógépet), dc vannak közöttük igen hatékonyak is. Természetesen semmi garancia nincs arra, hogy a processzor későbbi változatai (pL az NM OS után a CMOS kivitel) ugyanúgy viselkedik a nem dokumentált opkódok hatására. Az sem biztos, hogyamásodgyártók is beépítik ezeket a kepességeket a termékeikbe. Ismert pl.. hogy számos, az Apple ll -re készített játék nem működött az Apple nC-n, mert utóbbinak a proeesszora már nem 6502, hanem 65C02 volt. A magyarázat: a játckprogramok fejlesztői több 6502 illegális utasítást is felhasználtak a programokban. amiket a 65C02 nem, vagy nem ugyanúgy értelmezett. A mai processzorok már általában nem rejtenek titkos utasításokat. A vedelmi rendszer figye li a programban levő opk6dokat, és ha nem legálisat érl.ékel, elöre meghatározott módon reagál: vagy hibajelzést ad, vagy hatástalan (NOP) utasitáském kezeli az ilyen eseteket. A 8080 után 1976-ban az Intel a 80S5-tel jelentkezett ( 19. kép). A programozó számára a két mikroprocesszor szinte azonos volt. A Flag regiszter (4.a ábra) működő bitjei azonosak, sa 8080 minden opkódját ugyanúgy értelmezi a 8085 is. Mivel új áramkőri részleteket is beépítettek, a 8085 utasitáskeszlete két új utasítást tartalmaz, ket opkódot fel hasmálva a 8080-nál még kimaradt I 2 -ből. Mindez az Intel hivatalos verziója. Rövidesen kiderült, hogy az F regiszter két további jelzöbitet, nag-et is tartalmaz (4.b ábra), s az opkódok mindegyikét, mind a 256-ot értelmezi a 8085! Először Sehllhardt es SorelIselI írt erről [4] 1979 januárjában. Az Intel rendkívül titkosan kezelte ezeket az infoonáeiókat, de érdekes módon esetenként ..hivatalosan" is megjelentek. A CALMOS cég (ma Tundra Semi) megvásarolta a 8085 licenszét és elkészítette a CMOS változatát. A CA80C85 katalógusában az Intel által llem dokumentált nag-bitek es utasítások is szerepelnek (tennészetesen a mikroprocesszor is ennek megfelelöcn kezelte mindezt). 156

A katalógus az új flag-bi teket kiterjesztett, továbbfej lesztett jelzőbitek­ ként "tálalta", aZ eddig nem publi kált utasításokat hasonló módon, továbbfejlesztett utasitáskészletként. A bennfentesek tennés2'etesen mozült:.égreferencia IC-sorozat. Az áramkőrök lábkiosztásánál az Nejei *-ot is kapott, es apr6 betűs megjegyzesben hja a gyárt6. hogy belső esatlakozása vlln a pontoknak. tilos külső áramkörhö7 bekötni! A gyánó ugyanis a betokozott, tehát végleges kivitelű IC-t tudja e kivezetésen keresztül kalibrállll! A Mitsumi MM3496 IC-je SSON48 tokozású SMD hömérsékletkapcsoló, három csallakozóponttal köthetö be az áramkőrőkbe (GND. VDD. Kimenet). A tokozás negyedik pontja Ne jelzest kapott, de a katal6gusb6l kiderül, hogy ez egy tesztelö pont, és felhasználáskor ncm sl.abad bekötni. Az LP2981 típusjclü (Texas Instruments, National Semiconductor) SOT23-5 vagy 5BPA-05 6ngömoos SMT tokozasú ultra-kis-feszültségesésü mikrOleljesitményü (Mieropower Ultra Low-Dropout) feszültségszabályzó áramkör mindkét tokozási formájánál egy Ne jelű lábat is kialakítottak. A katalógus belső. szöveges részéből derül ki. hogy ezek belső áramkörökhöz kapcsolódnak, ezert nem szabad semmit rájuk csatlakoztatni. A hangfrckvenciás integrált áramkörök világában scm árt az óvatosság! A Sanyo LA56 18 teljesitményerösítö IC-jének tokbekötési rajzán egy TP és három NCjelöJés található (27. kép). A TP pontot az ámmkör belső felépítését szemléltető vázlaton is feltüntették. Ugyanakkor erre is és a három Ne pontra is vonatkozik a gyárt6 elői rása:

29. kép

normál alkalmazáskor mindet bekötetlenül kell hagyni! Ebben a csoportban legyen a zár6 példánk az UMC különlegessége, az UM3561 háromhangú szirénaáramköre (28. kép). Nyolc kivezetéses tokozással szállítják. ahol egy Ne Jelü ponlot is láthatunk. EITŐl is szövegesen rendelkezik a gyártó: belső tesztelési pont, szabadon kell hagyni a normál alkalmazásokban! Az Ne kive~etések azonban nemcsak a felhasznál6knak jelentcnek fejtörest, hanem esetenként maguknak a gyartóknak is. Az egyre gyorsuló fejlő­ dés, a mind több trunziszlon tanalmazó esipek elÓállitása. a kis méretekre törekvés az integrált áramkörök tokozásánál is folyamatos fejlesztést igényel. A négy oldalukon csatlakozópontokat tartalmazó QFP tokok mellett ezért jelentek meg a PGA tokok, melyeknél a tokozás alsó felületen, egymásba illesztett négyzetek mentén találjuk meg a kivezetéseket. Tulajdonképpen ennek a felületen szerelhető megfelelöje a BGA (29. ké p), ahol minden kivezetésnek eg)' 6ngömböcske felel meg. A számítógepek chipset-jeinél alkalmazott 683 kivezetCscs 8GA tokozású áramkörök első példányainak tesztelésekor egy különös jelenségre figyeltek fel a mérnökök. Az ámmköröket úgy tervezték, hogy a csatlakozópontjaikon levő ESD védőáramkör 3 kV-ig biztonságot nyújtson a belső elektronikállak. Ha a 11 8M (Human 80dy Model) szerinti ESD tesztet ugy végezték. hogy minden kivezetést használtak közben, az

30. kép RT ÉK '15

{uamkör már 2 kV alatti impulzusok hatására tönkrement. Egy ötleUől ve· zérelve egy másik vizsgalatnál az Ne kivezetésckre ncm csatlakoztak a teszteléskor, ekkor az eredmény igazolta a tervezóket. 3 kV-ig ncm károsodott az

IC. Tudni kell, hogya BGA toknál a csip egy negyzet vagy téglalap alakú, szigetelő anyagú alaplemez felső felületere kerül. A kivezetések az alaplemez alsó felületen levő arany korongok (ezekre kerül az utolsó gyártási fázis ban egy-egy 6ngömb), az arany foltok az alaplap belsejében egy-egy vezető szigethez csatlakoznak (30_kép). A vezető szigeteket arany huzal köti össze a csip megfelelő csatlakozóponuával

(p,d).

Az Ne kivezetéseknél az alaplemczben levő vezető szigctet kialakítják, de nem esatlakoztatják a csiphez. Egyébként a gyártók a későbbi fejlesz~ tésre, az újabb változatokba bekerülő további elemek csatlakoztatasára gondolva hagynak esetenként bekötetlen kivezetéseket a tokozáson. Hosszas vizsgálódás következett. Speciális eszközökkel mérték az ESD kisülési áram alakját, egyszerre több csatlakozópomnál is, a tönkrement áramköröket elektronmikroszkóp alatt vizsgálták. Kiderült, hogy a szokásos ESD károsodástól eltérő jellegű a meghibásodás, egy újszerü meghibásodási mechanizmus lépett fcl! Ha egy Ne pontra csatlakoztak a tesztcJéskor, a kivezetés környezetében levő 4-5 valódi csatlakozóhoz tartozó áramköri részletek karosodtak, viszonylag alacsony feszültseg mellett. Tönkremcnetelkor a védödiódak lettek

zárlatosak, valamint a kimeneti meghajtó tranzisztorok. Az összes eredményt összevetve kiderült, hogy a rendkívül kis méretek miatt az Ne pontra vezetett impulzus, a kivezetések közötti kapacitások hálózatán át, eljutott a valódi jelcsatlakozasokrd. is. Mivel pedig az Ne lábaknak saját védőhálózatuk, az áramot korlátoelemeik nincsenek, az áramimpulzus sokkal rövidebb idő alatt jőtt létre és intenzívebb volt. Ezt a nagy igénybevételt nem viselték el a jelcsatlakozókhoz kapcsolódó elemek. A vizsgálatok eredményeit felhasználva megszülettek azok a javaslatok, amelyek lehetővé tették a különleges meghibásodási mechanizmusból fakadó károsodások megelőzésé!. A változtatások egyik része a csipen belül hajtható végre, a vcd6elemeket kell úgy átalakítani, hogy nagyobb sebességű áramimpulzusok levezetésére is alkalmasak legyenek. A másik lehetöség az áramimpulzus energiájának csökkentése, az Ne láb és a környezete közötti kapacitások csökkentésével. Ennek a legegyszerübb módja az, ha ezeket a kivezetéseket a GND vagy a tápfeszültség pontokhoz kötik. Igaz. akkor ezek a továbbiakban már nem Ne lábak! A vizsgálatokról további érdekes részleteket lehet az [8) cikkben olvasni.

w

Összefoglalás Az elektronikai eszköz is ugyanolyan tennék, mint minden egyéb a piacokon. A gyán6k, forgalmazók érdeke az, hogy minél jövedelmezöbben tudjanak működni. E cél elérésének pedig lehet-

nek olyan eszközei, amiket mi, a vásárlók, a fogyasztók, nem kell, hogy ismerjünk (mánnint a gyártó szeri nt). Amikor valahogyan kitudódik egy-egy ilyen fogás, elkönyvelhetjük erdekességként, esetleg a javunkra fordíthatjuk, de azt hiába várjuk, hogy a gyártók ijedten védekezni, magyarázkodni fognak. Általában hagyják, hogya fogyasztók maguk között tisztázzák a leleplezést, abban bízva, hogy minden csoda három napig tart. A szerl.ő remél i, hogy szórakoztató, esetenként tanulságos volt ez a kis séta a valódi és képzelt gyártói csalafintaságok rejtelmes birodalmában. Ha így érez az olvasó, ez a kis tanulmány elérte a célját! Felhasznált Irodatom:

2.

http://ardlive.computerhístofY.org/resou rces/textJOral HstofY/ntel 60481'()2'658 328.0S.0tpdf http://www.cpushack.com/tag/epromJ

3.

http://www.cpu-world.comJforum/Viewto

t

pic. php?!'" 17360 4. W. Sehnhaldt, V. M Sorensert Unspecífiecl8085 op codes enhance progammíng. Electronics, '979. jaruát 18. 144-145. o. 5. http://www.righto.com. http://arcfn.com 6. http://www.z80.lnfo/zip/z80-documente d.pdf 7. Magyari Béla: Rádióamatőrők zsebkönyve, 2. jav. kiadás. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1963. 8. Wen-Vu La, Mng-Dou Ker: Abnormal ESD Failure Mechanism in Hgh-PinCount BGA PackagecllCs [)Je to Stressing Nonconnected Salls. IEEE Transactions on Device and Ma.terials Reliability. VOL 4. No. t 2004. március. 24-3t o. valamint: A gyártók internetes oIdala~ termékkatal6gusai Wikipedia Intemetes lexikon

A GOO fr. mérŐ (cikk: RT ÉK 2008) csak kitben kapható, melynek tartalma: felprogramozon PIC + elöosztó IC + 4 MHz-es kvarc + 4 db LEO-kijelzŐ + nyákpanel. A Mkrohullámú fr. mérő (cikk: RT 2011f7-8) kitjének tartalma: felprogramozon PIC + előosztó szlntézer IC 4 MHz-es kvare + 4 db LED-kijelző + nyákpanel Jelenleg csak muködó, szerelt kivitelben kaphatól

RTÉK'15

+

161

.

Szubjektív szakmai életrajztöredékek

-._-

......

.~;;-

.

/

'.

\

• Dr. Madarász László okI. villamosmérnök

•

• .. Visszatekintés... Szubjektív szakmai élctrajzlörcdékek" címmel2012-es Évkönyvünkben sorozatot indítottunk közismert szerzőink 1011ából. Kedves olvasóink régi és szűnni nem akarón ismétJödö kéreset teljesítjük ezzel. akik a lapunkban és annak évkönyveiben megjeleni cikkeikben leírtaknál többet szeretnének megtudni tisztelt törzsszcrzöinkröl. Szakmai pályáJukról, annak kezdetéről, a mai magyar műszaki élelml való véleményükröl. A kifejezetten szubjektív írásokból reméljük - majd kideriii, hogy szakcíkkeink alkotói is hétköznapi emberek. Csak nckik valahogy mindig egy kicsit jobban sikerültek a saját kezü konslrukci6ik ... A:tlán a sok sikcri:lmény t:s némi s zerkesztői biztatás ~ után sorra láuak napvilagat jobbnal jobb szakcikkcik. (A szerk.) S=eremi $ szeretve lenni. DolguI/kbal/ örömet/elni, Masok 'e,kében sze/id Ilyomot hagyni. Lehet-e többet az életfal kapni? Tizennégy éves leheuem, amIkor ezt a "kóltemenyemef' beirtam néhány lányismcrosóm emlékkónyvébe. Nem irodalmi érték, versnek sem igazán nevezhető, de valóban így gondolkodtam a gyermekkor vége felé az élelml. S most ösz fejjel ugy vélem, az életraJz-töredékek elé is megfelel mottónak. Mert igaznak érzem. A tranzisztorok fcltalálásának évében születtem, az analóg integrált óramkörök kifejlesztésekor kezdtem

162

meg gimnáziumi tanulmányaimat, az elsö digitális IC-sorozat megjelenésének évében mentem egyetemre, villamosmérnöki diplomámat amikroprocesszor születésének évében vehettem át. Hm, csupa jclentós dátum ... Születescm után röviddel Budapestről Kecskemétre költöztünk. Édesapám, nagyapám tanarcmbcrek voltak, a szüleIm így engem is pedagógusnak szántak. A Kodály Zoltán alapította Ének-Zenei Általános Iskolában még nem alakult ki határozott elképzelésem a j övömrő l . de a reál tantárgyak jobban vonzottak. Felsösként már egyértelmű­ vé vált a műszaki érdeklődésem. Ezt felismerve szüleimtöl mechanikus építöjátékokat, később kémiai és elektromos kisérletező dobozt kaptam születésnapomm, karácsonyra. És megépitettem életem e l ső ve"öjé-t IS. A detektor kristályát magam gyánonam kénporból. 6lomporból. a tekercs egy VIM-cs dobozra kés7Ült. ForraS7lópákám még nem volt, a lecsupaszított vezetékvégeket ÖSSleesavartam. így jöttek létre a csatlakozó pontok. Középiskolás évclm sajátosan teltek. A kecskeméti Katona József Gimnaziumba jánam (korábbl Jellege alapjan a helyiek Reáliskolának hívtak). ahol édesapám iga7gat6ként, édesanyám gondnokkent működött az első két évben. Az iskola épületében. az igazgatói lakásban laktunk (akkor már három testvérem volt) . Reggel kellem, délelött tanítás, délben menza, délután tanulás a lakásban, Ki sem mozdultam az iskola épületéböl! Az igazgatói la-

kásnak volt egy üvegtegla-falli foIyosója ("üvegfolyosó"). ami a lakást az igazgatói irodával kötötte ÖSS7C. En a folyosól megkaptam a szűlcimtöl mű­ helyként. Egy hatalmas feher konyhukredenc állt benne, az volt a taroló és a munkaasztal cgyben. Azután lassan mcgteltek a fiókok szerszámokkal, alkatrészekkel. A gimnáziumi oktatást abban az időben heil egy nap "politechnikai képzés" színcsitctte, én a híradástechnikai műszerész képLést választottam. A tanulmányaink betetőzése a hálózati, transzfoml:1tor nélküli Néprádió volt, ennek a működését és hibakeresését is részletesen megismenűk. Harmadikos voltam. amikor elköltöZIÜnk egy városkÖ7ponti földszintes házba, ahol a7 udvaron egy méretes galambház ván rám. Kb. I, 5 m x 2 m alapterületü. cseréppel fedett kis épület volt. Pont befért a fehér krcdeneem és mellé egy kis asztalka, Igy tökéletes műhely vált belő le. A mühelyem és a lakóépület között hamarosan egy huzalantenna feszült. Nemsokára megsrolalt itt is egy detektoros vevő. A 15 m-es antennának köszónhctócn hangs7..6r6b61 szóltak a hazai adók! Amikor ncm tanultam, itt voltam. Vettem egy csehszlovák pillanatpákál. s eleinte csöves készülékeket építettcm. majd tranzisztoros kísérletck kővetkez­ tek. A családban arról voltam hires, hogy megállás nélkül dolgoztam egy-egyelképzelésemen, s ha műkö­ dött, bemutatIam és mar szedtcm is szét. Talán azcgyctlen kivetel a "Böhe"

RTÉK'15

nevü háromtranzisztoros egyenes vevő. Kcsőbb évekig ez volt nz egyetemI kollégiumi szobánk rádiója. A zsebpénzemet, a nyári keresetemct szakkönyvekre és alkatrcszekre költöttem. Hangerősítők, hanggener.í.torok és különféle egyenes vevők szülellek soro7..atban. Szinte S"LcnvcdéIycmmé vált az Ezennestcr boltban kapható, 20 Ft-os Ezermester Egységcsomag vásárlása. A HAM-bazar zsákbamacskája, a vegyes alkatrészcsomag még mostanában is elcsábít néha ... Közben a családban, a kömyéken egyre népszerűbb rádiójavitóvá váltam. Igaz, a legtöbb esetben a csövcs készülékekben csak kiszáradt elektrolitikus kondenzatort, kiégett csövel vagy skálaia6t kcllett cserélni vagy elszakadt skálahurt kellett pótolni. Egy saját készítésü voltmérovel dolgoztam. ha hangolni kellett. a fulemre voham Ulaiva. De még arra is vállalkoztam, hogya három fil( állomásra készített NéprádIót kcttösforgó beépítésével., vHágvev&vé" alakítsam át! Sajátos módon a Néprádió gyakran felbukkant életenlliek ebben a szakaszában. Az érettségikor a politechnika záróvizsgán is egy ilyen készülék hibáját kelleti megtalálni és a javítását elvégezni. Az írói venám is alakuJgatotl. de nem sikcrült kibontakoznom. A Néprádió világvevövé alakítását cikkbe foglaltam és elküldtem az Ezennester folyóiratnak, de úgy vélték, nincs rá érdeklődés. Kiötöltem egy elektromechanikusjátékot is. de ennek a leírását scm fogadták el közlésre. Viszont közben megbanltkoztam az ír6géppel. Érettségi előll az osztálytársaim nagyon örűl­ tek, hogy mmden tételt precízen kidolgoztam és legépelve szétosztottam köztük. A ma is hasznalt ,.kéru,Üas" gépelési mód akkor alakult ki nálam. Az általános és közepiskolában szinte folyamatosan kitűnóvel zánllm a tanéveket. bár a memóriámra nem lehettem büszke. Az évszámokat, a memoritcrekct. aL. idegen szavakat rendkívüli munkával tudtam csak megjegyezni. Azok az ismeretek ragadtak meg gyorsan és könnyen a feJemben. ahol a memorizálásnál nagyobb szerepe volt a logikának. Az egyetemi felvctehm is szépen sikerült, egy éves sorkatonai szolgálat után a BME Villamosmemöki Karán folytattam tanulmányaimat, a Híradástechnika szakon. A szakirány választasakor a vezetékesek közé kerűltem, de ma ezt szerencsének tartom, mert iti találkoztam a logikai kapcsolástannal. RT ÉK '15

