Основное преимущество такой установки — возможность не прокладывать в помещение множество отдельных антенных кабелей, а ограничиться одним общим фидером и линией управления. Переключатель имеет четыре порта для подключения антенн.

Ключевая особенность представленной конструкции

— гальваническая развязка по внешним проводникам (оплетке) фидеров. Это позволяет избежать «земляных петель» и уравнительных токов между антеннами. Если же изоляция не требуется, оплетки разъемов можно соединить перемычкой.

Отдельного внимания заслуживает цепь защиты входа трансивера (TRX). В схеме на элементах VD5, R1 и C5 реализована «интеллектуальная» защита от статического электричества.

После выключения передачи или окончания сеанса связи конденсатор C5 (через диод VD5) удерживает реле защиты от срабатывания еще некоторое время. Это исключает ложное замыкание антенного входа при быстрых переключениях во время измерений (например, при сравнении диаграмм направленности антенн с помощью ПК).

Резистор R1 обеспечивает малую постоянную времени заряда, поэтому при резком появлении опасного потенциала реле срабатывает мгновенно, спасая входные каскады приемника.

Разводка на плате выполнена в виде микро полосковых линий с волновым сопротивлением 50 Ом. Благодаря такой топологии КСВ на рабочих частотах КВ и даже VHF (до 6 метров) остается ниже 1,1. Это делает устройство универсальным для большинства любительских диапазонов.

Заземляющие полигоны выполнены максимально широкими с большим количеством переходных отверстий, что минимизирует паразитную индуктивность на пути ВЧ-токов.

После сборки ВЧ переключатель на 100 Вт обязательно проверьте:

Сопротивление изоляции между центральной жилой и корпусом (должно быть бесконечным при отключенном управлении). КСВ на максимальной рабочей частоте. Исправно собранный переключатель вносит минимальные потери.

Защитное реле. При подаче питания на схему реле должно разомкнуться спустя короткую задержку. При отключении питания — замыкает вход трансивера на землю (защита от статики в выключенном состоянии).

Данный переключатель — отличный пример того, как грамотная компоновка и понимание ВЧ-процессов позволяют создать эффективное устройство на стандартных реле без применения дорогостоящих коаксиальных переключателей.

Он идеально подойдет для организации антенного хозяйства на дачном участке или балконе городской квартиры, где важно минимизировать количество кабеля, заходящего в помещение.

Запись ВЧ переключатель на 100 Вт впервые появилась HamRadio .

Емкостной выключатель

Состоит из генератора ВЧ-сигнала на инверторе IO1A типа 74HC14, емкостного сенсора, усилителя ВЧ-сигнала на транзисторе Т1, компаратора на операционном усилителе IO1A и IO1B, а также выходного транзистора Т2.

Генератор ВЧ-сигнала выполнен по схеме мультивибратора с инвертором IO1A типа 74HC14. Колебания мультивибратора поддерживаются благодаря гистерезисному эффекту инвертора, имеющего на входе триггер Шмитта. Частота генерируемого сигнала определяется значениями компонентов C1, R1 и P1, подключённых в цепь отрицательной обратной связи инвертора. Потенциометром P1 устанавливается частота сигнала в диапазоне от 7 до 10 МГц. Неиспользуемые инверторы микросхемы IO1 соединены с общим проводом («земля»).

ВЧ-сигнал с выхода IO1A поступает через катушку индуктивности L1 на пластину SZ1 емкостного датчика. Катушка L1 вместе с ёмкостью датчика образует резонансный контур, настроенный примерно на частоту около 8,2 МГц. Ёмкостной датчик представляет собой две токопроводящие пластины SZ1 и SZ2 размером 100×20 мм каждая, расположенные в одной плоскости рядом друг с другом с зазором шириной 10 мм. Сигнал переменного напряжения, передаваемый через емкость между пластинами датчика, поступает с пластины SZ2 в настроенный усилитель ВЧ-сигнала.

Потенциометр P2 позволяет ослаблять сигнал по мере необходимости. Усилитель содержит транзистор Т1 типа BC547B, работающий в схеме с общим эмиттером. Максимальное усиление достигается на резонансной частоте параллельного колебательного контура, состоящего из элементов L2, C3 и C4, подключённого в цепи коллектора транзистора Т1. Конденсатором C4 настраивается резонансная частота вблизи значения 8,2 МГц.

Переменное напряжение с коллектора Т1 преобразуется в постоянное, выпрямителем, содержащим элементы C5, D1, D2 и C6. Постоянное напряжение с конденсатора C6 подается одновременно на инвертирующий вход компаратора IO2B типа TLC272 и в схему пик-выпрямления на элементах D3, конденсатор C7, потенциометр P3 и резистором R6, обладающим большой постоянной времени. Напряжение с конденсатора C7 слегка уменьшается делителем на элементах P3 и R6 и следует на неинвертирующий вход IO2B, служа опорным напряжением для компаратора.

В состоянии покоя напряжения на конденсаторах C6 и C7 совпадают, таким образом, на инвертирующем входе IO2B напряжение больше, чем на неинвертирующем. Выход операционного усилителя IO2B находится в низком уровне («L»), и транзистор Т2 закрыт. Если приближением руки к датчику нарушается настройка резонансного контура с катушкой L1, напряжение на конденсаторе C6 снижается, в то время как напряжение на конденсаторе C7 остаётся постоянным.

При достаточном снижении уровня напряжения инвертирующий вход IO2B становится менее положительным относительно неинвертирующего входа, выход IO2B переходит в высокий уровень («H») и транзистор Т2 открывается. Питание емкостного выключателя осуществляется стабилизированным постоянным напряжением 5 В, подаваемым на контакты J1 и J3 от внешнего источника питания. Потребляемый ток составляет около 4,5 мА. Цепь питания защищена фильтрующими конденсаторами C8-C10, установленными непосредственно возле катушки L2 и выводов питания микросхем IO1 и IO2.

