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EDIZIONI

Supplemento aFare Elettronica n°245

Novembre 2005

Nel 1583 Galileo Galilei, osservando le oscillazionidel lampadario del Duomo di Pisa, formulò la teoriadell’isocronismo del pendolo e si narra cheIsaac Newton, circa cento anni dopo, elaborò leleggi di caduta dei gravi solo dopo aver ricevutoin testa una mela caduta dall’albero sotto il qualestava meditando… Figuriamoci cosa avrebberopotuto fare questi due individui se solo avesseropotuto usare gli strumenti che la moderna tecnologiamette oggi a disposizione di tutti!Certo, gli strumenti sono importanti, ma altrettantoimportante è il saperli usare nel modo più efficientepossibile e con quella padronanza tipica di chi hail pieno controllo della situazione. In elettronicaesistono delle problematiche comuni che, prima opoi, l’hobbista, il progettista, lo studente si troveràad affrontare e, in mancanza degli strumenti giusti,la loro risoluzione comporterà un dispendio ditempo talvolta anche rilevante.Per questo motivo Fare Elettronica ha pensato diraccogliere una serie di progetti utili proprio perla risoluzione dei comuni problemi di progettazione:pilotare un interruttore con un raggio luminoso,costruire un timer, realizzare un telecomando aradiofrequenza o ad infrarossi, costruirsi una seriedi strumenti da laboratorio…Questi sono solo alcuni degli argomenti trattati inquesto numero speciale dedicato ai lettori diFare Elettronica e a tutti coloro che dell’elettronicahanno fatto la propria passione o la propriaprofessione. I progetti raccolti non hanno lapresunzione di costituire sempre una soluzionepronta all’uso, ma hanno lo scopo di illustrare ideee tecniche circuitali da usare in progetti più ampied ambiziosi. Volutamente tutti i progetti nonutilizzano circuiti integrati particolari, ma si basanoprevalentemente su componenti discreti o circuitiintegrati comuni e di facile reperibilità. Questacaratteristica fa del presente fascicolo, un utileprontuario sempre attuale che si guadagneràsicuramente un posto d’onore nella libreria delvostro laboratorio.I progetti sono suddivisi in sei diverse categorieciascuna delle quali è contrassegnata da unospecifico colore. Questo accorgimento faciliterànotevolmente la consultazione permettendovi ditrovare immediatamente la soluzione al vostroproblema.

Maurizio Del CorsoDirettore Tecnico “Fare Elettronica”

“Tutti sanno che una cosa è impossibile darealizzare, finché arriva uno sprovveduto chenon lo sa e la inventa.”Albert Einstein (1879 – 1955)

DIRETTORE RESPONSABILEAntonio Cirella

DIRETTORE DI REDAZIONEMaurizio Del Corso

DIRETTORE TECNICOMaurizio Del Corso

DIREZIONE • REDAZIONE • PUBBLICITÁINWARE srl - Via Cadorna, 27/31 - 20032 Cormano (MI)Tel. 02.66504794 - 02.66504755 - Fax [email protected] - www.inwaredizioni.itRedazione: [email protected]

PROGETTO GRAFICO E IMPAGINAZIONEGraficonsult - Milano

STAMPAROTO 2000 - Via L. da Vinci, 18/20 - 20080, Casarile (MI)

DISTRIBUZIONEParrini & C. S.p.a. - Viale Forlanini, 23 - 20134, Milano

UFFICIO ABBONAMENTIINWARE srl - Via Cadorna, 27/31 - 20032 Cormano (MI)Per informazioni, sottoscrizione o rinnovo dell’abbonamento:[email protected]. 02.66504794 - Fax. 02.66508225L'ufficio abbonamenti è disponibile telefonicamentedal lunedì al venerdì dalle 14,30 alle 17,30

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Gli arretrati potranno essere richiesti, per iscritto, al seguente costo:Numero singolo: € 7,50Numero doppio: € 9,00Numero con allegato: € 8,50

Autorizzazione alla pubblicazione del Tribunale di Milano n. 647 del 17/11/2003.Iscrizione al R.O.C. n. 11035 19/11/2003

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Supplemento a Fare Elettronica n.245