Egyébként az elektronikai áramköröket csöves készülékek példáin keresztül tanultuk, a félvezetőkböl csak a karakterisztikák szerepeltek. Számítógéppel, integrált áramkörökkel nem találkoztunk. 1971-ben kaptam meg villamosmemöki oklevclemet. és meg ebben az évben a mémöktanárit is (a nappalival párhuzamosan végeztem el ezt a kiegészítő szakot). Egyetemi éveim alall kollégiumban éltem. s folytallum u nagyenergiájú tanulást. Az előadásokon szó szerint mindent leírtam. esténként átolvastam és a nyomtalott anyagokból kiegészíteltem a jegyzetcimet, ezáltal jobban megragadtak az ismeretek. Igy énem el, hogy jeles vagy kitűnö eredményekkel zártam a féléveket. A leckekönyvemben, amit a felsőoktatásban éppen ezekben az években szüntetnek meg(!), olyan aláírások szerepelnek. mint Dr. Simonyi Károly, Dr. Kozma László! A híres professzorok voltak a Icgjobb elő­ adók és a legközvetlenebb emberek, valódi kollégák! De ők az elméleti alapozótárgyakat oktatták. Sajnos, a szakmai tárgyak nem a kor friss eredményeit dolgozták fcl! A '60-as évek végére az iparban már elterjedten terveztek az analóg és digitális integrált áramkötÖk· kel, mi pedig csöves megoldásokat tanulmányoztunk, a trnnzisztorokat pedig éppen csak megismerhellűk. Később szakmérnök i képzésre jelentkeztem, s 1975-bcn vehettcm át irányitástechnikai szakmérnök i oklevelemet. Doktori oklevelemct 1980-ban állitották ki (számítógépek és perifériák tudományterűletre), a doktori cselekményre a munkahelyemen készültem fel, külön képzés akkor nem volt ilycn célból. Sem az egyetemi éveim, sem a szakmérnöki képzés során még csak nem is láttam a BME-n számítógépeI! Diplomamunkám cgy digitális tervezési, építési feladat volt: egy lyukszalag-lyukasztót és egy -olvasót kellett egy akkor kidolgozott buszrcndszer (BS I) szerint egymáshoz (vagy szamítógéphez) illeszteni. A legújabb EDS kártyákból állt össze a logika, egyes feladatokra saját uj kányát is készitet+ tem. Mekkora élmény volt, amikor a lyukszalag-olvas6ba beffizöll szalag másolata hiba nélkül jelent meg a lyukasztó kimeneti nyílasánál! Végzés után Kecskeméten. a Gépipari és Automatizálási Műszaki Főis­ kolán (GAMF) jelentkeztem munkára, s innen mentem nyugdíjba nemrégen. Igya szülői álmok is beteljesedtck, pe+ dagógussá váltam! Bclépéscmkor a há-

rom féléves, szigorlattal záródó Villamos irányítástechnika e. tantárgy oktatásában kaptam feladatokat (heti 22 órányit). Mélyviz jelleggel az elöadások tartását is. a gyakorlatokat is rám bizta tanszékvezetöm. Ugyanakkor a tanszéken volt két friss eszköz, egy Cellatron Ser2d számitógép az NDK-ból és egy TPA IOOI.aKFKJ terméke! Néhány hét után már önállóan dolgoztam ezeken a számítógépeken, fél év múlva bemdítottam a Számítástechnika S7..akosztályt a hallgatók reszére. Rövidesen csodálatos eredmények születtek, a fiatalok játékokra, rajzolásra, zenélésre, versírásra bínák rá a számilógépeket! A Műszaki Könyvkiadó, ahol a Villamos irányítástcchnika akkor kétkötetes jegyzete készült, adminisztratív hiba miatt 1971-ben nem nyomta újra II jcgyzeteket. A iöigazgat6helyettes magához hívotl és megkérdezte, hogy aJ. első félév anyagát egy .,jegyzetpótló" fonnájában meg tudnám-e írni két hét alatt? Tennészetesen igen volt a válasz, s ezzel kezdödöu el életem uj szakasza. Amikor az összetűzött stencilezett jegyzetet a kezembe vettem, olyan örömöt éreztem. mint amikor egy kis rádióm először mcgsz6lalt. A következő évben egy kiegészítö jegyzet követke· zeit, majd három évalal! a tantárgy teljes mcgújítotl, házi elöállítású jegyzetsorozata, példatárral kiegészítve. Ennek alapján megbíztak, hogy a Műszaki Könyvkiadónál megjelenő új, négykötetes Villamos irányítástechnika jegyzetsorOZllIOI én írjam meg! Tcljesen átdolgozott, frissített tananyag! És az új jegyzetek sorra megjelentek 1975-78 folyamán! Közben tanouam az órákat, vezettem a Szak osztályt, beindítottam más szakkörökel is, jöttek az első TDK munkák és szakdolgozat-konzultációk. Hallgatóimmal egy szakközépiskolai tanterembe jelfog6s ,Jeleltető gépet" építettünk, teszt-jellegű kérdések feldolgozásához, öt válaszadási lehető­ seggel, izzólámpás kijelzőmezöveI. A készüléket beszereltük és beüzemeltük, hosszu evekig használtak. Később az írásbeli feladataim miau már inkább csak a kisérleti példányokig, esetleg egy demonstrációs eszközig jutottam el. Mekkora öröm volt, amikor először sikerült egy tenyérnyi protoboardot (forrasztás nélküli kísérleti panelt) szereznem! A Villamos irányítástechnika tantárgy az újabb tantervekben megszűnt. helycuc digitális elektronikai jellegű tantárgyak sorozatát fejlesztettem

163

ki (Digitál is technika, Mikroelektronika, Mikroprocesszor-technika, Mikrovezérlök alkalmazása stb.). KidolgozIam a tananyagot, a gyakorlatok tematikái\. IC-s, mikroprocesszoros majd mikrovezérlös méröeszközöket terveztem és sorban írtam ajegyzeteket. Folyamatosan figyeltem a digitális áramkörök, a mikroelektronika újdonságait és a tananyagba beépítettem az uj Ismereteket. Nemcsak a GAMF-on kívántam tanítani. Láttam, hogy az crdeklödési teTÜletemen nagyon hiányos a magyar nyelvű szakirodalom - úgy gondoltam, hogy tudok ezen a helyzeten változtatni! A Rádiótechnikánál 1978-ban jelentkeztem először, egy mikroprocesszor témájú cikkel, s már az l 979-es évkönyvben is megjelent e,gy munkám. Azóta rendszeresen szerepelek a lapban is, az évkönyvekben is, sok írásom jelent meg az Elektronet folyóiratban, alkalmanként azonban más újságokban, magazinokban is "feltűntem". 1986-ban és 87-ben megjelent a két, máig népszeTÜ könyvem a Műszaki Könyvkiadó Elektronika sorozatában. Az elsöért (Digitális CMOS kapesolásgyüjtemény) szerzői nívódíjat kaptam. Az ebben szereplő száznál több konkrét kapcsolást mind összeállitottam protoboardon, leteszteltem, csak ezután keTÜlhettek be a könyvbe. Ezt a könyvet édesanyámnak és feleségemnek ajánlottam, a másodikat (}!Phobby) gyermekeimnek. A harmadik, édesapám emlékének aján lott könyv a digitális kapesolások alapismereteivel fogla lkozott volna. Ennek a tervét majdnem elfogadta a kiadó, de végül visszamondták. Azután a Műszaki Könyvkiadónal jó ideig csak fordítasok láltak napvilágot, és néhány szakácskönyv ... Az új tantárgyakhoz gyorsan készültek a jegyzetek, de a régebbieknél is rendszeresen frissítettem nl. oktatási anyagokat. A GAM F digitális elektronikai oktatásáról mindenki elismerte, hogy igyekszik naprakész lenni. Oktató munkámban azt kivántam elemi, hogy a hallgatóim lépésről l épésre megértsék az új ismereteket, az alkalmazási, tervezési fogásokat. Ennek megfelelően építettem fel a jegyzeteimet is, de - reményeim szerint- ez tükröződik a cikkeimben is. A tantárgyakhoz nemcsak elméleti jegyzeteket készítettem, hanem példa-

164

tárakat, gyakorlati segédleteket. munkaflizeteket is. 1995-ben sikeTÜlt a Digitális techni ka laboratóriumo! úgy felszerelni, hogy minden hallgató saját protoboardot, tápegységct, logikai szintjelzőt és alkatrész-készletcl kapott, igy önállóan épithette őssze a kapcsolásokat. K ü l önböző fórumokon elő­ adásokat tartottam, továbbképzéseket vezettem. Egy technikai sorozatban a helyi tclevízióban meg médiaszereplésre is vállalkoztam, mint műszaki szakértő.

GyűjtőtIcm az információkat, eleinte levelezéssel, később már az internet segítségével. Egy-egy évkönyv-cikkhez pl. akar ezernél is több oldalas anyagot szedegettem össze, ebből ké· szült a cikk. Első változatban közel 100 oldalas, majd 40 oldalas, végül a szigorú fószerkcsztő hatására a végleges 20 oldalas teJjedeiemben. A GAMF-on vezetöi beosztásokat is kaptam, 29 éven át vezettem az Elektrotechnika és Kibernetika Tanszéket. Rövidebb ideig fő i gazgató-helyet­ tes, másfél évig pedig főigazgató voltam. 1991-ben az új Informatika Tanszék megszervezése is az én fe ladatom volt. Közszereplést is vallaItam, egy megyei alapitvány kuratóriumának titkáraként dolgoztam 17 éven keresztül. A főiskolai oktatástechnika-képzést egységesítcni igyekvő és évente főis­ kolai hal!gatói PLC-programozó versenyeket szervező FIOM elnöke voltam (alapitásától IS éven át), búesúzásomkor örökös tiszteletbeli elnökké avattak. Folyamatosan magas fordulaton dolgoztam, általában késő éjjelig az iróasztalom mellett voltam még a hétvégeken is. Közben gyakran élhettem át a jól végzett munka örömét, egy eikk megjelenésekor, egy új jegyzet kézbevételekor járt át legtöbbször ez a felemelő érzés. Boldog voltam, ha egy szakdolgozatosom szépen szerepelt az államvizsgán, ha egy TDK dolgozattal a hallgatóim házi vagy országos konferencián sikereket értek el. Az is jól esett, hogy egyes jegyzeteimet mas fő­ iskolákon, sőt, egyetemeken is ajánlották az oktatók a hallgatóknak. De sok szakközépiskolai tanar is hasznositotta a munkáimat a digitális áramköri ismeretek oktatásakoT. A Rádióteehnika szerkesztösége is elismerte munkásságomat. az 1989. ev szerzöjévé valasztottak. Ahogy teltck az évck, egyre

gyakrnbban forduli elő az is, hogy egy régi tanítvány felkeresett és lelkesen mesélte el, milyen szép, eredményes szakmai utat sikeTÜlt bejárnia! Azt hiszem, ez volt a legnagyobb elismerése a munkámnak! A hallgatóim egy másik oldalamról is megismerhettek. A végzősök "szakcSIjein" szívesen vatlaltam szereplésI. vidám törtcnetekkel, tréfas "tanulmányokkal". Az ezredforduló kÖTÜI ez odáig fajult, hogy esetenként közel egy órás standup-müsorokat produkáltam, melyek általaban vidám közös enekléssel zárultak. Sajnos a felsöoktatas t ért csapások (sokszoros szerkezeti átalakítások, kredit-rendszer, Bolognai-rendszer) egyik következményeként a szakestek is eltűntek a diákéletből. Idővel a kedvtelésböl történő aramkör-építések, kísérletek a sok teendő miatt elmaradtak. Ha ma számvetést készítek, 375 folyóiratcikk. két szakkönyv, 136 főiskolai jegyzet és középiskolás tankönyv jelzi az utamnt, I SO szakdolgozatnaJ és SO TDK dolgozatnál voltam konzulens. Egy jellemző teny: belépesemtöl a nyugdíjba vonuIasomig egyetlen napot sem tőhőttem táppenzen. Az óra, a feladat , a határidő szent volt, kezdéskor mindig pontosan ott voltam, határidőre igyekeztem teljesíteni. Hallgatóimnak azt tanítottam, hogya vállalt feladatot meg kell oldani, nem megoldas a halogatás, akifogások keresése. Mindig értékeltem a teljesítmenyüket, a hibáikat igyekeztem kijavítani és nem megtorolni. A hamis utakat, a csalást, puskázást azonban nem rurtem el soha. Ebből a pőrgő, rohAnó életből szinte egyik pillanatról a másikra egy város közeli kis családi házban találtam magam, nyugdijasként. A volt közvetlen munkatársaim (közülűk tőbben volt tanítványaim). ha meglátogatom őket, szívesen beszélgetnek, elmondják a gondjaikat is, é~ meghallgatják a tanacsaimal. Szerencsére az internet lehetöve teszi, hogy továbbra is figye ljem a mikroeJektronika fejlődését, s itthon is össze rudok gyűjteni egy-egy témáról akár ezeroldalnyi információt is, amiból azután új cikkek formalódnak. Amikor pedig egy új folyóirats7.amban vagy évkönyvben meglátom a munkámat, még ma is eltölt az a csodálatos érzés: a sikeresen elvégzett munka scmmihez sem hasonlítható öröme.

RT ÉK '15

Iránycsatolók az RH, a 2 m-es és a 70 cm-es amatőrsávokra 2. rész Bus lászló okl . villamosmérnök, [email protected] Kö=leményünk második n!s:eben (J la:a csalOlásti iránycsato/ókal ismerteyük. A ma mmlenl méréstechnikájában fontos szerepel játszanak, mivel fl menhú feladatokat egyrészt gyorsan. masres:t pO/1fosun lehet I'elük elw!ge:mi. Eu" tu/ajllol/sagaikból fakadóan a= iránycl'u/oluk II gyakorloIban széleskörlÍ alkalma::ast lIyer/ek, mint példillll leljesitménl'mérésre. SWR- és impedanciamérésre. uutomatikus szillt- és frekvencias:abá(~'O=ásra. csillapitulcént, J/plexerként. Az irúnycsarolók nem csak laboratónuml es üzem; (ipari) célokra hasznosithatdkjól. hanem amatőrtech­ II/kaba" is, mivel ezekkel a nagyfrekvenciás építöelemekke/ nagyon sok idól és ftiradságotlehel megtakarílGlli.

bj

I

Az iránycsalolókat a nagyfrekvenciás jelnek a ket vonalon történő haladási iránya szerint is osztályozzuk: haladóhullámúra és renektálthullámura. Mielőtt rnlémenk az Irnnycsatolók tárgyalására előtte, a gyakorlatban használalOS néhány elvi elrendezést mutatunk be, melyek az I. áb r án láthatók. Működés

l) Haladóhullámú Ha csatolásban levő kél vonal közül az egyikre generátort kapcsolunk, akkor ez lesz a rovonal, mig a másikat, csatolt-o vagy mellékvonalnak nevezzük. A haladóhullámÍl iránycsatoló esetén mind a fövonalon, mind a mel1ékvonalon az energiaáramlás Iránya megegyezik. Ahaladóhullámú irnnycsatoJókban a csatolás folyamatát a 2. ábra alapján követhetjük. Amennyiben a generátor csatlakoztatása az I. kapun történik, igy II bccsö hul-

lám eljut a 2. kapura. Az ..,A" csatolórú· don keresztül kapacitív úton (elektromos) csatolásba kerűl a másik tápvonal· lal. Az igy keletkezett feszültseghullám eljut a 4. kapura. A ..8" csatolórúd síkjában szintén csmolrisba kerul a két vonal. Mivel a két esatolás helye egymástól ').)4 hullámhosszm fekszik, így az ,.,A" és "S" helyen kicsatolt hullám komponensei egymással fázIsban lesznek, ezert a 4. kapunál ezek összcad6dnak. Ellenkczö irányban. tehát az 1-+3 irányban a 2xAJ4 lávolság kö\"elkezteben a ket hullám 180"-os fáziskülönbséggel találkozik, ennél fogva k.iol~ák egymást, így a 3. kapura nem kerűl jel. A valóságban azonban il 3-as kapura mindigjut valamilyen kis jel, ami abból adódik, hogya tápvonalnak kisebb lIlhomogenitása van, a kapuk es II tápvonal között az átmenetek nem ideáli-

". I oj

aj

.------- ,

bJ t ábra. Csatolt vonalas Iránycsatotó elrendezések: al csatolt tápvonalas, bl keskeny oldalon csatolt szalagvona~ c) lépcsős Jránycsatoló (három csatol6z6na), d) folytonosan változ6 csatolás (mikrosztrIp)

, H l

Az irnnycsatolók felepítésüket tekintve csatolt tápvonalakból állnak. A csatolt tápvonalakból álló tránycsatolók kctféle módon építhetök fel: a) azonos elektromos hosszúságú, csatolt tápvonalszakaszokból álló, lépcsős iránycsalOlók, b) csatolt inhomogén vonalakból álló iránycsalolók. RT ÉK '15

3. ábra. Reflektált hullámú csatolás keletkezése

".

, l-

•

sak (illesztetlenség lép fel, s ez frekvcnciafUggö), a csatolás helyeire csak egy frekvencián igaz a IJ4 Ilivolság stb. Ha az RF generátort a 3. kapura kapcsoljuk, akkor az RF·jel a 4-gyes kapura és az elóbb leírt módon a 2. kapunál a jelösszetevők összeadódnak. míg az I. kapun kioltódnak. 2.) Reflektálthullámú

2. ábra. Halad6hullámú csatolás keletkezése a kialakult er6vonalakkal (a), kapacitív csatolt koaxiális vonalak metszetben (b)

A renektáhhuJh\mú iránycsatolók csatolási mechanizmusát vázlalOsan a 3. ábrán szcmléltctjük. A csatolás vi· szonylag hosszú. ún. csatolózóna men165

Bemen6

KImen(!

;;:+: I ::;:x:;::::t!f:'::: Szigetelt ·

. Csatolt

kapu

kapu

Kimeoo

Bemeo6

~~L

'----'~~t

___ ) __

kapu

kapu

4. ábra. Két, általában használt szimbólum az Iránycsatol6k jelölésére a teljesitményárarntás Irányaival tén jön létre. Ha például az l-es kapura

nagyfrekvenciás jclgencrátort kapcsolunk, akkor a bejövő hullám eljut a 2. kapura. A másik vonal (mellékvonal) elektromágneses csatolásban áll a fövonallal. A mágneses CI'Őtér hatására a mel1ékvonalon feszültség indukál6dik,

kábelböl készült iránycsatolót használunk, ami egy vastagabb es egy vekonyabb érrel rendelkezik. A kábeldarab elektromos hossz.1 egyenlő az átviendö frekvenciasáv közepes hullámhosszának egynegyedével. A kábeles iránycsatoló kapuit illesztetten zárjuk le. A RF generátor például a mérre (fővona l ra) kapcsolódik, amelynek hatására .,A- B" vonalon áram folyik. A mágneses csatolás miatt "a- b" mellékéren (mellékvonal) a róvonalon folyó árammal ellentétes irá· nyú induktív áram folyik (folytonos vonal); a kapacitív csatolásból adódóan lesz egy kapacitív áramösszctevö is (szaggatott vonal). A kapacitív és az induktiv áramkomponens a mellékvonal egyik végén összeadódik, míg a másik végen kivonódik. Ha most az egyes kapukon a teljesítmény vagy a feszülL~ég logaritmikus viszonyát képezzük , akkor az aláb· bi definiciókhozjutunk:

így az itt kialakult feszültséghullám iránya ellentétes lesz a ffivonalon halad6hoz képest. Ezáltal az l~3 irány csatolásban van, míg az 1----)4 irányban nem lesz csa-

l) Áteresztő irányú vagy beiktatási csillapítás (németül Durchgangsdiimpfung, angolu l insertion loss): a;\. = iOlgPbll\, = IOlgPdPz [dB], a. = 201gU 1/U 2 [dB].

tolás, azaz a 4. kapura ncm kerül jel. (Másképpen úgy is mondha~uk, hogy az l-es kapu nem "tátia" a 4-es kapu t). Az iránycsatolók működésére vonatkozóan

2) Csato1:isi csillapítás, irányitottság (németül Koppeldiimpfung, angolul coupling):

a szakirodalomban elterjedt szimb61ikus jelölest a 4. ábrán látjuk.

3.) A paraméterek definíciója

,,

A

• I ~ 1..1-_ o o

n/2

31\" /2

(R3chan)

6. ábra . A kicsatolt feszültség változása a csatoltvonal hosszának függvényében, különböző " k" csatolásl tényezők esetén Mielőtt rátérnénk az egyes iránycsatolók ismertetesere, még egy dologTÓl, a csatolási csillapítás és a beiktatási csillapítás közötti öss:zernggésről kell említést tenni . Egy jól megépített irnnycsawló áthallása (izoláció) általában 30 dB feletti énék. Ez azt jelenti. hogya bemeneti U I feszültség kb. 1/32 része jut a 4. kapura (lásd az 5. abrát). Ennek figyelembe vé· telével írjuk fel vesztcségmentes esetre a bemeneti teljesítményt 37 egyes kapukon meglevő teljesítménnyel:

IOlgP dP4- lOlgP 11P1=

a., - 3",

A gyakorlatban az irányhatást a mért szigetelési- és csatolás! csillapítás különbségéböl számolj uk. Az irányhatás az iránycsatoló jóságára utaló jellemző.