При настройке емкостного выключателя генератор настраивается потенциометром P1, а приемник — конденсатором C4 так, чтобы частоты генератора и приемника соответствовали резонансной частоте контура с датчиком и катушкой L1 (т.е., получаем максимальное постоянное напряжение на конденсаторе C6). Затем потенциометром P2 устанавливаем напряжение холостого хода на конденсаторе C6 равным 2,5 В. Наконец, потенциометром P3 экспериментально добиваемся нужной чувствительности устройства при приближении руки к датчику.

Запись Емкостной выключатель впервые появилась HamRadio .

В процессе создания схемы для применения в выпрямителях переменного тока (идеальный мостовой выпрямитель на транзисторах MOSFET) авторы прошли через этап обмена идеями, обсуждений и уточнений. В итоге сформулировали несколько ключевых требований:

— Минимальное количество компонентов — стремление к простоте.

— Схема должна «просто работать без дополнительных доработок.

— Минимальный обратный ток при включении и выключении транзисторов MOSFET — критично для предотвращения паразитных токов и нагрева.

В ходе разработки концептуальная схема временно усложнилась, но затем авторы вернулись к изначальным целям, отбросив избыточные элементы.

Компоновка и варианты печатных плат мостовой выпрямитель на транзисторах

Есть два варианта печатных плат так как была поставлена задача уменьшить размер платы. В результате представлены две версии печатных плат:

— Версия для монтажа в отверстия (through-hole) — использует выводные компоненты.

— Версия для поверхностного монтажа (SMD) — более компактная, предназначена для компактных устройств.

Обе платы используют одинаковую схему. В SMD-версии применены резисторы типоразмера 1206 и транзисторы в корпусе SOT23, что делает сборку несложной.

Важное решение, в обеих версиях используются транзисторы MOSFET в корпусе TO-220. Это сделано для удобства установки радиаторов при необходимости. Хотя существуют сильноточные SMD MOSFET, но их сложнее охлаждать, и в данном случае они заняли бы больше места, чем TO-220.

Авторы отмечают, что платы не будут миниатюрными, как обычные мостовые выпрямители, но их размеры разумны и с высокой вероятностью позволят разместить плату в существующем корпусе.

Ограничения по применению мостовой выпрямитель на транзисторах

Трансформаторы с разделёнными вторичными обмотками

Схема оптимизирована для трансформаторов с двойной или с отводом в вторичной обмоткой, где средняя точка обмоток подключается к земле выходных конденсаторов. Такое подключение позволяет формировать двухполярное питание.

Если трансформатор имеет одну вторичную обмотку, схема тоже будет работать, но работа может стать «шумным» (неоптимальным). Для таких случаев авторы рекомендуют использовать специализированные микросхемы, например LT4320, которые они применяли в других проектах. В тех проектах нижние транзисторы MOSFET включаются на полный полупериод, обеспечивая чистое переключение.

Токовые ограничения и охлаждение

— P-канальные транзисторы имеют более высокое сопротивление Rds(on), чем N-канальные, поэтому они определяют максимально допустимый ток из-за падения напряжения и рассеиваемой мощности.

— До 10 А радиаторы не требуются, но при токе выше 5 А рекомендуется устанавливать небольшие радиаторы.

— При токе выше 10 А необходимы большие радиаторы, хорошие радиаторы такого типа могут выдерживать минимум 15 А.

— При ещё больших токах может потребоваться принудительное воздушное охлаждение.

Принципиальная схема и её особенности

Схема (рисунок в тексте) состоит из двух идентичных секций — верхней и нижней. Они имеют противоположную полярность для обеспечения тока в противоположных направлениях:

— Верхняя секция: два P-канальных MOSFET, четыре PNP-биполярных транзистора, два NPN-биполярных транзистора.

— Нижняя секция: два N-канальных MOSFET, четыре NPN-биполярных транзистора, два PNP-биполярных транзистора.

Принцип управления мостовой выпрямитель на транзисторах

Каждая из четырёх секций измеряет входное переменное напряжение на одном выводе. MOSFET включается только тогда, когда входное напряжение примерно на 34 мВ превышает выходное (выше положительной шины или ниже отрицательной). Это предотвращает включение MOSFET при равенстве напряжений и исключает обратный ток из конденсаторов в трансформатор, который мог бы вызвать скачки тока, помехи и перегрев.

Детали работы одной секции (на примере верхнего узла)

В состав секции входят диоды D1, D2, PNP-транзисторы Q5 и Q6. Q5 включён диодом (база соединена с коллектором).

— Резистор 68 Ом играет ключевую роль: он создаёт гистерезис (порог срабатывания). 

— Через резисторы коллектора 22 кОм протекает ток около 0,5 мА, который задаётся источником постоянного тока на транзисторах Q7 и Q8 (стандартная двух транзисторная схема).

— Этот ток проходит через пары Q5/D1 и Q6/D2, создавая падение напряжения ≈1,2 В, а также через резистор 68 Ом, создавая дополнительное падение ≈34 мВ.

— Пока входное напряжение не превысит выходное на 34 мВ, ток базы Q6 остаётся выше, чем Q5, Q6 открыт, и затвор транзистора MOSFET удерживается в высоком состоянии (транзистор закрыт). Как только превышение достигается, Q6 начинает закрываться, и затвор MOSFET через резистор 22 кОм подтягивается к низкому уровню, открывая MOSFET.