P4-ct elhanyagolva a nagy izoláció ({lIhallás) miatt, így :

RTÉK"15

Ha a csatolási csillaphásl ismerjük, ak· kor ki tudjuk számítani az áteresztő csillapitást és viszont. Mindegyik kapu iIlesztctten van lezárva. Legyen a csatolnsi csillapítÁS: ~

10 dB,akkorVl

R=U~/R+U~

U

0.316U 1• R

u~ I R ~R~0.3 16: UI -O. IU ~ -U 2 2 0,9U , ~ U; (U, . U,) " -1.11 a.:: 20lg1,ll =- 0,9 dB.

=u]

.U~ I R

ábrá n látható. A kiegyenlített hid .A" és ..B" pontjára l; l anetelü Tr transzformátor primer tckercsc csatlakozik. A transzformátor lehetövé teszi, hogy a 2-es kapura (kimenet) kapcsolt áramkör mérési vagy üzemkőzbeni állapotáról ellenőrzé.­ si lehetőséget biztositson. Ezt a célt szolgálja a tr3nszfonnátor szekunder tekercse, ami a kontroll kimenet (3. kapu) és a mIdpont közé vun kötve. Ezek után iJjuk fel 8. ábra alapján a 2. kapura (kimenet) a fcszültsegosztást

A két mennyiség közötti összefüggést grafikusan ábrázolva a 7. ábrán lálható csil1apításmenetct kapjuk.

U I·gyel mindkét oldalt elosztva kapjuk a csatolási tényezőt:

10 1+t-t-t-t-H

(3)

H I-t-t-t-H

A esatolási tényező reciprok értékét

'H'tt++-H

dB-ben kifejezve kapjuk acsatolási csillapítás!:

,o H-+--F"t--I-I _

",~20Ig l lk~201g(1

23456_.dB

A csatolási és 8Z áteresztő cSillapítás kapcsolata

Fenti bevezető után ráteriink az egycs iránycsatoló típusok ismertetésére. Tárgyalásuk során először a szélessávú. majd a keskenysávu változatokat ismenetjiik. A cikkben a továbbiakban haladóhullámú iránycsatolókkal fog· lalkozunk. Wheatstone-híd Müködés

a Wheatstone-hidra vissza .. ekapcsolást ismertetjük, ami a 8.

El sőnek

zelhető

-I ~

Be,

f

"

r\----~ 1~~

A

501"

o-

k,

_L

Z

($ZIntmérO)

8. ábra. Wheatstone--híd, mint Iránvcsatol6

RTÉK '15

+ n)[dB] (4)

Ebböl láthat6, hogy ,,n" értékének meg· választásától fUggöcn különböző esalolási csi l1apitással rendelkezö iránycsatolók rcaliuílhatók. MI az alábbi énékeket választottuk: _n ~ 1

",~6dB

2,16 I IOdB

9 20dB

6 dB·es iránycsatoló

Az irtinycSllloló kapcsolása II - l értékválasztassal, bi fiJari s lekerccsel és a ferritgyürű méreteivel a 9. ábrán látható. Megjegyzés: a 6 dB·es iránycsatoló nem tanozik a laza csatolású iránycsatolókhoz, ám a teljes Wheatstone-hidas család e tagjának ismertetését ebben a cikkben célszerűnek tanottuk a jobb áttekinthetőség érdekében.

.~,

""

l:~· .""'"

"

I-

9. ábra. 6 dS.oes Iránycsatol6 kapcso-

lá ..

• f-t-kct-t-H

ábra.

Tr _____

Z:: 50 ohm választással kapjuk. hogy:

" ft-+-++-+--t-l

7.

Tr MiUinl8J1

(I)

'Q t dB" rr".,-.,-.,-,

O

.:t, ., ., ......... , , .., ., "" '~. ., , :t ~

UkI = Ul = UI(Z/50n + Z)

8

mérete: l = ISO mm. A huzalok végeit 4... 5 nun hosszbanónozzuk be. Azel1enállások 10/0-05 fémréleg tipusok.

Elkészítés, bemérés A Tr 1:1 ánétclü transzformátor bifiUuisan sodrolI tekercs (tápvonalsodrat), amelyet kb. I mm!-es menctemclkedés· sel ferrilgyüTÜre tekercselünk. A ferrit anyaga N-20 (a KÖPORC kékjelzésc), a tekercs adatai: n "" 4 menet, huzalátméro 0.3...0,4 nun Cu(f)Z, a huzal Icszabási

A ferritgyüTÜs tmnsLfonnátor és a hídkapcsolás ellenállásainak beforraszIása dobozos kivitelnéllégszereléssel történik. és a transzfonnátort61 a hídellenállások legalább 5 mm-re legyenek. igy elkerűljük a karos egymásra hatást, ami az iranycsatol6 paramétereinek bizonyos m értékű romlását okozza. Ha nyák lemezre forrasztjuk az elemeket, akkor itt is az előbb emlitett minimális távolság legyen irányadó. Az irimycsatol6t elkészithetjük dobo-zos kivitelben (mint önálló egység) vagy egyoldalas nyáklemezen (áramköri egy· ségként). A doboz anyaga lehet 1,5 mm-cs egyoldalas nyáklap vagy 0,5 ... 1 mm vastag, ónozott vaslemez. A cikk további részében ismertetésre kerülö építő­ elemeknél az elkészítésre vonatkozóan a most leírtak vonatkoznak. Az elkészített iránycsatoló bcméresc H>bulatoros elven mérő müszerreltönénik. A mérési diagramok a 10. ábrá n láthatók. Itt jegyezzük meg, hogya

•• • • •

, -~.~

• 1101

-

"-

-

..

-. ,~--)

••

.," ,

1_-'

• 10. ábra. 6 dS-88 Iránvcsatol6 mért Jellemző~ a frekvencia fuggvényében

167

közleményünk többi tagjának a bemérése szintén vobulátorosan történik, így az egyes típusoknál a bemerésröl külön nem teszünk említést. Az áramkör tcrhelhetöségéröl: ha a hídkapcsolás 0, 6 W-os ellenállásokb61 áll, akkor a 6 dB-es iránycsatol6 1,5 W-ig terhelhető (biztonsággal szamolva). A terhclhctöséget tulajdonképpen a mérendő áramkör határozza meg: például egy erősítö mérése során ennek a torzításmentes átvitel szab határt. Az iránycsatolók elkészítése során vegyük figyelembe meg a nagyfrekvenciás technika szerelési szempontjllit/

~

Bo1

:t-'-R-,- - -R-3' 50

R2

• "

450= =n.50

5R5: =50ln

~3

cs)

..l.

Kontroll kl (áthallási

pont)

12. ábra : 20 dB-es Iránycsatol6 kapcsolása. A Tr transzformátor adatai megegyeznek a 10 dB-esével ferritgyűrü

10 dB-es iránycsatoló

legalább 10 mm-rc legyen az ellenállásoktól.

Műszaki jelfemzói:

20 dB-es iránycsatoló

-

frekvenciatartomány: l...150 MHz, csatolási csillapítás: 10,2 ±0,2 dB, áthallási csillapítás: >20 dB, ütközési csillapítás: 20 dB (a 2. és a 3. kapu illesztetten lezárva, RL = 50 ohm), terhel h etőség: 1,5 W RF.

A realizált kapcsolás elemértékei a ll. ábran láthatók. A hídkapcsolás Tr transzfonnátora kék jelzésű ferritgyüBel :t-,-R-,-----, R3 108=

50

=n 50

rT~'~SC-í t2 0,2 0,2

]00

O,]

400

O,]

500

0,2

loo

-

..,

E

Bemen6 reflexió

tllllapiti. [dB]

1->] 31 30,5

I

,

Z -SOohm

25 19 21

I

29,8 29 28,5

C,

-

C:=J 1- . 2,3_

.

10

17

"

20

C,

1 .11SpF

,

, _

3

12,1

3

.

'm

"",

2_ '

, ,,

1l.R

.l1egjegy;:és. 2. és 3. kapu 50 ohmmallezarva bemenő reflexIó mérésckor.

:t

"

.,

.2

.,

"',..

í

~2

Csatolt ~,

í

56 Q,25W

R1 , R3

'2

4k7.0,25W , 2% 1k5, O,5W 2%

15. ábra. 30 dB-es szélessávú Iránycsatoló kapcsolása

A maximálisan rákapcsolhat6 teljesltmény 0,7 W Rf.

30 dB-es iránycsatoló Az iránycsatol6 család követk ező tagja ellenállásokból álló, egyszeru felépitésü, szélessávú változat, amelynek kapcsolasa 15. ábrán látható; paramétereit a 2. tá blázatban fog laltuk össze. A megépités során a Be és a Ki kapuI impedanciahelyesen kössük össze, ami egy 50 ohmos hullámellenállású mikroszalag vonalat jelent. A kapcsolást a 15. ábrán látható elemekkel megépítve az iránycS3tol6 nagyfrekvenciásan 1.5 W-ig terhelhető.

12 dB-es iránycsatoló Egy kapacitív iránycsatolóról van szó, amelynek elvi rajzát a 16. ábrá n látjuk. Az ábrán az is látszik, hogyha az RF generátort az .• 1" kapura kapcsoljuk, akkor ennek jele a ,,2" kimeneti kapun, valamin! a csalolási útvonalakon keresztül a ..3"-as kapun (csatolt kimenet) fog megjelenni. A ..4" kapun elméletileg nem lesz jel. Valóságban az izolált kapun mindig merhetünk valamilyen kis Jelet. Elek után nézzük meg, hogy milyen kiindulási adatok szükségesek egy ilyen iránycsatoló tervezéséhez: RT ÉK '15

B.

'i s".

e

Elektromos hossz

c

-------

,,,

'I c,

,... , ,,

cor

-L z,-L

" " " ro

~

í'

L.L~ Csatoll

4! r=:t í' z,

2.3k.pu

- - --

'30

frekvenc iatartomány: 430 ...440 Mllz, - csatolási csillapítás: 12 ±O.2 dB, - áthallás (izoláció): >20 dB, - bemenő ál lóhullámarnny: 5; 1,3. - beiktatási csillapítás: 5;0,5 dB. - max. terhelhetőség: 5 W. A méretezéshez szükséges egyenletek:

'"

18,7

- '"

19.5

FI'ftkwInaa MHz

kl

16. ábra. Kapacltfv csetolású Iránycsatoló elvi kapcsolása acsatolásból eredő Jelfolyem Irényokkel

,-

1 k.pu

17. ábra 12 dB-es Iránycsatoló beiktatásI és csatolás l csillapításának változása a frekvencia függvényében, valamint az egyes kapuk reflexiÓja (e többi kapu Illesztetten tezárva)

-

'" ~ 20lg l /k

~

20lg cose [d B] (5)

ahol: k a csatolási tényező, 0 a lápvonal elektromos hossza fokban .

x. ~ ""'ge

(6)

ahol: XC a csatoló kapacitás reaktanciája ohmban, ZU a koaxiális tápvonal hullámellenállása, egyúnal a rendszerimpedancia, esetünkben 50 ohm. A (6) egyenleiböl a csatoló kapacitás értékél kifejezve kapjuk:

C, ~ Il2n f ""'ge [pF] (7) ahol: fa sávközépi frekvencia Hz-ben. Jelen példánkban csillapitásról van szó, ezért a méretezés során a ..-" előjelet kell figyelembe venni. -1 2 = 20lgcosEl 0= arccasiO ·11'10 [0] El = arccosO,25 ... 75.57°

e ~ ~I ~ (21ÚA)·1

ahol:

(8)

p a fázis tényező, A a tápvonalon

leljedő

hullámhossz métcrbcn, l a tápva-nal hossza méterben. Jelen csetben tehát:

},,: a sávközépi frehenciához tartozó hullámhossz 1= 75,57",360° ·0.69 m 1== 14,48 cm::::: 14,5 cm. Az alkalmazott tápvonal 41 = 50 ohm hullámimpcdanciájú , polieti lén érsz1getelésü kábel, így: 1'= 1/

Ji::,. 14.4 .J2.2l cm = 9,75 cm.

Most már minden adat rendelkezésünkre áll a csatoló kapacitás kiszamításához: Zu= 500hm. 0 = 75,57°, f=435 MHz. Cc = II 2rc· fkZ o . tge, Cc "" IO6 16,28· 435· 50· tg 75,57" Cc - 1,88 pF Csalaló kondenzátomak jó minöségü, nagyfrekvenciás tipusú légtrimmert válasszunk: egyrészt a kis kapacitásér1ék miatt, másrészt a kapuk közötti aszimmetria miatt. A fenti méretezés alapján megépített iránycsatoló műszaki paramétereit a 17. és a 18. á brá n d iagramban ábrá7oltuk. A 17. ábrán látható az egyes kapuk illeszlettsége; az iránycsatolóknál fon los, hogy a kapuk kis reflexiójúak legyenek, különben a két diagramban

169

,

,

Z=50ohm

Koax kébel Iránycsatoló

,

C,

C,

1_ 18 pf

3

t:Q

Iránycsatoló

Teljesftmény erOsltö

R,

U,

50

ÁttlaMs

_.

,."

"

I

22

26

28.5

~,5

' _

30 32

'30

3

'" Frehencoa MHz '"

látható jellemzők romlásával kell számolni. A 19. ábrán a tápvonal (koaxiális kábel) mérete és végeinck kialakítása látható. A bemérés soran először a csatolást állítjuk be a trimmerek felváltolt állitasával, majd ezután ellenőriz­ zük a tőbbi paramétert. A méres során törekedj(ink mindegyik jellemzönél az optimumra. 5

J

"

1=95mm

HaladO

Reflektalt

Reftekta lt

20. ábra RF telJesítményer6sít6 mérése Iránycsatol6val

Alkalmazások

16. ábra. 12 dB-es iránycsatoló áthallásának frekvenciamenete

Fi

HaladO

19. ábra. A koaxkábel méretre vágása és végelnek klalakftása. A kábel tfpusa RG56C/U vagy ezzel azonos méretú, más típusjelú, polietilén érszigetehi!sú kábel

Az iránycsatolók gyakorlati alkalmazását ket példán keresztül mutatjuk be. Adva van egy nagyfrekvenciás teljesitményerösítö. amelynek a bemenő, illetve a kimenő teljesítményét szeretnénk megmérni. Ezzel egyidejűleg mind a bemenő, mind a kimenő renektált teljesítményt is regisztrálni akarjuk. Ennek a méresi feladatnak az elvégzése iránycsatolóval lehetséges. A mérési összeállítás vazlatos rajzát a 20. ábrán látjuk. Vétcltcchnikában szinte "örökzöld" téma egy távoli kis szintű es egy közeli nagy szintű tv-állomás jeiének közösítése, melyek az UHF-sávban üzemelnek és frekvenciájuk egymáshoz közel vannak. Ez a feladat a hagyományos "szű rő­ zessel" nem oldható meg, mivel a két szűrő zárótanományi csillapítása nem elegendő a jó vételhez. Ez a feladat iránycsatolóval oldható meg. mert az áthallás! pontokba kapcsolt két tv-adó jele egymáshoz képest kőzelítőleg 30 dB-lel csillapított. E vetehechnikai eset vázlatos rajza a 21. ábrán látható.

21 ábra UHF-sávú , kis- és nagyszintű tv-adó közösítése egymáshoz közeli csatornakiosztásban, iránycsatolóval (reflektálthullámú) Irodalom: 1

Thomas

Mollére:

Ein

brllltbandlger

HF-

Richlkopp~r.

2.

6eam 6/84. 39 42. oldal Eberhard Wei mer. Der Richtloclppler. ein nooes Bement der Antennentechnik. Ftmkschau

3.

1960 Het! 22. 557:. 558. oldal Or. K&nderessy Mlllós: URH és mikrohullámu

4

irlÍnycsatolók. Muszakl Könyvidadó. 1964 ~. Eged Bertala!'! MkrohullAmu áramkőrők

mérése. Mérési segédlet. BME Villamosmér· nOki 6$ r.fonnalikal Kar. 1995.

Az akcióban 2-4-6 egyfonna IllY különböző példányokai ' 94, ' 95, ' 96, ' 97, ' 98, ' 99, ' OD, ' 01, ' 02, ' 03, lehet vásárolni. ' 04, ' 05, ' 06, '07, ' 08, '09, ' 10, ' 11 kötetek közül : .~1374 Bp., Pf. 603. 1 db csak 490 Ft- ért, a

ARADIOTECHNIKA f!VKÖNYVE

[email protected] www.radlo.llag.hu 170

' 12, ' 13, ' 14 kötetek közül 1db 990 Ft-ért kapható . RT ÉK '15

Mi az ARDUINO? Dr. Tolnai János okl . híradástechnika i szakmérnök, [email protected]

A címben/elleu kérdésre precízen meg lehet felelni a számítástechnikai szakzsargon has;múlatúval, de azl a s:::ámitástechnikál'al csak kedvtelésből foglalkozo olvasok valós:ímileg nem tudnák htefme::ni. Pedig o::: ARDU/NO-I

kifejezetlen azoknak II Jelhasznáf6knak szamárafejlesztellék kL akik nem szá-

II

mítástecllllikai s=akemberek,

mégis

mikroprocesszor Jelhasználásával szerernének aramkörr építeni, Olcsó,

könnyen programo:::hato.felhas::.naMsa nagyon széles skálán mozog: az alappal/el (ARDU/NO Board) a ho==o beszere::heló kiegésdtö es::.közökkel (Shieldekkei) es kii/önféle ic bl/szra kapcsolható eszkö:ökkel többek között

soros kommunikációt, Ethernet és W1Fl-kapcsolalot. molorvezérlés/, GSMkomml/nikáció/. meg II/d oldani.

SD-kárr)'ake=elésl

is

HARDVER

(Később

AADUINO Boardok

Az "ARDVINO Board" egy ATMEL ATMegal68 vagy ATMega328 processzorral, a hozzá csatlakozó áramköri clemekkel és csatlakozókkal előre összeszereli nyomtatott áramkőri panel. Különféle méretben és némileg különböző műszaki paraméterekkel, sok megjelenési formában készűl. Ilyenek pl. az UNO. a DU E, a MEGA és a NANO (ld. 1.- 4. á bra). Céljaimnak leginkább a 3.x verziójú NANO felelt meg, amely mindent tud, amit egy ATMega328-cal szerelt ARDUlNO panelnek tudnia kell, ugyanakkor IÜskesoráva! közvetlenül bedugaszolható egy BreadBoard. azaz .,dugdosós" áramköri fejlesztő lapra.

t á bra . AROUINO UNO panel

elő-

pedig a nyákba forrasztott hüvelysorba, vagy közvetlenül be is forrasztható.) Az 5. ábra egy ilyen, kisérleti, hömérsékletregisztráló összeállítást mutat, amely a NANO panelen kívül LCD-t, I2C buszra fiízhetö órát, hő­ mérőI és EEPROM-ot tartalmaz. (Az óra és hőmérő IC-k SMD kivitelüek, ezért állnak huzal "lábakon" a fejlesztőpanelen.) Az óra IC erre a célra szolgáló bemenetére kapcsolt l F/5 V cikó több hétig biztosítja, hogy az IC tápfeszüllségmelltes állapotban sem veszti el az aktuális dátum-idő énéket. Az ARDUINO Nano Board

Az órajel frekvenciája 16 MHz. A panel kivezető tüskéi, a .. pin"-ek szamozva vannak (l-30), illetve a paneIre van szitázva az illető pin betü- és szám-

és hátoldala

..

,

•• •• ••

ec· •• •• •• ee e. •• •• •• •• •• •• •• ••

'. ee " .... 'ee

............,.

2. ábra . AROUINO DUE panel RT ÉK '15

elő-

---: ) . --.:..'' .-, 't?'!; .~

és hátoldala

171

3. ábra. ARDUINO MEGA panel el6- és hátoldala jele. A továbbiakban il "pin" szót több~ ször a "kivezetés" helyettesíti.

Tápellálás A panel 5 V tápfeszültséget igényel. amelyet a következő módokon lehet biztosítani: esat~ a pancJre szerelt mini lakozón keresztül. külső 5 V-os stabilizált tápegy~ ségről (pin 27. fcJirala: 5V). külsö 6 ... 20V-os, nem stabilizált tapcgységröl (pm 30, felirata: VIN, ajánlott feszültségtartomény: 7 ... 12V). Ilyen cselben az 5 V-os stabil feszültséget- mint il panel kapcsolási rajzán (6. ábra. U3) látható a panel hátoldalára szerelt stabilizátor IC állítja e lő (4. ábra, panel hátoldala, jobbra fent szerelve).

usa

Nem

felejtő

mem6rla

A nem felejtő memória a tápfeszültség kikapcsolása után is megőrzi a tarta 1mát. Az ATMega328 processlorban a program tárolására 32 kB flash memória áll rendelkezésre, amelyből ti bootloader (a program külön programozó nelküli, US B-n keresztüli feltöltését lehetövé tevő programrész) 2 kB helyet foglal el. Ennek, a programot tároló (flash) memóriának a eellái legalább 10 OOO-szer írhatók. Az adatok tárolására il processzor tanalmaz I kB EEPROM-ot is. Az írandó/olvasandó adatok általában gyakrabban válIOznak, mint a progralllOk. Ezért indokolt e célra az EEPROM memória alkalmazása, melynek cellái legalább 100 OOO-szer írhat6k.

Be- és kimenetek A NANO egyidejüleg több forrásból is kaphat tápfeszültséget, ilyenkor automatikusan választja ki a legmagasabb feszültséget biztosító forrást. A panelen az U2 IC e l őállít 3,3 V stabil feszültségei is (pin 17, felirata: 3V3). ez azonban csak akkor áll rendelkezésre, ha a tapellátás az csatlakozón keresztül (is) érkezik. A ••0" pont a GNO (pin 4, pin 29) kivezetésekre van kötve.

usa

Digililfis bemenetkém vagy kimenetkelll a panelen 14 (DO ... 013) kivezetés szolgáL Azt, hogy egy adott kivezetés bemenet vagy kimenet legyen, a programban határozzuk meg. A digitalis belkimenetek " H" szintje 5 V. Mindegyik kivezetésen - akár bemenetként, akár kimentként hasznáijuk- maximálisan 40 mA áram folyhat. Bánnelyik. digitális bcmenetként prog-

kivezetésre (ugyancsak a programból) 20-50 kohm belső felhuzó ellenállás kapcsolható. Egyes kivezetéseknek speciális funkciójuk is van: ramOZOIl

D O soros átvitclnél RX; D J soros atvitelnél TX; D 2 külsö interrupt kezdeményezésére használható; D 3 küJső interrupt kezdeményezésére használható; 03.5,6,9, 10, II - ezeken a kimeneteken lehet PWM (impulzus szélesség moduláció utján, a7a7 a "H" "L" kitöltési tényező válloztatásával) szürés után analóg kimenő jelet előállítani; 013 - erre a kivezetésre egy. a panelre szerelt LED van kapcsolva, amely ,,11" szintnél világít.

Analóg bemenelkénl 8 kivezetés áll rendelkezésre (AO ... A7). Mmdegyik bemenetre 10 bites (tehát 1024 feszültségszIlltet megkülönböztetni képes) AID átalakító kapcsolódik. Ezek alapesetben a O... 5 V feszültség közöni tartományban mémek, de a programozáskor így beállítva. a mérés O és a REF (pin 18) kivezetésre kapcsolt (5 V-nál kisebb) külső rcfcrcneiafeszühségig (vagy egy belső. J,l V-os refereneiafcs7ültségig) tönénhet.

4. ábra. ARDUINO NANO panel el6- és hátoldala

172

RTÉK'15

I. E/6készités a) Más programnyclvckhcz hasonlóan deklarálni kell a program során használt globális (tehát a program minden részében haslnált) vahozókal, melyeknek kIIndulási éneke is megadhat6. E változók tipusai igazodnak az adatok mem6riában történő bájIOnkénti tárolásához:

'" '~ EL"O

5. ábra. BreadBoardon összeállított NANO paneles kapcsolás

Ha kevés a rendelkezésre álló digitális belkimcnct, akkor ilyen fcladntm programowatók az AO AS analóg bemenetek is. Az analóg bemenetek közt IS vannak speciális funkcióra kijelöltek: o ••

A4

A5

(le busz SOA;

,le busz seL.

A panc[cn található Resef nyomógomb megnyomlisával, vagy az RST (pin 3, pin 28) fóldelésevellehel a processzort alapóllapotba hozni.

ARDUINO Shieldek Ezek a kiegeszitö eszközök kifejezetlen az AROUINO Board panelhez való csatlakoztatásra szánt áramkörök. Se-

glIségükkel különféle cXlrák valósi thalók meg. pl. Ethernet, WIFI, SDkártyaolvasó, motorvezérlés (Id. 7. -

10. ábra), de beszerezhctök a szélscbességmérötöJ a fOlócllenálláson keresztül a joystick.ig tucatszámra más. ARDUINO kompatibIlis panelek IS. A hardver egységek legolcsóbban távolkeleti csomagküIdő szolgálatoktól szerezhetők be. A NANO panel ára e cikk írásakor (ingyenes postázassal) 10 USD kőrül van. (Igaz viszont. hogy a panel megérkezésere 2-4 hetet várni kelL) Kicsit drágábban azonnal hozzájuthatunk ARDUINQ eszközökhöz magyar cégeknél is (pl. www.chipcad.hu, http://shop.tavir.hu).

RT ÉK '15

SZOFTVER Az ARDUINO programozás C nyelven alapuló programnyelven tönénik. (Ezért az ARDUINO-n kívül a C nyelv utasításai is hasznaihatók.) A programot PC-n irhatJuk meg. fordithatjuk le (ingyenes programmal). majd az ARDUINO Board-ra USB kábelen keresztül tölthetjük fel. E cikk terjedelme csak a programnyelv vázlatos ismenetésct teszi lehető­ vé. Ezert a közöl, példákban az egyes utasítások valóban csak példálózó jellegüek, az utasítás szintaxisának ismertetése nélkül. (Valamennyi utasítás szintaxisa részletes ismcnctésscl mcgtalálható az ARDU INO honlapján: hup> arduino.cdenIReference'llomep age). A nyelv alapszimü megtanulására teljesen kezdők számáru is tökéletes megoldás a Tav lR ingyenes, 60 napos intemetes tanfolyama, mintaprogramokkal és gyakorló feladatokkal. (A tanfolyamra a http://www.tavir. hu/60nap honlapon lehet feliratkozni. Ezután naponta, de egyes leckék után, amelyeknek feldolgozása több időt igenyel, I-2 nap kihagyással érkezik egy-egy lecke, összesen 44 darJb.)

- I bájtot (8 bitct) foglalnak a Byle vagy C har típusu változ6k, ennek megfelelöcn ezek 0 ... 255 értéket vehetnek fel; - 2 bájtot (16 bitet) foglal az Integer, enéke -32768 és -32767 között változhat: - 4 bájtot (32 bitet) foglal le a long (long integer), igy -2.147.483.648 ... +2.147.483.647 énékü lehet; - ha az ábrázoland6 szám a long értéktanományán is kívül esik (vagy törtrészt is tanalmaz). az ugyancsak 4 bájtot lefoglaló lebegöpontos float változ6ként kezelhetö, melynek énéktanománya -3.4028235E +38 ...+3.4028235E+38. Ez a számábrnzolás (az egészreszt is beleértve) csak 6-7 decimális digit pontos-

ságt!. - tömb: több. a tömbben elfoglalt helye (az. ún. index száma) megcimz.ést. . cI kezelhető szám: a tömböt - elenteinek típusa és száma megadásával - szintén deklaráini kell, és célszcru kezdeti értékekkel feltölteni. Az indexálás O-val kezdődik.

Példák: int X; deklarálja az int tipusu ,,x" váltoZÓI.

long pe,cek; deklarálja a long típusú .,percek" változót. byt/!. a-8 .. deklarálja a bájt tipusú "a" váltOZÓI, és egyúttal a = 8 kezdeti értéket ad neki.

float pi" 3, J4; deklarálja a float tipusu ,.pi" változ6t, 3,14 kezdeti értékkel int s;6mokf4/; deklarálja a "számok" tömböt, amelynek 4 eleme van. int s ..timok(O) - /6; a tömb első (O-val indexált) elemének kezdeti értéke 16.

Az ARDUINO program felép ítése

int sl.ómok(J) '" 22; a tömb második A program tulajdonkeppcn 4 részre bonthat6.

(I-gyel indexált) elemének kezdeti értéke 22.

173

. ,•

,

.,

IUII

,tj

II I

I~

,

IM

1.101

\"

.,

•

"

f

~~

.o .

,, - ~' ''''' ''' '' '' ''''''2=:::=!:! !!

..

- .. - ... ... - " ... .. . . . .......... ------

174

RTÉK '15

int s:amok(l) = 3; a tömb harmadik (2-vel indexált) elemének kezdeu értéke 3. jm ,~zám()k(3) =

4/; a tömb negyedik

(3-mal indexált) elemének kezdeti értéke 41.

inI stamokll- {/6, lZ, 1, 4 1}; deklarálja a 4 elemú "számok" tömböt, egyúttal kezdeti értéket ad az elemeinek (ugyanazokat, amelyeket egyenkent az előző példában a külön értékadó utasítások adnak). x - n.JÍmoklll a (korábban mar int tipusúnak deklarált) ..x" változó felveszi a .. számok" tömb 2-vel indexált, tehát harmadik elemének az értékét (azaz x - 3).

ro-

Azokat a változókat. amelyeket a programban. CS a megszakításokban is hasznalunk (tehát amelyek értékét a mcgszakitás mcgváltoztalhatja), volmile jelzővel kell ellatni. Példll.'

volatile int b; volatile integer típusú .. b" változót deklarál.

l'Olatile byte legkisebb = / ,' volatile bájt tipusti ...legkisebb" vábozót deklarál. legkisebb'" I kiindulási értékkel. b) Az ARDUINO nyelv kmönbö7ő celokra előre megírt részprogramokkal (ftiggvényekkel) segiti a progrom megírásál, melyek "függvenykönyvu\rokban" vannak elhelyezve. A program e részében kell megadni azoknak a ftiggvénykönyvtáraknak a nevét. amelyeket használni kívánunk.

Példa: #inc/ude " LiquidCry~·(al. 11 "; Hasznaini fogjuk a "LiqiudCryslal.h'· könyvtárat. LCD használatakor itt kell megadni az LCD és az ARDUlNO panel kivezetéseinek összerendelését. A következö példában az LCD-t négy adatvezctékkel vezérelj ük (az LCD-n D4 ... D7), a kijelzö bekötendö bemenetei sorrend· ben: RS, E, 04, 05, 06, D7.

A bevezető O-kat nem kell megadn i: B I csak az ötödik pixel, BIOl a harmadik és ötödik pixel kivilágításá! jelzi. Példa az uj megjelenítendő karakter dcfiniálására:

by te a/181 - ( 8/ 0, 8100, 8/11 0, B /, BII/I,BIOOO I ,BI / II);

Pé/dll:

a pontmátrix

LiquidCristal Icd(4,5,6, 7,8, 9); az LCD kijelző bemeneteinek fentebb ismerte· ICU sorrendjében megadja az ARDUINO panel az illető LCD bemenetet vezérlő digitális kimenetének számát. igy az LCD RS bemenete az Ardiuno panel D4 kivezetesere kerül. Ha ezt RS-(D4) módon jelöljük. a további kivezetések összerendelése: E-(D5), 04-(06), 05-(07),06-(08),07-(09). c) Lehetőség van arra is, hogy az LCD-n ékezetes vagy egyéb speciális karoktereket jelenítsünk meg. Ilyen esetben e karaktereket IS a program e részében kell definialni. Az LCD-n egy--egy karakter 5 oszlop x 7 soros pontmálrixban jelenik meg (a legalsó, nyolcadik sor pedig üres). Minden újonnan definiált karakterhez (max. 8 db ilyen karaktert definiálhatunk) egy tömböt kell rendelni, amelyben az egymás után következő 7 bináris szám egy-egy sor definiálása az 5x7 pontmátrixban. Minden sor max. 5, az adott sor pixel kivilágítását megadó bitet tartalmazhat. Példa:

7. ábra. ETHERNET Shleld

RT ÉK '15

B I 00 II az adott sorban az első, negyedik és ötödik pixelt világítja ki.

kovetkező

kitöltését jelöli

C.ú'" betü):

Késöbb, a void setup részben erre a definieióra a hivatkozás mint a )·re tönénik. d) Definiálni lehet címkéket, amelyek a továbbiakban egy változót helyettesi· lenek:

Példa: # dejine Irangs:oro 10 definiálása után a 10 helyett hangsLOro is használható. (Ez akkor lehet cé l szerű, ha a 010 kimenetre hangszóró van kötve, de ezt az összerendelést nem kívanjuk memorizálni. A továbbiakban a kivezetés sZlimát a "hangszoro' l-val helyettesíthetjük.) Definiálni lehel továbbá Higgvényeket is, amelyek funkciója, ill. végre-

8. ábra. WI FI Shleld

175

9. ábra. SD-kártyaolvas6 vezeték nélküli átvttelhez

hajtási módja a program negyedik reszében kerul majd meghatározásra. Példa: byte BcdToDec(a) j itt olyan, "BcdToDec" new függvényt definiálunk, amely "a" számhoz egy bájt típusú számOl rendel. Ennek a számnak, azaz a fuggvényérteknek kiszamítasi módját a program utolsó (itt negyedik) részében kell megadni.

II. A program második része : void

s.'upO {... } A program indulásakor egyszer lefuló utasításokat tartalmazza. Ez a funkcióhívás akkor sem maradhat el, ha {} követi. azaz semmilyen utasítást nem tartalmaz.

10. ábra. Motorvezérl6 Shleld

- definiálni kell az ARDUINQ panel használt kivezetéseit, Példa: pi"Mode(lO, OUTPUT),' a panel DiO kivezetései kimenetként használjuk, pi"Mode(IIanl;szoro, OUTPUT); ugyanez az előbb definiált címkével. - be-, vagy kikapcsolhatjuk a bemenetnek definiált k.ivezetesre a belső felhúzó ellenállást. Példa: digita/Write(6, II/Gli); Az (elözetesen bemenetként definiált) 06 kivezetésre bekapesoljuk a belső felhúzó ellenállásI.

- soros kommunikációhoz itt kell megadni a sebességet. Pe/da: Serial.begin(9600); A soros port megnyitása 9600 Bd sebességgel. - megadhatók egyszer végrehajtandó kezdeti utasítások. Példa: Serial.println("Slart... ")j A (már megnyitott) soros porton a Star!. .. karakterson és soremelö parancsot ad ki. - LCD használatakor itt kell megadni a kijelzö oszlop- és sorszámát. Példa:

Ebben a részben

11 ábra. Többszörös motorvezérlés ARDUIND UND boardon

'76

12. ábra. GSM ARDU IND UND boardon

RTÉK',S

- Eljárások definiálása: void xyO (. ..} Lehetőség van Sl.llbmt;'lOk (e/járások) írására (ezek akár egymásba is ágyazhalók, de nem célszerű, men a visszatérési címek tárolásával hetelhet a belső mem6ria). Ha a szubrutin lokális-azaz esak az eljáráson belül használt - változókat használ, azokat a szubrutin elején kell definiálni.

Nlda: void pmllO {utasítá.mk;} olyan eljárásI definiál. amelyapolItO; utasítással hivható, és hivásakor az {utasítások;} hajtódnak végre. Az {utasítások; } végrehajtása után a program futása a kővet­ kező programlépésnél folytatódik. Megjegl'l.és: A "void" olyan eljárásra utal, amely nem ftiggvényeljárás (nem ad víssza számértéket). 13. ábra. Fejlesztés "dugdos6s" panelon, NANQ boardon

lcd.begin(l6,1); Soronként 16 karakteres, 2 soros LCD definiáláSll. - lia a bevezető részben ékezetes betüket (vagy más speciális karaktereket) definiáltunk, azokat itt kell összerendelni azzal a karaktcrk6ddal (0,1,2,3,4, 5,6,7 vagy az ezt átfedö 8,9,10,11,12, 13,14, IS valamelyikével), amelyekkel a továbbiakban hivatkozni fogunk rájuk. Pé/dll: Icd.creilteChar(O. al): az előzetesen az al[8] tömbben definiált ,,3" betüt ez az utasítás a ,,0" karakterkódhoz rendeli. Ezt követően az Ide. write(O); utasítás hat.Wra ,/d." íródik ki az LCD-n. (Az Icd.print(O); utasításra "O" íródna ki.) - Itt történhet az analóg referenciafeszültség definiálása:

Példa: anaJogReference(DEFAULT); Analóg-digitális átalakításnál a feszültségreferencia a default 5 V. (DEFAULT helyett választható INTERNAL, azaz egy belső, I, I V-os feszültségreferencia, vagy EXTERNAL esetben a pin 18: REF lábra kapcsolt, 5 V-nál kisebb feszültség.) - Ha használunk mcgszakítást: attachJnterrup/(x, a. CHANGE); Megszakitás rendelése a chip adol! (02 vagy 03) kivczetéséhcz, ahol: x értéke az első mcgszakitáshoz (D2 láb), I a második megszakításhoz (03 láb),

°

RTÉK'15

a az a (később definiált) eljárás, amelyet a megszakítás esetén végre kell hajtani, CHANGE azt jelzi, hogya megszakítás akkor esedékes, amikor az adon megszakitáshoz rendelt lábon a jclszint változik; ezen a helyen lehet még LOW ekkor az adott mcgszakításhoz rendelt láb LOW szinten tartása esetén folyamatosan hívja a megszakitást, R_SING esetén a megszakítás akkor esedékes, amikor az adott megszakitáshoz rendelt lábon a jel átmenet LOW > HIGH, FALLING esetén a megszakitás akkor esedékes, amikor az adott megszakításhoz rendelt lábon a jel átmenet HIGH :;. LOW.

/lJ. A program harmadik része: void loopO { ... } Ez a tényleges programrész, amelyben az abban felsorolt utasítások sorban végrehajtódnak, az utolsó utasítás után pedig a program ismét a voíd looP() ciklus clsö utasításával folytatódik. (A program futásának megállítását egy végtelen ciklus beiktatásával lehet megoldani.) l-la szükséges, itt végezhető a megszakítások hívása: void aO; letiltása: no/nterruptsO; vagy ismetelt engedélyezése: interruptsO;.

IV. A program negyedik része A program utolsó része a tartalmazha~a:

következőket

- Függvenyeljárások definiálása: byte BcdToDec(u) olyan ftiggvényt definiál a következő példa szerinti módon, amelynek ftiggetlen változója "a" BCD k6dolású szám, a visszaadott ftiggvényérték pedig az ennek megfelelő bájt tipusú szám lesz.

PéltJlI: byte BedToDec (a) { re/llrn ((a/J6)* IO+u%/6); } A ftiggvényénék kiszámítási m6dját a "retum" után következő utasítások adják, jelen egyszerű esetben néhány matematikai művelet: osztás (I), szoruis (.), összeadás (+), modulo (%).

Példa egy ftiggvényeljárás hívására: s = BcdToDec(ObJOO/OO/O) ftiggvény s = 92 eredményt ad. (A zárójelben lévő BCD szám bináris alakban van megadva, ezt a bináris szám előtti "Ob" jelzi. Decimális szám előtt nem szükséges megjelölés, oktális szám előn O, hexadecimális szám előtt Ox áll.) - Paraméterezett cljárások definiálása: void xyz(a,b,.. n) {... }

A void xyr.(a,b, ... n) {utasitások;} pamméterezett eljárás (szubrutin) definiálása: - "xyz" az eljarás neve, - a,b, ... n az eljárás során használt lokális változók definiálásukkal együtt (pl. unsigned int a, char b, ... byte n); A paraméterezctl eljárás hívása: xYl.(u,v... 4/, ekkor az {utasitások} az a = u, b =v, ... n =z lokalis változó értéket felvéve hajtódnak végre.