Отрицательная обратная связь и линейный режим

Схема содержит цепь отрицательной обратной связи, которая стремится поддерживать разность между входом и выходом равной 34 мВ. Без резистора 68 Ом схема пыталась бы удерживать нулевую разность, что из-за разброса параметров могло бы привести к постоянному включению транзисторов MOSFET.

При малых токах нагрузки транзистор MOSFET работает в линейном режиме с низким падением напряжения (регулирование осуществляется через обратную связь). При увеличении тока падение напряжения на транзисторе MOSFET превышает 34 мВ из-за Rds(on), и схема подаёт на затвор большее напряжение. В итоге VGS достигает 12 В, и стабилитрон защиты затвора (ZD1) открывается, предотвращая превышение допустимого напряжения.

Выбор MOSFET и особенности P-канальных транзисторов

Из-за такого способа управления использование MOSFET со сверхнизким Rds(on) (например, 10 мкОм) не даёт особых преимуществ. До токов 5–6 А падение напряжения определяется контуром обратной связи, а не сопротивлением канала.

P-канальные MOSFET, используемые в верхней секции, имеют большее Rds(on), чем N-канальные, что ограничивает максимальный ток. Авторы сознательно отказались от схемы повышения напряжения на затворе (charge pump), которая позволила бы использовать четыре одинаковых N-канальных MOSFET, посчитав, что дополнительные компоненты и возможные новые виды отказов не оправданы.

Источник постоянного тока (Q7, Q8)

Источник тока построен на двух NPN-транзисторах (стандартная схема). Он подключён к отрицательной выходной шине для компараторов положительной полярности и к положительной шине для компараторов отрицательной полярности. Такое решение:

— Обеспечивает максимальное управление затвором MOSFET при работе в низковольтном режиме (особенно во время запуска, когда конденсаторы заряжаются большими токами);

— Снижает рассеиваемую мощность на MOSFET в периоды высокой нагрузки;

— Позволяет избежать подключения заземления к печатной плате, упрощая разводку.

Итоговые характеристики и выводы мостовой выпрямитель на транзисторах

— Полученная схема проста и работает надёжно.

— Благодаря использованию источников тока и порога включения 34 мВ она мало зависит от напряжения питания (диапазон 9–25 В переменного тока).

— Возможно применение как для двухполярного питания (с разделёнными обмотками), так и для однополярного (с оговорками).

— Конструктивные версии плат (SMD и through-hole) дают гибкость при монтаже.

— Система охлаждения подбирается исходя из ожидаемого тока: до 10 А радиаторы необязательны, выше 10 А — обязательны.

Запись Мостовой выпрямитель на транзисторах впервые появилась HamRadio .

Основная задача — имитировать поведение нагрузки постоянного тока, причём в двух вариантах: как источник постоянного потребляемого тока (режим CC) и как резистор с фиксированным сопротивлением (режим CR).

Режим постоянного тока (Constant Current, CC)

Как работает:

Простая электронная нагрузка ведёт себя как стабильный потребитель тока: величина потребляемого тока не зависит от входного напряжения (в пределах допустимого диапазона). Этот режим применяется, например, для разряда аккумуляторов с заданным током при измерении их ёмкости.

Схемотехника простая электронная нагрузка(рисунок, описан в тексте):
В состав входят:
— операционный усилитель (ОУ);
— силовой транзистор (полевой или биполярный);
— токозадающий резистор R1, включённый в цепь истока (эмиттера);
— источник опорного напряжения URef, формируемый, например, через резистор R2 от стабильного напряжения.

Принцип действия простая электронная нагрузка:

ОУ сравнивает напряжение на резисторе R1 (пропорциональное току нагрузки) с опорным напряжением URef. Если ток меньше заданного, напряжение на R1 ниже URef, ОУ увеличивает управляющее напряжение на транзисторе, открывая его сильнее. Ток растёт, пока падение напряжения на R1 не станет равным \( U_{\text{Ref}} \). В итоге устанавливается стабильный ток:

Поскольку URef и R1 постоянны, ток не зависит от напряжения на входе нагрузки.

Особенности:

— Напряжение на клеммах нагрузки может варьироваться в широких пределах, ограниченных только максимальным напряжением транзистора.
— Вся мощность, потребляемая от испытуемого устройства, рассеивается в виде тепла на транзисторе и, в меньшей степени, на резисторе R1.

Режим постоянного сопротивления (Constant Resistance, CR)

Имитирует поведение омической нагрузки — ток линейно зависит от приложенного напряжения. Это необходимо для проверки источников питания при разных нагрузочных характеристиках (например, при тестировании стабилизаторов).

Схемотехника (смотрим рисунки):

В этом режиме опорное напряжение для ОУ формируется не от внешнего стабильного источника, а снимается частично с самих входных клемм нагрузки с помощью резистивного делителя.

Схема представляет собой резисторный мост:
— плечо 1: резисторы R1 и R2;
— плечо 2: транзистор (работающий как переменное сопротивление) и резистор R4.

ОУ измеряет разность потенциалов между точками A и B (мостовое напряжение U AB) и управляет транзистором так, чтобы свести эту разность к нулю. Условие равновесия моста:

где R3  — эквивалентное сопротивление канала транзистора.

Реализация заданного сопротивления:
При выборе R1, R2 и R4 можно установить диапазон регулируемого сопротивления нагрузки между клеммами. Пример из текста:
— R1 = 10 Ом
— R2 = 1 кОм
— R4 = 1 Ом

Тогда при изменении R3  (за счёт управления транзистором) с помощью потенциометра на 10 кОм общее сопротивление нагрузки перекрывает диапазон от 1 Ом до 11 Ом.

Важно:

— В режиме CR ток нагрузки автоматически следует за напряжением, сохраняя заданное отношение R = U/I.
— Мостовое равновесие позволяет получить высокую линейность и стабильность сопротивления.