177

- Megszakitásokhoz rendelt eljárások definiálása: l'oid aO { }. Ha használunk megszakítást. iti definiálni kell azl az eljárást, amelyet az adon (iu a) megszakítás bekövetkeztekor végre kell hajlani. Megszakítás nem szakítható meg; ha egyszerre több mcgszakrtás kérelem érkezik, azok (az A RD UINO állal meghmározoll) priorilásuk sorrendjében hajtódnak végre, minden megszakítás esak egyszer (akkor is, ha időközben ugyanaz a megszakÍlás kérelem többször érkezett be).

Példa: A void setup részben definiál! anachlnlem,p'(O, a, Cl/ANGE) "O"-val

jelölt elsö inlerrupt kiváltó eseménye, ha D2 kivezetésen a jel szintje megváltozik. Ekkor a l'Oid aO(' ..J módon definiált eljánís fut le, majd a program a következő programlépésnél folytmódik.

••• Az évkőnyv 183. oldalim található ,,Antennaforgat6 vezérlés ARDUINO áramkörrcl" e, CLkk egy konkrét fel-

használást mUlat be. Az ott ismcrtetett ARDU INO program minden sora magyarázaual (comment) van ellátva. A programnyelv alapJainak elsajátítása után ennek átnézése hasznos gyakorlat lehet. Végül néhány kép ARDU INO Board és Shieldek lehetséges összeépíteséről: Többszörös motorvezérlés UND boardon (1 J. ábra), GSM UND boardon ( 12. á bra), fej lesztés ..dugdosós" fej lesztöpanclon, NANO boardon (13. á bra).

~ ~ilitális fo~má~an: WWW.~

Kia

,

,

"

"

KEDVElMENNYEL )) A'lAG\AR RADlOZAS HOSKORA (( c. könyvsorozat köteteit ajánljuk Érsek János (HA2MP)

Wlassits Nándor (HABQG)

Rövidhullámú amatőr rádiózás

Rövidhullámok 1924·1934 Megszólal arádió

i

Magyar rádióamatőr történet

300 olda( 1900 Ft

!

224 olda~ 1900 Ft

Sugár Gusztáv

Akezdetektól1944-ig 280 olda~ 1900 Ft

-t .

_ .Anéprádiótól Molnár János aműholdas televízióig lX) olda( 1900 Ft * 70 éva Sándor utcában

.. Molnár György

Stefanik Pál (HA5BT)

Amagyar rövidhullámú amatőr rádiózás története 1945-1955 242olda~ !l00 Ft

Sugár Gusztáv

122 olda~ 1900 Ft

-# Atávírótól arádióig

A könyve kről bövebben honlapunkon olvashat:

www.radiovilag.hu

Balás B. Dénes 344 olda( 29!K1 Ft

I

J

li! i:l lJ

~ ~

i u

[J

Akönyvek megvásárolhatók, postai utánvéttel (csomagolás+postakóltség felszámltásával) megrendelhetók a szerlekhez. hanem akár sorozat-

ban gyártott temlékhez is felhasználhatók, ahogy ezt egy QRP rádió példáján keresztül hamarosan látni fogjuk.

chipKIT™ hardver Az elmúlt három évben szamos új chipKIT™ panel került forgalomba, ame~ck mara kiszélesítették a chipKlT t platformol. A Digi1ent a kezdeti chipKIT™ UNQ32 és chipKJT™ MAX32 mellé egyszeTÜbb és összetettebb feladalok ellátására is alkalmas processzor paneleket fejlesztett ki: chipKlT™ DP32, chipKJT™ uC32, chipKJT™ Pro MX4, chipKIT™ Pro MX7 és a legújabb chipKJT™ Wi-Fire. Az utóbbi a legfcjlettcbb, már a 200 MI-Iz órajellel működő PIC32MZ2048ECG mikrokontrol1crre épül és tartalmaz egy Microchip

TCHIP-USB-MX250F128B

179

figyelembe veve hozták Jetre a ehipKIT™ fordítóprogramot cs az M PIDE fejlesztöi környezetet (Multi Platfonn Integrated Developmem Environment). Az Arduinon l 023 utasításokat és könyvtárakat emelték be a PIC32 platfonnba, de azok mellé sok uj könyvtárat is létrehoztak. Az alaputasitásokat és sztenderd könyvtárakat használó felhasználói programok változatlan formában fUltalhalók, és csak az idözitéseket meghatározó programrészeket kell a sokkal gyorsabb futási teljesítményhez i~azítani. A ehipKJT \. rcndszerfejlesztöi az AVR proceszszor-specifikus programrészeit átírják PJC32 mikrokontroller utasításokra. jelenleg az Arduino T\1 1.5 sztenderd implementálása folyik. Az M PJDE környezetben írt felhasmálói programokban elegendő a saját inicíalizál6 reszt és a programműködést megírni, ugyanis a fordítóprogram a kiválasztott processzorpanel teljes inicíalizálását ellátó programrészeket automatikusan hozzáí11cszti a felhasználói program fordítása és programbetöltése elölt. (6] A Java alapu MPJD[ Windows, Linux, MacOS operációs rendszerek alan futtatható. A Raspbcny PI mikfo.. számit6g~hez létezik egy önáll6 chip KIT M P I procc:>szor panel is. amelyet nem csak program fejlesztésre javasolnak. hanem a Raspbcrry PI mikroszámítógép kiegészítéseként, arza[ szorosan egyiittmüködö alkalmazások létrehozására is. [4]

Chlp KIT-WIFIRE MRF24WGOMA WiFi modult, valamint az Imagination Technologies Flow Cloud szoftverevellOT (Internet of Things) projectekhez is használható. Egyszerubb feladatok ellátására a chipKIT™ Fubari no panelek közül érdemes . választani, vagy akár a chipKIT1M loader programmal ellátott TC Hlp·USB-MX2S0F I28 B DIP28 tokozásu mikrokontrollert haS7Jlálhatjuk a saját alkalmazás unkban. A ehipKIT™ processzorpanelek közös jellemzöje a 3,3V müködési feszültség. A ch ipKIT™ processzor és perifériapanelek szendviesszeru összekapcsolásával hozhat6k létre összetett alkalmazások. Az Arduino™ perifériapanelek közül a 3,3V feszültségüeket gond nélkül hasmálhatjuk a chipKIT™ proeesszorpanelekkel együtt. [4][5].

chlpKIT TN szoftver és fejlesztői környezet A felhasználó által irt program a sketch. a program nyt'lve C++. Az Arduino™ rendszerrel val6 szoftverkompatibilitás elsődleges szempontját

O .

,,'

~

""

,.,

.. 'K U,

" , .... u' .0

•

"p,,,

Továbblépés az MLABX fejlesztö környezetbe A cb ipKJTT\1 processzorpanelek nem csak az Arduino TM rendszerrel kompatibilisek. hanem elönyük aMlcrochlp fejlesztöcszközeivel való kompmibilitás is. Érdemes emiatt öket általános céló PIC32 fejlesztöpanelekként is kihasználni. segitségükkel alkolma:í'.ások feJleszthctök az MPLABX fejlesztökörnyezetben XC32 CJC++ fordító· programok.kal a megszokolt Microchip programozó és hibavadász készülékekkel: PICKit 3. ICD3 és RealiCE. Az MPIDE környezetbe való visszatérés is megoldon, mivel a ehip KIT™ processzorpanelck bootloader HEX fájJjai a tennékdokumentációk része, segItsé· gükkel a gyári állapot könnyen visszaállitható.

Egy érdekes chlpKIT™ UN032 alkalmazás a Ten-Tec Aebel Model 506 Transceiver A Ten-Tec cég 201 3-ban jelentette be a nyílt forrásk6du QRP rádióját. amely egy hagyományos szuperheterodin feJépítésű rádió, de a ve~érlésére egy nyilt fomiskódú chi pKIT rM UN032 processzorpanelt epítettek be. Az egy éve piacon lévő rádiót vezerlö forrás program a Ten-Tec honlapjár6lletölthctö. és szabadon változtathaló a felhasznál6k számára! A változtatás nem csak hogy szabad. de ösztönzi is rá a felhasználóit a gyártó, és egycdüli megkötésként garanciát csak az általa megírt programmal való müködtetésre vállaL Az clmúlt egy évben a kétsávos (40 ml20 m) 199 $ áni kisrádió nagyon népszeruvé lelt a kísérletező kedvü rádióamatörök között, és mára ezenos Yahoo Rebel csoport Jőtt létre, akik egymással megosztják az ötleteiket és megoldásaikat. A Rebel tulajdonságait és továbbrejlesztési lehetöségeit sokan publikál-

lr,lr .. ""'" ."

~OU~C,

QIO~

• ",p

"~fR

\

SELEcr

FU"CTIO"

Ten-Tec Rebel el61ap

180

Ten-Tec Rebel hátlap RT ÉK '15

Ten-Tee Rebel belseje

~";J

LD i

KeYIP.dd'~ I

L'_

':B-,,"-"'..-:-.-o
.ttül valósu l meg. Ezen a NANO panelt a vezerlő egység dobozában -- mint az ábrán is látható - közvetlenül nz elő-, vagy hátlapnál ugy célszcru elhelyezni, hogy (a panelen kisse tiJlnylJló) USB MINI csatlakozó az elő- , vagy hátlapon a számárd keszitett nyilásba becsUSSZOJl. így az USB kábel kőnnyen be/kidugaszolhntó. A panelen a proees!>zonól jobbra RESET nyomógomb (RST), majd ncgy. egymás alatti SMD LED található, amelyek (gyártónként változó áramkörön keresLtiil) felülröllefelé sorban a TX (D I). RX (DO). PWR (. 5V), ill. " DIJ kivezetésre csatlakoznak. A LED-ck sónc és fényercJe ugyancsak gyánónként vál tozik. A processzoros vezérlő egység kapcsolását a 7. ábra mutatja. ahol középen a NAl"OO panel felülnézetben látható. A 1"-5 V tápfeszültség a Sl.ámítógC:.'pböl. az USB porton keresztül érke7ik. A tlÍpfeszültségeta VIN kivezetésre kapcsolt (in 12 .. 1J.8V) fe!>LühsegböJa panelen lé\·ö stabilizátor IC is előállítja. (Söt, az 5V kivczetésre közvetlenül is beköthetö lenne +5 V st3bili zált tápfeszültség.) Ha e források kÖ7ül egyidejüleg többöl is érkezik a NANO paneIre feszültség, ezek közül automatikusan választJa ki azt, amelyből az 5 V-hoz legközelebbi tápfeszültség nyerhető. (A soros port m{iködtetéséhCI: és a belső 3.3 V referencia feszültség előállítasá­ hoz azonban szükseges. hogy e források egyike az USB kábellcgyen.) DO, Dl ponok a soros kommunikációra vannak fenntartva. A NANO panelen lévő soroslUSB átalakító csip (Ff Dl FT232RL) csak akkor mtiködik. ha a panel az USB csatlakozón tapfesziiltséget kap.

8, ábra. AT ÉK '15

Előlap,

D4 ... D9 kimenetek az LCD-t veLérIik. A Tucllel 2. pontjára csatlakozó P vezetéken az antennaforgat6ban elhelyezett helipot csus7.kájáról érkező Feszültséget TL061 müveleti erősitövei megépített követő erösítő fogadja. Az [,5 Mohmos soros ellenállás után a fötdpontra, ill. a tápfeszühségre záró irányban kapcsolt diódák az áramkör védeImét szolgálják a P vczetéken esetlegesen érkező feszültségimpulzusokkal szemben. Az 1,5 MohOlOS ellenállás biztosítja a7 áramkör nagy bemenő ellenállását (és ezzel azt. hogya helípot eSlJ"7k:ljf'tról érkező P feszültség nem változik a processzoros vezérlő egység csatlakoz· tatásakor akkor sem. ha az nem kap tápfeszültséget). A követő erősltő kimenetén megjeJenő feszültség - az eselleges zavarimpulzusokat, rádióadó melletti RF zavarokat szűrő 10 kohm/IOO nF Integráló tagon keresztül digitalizálás céljából a NANO panel A l analóg bcmcnetcre kerül. Az NO átalakításhoz - a 3VJ és REF pontok összekötésével a panelen rendelkezésre álló 3,3 V-os stabil feszültséget használjuk referenciafeszültségnek, azaz ekkor.! bemenö feszültség cseténjelenik meg az átalakító kimencten a maximális. ,,1023" énék. ELjelen esetben azén előnyös, men a P ponton most csak ennél kisebb feszültség érkezhet, és igy az AID atalakitó jobb felbontást biztosít, mint ha a default +5 V tápfeszültség [enne a referencia. (A 3,3 V-os refercnciafesziillség csak akkor áll rendelkezésre, ha a NANO panel a7 USB csatlakozón tápfeszültséget kap és a soros pon inieializálódol1.) Az antenna irányának kiszámításához szükséges a két végállásához tartozó feszültség ismerete. Az ezeknek megfelelő digitális értéket a processzoros vezérlő egység ,.kalibrálásakor" irjuk a processzor adatmemóriájába. Az

az antenna Irányba fordult: a fehér LED világít

antennát a kéú vezérlóvel a minimális (most 10 fokos) szögbe allítva, az chhez az irányhoz tartozó feszültség a 012 bemenetre kapcsolt elölapi sárga nyomógomb megnyomásaval memorizálh!lló. Ugyanígy mcmorizálható Q kéZI vezériövei beállitott maximális (most 350 Fokos) antenna irányszöghöz tartozó feszültség a D IObemenetre kapcsolt zöld elölapi nyomógomb megnyomasával. A kalibráció a .... ezérlő egység első bekapcsolásakor, és akkor szükséges, ha valamilyen áramkőn vagy mechanikus változás (pl. a hclipot cseréje) ezt indokolja. AL. antenna forgatását kapcsoló feszültség (a forgási iranytól fuggöcn) a most digitális kimenetként haszmiJt A2, ill. AJ lábon jelcnlk meg. Ez a jel egyrC!zuro tekercsek, toroid, M, EI, ferrlf kivitelben

193

• Részlet egy készülő könyvből...

Izmiri vásár Wlassits Nándor rádiómérnök, HAeQC

Alábbi cikkünk Wlassíts Nálldor (HA8QCJ rádióomatőr társu,," kiadásra wiró kön)'\i!böl veti eli5:eles. A munka a s=er=ó "Rövidhullámok /924 - 1934" c. elsó, /lagy sikem kötete millIegy fol)'tauisónak tekinthető. K/Njük kedl'es Olvasóinkat, hogy lámaga/asa ikkal csatlako:::tanak a kÖII)'v kiadását fe/korolo HA Old Timer Körhóz és a Remény; Isnim Rádióomatőr AlapÍll'Óny k6:has;:mí s=en'e:ethez. E:en s::erIY?::etek l.arjók a s=akmas::ereto nagykö;:önseg és a ha::ai s::akipar anyagi segí/ségél. Pén.-felajimlásaikat a Remén)'i IslI'á" Rádioomarór AlapÍ/vány, OTP Ballk Nyn. 11708001- 20396990 s:ámlcijaJogaclja be. Kérfiik, hogy II/alásaikoll jele:zek az összeg rende/felését: kön}'l'kiadós! Tovtibbi informáci6: Tóth János (HG5RV) alapín'ányi kepviselö, tel.: 36-1-324-8500, este mg)' Békci Ferenc (HA5KU) fös=erk., jbekei@,ra(Jiol'ilag. hit (- A s=erk.) A diplomáciai (külügyi) vonal mel lett katonai téren is útkereses folyt Magyaro~zág II. világháborúból történő kilépésenek e lőkészítésére. Mint látni fogjuk több konkrétummal, de végső kimenetelét tekin tve eredmény nélkü\. Az érdeklődő közvélemény alig tud crröl valamit, bár bizonyosan folynak ez irányú ku tatások. A Magyar Rövidhullámú Amatörök Országos Egyesületének (MRAOE) érintettsége okán a ren-

delkezésre álló kevés publikációt forrnsui használva sorm vesszük az eseményeket. De nem maradhat ki az 1934-45-ös évck krónikájából azért sem, mert egy újllbb epiz6ddal találkozunk a rövidhull ámú amatőrök történelmi szerepvállalasáról. A kulcsfi gum, Hm;; (Hátszegi)' Olló vezérkari századosként 1938-ban bukkant fel választmányi tagként az Egyesület vezctőségébe n . Ekkor kötött barátságot Dr. Kálix Aladárral (HA I K), aki később a szófiai magyar követség katonai attasé hivatalának rádiótávírásza Ictt. Kálix. - hasonlóan az MRAOE sok más tagjához ezzel a VKF2 állományába került, s al: ..izmiri vásár"' történetében fon tos szerep vált rá.

• Budapesti illetékesek 1943. október 13-án késő este feszül ten figyelték a Rádió Es:ak-AJrika Algírból sugárzott híreit. Ejje\ fél tizenkettökorhangzott el az ..öszinteseg mindenek Jelett"' rövid mondat ,.Trifliul/Il/ak" eÍlnezve, amit a bemondó kétszer megismételt. A MllgyBr Rádió másnap esti híre pedig arról tudósított, hogy ,.mjtójelellfesek s:e,.in( az i;;mi,.i l'tís(Ír teljes magyar sikert ho:ott". E közlemény háromszor kcrült bemondásra, mert a híreket felolvasták angolul. franciául és németül. Aki történetesen rádiót hallgatott aznap este, nem sejthette, hOb'Y rejtielczett üzenetei hallott titkos katotárgyalások nai megkezdéséttek lehetőségéről.

Hatz Ott6 (17-es) a magyar párbajt6r csapat tagja

194

Isztambulban egy hónappal korábban HalZ alezredes, a szófiai katonai attasé, a Galata-híd előtt beszállt a mellette megálló gépkocsiba és az amerikai hí~zer-

zés központiába hajtottak. lu Győ®, András (Trillium) OSS2 tiszt igazolta régi ismeTÖsét, HalZot, aki tolmácsolta S::!ombathelyi Ferenc vezérkari fOnők őszin te szándékát a szövetségesekkel tőrténő katonai együttm üködés l e h ető­ ségéről. A többnapos tárgyalás során kimunkált megá/lapodós ten'e::!et pontokba szedve előírta, hogy Magyarország miképpen működjék együtt a hirszerzésben és később katonai lag. Az amerikai fél nem titkolta. hogy az ország háboru utáni elbírálása az információk mennyiségé től és értékétől fUgg majd. Tehát "őszinteség mindenek fe lett"! Az OSS ezzel a György Andrásnak szóló üzenettel hagyta jóvá a kapcsolatfelvételt, melyel Rádió Budapest az "izmiri hirrel" igazolt vissza. Az együttműködés részleteinek kidolgozása .,magyar len'e:etkéllf" került az OSS programjába: fedőnevén ,,Dogwood Chai,,"-nck (somfa limcolat) regisztrálva. Hatz alezredest pedig .Jó:m;n" néven vették nyilvántartásba. A magyar tervezetben az amerikaiak sokat kértek. Igényelték a honvédség teljes hadrendjét, a haditennelés adatait, a német hírszerzés (Abwehr) szcrvezeti felépítését és egy légi deszant akcióban a katonai együttműkö­ dést. Ehhez szükségük volt leszállásra alkalmas zónák kijelölésére. Ellentételként keveset ígének. A ,.magyar tervezet" nem szólt politikai és halárgaranciáról, bar utóbbival kapcsolatban aIvettek egy memorandumot. Ne hallgassuk cl, hogy az országot végül is háborúba sodró Trianoni B ékeszerződés sérelmei némi szimpátiát kellettek az isztambuli tárgyalófélben. A katonai együttműködés aláírását késleltette a diplomáciai vonalon is folyó tárgyalás, men úgy runt, hogy Bemben nagyobb megértéssel kezelik a politikai garanciákat. Végül mégis a Dogwood Chaill realizálódott ugyan is Isztambulban hatámapot jelöltek ki a tárgyalások lezárására. Hatz 1944.Jebmár 22-én az OSS illetékesének átadta a mllgyar elfogadó nyilatkozatot. A hétpecsétes titoknak szám ító megállapodást a magyar katonai támogatással RT ÉK '15

.Feszül/en érS=ófiába, de baj neJl..iil: anidiólem

-.-"

készülékeI

becsempés:nem Nem lIIaztam ragtÜll Budapestre,

~Gool 2_:--

Aladá/Tol, beos:-

-

~.

......._.. I ro

',,

,:

/f?F3YJ.~ "'~'-'>I~oI o. ,:,. f; 1 o..lt'" 0.- . ....

",~.:..Lq..6_ _

]J ..

0-..

"_, ,d-M().H-..,._"_roNfJ .... _ 'd D • • '~ ....! _ ,~c! .. oo~ .. L~ '0'1 __ . . . . . . , _ ..... _ l - - .... 00 .. '7 .. . "' ....,.... "' ...., , , , , , . ... 1'.. I ,.,.~ ... _ .... It/' ... t>l. I ,,1{1t:..:~~ ~c~.

Kálix Aladár aSL-lapja meginduló legi deszant akcióval egy időben szándékoztak nyilvánosságra homi. A ..ToledÓ hadművelet" sikeréhez a magyar fél maximális együttmű­ ködési szándékár61 tett bizonyságot. Hotz Ottó személyesen adta át Szombathelyi vezérezredes sajlit kezűleg rajzolt, nagy katonai s.wktudast bizonyitó térképeit a javasolt leszállási zónákról. E térképcket az amerikai Nemzeti Levéltárban őrzik. Charles Fenyvesiu)11 szánnazik ez IlZ infonnáció. ak i !Ítnézte a kutatásra felszabadított amerikai levéltári anyagol. Ezekre hivatkozva szól arról is, hogy Gi/more Filles alezredes, a Toledó Akció kiszemel! parancsnoka még 1944 nyarán is napl keszültségbcn várta a deszant müveletet elrendelő parancsot. Felté tel ezhető, hogy Horthy kormányzó ezén maradt hivatalában a német megszállás utan. Az akció elmamdt, !xir arra Románia átállása katomulag jó lehetöséget kínált volna. Törtenészeknek kell majd választ adni a kérdés miértjére. II. vi lágháborús történelmünk sorsfordító Ichetöségét veszítette el Magyarország. De ez nem változtat azon a tényen. hogya háborúban egyetle11ként szülelett olyan megállapodás, amikor az Egyesült Államok Németország szövetségesével titkos szerzödést kötött katonai együttműködés céljából. A béketárgyalásokon 1947-ben mindez figyelmen kivül maradt. A történet akár véget is érhetne ill, de éljünk a lehető­ séggel, hogy betekintsük a kulisszák mögé. Miközben a "magyar ter"ezet" gördült a maga útján Hatz alezredessel még történt egy é~ má~, s ennek részese volt Kálix Aladár is. Idézzük erről Hatz 4 OttÓ! D/: Alakra Zoltál1 forrásirodalomnak tekinthető könyvéböl: RT EK '15

sikerűll

o.-=-=' ••

hanem Dl: Kálix tOlt rá,Jjótá\'irás=ommol, akiben teljesen megbi=/am

és akihe= ajó himtali kapcsolaton túl s;;oros barátság is jű:átt, !,' aki tilok-

tarló, :árkti=oll, komoly és elÁötele:ett magyor éne/mli ember \'0/1 lanl/Imányo:tuk a rádió QlJÓ-lY?l'ót es a rejtjel rends:ert. Ó/Jovasoltam kapcsolattartó

rÓlJióulvirásznak, de

lIem

omt/am be

minden részlethe. " Decemberben mindkenen Budapestre utaztak, a rádiókészüléket Kádár ezredes elrejtettc a VKF2-nél, Kálix pedig készült fcladatára. Azért, hogy személye felül álljon minden gyanún ismét bekapcsolódott az MRAOE munkájába és civil li:ti:nek bizo/Jysagárll megkapta a HA~ U hiv6jelet. Az OSS előírta, hogya rádiókapcsolat felvetelére a megállapodás aláirása után kerülhet sor, miután a Rádió Észak-Afrika hullámhosszán elhangLou, hogy: .•Afag)'arors:ágo/J a kö:eljö\'őben fontos politikai esel1u}nyek wírhatok." Kádár GYI/la VKF2 fönök szerint a rádi6készüléket nem használták, azt lefoglalt:ik a németek a megszállás után. Más forrás szerint Ilatz kapott rádióüzenotet 3• Akár hogy is volt, a készüléket Kálix nem kezelhette, mert 1944.január IO-én életét vesztette a Szófiát ért pusztitó bombatámadás sonin. Ezen a napon HatL nem tartózkodott a bulgáriai követségen, hanem Kádár ezredes társaságában Münchenben tárgyalt a német hírszerzés fönökevel. Felettébb érdekes, hogy miért került sor a Canaris tengcmaggyaltörténö találkozóra'? Tekintsünk be röviden az események alakutásába. Hatz alezredes körü ttekintöen konspirált: s mert legálisan kellett Törökországban tartózkodnia megbíztak az ankarai Iwtolloi attasé feladatköre"el is. Helyettese Bágyoni Ferenc alezredes lett "Pink" fedÖnéven. Mindezek ellenére egyre jobban érdeklődött utána a német hírszerzCs. Hatz ezután már alig érintkezett az amerikaiakkal, kapcsolatát egy volt tengerésztiszten (Lothar Kövess) keresztül tartotta.

Németeknek dolgozó amerikai tiszt hívta fel ,.Jázmin"-m a figyelmet. s Hatz az OSS előtt eltltkolt preventív lépésre szánla el magát. Kapcsolatba lépett régi ismerősével Ottó Wagner (Delius) ezredessel. aki német katonai attasé beosztásban ténykedett Bulgária fővárosában. Úgy épitcHe fel történetél, hogy amerikai tisztek "megkörnyékezték" és ajánlatot tettek Magyarország háborúból történő kiválására Vagyis nem volt másr61 szó. mint a katonai anasék körében mindennaposnak tekinthető rutin megkömyékezésrő1. Amiröl Hatz alezredes Wagnernak beszélt, az rövid úton a berlini illetékes asztalára került. Olt viszont a külügyminisztériumba beépült szuperkém, Fritz Kolbe lefényképezte az anyagot és a Wagner találkozók dokumentumai néhány nap múlva már az OSS fönökének, Allen DIII/es/wk a kezében voltak. Hat7 alezredes gyanúba keveredett az amerikaiak elött is, mindkét helyzetet tisztáznia kellett! Canaris tengemagy jól IMnene Hatzot és rokonszenvezett vele. Ezért javasolta Szombathelyi vezérkari fönök, hogy Kádár Gyulával együtt keressék fel az Abwehr vezetőjét és adják elő, hogy Hatz úm. beépülne az amerikai hírszcrzésbc. Canaris naivnak tartotta az elképzelést és elvetette. Nem tudni, hogy mi hangzott még el a müncheni találkozón. de azután a "magyar tervezet" ugyében tolyó tárgyalasok felgyorsultak. Van olyan feltevés, hogy Canaris aki élesen szcmbeálll Hillerrcl javasolta az amerikaiakkal tőrténő megállapodást. A közös tengereszmúlt okán Horthy es Canaris tisztelték egymást, találkoztak és futár úton leveleztek. Sok még itt a megválaszolatlan kérdés. mert Kádár ezredes írta könyvében, hogya Gestapo fogságában folyamatosan Honhy szerepéről faggattak Hatz tárgyalásai kapcsán. Kádámak csupán az általa elmondott, Dcliussal (Wagner) folytatott találkozások ténye adott lehelöséget a védekezésre, hogy mentse magát az árulás vádja alól. Hatz OttÓ ügye előkelő helyen szerepelt a magyarok "bünlajstromán" Klessheimben is, ahol lezajlott Horthy és Hitler utolsó találkozása közvetlenül a megszállás elÖli. Hatt. alezredes! azonnal hazarendelték s neki nem volt kétsége aITÓl, hogy miröl lesz szó. Tudta, hogy csak a Wagnerral való talál kozásokkal " tisztázhatia" magát, amit eddig elhallgatott az amerikaiak előtt. E kapcsolat feltárása már nem volt meg195

visszaemlékezésében elismerőcn szólt Hatz alezrcdesrol. Úgy írta. hogy JÓ magyar hazafi volt és zseniális hírszerző munkát végzett. Eljátszotta a németekhez lOjális szerepet is, hogy ne kerüljön veszélybe az amerikai-magyar katonai együltmüködes Ichetösége.

kerülhető és jól végzooölI. men elmondása megegyczel! azzal. amit már ugy is tudlak az amerikaiak.

Dc elegendő lesz-e Budapesten Wagnerrol. hivatkozni? lia nem, a •• magyar tervezet" összeomlik es maga alá temet mindenkit. Gyors döntést kelleti hozni! Úgy Charl!;:. Ft:nyw:.i :.zt:rinl, milli Dr. Makro könyvébülIIz bontakozik ki, hogy HalZ alibijd az igen gyeng!!n mű­ ködő osztrák ellenállási csoport (Arcel) lebuktatása erősítette meg a németek előtt. 1944 március végen egy budapesti szállodában a Gestapo telten éne az oSztrák csoport egyik tagját ügynöki rádió átvétele közben. A készülékeI Bágyoni alezredes. I lau helyeItese csempészte be az ass megbízásából. A tettenérés az ..Arcel" teljes felszámolásához vezetett, amit Makro könyve szerint az ass és Hatz közösen tervelt ki a "magyar terveze!" védelmének érdekében. Charles Fenyvesi azt ina, hogy az akció mögöl! egyedül Hatt Ottó állt. Bárhogy is volt. aL osztrák ellenálláSI csoport összeomlása után II magyar ..Összeesküvés" ügyel a németek levették nllpircndröl. Kádár GyultIt sem faggatták tovább eITől. és a Gestapo kiengedte fogásából Hatz attót, akit az Egyesült Allarnok javára történő kémkedéssel vádollak. Úgy tűnik, hogya németek nem tudtak mindenről. csak aITól amit Wagner továbbított Berlinbe. Nem tudtak az átadOI1 katonai információkról, Kálix dr. rádiótávirászi feladatáról, a rádiókapcsolatm átadoll rejtjel-

-.-

Szombathelyi Fere nc vezé rkari fönö k rendszeITől stb. Nem volt szó Ilorthy, Kállay, Szombathelyi és Kt'ldt'lr Gyula szcrcpéröl és aITÓl sem, hogy 1944. február 22-én a ..magyar tervezet" hivatalos rangra emelkedett. Egyaltalán mit tudott l!itler a magyar ter.'ezctről? Kapcsolatban volt-e a megállapodás a diplomaeiail> csatornákon folyó tárgyalásokknl? Elgondolkoztató az is. hogy Hitler 1944. rebruár 28-án adott parancsot Magyarország katonai megszállására, amikor még nem telt el egy hét sem, hog~ a .,magyar tervezet" végére pont került. Sok a rejtélyes kérde..c; és a7 I~ furcc;a, hogya Nűrnbergi Per előkészítése soron az idevonatkozó iratok elvesztek. Legalább is ezt ina Charles Fenyvesi. Arc" Co/email. az ass isztambuli kirendeltségének volt munkatársa,

Hut:, (Ht'ltszegi) On ó (1908-1977) sokoldalú. nyelveket beszélő kiváló elő­ menetelű vezerkari tiszt volt és jelentős sportsikerekkel büszkelkedhetctl. Józseftestvérével a rerfi tŐT egyen i és esapalszámában országos bajnok és tagja volt az I 933-as Európa-bajnokság e7Üstémlcs magyar csapatának. 1944. május - október kőzött a honvédelmi miniszter szárnysegédc ezredesi rangban, majd a nyilas hatalomátvétel utan fontos hadititkokkal atsLökött a fronton es Malinovszkij törzsében runt fel tanácsadóként. Szalasiék halálra ítélték, majd a szovjet hatóság indított eljárást ellene kémkedés vadJ3val. Amikor ügyét relülvizsgáhák és rehabilitálták már tízéve volt a Ljubjanka börtönének foglya. Innen tért vissza Budapestre ahol spontapasztalatait vívómeslerként hasznosította. IsmerőseI szerint élete végéig régi önmaga maradI; emberi kapcsolataiban közvetlen és humorát nem törték meg az átélt viS7.Qntagságok. Az államclnök I 992-ben posztumusz altábomaggyá léptetle elő. Dr. Kálix Aludár(1912-1944). Alig tizenhat évesen már ott találjuk az

Ogynökl rád ió és reJtJelez6

196

RT ÉK '15

MRAE cbrcdcző mozgalmában. Hivó· jelével (EWKX) az aktívan dolgozó al· lomások kOLon szerepel!, kcsöbb IIAF3AK mlljd HAl K jc1:lcssc1 jól is· mert riividhullámú amatőr. 1938-ban visszaadta adócngedclyét A Budapesti Múszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen szerLeli közgaLdásL diplomál, majd ti VKF2 alkalmazásába vont rádiótávirás,-k~nt dolgozott különböző szolgálalI helyeken. Szófia bombázása somn halt meg, hclytállástacrt 1944. október 5-én Horthy komlányz6 .•Magyar Brofl= Údem kereszt IIlIlJisza[Clgo/l" kitüntetésben reszesítettc.

tében bizoo,os t~ meg kellett va!toztatt'118 a cenzorok kOWtelésére.

Jegyzetek:

t

Az é1sport résztvevői jellemz6en "magya' rosított' néven szerepeltek az t930-as

években. 2. Office of Strategic Service (Stratégiai Szolgálatok Hvatala)

a CIA el6dszervezete.

3. Az amerikai kutató részletesen fogtalko-ZIk Hatz kuldetéséYel .A három 6sszeeskUvés" cimUkOnyvben. "

, Honvédeimi miniszterek szolgálatában " címmel [rt könyvet Hatz Ott6 regényes életéröL S. Kádár Gyufa .A LudoYikát6I Sopronköhj.

6. Ennek kapcsán - kÖZlletlenül a német megszálfás elOtt két magas rangu amerikai katonatiszt érkezett ejt6erny6vel Magyarországa. hogy lárgyafásokallotytas· sanak. A németek mindent tudtak és a megszáJIAs ulM mindkét tisztet elfogták. 7 KAl1ay MkJ6s mlnlsztereloök irta alá. Forrá . Irodalom: Charles FenyvesI: Három összeesküvés

IBi>, 20(7)

dáig' timu könyvében énntl a Hatz ügyet; többször eflentmoodásosan a Ieot emlitett

Kádár Gyula: A LudoYikától

Sopronkőht·

dálg (Bp.. 1984) or Makta Zolla" Honvédeimi miniSZterek szolgálatában (Munctlen 1986) Honvédelmf Minisztérium Háborús ke· gyeleti főosztály dokumentuma

forrásm.JnkákkN. Mindez magyarázható

az 1970-es évek politikai viszonyaival Ká· dár külföldi barátaihoz küldött bizalmas leveleiben maga is irta, hogy memoárkOte-

És a készülékeket kl építi majd meg?!

Célunk a gyakorlati oktatás. a szakkon munka segrtése. a kezd6 elektrOnika-barátok gyakorlati készséQének fe~esztés9. A AlA keretében bármely oktatásI intézmény 1 eyes· RÁOIÓTECHN IKA elöfizetessel a kovetkező kedvezményeket nyeri el - tanáraik, tanut61k (diákigazOlyánnya1) 10%-os árengedménnyef vásárolhatnak a HAM-bazárban, - a soron következő RT évkönyvet Ingyen megkOldjük az Iskolának, - régebbilapjainkból és évkönyveinkből alkalmanként dfjmentesen vihetnek az Iskolilk. ' t*mely 1otyam1tO$. 12 hOoIpo.

A AlA lényege a RÁOIÓTECHN1KÁ-ban a kezdők és a haladók egyaránt találhatnak kedvükre való építési Ieirilsokat!

Tel ./fax: 239-4932 , 239-4933

1374 Budapest , Pf. 603

[email protected]

Legyen sok, tiszta kezü segitönk! Nagyon sokan legálisan használják kiadványainkat, - ennek örülünk, ezen bevételeinkből működik szerkesztőségünk. Nagyon sokan nem legálisan használják kiadványainkat, - ennek nem örülünk, ebből bizony nem tudunk m ű ködni. Mi nem akarunk az illegális felhasználóktól bármit is eltulajdonitani, - viszont bízunk abban, hogy kérésünk megértésre talál:

Ha úgy érzi, hogy hasznára volt bármely kiadványunk, (lapunk, évkönyvünk, füzetünk, szoftverünk), akkor Önre bízzuk, hogy mekkora összeggel támogatja szerkesztői munkánkat, mert a jövőben is meg szeretnénk jelentetni kiadványai nkat. Postai, banki utalásnál a "Rádiótechnika" közleményt kérjük megadni!

Rádióvilág Kft., 10300002 20151964 00003285 RTÉK '15

197

amatőr sáwevők kezdőknek, haladóknak

Rövidhullámú

Ford. : dr. Sipos Mihály okI. villamosmérnök

A rúdióumu/ör sál'munka egy rijvidhul~ fámli w!\,ókésziih}kke/. oz olt dolgozó

ama/ör állomások forgalma:ásának megfigyelésével keull/nó meg. Ezek a rádiók felepirésiiket lekl"'1'e lehellIek egyszerúbbek mgy bonyolul/abbak. gyári ki)'/Ie/ezé~'ü uI'agy home made (hód építésű) szerkezetek. Meglehet. oz ut6bbiak Ilem csillognak-villognok mmyira mint gyári lestvéreik,

de a ve/iik szerezhető sikerélmimy öröme semmi mással nem pótolhmó, A lé"yegesen csekclyehb épÍ/ési költségeket most /lern is emUn'f'.

Jelen cikk-ös.f:etillíráshan

tc

eg)'-

.5:erúhh (Jetcktoros w'wjtöl a bonyolll/..

rabhfe/építéslj SZ/lper rends=eni "öl-'idhlll/cill/ú rúdioo",o(ör sáwe~'Ókig holadm ","IalIIlIk be mthuny mriációr. külföldi s:akiroda/mak alapjan.