Практическая реализация (рисунок в начале статьи)

В статье описана конкретная схема, объединяющая оба режима с помощью переключателя S (положения A и B).

Компоненты:

— Операционный усилитель — стандартный, например, LM358 или аналогичный, питается от однополярного источника (батарея).
— Диоды D1, D2 — включены последовательно в цепь отрицательного питания ОУ, поднимают его «землю» на 1,4 В относительно отрицательной клеммы батареи. Это необходимо, чтобы ОУ мог корректно работать при низких входных напряжениях (близких к нулю).
— Переключатель — определяет, подаётся ли на неинвертирующий вход ОУ напряжение с потенциометра Rref (режим CC) или напряжение с делителя от входных клемм (режим CR).
— Транзистор T1 — силовой элемент, через который протекает ток нагрузки. Должен быть установлен на радиатор, так как на нём рассеивается основная мощность.
— Резистор Rref — в режиме CC задаёт ток, в режиме CR участвует в формировании коэффициента деления.

Расчёт мощности:

— В режиме CC: например, при токе 1,2 А и падении напряжения на Rref (например, 1,2 В) мощность на нём составит около 1,44 Вт, поэтому рекомендуется резистор на 2 Вт.
— В режиме CR: мощность зависит от настроек. Если установлено общее сопротивление нагрузки 2 Ом и на клеммах 10 В, ток будет 5 А, а мощность на транзисторе и резисторе Rref достигнет 25 Вт. Это требует соответствующего выбора компонентов и теплоотвода.

Ограничения:

— Входное напряжение не должно превышать максимально допустимое напряжение транзистора.
— Напряжение на входах ОУ должно оставаться в пределах его синфазного диапазона (с учётом поднятой «земли» через диоды).

Преимущества и выводы

— Гибкость: с помощью одного потенциометра можно плавно регулировать ток в режиме CC или сопротивление в режиме CR.
— Простота: схема содержит минимум компонентов (ОУ, транзистор, несколько резисторов, диоды, переключатель, потенциометр).
— Эффективность: электронная нагрузка занимает мало места, легко масштабируется под разные мощности путём выбора соответствующих транзисторов и радиаторов.
— Области применения: тестирование аккумуляторов, блоков питания, солнечных панелей, зарядных устройств и любых других источников постоянного напряжения.

При самостоятельном изготовлении такой нагрузки необходимо учитывать:

— Теплоотвод: транзистор должен быть установлен на радиатор, возможно, с принудительным обдувом при мощностях свыше 20–30 Вт.
— Защита: желательно добавить предохранитель по входу, а также ограничить максимальное напряжение на затворе транзистора (если используется полевой транзистор).
— Линейность: для режима CR точность поддержания сопротивления зависит от согласования резисторов моста и от качества ОУ.

В итоге, описанная схема представляет собой классическое решение для универсальной лабораторной электронной нагрузки, доступное для повторения даже начинающими радиолюбителями.

Запись Простая электронная нагрузка впервые появилась HamRadio .

Регулирующие устройство для нагревателей, максимальная величина суммарной подключаемой нагрузки достигает 3,4 киловатта. Однако при использование более мощных электронных компонентов позволяет увеличить ещё больше — до 5,7 кВт. Регулировка мощности осуществляется циклическим методом периодического подключения и отключения нагрузки посредством электронного ключа — тиристора (TRI1).

При работе устройства каждый цикл включает две фазы:

Активная фаза, когда питание подается на нагрузку оно постоянно фиксированное по времени — ровно 1,5 секунды.

Фаза простоя (паузы), продолжительность которой изменяется вручную с использованием регулируемого сопротивления (потенциометра). Длительность этой паузы варьируется от минимальной величины в 0,153 секунды (соответствует уровню мощности около 90%) до максимального значения в 15,3 секунды (уровень мощности около 9%). Чем дольше пауза, тем меньше средняя передаваемая мощность на нагрузку.

Таким образом, соотношение длительности активной и пассивной фаз определяет среднюю величину поступающей на нагрузку электрической мощности.

Основные элементы конструкции и принцип работы устройства

Схема предлагаемого регулирующее устройство для нагревателей содержит несколько ключевых функциональных узлов:

Контакты подключения нагрузки (J3—J4): здесь происходит физическое подключение нагревательного элемента к устройству.

Формирователь управляющих сигналов: предназначен для выработки необходимых команд для управления тиристором (компонент IO1). Сигналы формируются генератором, выполненный на основе популярного таймера NE555.

Источник постоянного напряжения питания, необходим для стабильной работы электронной схемы управления устройством. Для получения нужного уровня питающего напряжения используется отдельный источник питания, состоящий из силового трансформатора (TR1), блока выпрямителей на четырёх диодах (D1—D4), фильтрующих электролитических конденсаторов (C1 и C2) и стабилизатора LM7812 (IO2).

Особенности работы и описание элементов схемы

Основным управляющим элементом является тиристор марки BT139-600, способный выдерживать эффективный ток нагрузки до 16 ампер. Эта характеристика ограничивает максимальную подключаемую мощность до приблизительно 3,4 кВт. Однако при замене данного тиристора аналогичной моделью повышенной мощности, рассчитанной на рабочий ток до 25 ампер, максимальная подключённая нагрузка может достигать уже 5,7 кВт. Во избежание чрезмерного нагрева рекомендуется устанавливать подходящий радиатор охлаждения.

Тиристор управляется через встроенную систему оптической развязки, реализованную на основе оптопары IL420 (или её эквивалента MOC3062). Такая конструкция гарантирует изоляцию управляющей цепи от высоковольтной линии и повышает надёжность всей системы.

Оптопара способна выдерживать высокое обратное напряжение до 600 вольт и управляется относительно малым током светодиода всего лишь около 2 миллиампер (для IL420) либо чуть большим — около 10 миллиампер (для MOC3062).

Основой генератора служит широко используемый таймер NE555 (IO1). Именно эта микросхема формирует прямоугольные сигналы заданной скважности, управляющие состоянием тиристора. Временные параметры задаются комбинацией из трёх резисторов (R1, R2, R3), поляризационного конденсатора (C3) и вспомогательного диода (D5).

Типовая реализация предусматривает использование маломощного кремниевого диода общего назначения серии 1N4148, хотя возможен выбор аналогичных аналогов, таких как германий GA202 или AAP152.

Регулятор (потенциометр R2) непосредственно влияет на длительность промежутков между активными состояниями тиристора, позволяя настраивать необходимую мощность нагрева.

Регулирующее устройство для нагревателей поддерживает два рабочих режима:

Нормальный режим, когда регулировка мощности выполняется автоматически, согласно установке потенциометра.

И режим прямого включения («форсаж»), при котором нагрузка включается сразу и полностью, без промежуточного ограничения мощности.

Регулирующее устройство для нагревателей работает непосредственно с линиями высокого напряжения бытовой сети и требует профессионального подхода при установке и обслуживании. Необходимо соблюдать меры предосторожности при обращении с высокими напряжениями и контактами электрического соединения. Корпус устройства должен обеспечивать надежную изоляцию всех внутренних электрических соединений и деталей, чтобы исключить риск поражения электротоком.

Рекомендуется проводить проверку и тестирование устройства исключительно при помощи испытательной аппаратуры и опытных специалистов, имеющих соответствующую квалификацию.

Запись Регулирующее устройство для нагревателей впервые появилась HamRadio .

Особенно при создании новых компонентов или рисовании других геометрических фигур удобно, что элементы (круги, линии, области и т. д.) можно изменять не только перетаскиванием зеленых маркеров. В свойствах, например, центр и диаметры по осям x и y активированного эллипса теперь задаются численно, что позволяет изменять их и там. На панели свойств заметно, что каждый компонент имеет идентификатор и к значению можно добавить до четырех дополнительных текстовых полей. В версии 7.0 это была всего одна дополнительная строка. Например, в эти поля можно ввести тип корпуса, производителя или поставщика.

Если раньше спецификацию можно было экспортировать только в отдельный файл, то теперь ее можно разместить и на листе рядом со схемой. К сожалению, последующие изменения не обновляются. Теперь метки, указанные на вкладках ниже, можно также вставлять непосредственно на лист, как по отдельности, так и все сразу. Это может быть полезно при печати документации проекта. Производитель называет это оглавлением.

При создании линии конечные точки всегда выравниваются по выбранной сетке, если активирована привязка к сетке. Если эта сетка достаточно плотная, линия может непреднамеренно оказаться слегка искривленной. Это можно компенсировать с помощью привязки к углу линии, которая находится на нижней панели инструментов. Хотя линия по-прежнему выравнивается по сетке при перетаскивании, если она не расположена под углом 45° или 90° к ней, она подсвечивается красным, в противном случае — зеленым, как пример рисунок ниже.

Поэтому вам нужно лишь перемещать указатель мыши до тех пор, пока линия не станет зеленой, чтобы получить идеально горизонтальные, вертикальные или линии под углом 45°. В некоторых случаях может быть целесообразно встроить изображение в схему. Функция Bitmap, уже присутствовавшая в предыдущей версии, по-прежнему доступна; однако, обозреватель Bitmap, расположенный в разделе «Функции», теперь позволяет при желании изменять разрешение отдельных или всех встроенных изображений. Это особенно полезно для больших фотографий, которые служат дополнительной информацией, но не должны излишне увеличивать размер файла проекта. Отдельные изображения также можно изменять в размере и положении через панель «Свойства».

Для больших проектов, состоящих из множества страниц, поиск нужного листа с помощью вкладок под рабочей областью иногда может быть затруднительным, особенно если названия листов длинные и приходится прокручивать их по горизонтали с помощью кнопок. Этого можно добиться гораздо проще, используя список листов, расположенный в правом верхнем углу панели инструментов. Все вкладки исчезают, и появляется вертикальный список, элементы которого при нажатии выводят нужный лист на передний план.

В разделе «Настройки» «Основные настройки» можно изменить горячие клавиши для режимов рисования (от линии к точке и к измерению). Само наличие таких сочетаний клавиш значительно упрощает работу, поскольку больше не нужно щелкать по панелям инструментов или меню.

Для тех, кто хочет отобразить один из листов на экране без границ окна, меню и панелей инструментов, доступен полноэкранный режим, активируемый с помощью Ctrl+F11. Стандартный вид можно вернуть с помощью клавиши Esc.

В программу также интегрировано несколько новых функций, которые в первую очередь способствуют её универсальности. Например, многоугольники можно преобразовать в линии, вставив или удалив линию между конечными точками.

При добавлении штриховки с помощью заливки и стиля теперь также можно указать толщину и межстрочный интервал в панели «Свойства». Это может улучшить качество печати.

Кроме того, добавлена ​​функция рисования от руки, знакомая по другим программам для рисования. Однако рекомендуется немного потренироваться, чтобы конечный результат не выглядел так, будто его нарисовал маленький ребёнок.

Приведённый здесь список новых функций не является исчерпывающим. Их просто слишком много. Здесь кратко перечислены функции, которые считаются важными. Тем, кто уже знаком с версией 7.0, не составит труда освоить и версию 8.0. Программа обратно совместима. Файлы, созданные в версии 7.0, с расширением .spl7, можно открывать и редактировать без проблем в новой версии. Однако сохранение возможно только в формате .spl8.