Detektoros

vevőkészülék

HF

erősitővel

A kezdők ezen e]sö, uJjgyakorlatnak szánt, radióvevőjévcl erős jelű hosszú-o közép- és rövidhullnmú (HH, KJ-! és RH) miisorszóró AM-adók jeleit lehet fogni . illetve nagyellenállású fülhallgató segítségével hallgatni [l], Tehát ezzel a készülékkel még nem fi gyelhetők meg a speciális adásrnóddal üzemelő amatőr távíró (CW) és fónia (SS B) állomások. A vevő egyszeru felépítésü, könnyen hozzáférhető a l katrészekből áll. Ha a felhasznált alkatrészek hibátlanok, úgy a készülék azonnal működő­ képes, beállÍIasra nem lesz szükség, A vevő müködéséhez fó ldclésre vagy ellcnsúlyra van szükség. valamint egy kb. L. I Om hosszu szobai antennAra. Ilasználható ennél hosszabb, kültéri antenna is. így távolabbi adók jelei is foghatók lesznek. A közeli. erős adók jeleit ferritan tennával is meghallgathatjuk. A vevő antenna bemeneti érzékenysége mm, 5 mV. A vevő táplálása egyetlen 1,5 V-os sztirazelemröl torténik, Mivel az áramfelvétel nem több 0.35 mA-nél, ezén készülékünkben még a máshonnan kiörcgcdcn, mcgnőn belső ellenállású szarazelemek is használhatóak. Egyetlen feltétcl, hogy a vevő okozta terhelés

198

nagy ellenilllású (3 .. .4 kohm) fejhallgató adja. Pigyelefll.' A nagyimpedancitis fejhallgató a legkritikusabb alkatl'i!s=e a I'evóllek. Néhányszor líz vagy pál' szá= ohmos fe)halfgalokkal Ile kisérletczziillk, a=okkalllem rmiköllik megfele{(jell a rádió.' A bemeneti rezgőkör L I tekercse gyanánt bánnilyen, pl. más, roncs rádióvevőböl kiépített ferritante nna is szóba jöhet, de mi magunk is készithetünk hasonlót. A HH és KII sávokban 50 .. ,100 mm hosszúságu lapos vagy cső ferritrudat használjunk. A HH tekeres 200 menet legyen bánnilyen vékony. zománcozott huzalból. a KH te· keres 60 menet, többeres litzehuzalból. A meneteket egy rétegben. szorosan egymás mellé tekerjük fel egy pamfinozott papírból készült csévetestre. Az RH tekercset ajánlatos a legnagyobb kőrjósági tényezővci elkészíteni. Készítsünk e lő egy 30 mm á tmérőjű hengeres c..evetcslct, lckeT)ünk r.\ 7 menetet I mm-cs zománcozott rézhuzalból, 2 mm-es mcnetemclkedéssel. (Használható nem zománcozott huzal is.) A forgókondenzáto r bánnilyen tipusú Ichet, ajánlatos régebbi csöves vevökből szánnazó l égszigctclésűt va· lasztani. Ha dupla vagy tripla szekciójú II forgókondink, úgy ajánlatos azokat párhuzamosan öSszckölni, hogy ezáltal nagyobb vétcli sávszélességet erhcssünk el. A többi kondenzátor bánnilyen típusÚ. kcrámia anyagú legyen. Az el-

hatására nc csökkenjen 1.2 V ahl az elem kapocsfeszültsége. A detektoros vevőkészü l ék kapcsolási rajzát az L ábra mutmja. A jcl az antennaról kÖ7Vctlenül az LI-Cl párhuzamos rezgőkörre ke rül, amellyel a venni kivánt frekvenciára val6 hangoh\st (C I), illetve a nem kívlÍnatos frekvenciák clnyomását szolgálja. EL: a rezgőkö r határozza meg a vevönk szelektivitásál. A rádiófrekveneiás (RF-) jel fi kiskapacitású C2 csatoló kondcnzátoro n áta két szilícium diódából (D I, D2) kialakíton detektorra kerül. A diódák az R l ellenállás segítségével elöfeszitett állapotban. enyhén nyitva vannak, rajtuk egészen kis aram folyik át. Ennek révén megnő a vevő érzékenysége a kis szintű jelekkel szemben, mivel aL előfeszites réven a diódák karakterisztikajuk legmeredekebb szakaszára vannak beállítva, A detektálás utan keletkező hangfrekvenciás (HF-) jelct az RF-jelcktöl a C3 kondenzátor segitségével szűrjúk meg, es a C4 leválasztó kondenzátoron át a közvetlen csatolt hnromfokozatú (T 1... T3) hangfrekvcnciás (H F-) erős[­ töre adjuk. Az erösítöben az R2-R5-C5 integráló lánc segítségével egyenáramú negatív visszacsato lást alkalmazunk. Az e rősítő fokozat tranzisztorai mikroáramú üzemmódban dolgoznak. ami hozzájárul az árnmkör stabil itásához is. Dár az áramfelvé tel kicsiny, a fokozat e rősítési tényezője több mint 1000. A kimeneti fokozat terhelését

.ot C,,, Ll

C,

, '"' Hangolás

K

R3

R' o, O,

R'

"'"

'00 k lOk

'Ok

e71 100 n +

e. 330 " e3

lo

2 X 1N914, 1N4148

15V

"

T2

T3

C, 20'

3 X BC546B, BC182B

t ábra

RT ÉK '15

Uo

2. ábra

I"

lenállások tetves slerintiek lehetnek_ A detektoros vevőt elkészithetJük pl. egy IiItAlÁnn.. pmha (im veroboard vagy .. fusi·') panelra. vagy több kisebb. de egymáshoz rög-Lített nyák-darabkára is. Az alkatrészck elhelyezése nem kritiku~. a megépítés egy fél óra alatt befeJezhetó. Usyanakkor érdemes megfogadni néhány tanácsot: ne használjunk hosszú összekötő vezetékeket, - a detektor áramkört helyezzük a rezgő­ kör és a HF erősítő bemenetének közelébe, a I-IF kimenetet pedig a bcmcnettől távolabb. A vevő beállítását a HF-erö~ítő ellenőrzésével kezdjük. Egy multiméter segitségével meTjük meg a T3 kollektorán a feszültséget. Ez 1,5 V tápfeszültség esetén 0,7 ... 0.9 V legyen. Ellenkező esetben tüzetesen "együk szemügyre a szerelt aramkön, ellenőrizzük a félvezetők, ellenállások, a fejhallgató mű­ ködőkepessegct, a kondenutorok szivargasát. A hiba kijavítása után érjünk hozzá a TI bázisahoz, ekkor a fej hal1gatóban váhóáramú morgó hangot ún. brummOl kell hallanunk. A detektor D I és D2 dlódáinak müködőképességét a diódákon eső feszültségck mérésével állapíthatjuk meg. Ez 0,5 V körüli kell legyen. Az antenna és a fOlddes (ellensúly) rá.kapcsolásakor a fejha\1gatóban vételi zajoknak kell hallatszania. illetve adóra hangoláskor az általa kisugárzott jelnek. Ajánlatos az R I ellenállás értékét megválogatni. Ha megnöveljük 33 ... 47 kohmra. ugy többszörösére nő a vevő érzékenysége. azonban rulságosan nagy ellenállás értékek esetében lecsökken. A próbálgat.b során vegyük figyelembe. hogy RI leválasztásakor vagy ha a Hf-crosítőnk bemenetc a levegöben lóg. a vevő be fog gerjedni. A venni kívant frekvencia savol Ll menets7..ámának változtatásával állíthatJuk be. Ennek socin a vehető rádióállomásokra hagyatkozhatunk. Néhány cidióállomás olyan erövel jelentkezhet, hogya HF-jel torz lesz. Ekkor ,,·együk RT ÉK '15

kisebbre az antenna csutolasat, azaz az antennát egy 10 ... 22 pF-os kondenzátoron keresztül kössük be az áramköriinkbc. Érdemes figyelembe vcnni, hogy a csatolás, illetve a C2 énékének csökkentése javítja a ,evő szelektivitását. I-Ia az amennát pl. egy 180 pF maxllnáhs kapacitású forgókondenzátoron keresztül kötjük be áramkörünkbe. ugy lehetőségünk nyílik az antenna csatolását szabályozni. cLáltal állíthatjuk mind a hangerőt, mind a szelektivitás\. A TI ...n alkotta erösítő elvi mükö· dését az alábbiakban részletesen taglal. juk. (Ezt a részt a kezdők átlJgorhatják!)

Vissza csatolt er6sít6k [2] A Vi"-~7JJCsatolást gyakran használjak az erösítőkben. hiszen ennek réven nagy ménékbcn javulhat nak az eszköz paraméterei. illetve az erősítő kapcsolásaTa alapozva uj eszközöket hozhatunk létre: triggen. oszeilláton ~tb. A visszacsatolt (feedback. FB) erősítő általános kapcsolási rajzát il 2. ábra mutatja. Az Uc bemenetí jel és az Uoc FB-jel az A I összegző áramkörre keriil, majd II tovabbiakban a ~ erősítési tényezőjű A2 erősítő fokozatra (~ értéke általában» I). Az erősÍlő kimenetén megjelenő Vajel a ~ (beta) erősítési tényezőjü FB-Iancon áthalad. ahol kialakul az Uoc visszacsatoló jel. Béta értéke általában «I. Elsőként tételezzük fel, hogy sem az erösítő. sem az FB-láne nem okoz fazisváltozásokat. Ekkor a jeleknek A l-ben történö összegzésére leírható hogy:

Vo

(U c + Uod 4

ugyanakkor:

Uoc = pUa. Behelyellesítve megkapjuk az egész berendezés K erősítési tényezőjét: U,

U,K,/(l

"'~),

K ~ UofUc ; K,/( l -

KoP)·

Látjuk, hogy al erősítési tényez.6 nő és ha ~p = I, akkor végtelen értéket vesz fel. Ez pedig öngerjedéstjelent: az erösítő rezgéskeltőként kezd el dolgozni. Az ilyen típusu FB-t hívjak pozitív visszacsatolásnak. melyet oszcillátorok. jc\rcgenerátorok stb. létrchoz.ására használnak. HF-erosítőkbcn azonban gyakorlatilag sohasem találkozunk vele.

Most pedig az A l fokozatban ne összeadást. hanem kivonást végezzünk el. A levezetö azonos marad, csak az előjcl változik:

A viss7..acsatolás ncgatívvá vált. 31m most csökkenti az erÖsítesl. Elsőre ez nagy hátránynak látsLik. Ugyanakkor ez sokszorosan kifizetődő, men a negativ visszacsatolásnak sok előnyös tulaJdonsága van, és nagy Ko alaperösítcst napjaink kOrsZeTÜ tranzisztoros eszkölelvel könnyen el lehet érni. A negatív visszacsatolás első elő­ nyös tulajdonsága. hogy csökkenti a nonlinearitás miani torzításokat. Az erösítő feladata: a kimeneten a bemenetí jel pontos "képét" visszaadni. azonban nagyobb feszültség és/vagy teljesítményszint mellell. A torz kimeneti jelet ugyanakkor el lehet képzelni egy tOl7itatlan jel és torzitási tennékck összegének. Ez utóbbiak nincsenek jelen a bemenő jelben. de a kimeneti jeiből a negativ visszacsatoló láncon keresztül rákerülhelnek a bemenetre. Mi"el a visszacsatolás negatív. ezért a torzitás .,Iennékei'· a bementrc \ isszakerülve kisebb vagy nagyobb mértékben. mintegy önmagukat kompenzálják, semlegesítik a kimenő jelben. A negativ visszacsatolás másik elönyös tulajdonsága, hogy általa egyenletesebb lesz az erősítő amplitudó - frekveneia karakterisztikája es szélesebb lesz a frekvencia-átviteli sáv is. Azokon a frekvenciákon. ahol az erősítés nagyobb, ott a negatív FB is nagyobb lesz. ezáltal az átúteli sáv kiugrásai is visszaszabályozódnak. Ha ~~ »1, akkor azelöző egyenlet szerint K - l/~. Ha az FB-IáncOI frckvenciariíggetlen osztóként. két ellenállásból álló láncként képt:zzük ki. úgy az erősítő átviteli karakterisztikája széles savban egyenletes lesz. Egy úJ3bb elönyós tulajdonsága a negatív visszacsatolasnak: ha az FB-jelet az erösítő kimenetéről pitrhuzamosan vesszük le és a bcmenetére a bemenő jellel sorosan adjuk rá. (azzal ellentétes fázisban, ami kivonást credményez), úgy az erősítő kimenő ellenáUasa lecsökken. a bemenő pedig meg-

'ö. A visszacsatolás ilyen nagyon egyszeru elmélcte "tennész.etesen" csak kevésbé felel meg a valóságban tapasztaltaknak. A gyakorlat aZI mutatja. hogy egy valamennyire széles frekven· cia-átviteli sávban nincs tisztán negalh

199

u, R'

,

TR )

'c T,

"'

~

-1: o o

,

R3

..L

~

3. ábra

vagy pozitív visszacsatolás. Ráadásul a negativ visszacsmolás egy adott frekvencián képes pozitív vis~7.acsatolti~sá atalakulni. igy történik abban al esetben. ha az crősítőhcn valamilyen fázis-

forgatás történik csa 180 fokos clforgatá!.ho7 közeledve a visszacsatoló jel fázisa kezd egybeesni a bemcnctiJCIC\cl. lia elegendő az erősítés mérteke. úgy

ezen

ri

frekvencian az

erősitő

gcrJcdni

fog és igazzá válik a régi rádióamalór mondás: ha erösítő készítésébe fogsz generálort kapsz ... A fent bemulatotl egyenletek ekkor

csökkenni fog. miközben az erosttes csökkenése 6 dB/oktav lesz, aza7 a frekvencia kétszeresre növekedése kétszeresére növeli II csökkenés ütemet. Az erősítési tényezőnek a frekvenciától való függőségét. azaz az átviteli karakterisztikát logaritmikus skálán ábráLolva II 4. ábru vékony vonallal jelölt görbéjét kapjuk. A 3. abrán látható módon vegyünk le az erositő kimenetéről az FB-jelet párhuzamos módszcrrcl. csökkentsük ennek nagyságát egy frekvenc iafüggetlen oSztó segitségé\el, melynek erősítési tényezője: 13 ~ R3/(R2+R3) = ""0.09. majd Ildjuk rá II bcmenetre sorosan a bemenő jellel. Az FB negatív lesz, hiszen a tran.Llsztoros fokozat invertálja a jelel. A negatív visszacs310Iásnak ilyetén \aló hasznalllta lecsökkenti a kimeneti és megemeli a bemeneti ellenállasat az erosítÖnek. mégpedIg I + PKt. nagyságban. azaz kb. 10-szeresére. A negativ visszacsatolású erősitő komplex crösitési tényezőjét a következő egyenletICI határozhatjuk meg:

is igazak maradnak, azonban szükseges egy kicsiny, dc meghatározó kiegészíté,,! tenni. Azaz sziikségcs azokba bevinni az erősítés; tényezö és fl viss.-:s-

csatoló hi.nc komplex öSSZClc\öjél: ez a Ku{jw) es p(jw). Ekkor kapjuk meg a helyes eredményt és a legutolsó egyenlet a követkczőképen fog kmczm:

KU"') = Ko(j",)'((l + ~U"') Ilit negatív viss.LilcsatulÍls biztosítJa. melyet az crösítő kimenetéröl a bcmcnctre az R4 ellenálláson át kerül. Ez állítja elö a TI tranzisztor működé­ séhez szükséges bázise!őfeszítö mot. A negativ visszacsatolás a bemenö jellel parhuzamosan keru I a bemenctrc. ezért az erősÍlő bemeneti ellenállása nem nagy. Az ehhcz hasonló erősitökben gyakran megfigyelhetó a gerJcdés nagyobb frckvcnciákon. Ezt próbálják megelőzni a C I, C2, C3 kondellzatorokkal, ami a gyakorlat szerint hiabava16 dolog. A ge~edés még erősebbé válik, bár a frekvenciája csókken. l-.nnck oka éppen a kondenzátorokban van, amelyeket akár a tranzisztorok elektr6dái közölti kapacitások is képezhetnek. Bonyolítja a dolgot a C4 bcmcneti kapacitás. Tételezzük fel. hogy mmd a négy RI-Cl...R4-C4 lánc időállandója azonos. Ekkor a vágási frekvencián mindegyik 45 fokot fázisforgal. ami ÖSszesen ISO fok. Ilyeténként a negatív visszacsatolás a vágási frekvencián pozitiv visszacsatolássá alakul! A vágási frekvencián az RC-Iáncok által képzett jelgyengit6. mindössze O, 707 4 ~ 0,25, lovábbi gyengitést visz be az R4 ellenálliis és II TI bcmcncti ellenállása alkotta osztó. Ehhez még azt is vegyiik figyelembe. hogy az erősítés akár 10 OOO szeres is lehet. Még abban az esetben is, hu al crősités nem elegendő abcgcrjedéshez. még akkor is egy számunkra szükségtclen kiugnls fog kclctkezni az átviteli

am-

RT ÉK '15

sorosan egy néhány kiloohmos ellenállást (R4 általában megaohm nagyság-

KI

rendű) .

FB nélkOl

"'Re 6. ábra

görbén a magasabb frckvenciákon (6.

ábra). Ugyanilyen csucsaI hithatunk ak· kor is, ha az Re-láncok idöálland6ja különböző.

(A pontos szamitások soran

figyelembe kel! venni a TI és T2 tranzisztorok bcmencti ellenállásának párhuzamos kapcsol6dását az RI, R2 elIcnállásokkaL) A kiugrás azon a frek· vencián lesz. ahol az erősítő - visszacsatolás hu rokban az összegzett fázisforgatás megközelíti a 180 fokot.

Hogyan szabadulhatunk meg ettől a kellemetlen etTektustól? Csak egy módszer van: a hurokerősitcst (az3t: a Ko~ szorzatot) egynél kisebbé tenni azokon a frekvenciákon, ahol a vIsszacsatolás átfordul negatívból pozitívva. Ennek érdekében pl.jclcntősen megnő­ velheljük C4 kapacitását, amivel az R4-C4 lánc vágási frekvenciájá! leesökkcntjűk, ezzel pedig lecsökken az erősitési ténye7ő a magasabb frekvenciákon. Ha a bemenetnek egy jelentő­ sebb kapacitással történő lesöntölésc nem kivánatos, úgy a C4-gycl kössünk

14 uH

Az esetek sorában ilyen ellenállást jelenthet magának a jel forrásnak a kimeneti ellenállása, a C4 kondenzátor szerepét pedig a leválasztó kondenzátor jálssLa. AL erősítő stabilan fog mUködni, hajelforrást rakunk a bemenetére, de begerjed, ha azt leválasztjuk. Mégjobb, ha az R4 ellenállást két, sorba kötön tagból alakítjuk ki, amelyek közös pontját egy nagy kapacitású kondenzatoron át a loldre kötjük. Léteznek kimódoltabb megoldások is a frekvcnciakorrckcióra, például intcgráló tagok használata (7. ábra). A 7.a :ibm R2 ellenállásának énékét néhányszor kisebbre kell választani, mint az Rl-é. ekkor az alacsonyabb frckvenciákon a lánc csillapítása I, és R2/(RI +R2) értékre csökken a magasabb frckvenciákon. A frekvencia növekedésével a fázisforgatás nagysága is nő, majd csökken és az elég magas frekvenciákon nullához fog tartani. Hasonló karakterisztikájú a 7.b ábrán látható lánc is. azonban ennek bemeneti ellenállása kapacitív jellegű és csökken a magasabb frekvenciákon. Végezetül nézzűk meg, hogyan oldható meg a műveleti erősítők stabilitása, hiszen ezek esetében akár 100%-os negativ FB is (P = I ) elképzelhető, mig II saját Ko erős í tésük eléri a tíz-százezres nagyságot. A műveleti erősi tők minden fokozatát igyekeznek szélessávúnak kialakítani, csak egyetlen egy esetében (általában ez adja a legnagyobb erősl tést) építenek be egy ala-

R1

R1

~~ R2Q e1 I e2 al

bl 7. ábra

csonyabb frekvenciájú vágást. Néha mcg külso kapacl lasokat IS felhasználnak. Az ilyen esetekben az erősítő karakterisztikája igen széles frekvenciasávban 6 dS/oktáv esést mutat (ld. 4. ábra), a fázis forgatás nem lesz több 90 foknáI. A fentiekben csak olyan erősítő esetét vizsgáltuk meg, amelyben az egyes fokozato k közölt közvetlen DC-kapcsolat van, illetve 37 egyenáramtól kezdve bármilyen frekvenciát képesek erősíteni. Azon erősítők. amelyekben leválasztó kondenzátorok vannak, egy alsó frekvenciahatárral is rendelkeznek. Ezeknek az átviteli kamkterisz!ikájában negatív visszac~atolás használatakor az alacsonyabb frekvenciatartományokban is megfigyelhetők kiugrások. A gerjedés berregés. kopogás hangjának fonnájában is felléphet. Az ilyen esetekben a leválasztó kOlldcnzátorokból és az egyes fokozatok bemeneti eJlenállásából képzelt RC-Iáncok által bevitt fázisforgatást kell kiszámolni. Nem ajánlatos, ha az F8-hurokban egynél több ilyen lánc van.

CJ 47

·,v

"" R2

m

C1

""01

, LJ '" c, '" 360 ,1"-

:t-' C

---.J

-

i9MH. ;;;;===~t=:;:::= .r1r-

,9MHz

rot

K1)

j

~

.'"'"

~ m·

C32

20

,.L ""I

'>,I

,

ao

Tr3I~

~.'

I

"""l

"'"

"" ".

"

KP3508

"19

. l

__

R2"

H'

C39

~

22 II 25 V

C 719 ",

c

"D

C28

Il

,"'

L 120

C29

1~ 1

IT

T~~

1. r:~

" T'" "

"

f

1O"1

15'

'30

47n

• R3S

15V

10V

510

C"

36

.,"

22u

",

5

c> "l-

•

o.

,7

CM " ',

15V

510

"

15.

10' ,

• "

I

10

'"

Fljtlallgaló

1 "39

,~

8nl~

. " r~gJQ"'"~" " ". R3

"

C50

+

"'" " fC'

W

AGC

1

alolókondenzátorok gondoskodnak arró\, hogy egy idejűleg csak egy glinlln maradhasson bcgyújtotl állapotban. A felvillanások között eltelt idői - adott áramkorlátozó ellenilllilsok melleu a kapacitásénékek szabják meg. A felvillanások sorrendje teljesen véletlcnszeru. Figyelem! A kapcsol:'ls a 230 V-os hálózattal galvanikus kapcsolatban van, e7én müködés közben bármely pontjának érintése életveszélyes!