Как и в старой версии, есть возможность автоматического резервного копирования файла с заданным интервалом. Созданная резервная копия имеет расширение .bak. Если исходная версия утеряна, расширение изменяется на .spl8, и вы можете продолжить работу с восстановленным файлом. Теперь опция автоматического сохранения автоматически создает файл с именем Backup_of_, за которым следует имя файла, при открытии файла. Таким образом, резервная копия всегда сохраняет состояние, в котором она находилась при последнем открытии. Это обеспечивает еще большую защиту от потери данных.

Если компонент отсутствует в библиотеке, его можно собрать в рабочей области из доступных элементов, а затем скопировать в текущую открытую категорию через меню Компонент → Создать компонент из выделенного элемента.

Поскольку в версии 7.0 отсутствует возможность экспорта библиотеки компонентов, единственный оставшийся способ — это перетащить нужные компоненты в версии 7.0 на пустую рабочую область, сохранить файл и снова открыть его в версии 8.0. Затем компоненты можно отсортировать по нужным категориям, как описано выше.

Запись Продолжение краткого обзора sPlan 8.0 впервые появилась HamRadio .

Многие радиолюбители и энтузиасты электроники используют sPlan, для быстрого и простого создания принципиальных схем и технических чертежей. Это простое программное обеспечение не требует длительного обучения, так как оно относительно просто в использовании. Следуя нескольким основным правилам, можно добиться профессионального результата.

Со временем у пользователей неизбежно появятся пожелания по улучшению в той или иной области, в надежде, что они будут учтены в обновлениях или новых версиях. Некоторые из этих пожеланий также включены в sPlan 8.0. Однако, прежде чем рассматривать новые функции программного обеспечения, необходимо кратко описать программу.

В принципе, это программа для векторного рисования, как и многие другие, но с одним важным отличием: она была разработана компанией Abacom Engineering Company, специально для создания принципиальных схем. Богато оснащенная библиотека позволяет пользователям перетаскивать готовые компоненты на рабочую область с помощью мыши. Разметка цепей так же проста, как добавление обозначений и значений компонентов.

Даже после длительного перерыва в использовании, работа с программой остается практически интуитивно понятной, без необходимости предварительного ознакомления с руководством. В отличие от значительно более сложных программ, таких как EAGLE или TARGET, проектировать можно только схемы. Реализация в виде разводки печатных плат недоступна. Однако для отдельного создания печатных плат существует всем известная программа Sprint-Layout от той же компании, которая также интуитивно понятная.

Демоверсия sPlan 8.0 доступна на сайте производителя. Она включает в себя все функции, содержащиеся в полной версии. Отключены только сохранение, экспорт и печать. А для тех, кто просто хочет просмотреть файл sPlan, доступна бесплатная программа просмотра.

Тот, кто однажды оценил преимущества этой простой в использовании программы, вероятно, в будущем откажется от бумаги, карандаша и линейки или даже шаблонов, по крайней мере, при проектировании схем.

В версии 8.0 используется графический движок Direct2D. Это лежит в основе более современного дизайна и приводит к созданию пользовательского интерфейса, который особенно легко распознать в деталях. Это также обеспечивает немного более быструю обработку графики по сравнению с предыдущей версией, и, следовательно, более плавную навигацию. По словам Abacom, теперь поддерживаются мониторы высокого разрешения, а sPlan адаптируется к настройкам операционной системы Windows. В целом, это приводит к пользовательскому интерфейсу, который легко распознать даже в деталях, и к плавной работе программы.

Особенно заметна панель свойств, показанная на рисунке выше, которая появляется справа от рабочей области после запуска программы. Ее можно снова скрыть с помощью значка «X» в правом верхнем углу или предпоследнего значка на верхней панели инструментов. Все свойства выбранного элемента можно изменить непосредственно через эту панель. Довольно громоздкий двойной щелчок по элементу для доступа к его свойствам устранен, как и ранее требуемое подтверждающее нажатие кнопки «ОК». Каждое изменение сразу же отображается в схеме, что значительно повышает эффективность создания более крупных схем.

Библиотека компонентов была переработана теперь она многоуровневая и организована по подкатегориям. Для облегчения поиска нужных разделов рядом с полем активной категории расположена кнопка. Нажатие на эту кнопку открывает древовидную структуру библиотеки. Продолжение следует.

Запись Советы по работе с редактором схем sPlan 8.0 впервые появилась HamRadio .

Представленная схема задержка выключения освещения относится к широкому спектру простых устройств, облегчающих нашу повседневную жизнь. Несмотря на простоту управления, это устройство также упрощает нашу повседневную жизнь. Вы можете выйти из тёмного коридора, «шлёпнуть» рукой по выключателю и уверенно пройти в следующую комнату, где ещё не горел свет, чтобы таким же жестом включить освещение.

Освещение из предыдущей, уже оставленной комнаты поможет вам в этом, а затем автоматически погаснет – так что вам не придётся возвращаться в коридор, из которого вы уже вышли. При создании схемы учитывалась её адаптация к современным реалиям, где львиную долю источников освещения составляют светодиодные лампы мощностью не более десятка ватт. Таким образом, нет необходимости заменять освещение лампами накаливания. Дополнительным преимуществом является её очень простая установка.

Принципиальная схема задержка выключения освещения, представленная в этой статье, не содержит микроконтроллера или других микросхем. Выводы разъёма J1 подключены к контактам переключателя, поэтому напряжение на них будет равно напряжению сети (при разомкнутых контактах) или равно нулю при их замкнутом состоянии.

Исполнительный механизм, к которому не предъявляются особые требования по минимальному прямому току, представляет собой МОП-транзистор. Однако он проводит ток однонаправленно, в то время как в наших электросетях переменный. Чтобы обойти эту проблему, был использован старый трюк, который, безраздельно властвовал во времена, когда тиристоры были в большом почёте, а симисторы ещё не были известны.

Ток, питающий нагрузку (в данном случае светодиодную лампу), протекает через диодный мост, что делает его однонаправленным со стороны исполнительного механизма. Просто, дёшево и эффективно, учитывая, что ток, протекающий через диодный мост, небольшой, поэтому рассеиваемая мощность пренебрежимо мала. Диод D5 защищает выходной транзистор от выхода из строя в случае возникновения высоковольтного импульса, например, при включении индуктивной нагрузки.

Высоковольтный транзистор T1 вместе с четырьмя диодами D1…D4 используются для «замещения» контактов ключа при его размыкании. Однако есть небольшой недостаток, после включения MOSFET падение напряжения на нём составит несколько десятков милливольт или чуть больше, откуда же взяться питанию, необходимому для поддержания потенциала его затвора? Для этого добавлены три последовательно соединённых стабилитрона, которые накапливают суммарное напряжение около 10 В. Этого достаточно для затвора униполярного транзистора и поддержания его в открытом состоянии.

К сожалению, напряжение, подаваемое на нагрузку, будет значительно меньше, но современные светодиодные лампы, как правило, имеют простой встроенный преобразователь, способный работать с несколько меньшим напряжением питания. Затвор MOSFET требует постоянного напряжения не более ±20 В относительно источника, поэтому стабилитрон с напряжением пробоя 18 В расположен рядом с транзистором. Его ток ограничивается последовательно соединёнными резисторами R2…R5.

Использование нескольких последовательных элементов распределяет напряжение, исключая риск пробоя резистора – это относится к разомкнутым цепям, поскольку к ним будет приложено практически всё сетевое напряжение. Практически всё оно, как часть, останется на упомянутом стабилитроне D9. Конденсатор C1, обладая относительно небольшой ёмкостью, служит простым фильтром пульсаций напряжения, возникающих на выходе двухполупериодного выпрямителя. Резистор R1 разряжает конденсатор C1 и ёмкость затвор-исток транзистора T1.

Описанная выше схема позволяет поддерживать лампу включенной сразу после размыкания контактов настенного выключателя. Для выключения транзистора T1 по истечении определённого времени необходим ещё один компонент. Это обеспечивается транзистором T2, фактически выключая его. Однако он должен включаться с задержкой, обеспечиваемой конденсатором C2, который медленно заряжается через последовательно соединённые резисторы R8…R11. Как и в случае с ранее рассмотренными резисторами R2…R5, эти компоненты разделены для распределения высокого напряжения.

Конденсатор C2 разряжается с течением времени (после размыкания контактов выключателя), и потенциал базы транзистора T2 соответственно увеличивается. Напряжение с C2 дополнительно делится резисторами R6 и R7, чтобы предотвратить слишком быстрое включение T2. Кроме того, эти резисторы разряжают C2 при замыкании контактов выключателя. Диод D11 ограничивает максимальное напряжение, до которого может зарядиться C2, предотвращая его повреждение. Диод D10 ускоряет разряд C2 при замыкании контактов выключателя.

Схема была собрана на небольшой односторонней круглой печатной плате. Её диаметр составляет 48 мм, что позволяет легко установить её под существующим выключателем скрытого монтажа, поскольку печатная плата поместится в любой распределительный щит. Разводка и расположение компонентов платы показаны на рисунке. Готовая плата представлена ​​на фото ниже.

В качестве транзистора Т1 можно использовать любой высоковольтный MOSFET-N-транзистор в корпусе TO220 с напряжением сток-исток не менее 500 В и сопротивлением открытого канала не более нескольких Ом – остальные параметры в данной схеме некритичны. Габариты и способ подключения модуля не требуют доработки существующей электропроводки. Схема включения показана на рисунке.

Во время работы схемы, то есть в течение нескольких десятков секунд после размыкания контактов выключателя, на нагрузке находится напряжение примерно на 10 В ниже сетевого. Важно помнить, что при выключенной лампе, то есть при разомкнутых контактах выключателя, через описанную цепь протекает небольшой ток – его пиковое значение составляет несколько сотен нано Ампер. Для надлежащего разряда конденсатора C2 перед следующим рабочим циклом выключатель должен оставаться замкнутым не менее 1 минуты.

При более раннем размыкании заданное время может быть меньше. Значение задержки в 90 секунд следует считать приблизительным, поскольку на этот параметр сильно влияют разброс параметров компонентов, потребляемая мощность лампы и температура окружающей среды. Во время тестирования при подключении лампы мощностью 2 Вт время задержки составляло около 90 секунд, тогда как при подключении лампы мощностью 20 Вт это значение сокращалось примерно до 50 секунд.

Запись Задержка выключения освещения впервые появилась HamRadio .

Всем электронным устройствам требуется питание от сети, если только они не работают от аккумулятора. Если в какой-то момент потребуется увеличение числа питаемых устройств, возникает вопрос, будет ли достаточно мощности текущего источника питания. Максимальные токи, указанные производителем блока питания, оставались ниже максимального значения даже после увеличения тока нагрузки, но лишь незначительно.

Однако при непрерывной работе с потребляемым током стало очевидно, что блок питания сильно нагревается. Это говорит о том, что он работает на пределе своих возможностей. Иногда по финансовым причинам нет желания покупать новый блок питания. Решением может стать небольшой вентилятор, похожий на тот, что используется в блоках питания ПК. Его просто можно установить снаружи при помощи кронштейна непосредственно к радиатору блока питания.

Напряжение для его работы можно взять непосредственно с разъёма питания внутри блока питания. Таким образом, желаемый эффект охлаждения будет достигнут, но постоянный шум вентилятора может начать раздражать. Так что решение напрашивается само собой, делать управление вентилятора регулируемым.