Csillapítatlan

rezgésű

hangvilla

A 6. ábra szerinti kapcsolás gyakorlati fe lhasmálása mar a múlté (frekvenciaetalon, karora), de pl. egy fizikaszertár

érdekes demonstrációs eszköze lehet. A hangvil lát a kollektorx.öri tekercs gcsjeszti, II folyamatos rezgés elöfeltételéűl szabott pozitiv viss7..acsatolast a bhisköri tekercs létesíti azáltal. hogy abban a hangvilla re7gésénd. hatására fhlshetyes feszültség indukál6dik. Mmdkét tekercs telefonhatlgat6ból származik. (A bazisköri tekcres vasmagja permanens mágnes, a kollektorkörié azonbnn nem!) A hangvillát és a tekercseket mere... en egy közös alaplapra kell fe l erősíte­ ni ügy. hogya \asmagok es a hangvma szárai közölli légrés mintegy 1... 5 mm legyen. Bekapcsohis utan a rezgés a hangvilla megütésével inditható el. lia ezután lecsengne, valamelyik tekercs kivezetéseit fel kell cserélni. A stabil, tulgcrjesLlésmentes rezgés II Irimmerrel bcállíthat6. A tranzisztor típusa ebben a kapcsolásban is csaknem közömbös.

Teljesítményindikátor LEO-del Hangerösitők kimeneti jeiét indikálhatjuk a 7. ábra egyszeru áramkörevel. A megoldás jelentős előnye, hogy külön tápfeszültséget nem Igényel, s az L fojt6tekeresnek köszönhetően ncm hat vissza az erősÍlőre. A kél diódából és a két elektrolitkondenzátorból álló feszültségkétszercző egyenirányitó bemenete a hangerősítő kimenetére csatlakozik. A duplázott, II hang ütemében változó egyenfeszültség a P-R 1... LED- R5 alkatelcmekbő l készült indikátor-láncszemet táplálja. E léncszcmekböl még ötöt, hatot kapcsol unk egymas után, erre utainak a szaggatott vonalak az ábra jobb szélén. A jelszinttöl ftiggően TI nyit, s RJ-on áramot bi7losít Z·nek: ut6bbi R4-gyel. T2-\el és R5-tel állandó-

+

->

F l

6. ábra áram-generáton alkot a LED{ek) számárn A LED-ek tehát az erösítő kimenöszintje fUggvényében sorban kigyulladnak. Az egyes láncszemekben ugyanis a P ellenállásértéke sorban csökkenő. Pl. 4 ohmos hangszór6 impedancia esetén az első P javasolt névértékt: 33 kohm, igy a LED kb. 0.4 W kimenöteljesitménynél, ill. afelett világít. A Im'ábbi enékek: 22 kohm - I W. 20 kohm -) W, 15 kohm - 7 W, 8,2 kohm - 15 W, 6,8 kohm - 30 w, 3,3 kohm - 50 W. A trimmerek bcállitása (az áromkör kalibrálása) a bcmenetre kapcsolt pl. 50 Hz-es. változtatható feszültséggel történhet: U = ahol P a LED-ck kigyulladási hangtcIJesitmény-küszöbértékc, R pedIg a hangsz6ró impedanciája. Pl. I W és 4 ohm esetén ez a feszültség 2 V: ekkor az első LED már világít. s a második poteneiometerl úgy állítjuk be, hogya második LED éppen kigyulladjon. A diódák és a tranzisztorok sLilícium, kis te ljes ítm ényű, szinte tetszőle­ ges tipusok (pl. TI: BC308B, T2

m,

BC546B).

,

1N4007 12k

,

>

~

,W

"k 'W

...

•

6M8

6M8

6M8

6M8

6MS

6MS

~.

a'

""

250 V ~"

•

'"

~r,).

RT ÉK '15

" ""C~

)

'u '"

" " " , ,., ~

10ca 12k

·~O --

470 n 470 n 470 n 470 n 470 n 470 n T250 VT250 VT 250 V T 250 VT 250 VT250 V

5. ábra

--

•P

,0.6"""

7. ábra

215

-----

O,

l

,

Cl 150 o 650 V

Rl 100

'"

nl

~

R6

C2

.;;

650 V

02

,

" '" TO "

RlO 75k

R7 51

05

09

07

510

R'

~

>

~

01

A2

Tn

ne

tJ

Rll lOk

R13

~' P 100 k 06

!J

~-©H

O.

R5

0---0------;

O.

AS

'H

10'

RO lk

R" Skl

'Ok

co

• C.

R12 100 ,

"O

220, "V

Rl< 1M

R15

C5

"O

R" 1M

200

8. ábra

lágy indítású fényer6szabályoz6 A hagyományos izz6lámpák hidege!lenállasa csupán töredéke annak, mint bekapcsolt. felfútött állapotban. Igy bekapcsoláskor tetemes árarnlökés jön létre, amely jelentösen csökkenti az izzószál élettartamát. A 8. ábra áramköre

a fényeröszabályzás

lehetőségen

túl,

bekapcsoláskor csak lassan engedi felfutni az áramol. Az izzó élettartama megnövekszik. továbbá a szál valamikori kiégésekor nem marad áram nélkül az egész lakás ... Az izzó árama a hálózati feszültség egyik félperiódusában fi Bi-L-TilD2-K körben. a másik felperiódusban pedig II K·Ti2·Dl-L·Bi körben folyik. A körök átlagaramát a Ilris,dorok beo, ill. kikapcsolt időtartama határozza

al 1-"l.A~.

meg (fázishasitásos teljeshményszabáIyozás). A 03 ... D5 és az R2 ... R6 a tirisztorokat vezérlő impulzusgenerátor szamára biztosítanak 100 Hz-cel pulzáló tápfeszültséget. Az impulzusgenerátor egy UJT-I helyettesítö TI -gyel és T2-vel, valamint a környező passzív aIkatelemekböl készült. A jelentős kapaeitásu C4 bekapcsolásakor o8-on át elvonja C3tól az R Il-P ágon érkező töltöaramot; így az impulzus csak ,,késve" indul. Az izzó kezdetben csak igen halványan világít, majd C4 feltöltödésckor a P fényeröszabál)'ZŐ által megválasztott erős­ séggel világit (D8 lezár). T3 és T4 szintén egy UH-t helyettesÍlenek. A készülék bekapcsolt állapotában nem befolyásolják annak müködéset. Az a szerepük, hogya készülék kikapcsolását követően C4 viszonylag gyorsan kisüljön, tehát azonnali visszakapcsoláskor is ellássa a lágy izzóinditás követelményét. A kis kapaeitásu CS gyorsan kisül R l7-en át: mivel akkor Uc, kisebb lesz. mint Uc•• ezért T3 és

T4 kinyitnak, s a C4 gyorsan kisül az R15-ön át. Az izzólámpa névleges telJesítménye legkevesebb 25 W legyen. Az erős­ árnmú kör diódáit és tirisztornit az nlkalnl.,zni kivánt legnagyobb izzóteljesitmény szerint választjuk meg. D3 és D4pI.IN4007,D5pl.ZPYI2,ZY12,a többi dióda IN4148, lN4154, IN914 stb., az npn tranzisztorok BC546B, BCI82B, 2N2368. a pnp-k BC308B, BC212B stb. lehetnek. Az L tekercs egy kb. 50 mm hosszU ferritTúdra készül 0,6 mm-es CuZ huzalból kb. 150 menettel. Az ámmkör beszabályozás., csupán az RIO-re korlátozódik: C4-et ideiglenesen rövidre zárva, 47 ... 200 kohm között akkora értékűt építsünk be, hogy az izzó épp hogy csnk láthatóan világítson.

Polaritásváltó nyomógombok Sok esetben egy kétaramkörös váltókapcsolót takaríthatunk meg a 9.a ábrán látható egyszeru kapcsolással. mi-

.5V

--------------------------,I

''T"

2x1N4154

I 1 100

""-'--Ca' Gl

7

G2 01 ...()4:

9. ábra

216

G3p--+--t

74$00

G4

8

10 n

-lItU

TI'oo,

10. ábra

RT ÉK '15

+12 V

.2301/ a N·hez

1N4154

"V

4)( 1N4001

,. D'

G~ Dl

L

Bo

~~.JL

II.

C2 I u

"'00 "

"V T.

A váltóérintkezős nyomógombot eredetileg játékok DC-motorjának vezérlésere találták ki, de elönyösen IlIkalmamató néhány elektronikus áramkörhöz. Szuperegyszerű

fer.) Ezt követi a fcszültségkélSzcrező cgycnin'myító. A terhelhetőség kb. 10-15 mA. A szaggatottan ábrázolt ellenállás némileg megnöveli a kimeneti fesziilt.ség abszolut értékét, de ezzel megnő II transzvener fogyasztása is.

± tápkonverter Biztosit6kiégés-indikátor

Sokszor előfordu l , hogy egy logikai és analóg áramkörökból vegyesen felépitett rendszerben szükség lenne egy alacsony ertékü, negativ tapfeszühségre, de csak pl. +S V-os szim pla tápfeszültség áll rendelkezésre. Ilyen feladatot állit a müszertervezö elé pl. egy négyállapotú TIL logikai-impulzusleszter. A 10. ábrÁ n egy rendkivül szerény alkatrészigényü kapcsolást találtunk, amely -2,4 V-ot állit elő. A kb. 33 MHz-eel rezgő (a frekvencia pontos értéke itt lényegtelen) TTL oszcillátor egyetlen 74S00 tok kapuiból épül fel, minden külső alkatrész nélkül! (Pontosabban magát az oszcilláton az első három kapu képezi, a negyedik csak puf-

A 11. ábra kapcsolásának elsö sorban gépkocsi-tulajdonosok vehetik hasznát. Az ép 8i biztosítón keresztül a D2 dióda gyakorlatilag párhuzamosan kapcsolódik a Dl LED-del. MIvel 02 nyitófeszültsége - szemben a LED mintegy 1,6 V-jával csupán kb. 0,65 V, az áramkör nyitolt K kapcsoló csetén az R ellenálláson és D2-n keres7lül záródik. Ilyenkor a soros tagon kb. 2 mA nyugalmi áram folyik. Ha a biztosító szakadt. 02 sőntőlő hatása megszünik és a LED világit. figyelmeztetve a vezetöt II hibára akkor is, amikor az izzót még be sem kapcsolta!

PS 1 M

A'

~

_--6'-+_~-:--C::r_-,

~'r4fÍ5

3

Kb

lk

P;;Z( 7

All

·15 V

Ra 3Me

A3 lkS

'00

:

AN·heZ

12. ábra

_L

+15 \f

r-I

510

Bo -230 V

közben a berendezés kezelését is kényelme:>ebbé tesszük. Nyugalmi helyzetben mindkét váltóérinrkezös nyomógomb (pl. mikrokapcsoló) II telep vagy tapegység pozitív pólusát kapcsolja. a. terhelésre, így azon áram nem folyik. lia azA gombot nyomjuk meg, az I. kimeneti pont lesz negatív, a ll . pozitiv polenciálon marad. A B megnyomásakor viszont a II. ponl kapcsolódik össze a telep negatív p6lusával és az l. marad pozitiv. Ha netán mmdkét gombOl egyidejüleg nyomjuk meg, akkor az I. cs a ll. is negativ potenciálra kerül. tehát a fogyasztón ismét csak nem folyik áram. A két váltóérintkezös nyomógombot kiváltó, bronzlcmczekböl egyszeruen elkészíthető ..barkácsmcgoldást" mutat be a 9.b ábra . A mozgó érintkezöket egy sZlgelclölemezre fclszegecselt relékontaktusok is képezhetik.

r

C3

ONO

25V

A 4k7

11. ábra

p" 10 k

Ki

"

Cl

~~

7812

Arllerlna· er061\OOOz

L -----

_'-

l RI3 IkS

"II CIS r=:S v CI4 L- 470

Kl

20

ICI,IC27e9

13. ábra

AT ÉK '1 5

217

K Be 100

~ o

I

I

>k.

1kS

220

220

>k. 220

14. ábra

A kapcsoló .dlrnsakor ép biztosító! rcltétclczve- az izzó világit, dc a bizlO~ si16n cső csekély feszültség nem clcgendő a LED muködtctéséhcz. lia azonban Bi üzem közben kiég. a LED kLgyullad. (02 anódja ilyenkor aL izzón keresztül fóldre kapcsolódik. igy

.t..áróirányú e\Meszítest kap.) Automatikus tápegység antennaerősítöhöz

Igen egyszeru

relépítésű.

pl. a Iv-készü-

lekkel együtt bekapcsolódó antennaerősítö tápcgyseget szemléltet a 12. ábra . A transzfonnátor ebben az alkalmazásban tulajdonképpen áramváltónak tekinthető. A primer oldalán egy be-

kapcsolt kb. 60 VA-nyi fogyawású lv-vevő esetén minlcgy 2... 4 V feszültség esik. A szekunder oldalán 14 ... 16 V mdukál6dik. A kapcsolás további Tesze a jól ismcr1 fcszültségslabilizátor, illet· vc a.l L és a C3 alkatrészekből kés.lült egyenáram - RF váltóáram elválasztó· tag. (Az antenna közelében, azaz ,Jent" elhelyezett erősitő egyenáramu távtáp· lálása a levezető koaxkábelen át tőrté· nik.) A trnfóvas pl. az M30 vagy E 130 tí· pusú lehet. A csévetestre előszőr a IL je\ü, tehát a szekunder tekercsct keszi!·

LM31TT

O

jük el: kb. 1000 menet 00,1 lrun--es CuZ huzalb6l. Ket·, vagy többrétegü prcspánszigetelés után az I. jelű, azaz primer tekercset csévéljük fel: kb I SO menet 00,4 mm-cs huzalból. Utóbbi menetszámát úgy változtassuk, hogya névleges terhelések (atv és az antenna· erősítő) esetén a CI pufferkondenzátoron Icgkevesebb I S V, legfeljebb 18 ... 20 V legyen az egyenfeszültség. A primer oldal készítésekor es a 230 V hozzávezetésekor gondosan ügyeljünk az érintésvédcImi követelmények·

-

"""

kYarQÓla

'--

17. ábra

Adapter kis ellenállások ponto· sabb mérésére

Viszonylag kis anyagi ráfordítással, ré· gi típusú, elfekvő művcleti erösitökból (pl. 709, 74 1, MAA50l, MAAS02 stb.) és néhány passzív alkatn!szból a 13. ábra kapcsolása alapján szmuszjel-generáton építhetünk. A szerényebb mi· nöségi jellemzők (pl a torzítás 0.3 ... 0.8%) ellenCrc a generátor számtalan mérésben, kisérletben a segítségünkre lehet. Az R l. P l. R2 és C 1...8 az ilyen generátorokban "honos" Wien-Robinson·hidat alkotják. A rezgési frekvenciát Pl·gyel finoman, K·val pedig durván (fokozatonként) változtathatjuk: f.::;1O IIz. f.... IOO kllz. A dióda és a p-csatornás jFET a környező passzív alkalelemekkcl negatív visszacsalolasl, így amplilúdóstabilizációt valósítanak meg. A kimeneti szilli ti P4·gyel folyamatosan szabályozhaló. IC2 erősítése mintegy tízszeres. A kimeneti egyenszintjét P5·tel állitjuk nullára; tehat a kimeneten egyenfcszülrscgre szupcr· pk

". , -

'Ok

~

7

3

•

'Ok

"o,

", I

•

~

""

oc,.,..

Be 1626

218

Li0'

Szinuszgenerátor

'Ok

15. ábra

I

kimeneti osztó kapcsolási rajzát szemléltctjük.

~" .. R,

I

"'l)'

tr

1.2'1

NiCd

co.

"

1k

aH

1

•

>k

.700 u 63V

•

O

~

• ohm

'R7

I'oU I

100 n

16. ábra

RTÉK '15

Egyszerű akkucella-ellenőrző

~,inlkezo-

készülék

IRF511

r·=me=='='·='~1~______r-__'6+12V 'Ok

22M 22M

,--!=--I-_ _4-~

O

la ábra ron a legnagyobb mérendö R" esetén is legalább 4 Vessen.

HF

erősítő LM4700~zal

TekinteUel olvminknak a téma iránti nagyfokú érdeklödésére, e rovatban gyakran mutatunk be korszeru hangfrekveneiás végem-erösítö IC-n alapuló kapcsolásokat. A 16. ábrán az egyik lcgújabb fejlcsztésü, LM4700 típusjclü tok köré épült erősítő lótható. Ez az JC max. 30 W-os. és mule, ill. slandby opcióval is ellátták. (Ezek a 8., ill. a ll. láb fóldre kötesével aktiválhatók.) Bár az IC eredendöcn szimmetrikus tápfesL,ültsegct igényel - mely max. ±28 V lehet ,n bemUlaiOlI kapcsolás egyetlen tápfeszühségröl müködik. A 7. (fóld) láb féltápfeszültségre emeléséről, eael az IC munkapontjának optimális beállitásáról, a T tranzisztor gondoskodik. A kivehető teljesítmény a tápfesJ;ültségtöl fúgg, ami ill max. 56 V lehet.

A 17. ábrán látható egyszeru összeállítás egy NiCd cella kapacitásának ellenörzéscre s7olgál. A teljesen feltöltön cellát és a OO:OQ-m állítOlI asztali kvarcórát a rajz alapján kapcsoljuk a J, kitokozott jclfogóhoz. A jelfogó tckercsellenállása akkora legyen, hogy azon 1,2 Vesetén 010 áram folyjon. (C = a cella kapacittisa Ah-ban. Például egy l Ah-s ccllához 12 ohmos relétekeres szükséges.) Ifa a relé horgonyát kezzel megnyomjuk, a J/a-n és a tekercsen át megindul a vizsgálandó cella árama. igy a relé öntartó kapcsolásball behúzva marad. Közben JIb zárja az óra telepáramkörét az idömérés is elindul. Ajelfogó rugóercjét úgy kell beszabályozni, hogy az akkor engedjen el, amikor a cella feszültsége l V-ra csökkent. Természetesen ekkor az óra is megáll. Ha például 8 óta telt cl akisütés indítása és a relé elengedése között, miközben 90 mA átlagáram folyt (1,1 V átlagfeszültséggel számolva). a cella kapacitása: C - I . t = 0,09·8: 0,72 Ah =

720 mAh.

Szenzoros kapcsoló Izzólámpa időszakos bekapcsolására szolgal6, igen egyszeru tÍramkÖI1 szemléheta 18. ábra. A kapcsolás pl . reklám vagy játék célokra alkalmazható. Az érintőlemezek (szenzor) megérintésekor a kondenzátor a 10kohmos ellenálláson keresztül feltöltödik. A kondenzátor feszültsége a teljesítmény MOSFET.ct nyításba vezérh, s az izzó

.5 15 Y

.. "

~.

"

...

~.

"" 20. ábra világít. Miután az ujjunkat a szeIIzoTTÓI levettük, a kondenzátor a 22 Mn-os CIlen~illásokon keresztül kb. 10... 20 má· sodpcrc alatt kisül, a FET lezár, az izzó kialszik. A FET típusa az. ámmigenytöl ftiggöcn - pl . IRFIIO, IRF510, IRF520, lRF540, BUZll stb. is lehet.

Komplementer-szimmetrikus erősítő

A 19. ábra erősitökapcsolása viszonylag szereny igények kielégitésére. hangfrckvenciás célra, vagy pl. modellmotorok vezérlesérc szolgálhat. Névleges kimeneti teljesítménye 10 W, 10 ohmos terhelésen. Az erösítő felső határfrekvenciáJa kb. 20 kHz. CI elhagyásával a bemenet egyenfeszültséggel is vezérelhető (egyenfeszültség-köve'ö). Az erősítes mértéke a trimmer-potenciométerrel változtnlh:nó. C2 és C3 az áramkör gerjedese ellen szüksége~, értékük 100 ... 1000 pF közöni. A TI és T3 típusa pl. BCS46B, 1'2 és T4 BC212B, TS BC303, T6 BC301 , T7 B0246 és TS típusa B0245 lehet.

R' '00 • +

l ,3 .. 3.3 1/ ~8

100 k,

CI 1 u

330.

--I

.. 9 Y

ohm

Be

H::--~

l R2

RO'

R


3,9 V

"Xl "

1

T~

03 lN4148 01,02,04

•

2 x BC546B, BC182B

lN4001

c