Вот теперь мы подошли к практическому решению вентилятор должен включаться при температуре ниже определённого предела, ниже рабочего диапазона блока питания, и выключаться только после его охлаждения. Но какие компоненты можно использовать для этого? Здесь не будет описано множество решений, которые имеются в наше время. В конечном итоге, можно воспользоваться обычным «недостатком» транзисторов, а именно их электрическими свойствами зависимости от температуры! Их коэффициент усиления увеличивается с ростом температуры и уменьшается с её падением.

Поэтому было принято решение применить n-p-n-транзистор BC548B. При температуре 25 °C его коэффициент усиления составляет около 300. При нагревании, например, радиатора блока питания, его коэффициент усиления увеличивается до 700. Действительно, это неплохой кандидат, чем резисторы PTC или NTC. Однако, несмотря на более чем двукратное увеличение коэффициента усиления, этого всё ещё недостаточно для коммутации вентилятора. Поэтому дополнительно был применен операционный усилитель 741N по схеме включения как компаратор.

Фактическим переключателем вентилятора является транзистор BD137. Его мощности вполне достаточно, он может легко переключать вентиляторы, обычно используемые в компьютерах. Для лучшей настройки рабочей точки VT3, выполняющего функцию датчика температуры, используется потенциометр сопротивлением 47 кОм. Поскольку для устройства не требуется работа операционного усилителя с низкими искажениями, отрицательная обратная связь, обычно необходимая для операционного усилителя, также была исключена.

Операционный усилитель предназначается только для использования в качестве компаратора для температуры, преобразованной датчиком в напряжение, что достигается благодаря его относительно высокому коэффициенту усиления. Здесь не будет приводиться формул для расчета резисторов.

Реальное исполнение, так как блок питания имеет достаточно большой корпус с возможностью для установки печатной платы. Если возникают трудности с установкой платы, можно, например, использовать компоненты (SMD), что значительно уменьшает размер платы. Для тех, кто предпочитает более аккуратный внешний вид, на рисунках представлен вариант исполнения печатной платы для управление по температуре вентилятора.

Импровизированный датчик температуры VT3, следует установить на радиатор внутри корпуса блока питания любыми доступными средствами, можно с помощью эпоксидного клея. Выходное напряжение, уже имеющееся в блоке питания, можно использовать в качестве напряжения питания для схемы. Обычно его можно снять непосредственно с платы блока питания или с выходных разъёмов.

Хотя шум вентилятора указывает на его работу, предпочтительнее использовать визуальный индикатор в виде зелёного светодиода. Для него, безусловно, должно быть место на передней панели, куда его можно установить в предварительно просверленное отверстие. Вот такое простое решение можно применить для охлаждения блока питания.

Запись Управление по температуре вентилятора впервые появилась HamRadio .

Разумеется, селективный предусилитель имеет смысл только в том случае, если он работает настолько линейно, что гармоники или продукты преобразования образуются в нём в меньшей степени, чем в последующем приёмнике. Высококачественный резонансный контур для этого необходим, но недостаточен. На рисунке выше показан принцип работы представленного усилителя.

Два МОП-транзистора запитываются от источника (IS). Входное напряжение U1 распределяется примерно поровну между двумя резисторами источника RS и двумя цепями затвор-исток. Таким образом, уровень возбуждения значительно ниже, чем в обычном режиме, то же самое относится и к искажениям.

Если ток стока одного из транзисторов увеличивается под действием U1, то ток стока другого должен соответственно уменьшаться, поскольку ток IS фиксирован. Это также относится к крутизне, которая зависит от тока стока и средняя величина которой, таким образом, остаётся приблизительно одинаковой в широком рабочем диапазоне.

Это означает компенсацию характеристик. Линейность дополнительно улучшается резисторами отрицательной обратной связи RS, которые также позволяют поддерживать коэффициент усиления напряжения настолько низким, что последующий вход приёмника не перегружается. Принципиальная схема улучшение радиоприёма и активная фильтрация 6,5–30 МГц представлена на рисунке.

Поскольку на транзистор T3 питание немного более 4 В между коллектором и эмиттером, на два затвора МОП-транзисторов должно подаваться положительное напряжение смещения. Это достигается с помощью делителя напряжения, который выполнен на резисторах R15, R6 и R7. Транзистор T4 работает по схеме с общим коллектором и служит для согласования 50-омного входа приёмника, в принципе, через подходящий кабель. Однако такое согласование не критично.

Коэффициент усиления при нормальном согласовании составляет чуть менее 10 дБ на частоте 7 МГц и демонстрирует несколько более высокий максимум на частотах 20 или 25 МГц. При подключении к приёмнику с высокоомным антенным входом можно ожидать увеличения коэффициента усиления примерно на 5 дБ. Аттенюатор помогает предотвратить потенциальную перегрузку.

Также можно уменьшить коэффициент усиления предусилителя, например, удвоив номиналы R8 и R10. Аналогичным образом, как описано ниже, можно уменьшить количество витков катушки связи с антенной. Печатную плату, как вариант можно использовать приведенную ниже на рисунке.

Диаметр каркаса катушки, составляет приблизительно 22 мм. Количество витков катушки 9,5 провода 0,8 мм с шагом намотки 1,2 мм. Антенная катушка связи должна быть намотана ​​примерно в 5 мм выше основной в количестве трех витков провода 0,3–0,5 мм, также с шагом витков 1,2 мм. При работе с небольшой штыревой антенной можно использовать четыре витка, в случае антенны с высоким коэффициентом усиления может быть достаточно двух или даже одного.

Запись Улучшение радиоприёма и активная фильтрация впервые появилась HamRadio .