57 AREA SX

15 AWG Elettronica

49 AWG Elettronica

59 C.S. Elettronica

IV Distrelec

53 D.P.M. Elettronica

25 Ennedi Instruments

63 Electronic Service

65 Elettromagnetic Service

31 Esco

29 Farnell Italia

9 Futura Elettronica

11 Grifo

45 Micromed

19 PCB Technologies

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IE DIGITALE:FW 23-02-2011 16:32 Pagina 80

pag. 6 Video

1 Adattatore S-VHS/PAL2 Intensificatore video3 Fader semplice4 Video inverter5 Video multiplexer

6 Video cross point7 Modulatore video8 Regolatore di luminosità, contrasto e sincronismi9 Amplificatore di livello per telecamera

10 Stadio di ingresso microfonico11 Controllo volume e fader12 Sbilanciatore di ingresso13 Stadio miscelazione audio14 Amplificatore per cuffia15 Amplificatore telefonico16 Panning

17 Mini guitar18 Mini equalizer19 Filtro per Sub-bassi20 Controllo di tono per chitarra21 Amplificatore Audio22 Booster 70W

23 Sonda Termometrica24 Sonda logica TTL a tre stati25 Lettura di temperatura su tester26 Tester universale per transistori27 Generatore di rumore Audio28 Detector di vapore29 Gas Detector30 Millivoltmetro elettronico31 L/C Meter32 Tester acustico di continuità33 Calcolatrice contasecondi34 Detector di linee elettriche35 Provatensioni automatico C.C/C.A36 VU-meter a 10 led

37 Visualizzatore LCD38 Simulatore di Induttanza39 Rivelatore di corrente d'aria40 Traccia caratteristiche41 Mini Induttanzimetro42 Prova quarzi43 Generatore di rumore rosa44 Low Sweep45 Sensore anti-pioggia46 Sensore di ossido di carbonio47 Voltmetro digitale a LCD48 Rilevatore di campo49 Tester di continuità

50 Modulatore VHF/UHF51 Cimice FM52 Microtrasmettitore morse per OC53 Telecomando Monocanale ad Infrarossi (ricevitore)54 Telecomando Monocanale ad Infrarossi (trasmettitore)55 Ricevitore audio ad Infrarossi56 Trasmettitore audio ad Infrarossi

57 Ricevitore per telecomando via rete58 Trasmettitore per telecomando via rete59 Wattmetro AF60 Radio didattica in OM61 Mini ricevitore per OC62 Amplificatore UHF63 MicroTX 94/112MHz

64 Alimentatore di rete senza trasformatore65 Alimentatore da laboratorio 0-25V66 Auto Supply67 Alimentatore senza trasformatore68 Ricarica in auto69 Adattatore di tensione per auto70 Solar Power71 Convertitore a disaccoppiamento

72 Convertitore a doppia pompa di cariche73 Convertitore con 55574 Alimentatore a controllo digitale75 Generatore di corrente costante76 Caricabatterie a 12V77 Caricabatterie con spegnimento automatico78 Alimentatore variabile con LM317T

79 Deterrente sonico80 Interruttore solare con un 2N305581 Interruttore audio controllato in tensione82 Illuminazione automatica per guardaroba83 Potenziometro a sensori84 Sirena CMOS85 Luce di emergenza86 Interruttore a sfioramento87 50Hz KO88 Lo scacciatopi89 Controllo proporzionale

90 Memo91 Barriera infrarossa Trasmettitore-Ricevitore92 Timer per stampati93 Commutatore a fischio94 Timer originale95 Clessidra elettronica96 Illuminazione di emergenza97 Interruttore lento98 Interruttore attivato dalla luce99 Interruttore temporizzato100 Interruttore attivato dal suono

pag. 16 Audio

pag. 22 Sensori e strumentazione

pag. 38 Radiantistica e telecomandi

pag. 46 Alimentatori e caricabatterie

pag. 54 Sistemi di controllo, timers e vari

Sommario

6 SPECIALE FARE ELETTRONICA - NOVEMBRE 2005

VID

EO Adattatore S-VHS/PALIntensificatore videoFader SempliceVideo inverterVideo multiplexerVideo cross point

1

2

3

4

5

6

Modulatore videoRegolatore di luminosità,contrasto e sincronismiAmplificatore di livello pertelecamera

7

8

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1 ADATTATORE S-VHS/PAL

L’adattatore S-VHS/PAL consente di miscelare isegnali di crominanza e luminanza (separati nellostandard S-VHS) per ottenere un segnale video com-posito. L’informazione video a componenti separateviene applicata agli ingressi mediante due resistenzedi carico e di adattamento di impedenza. I segnaliraggiungono quindi l’operazionale a basso rumore

montato come sommatore. P1 consente il dosaggiodella luminanza quindi la regolazione del contrasto. Ilresistore all’uscita dell’operazionale consente di adat-tare l’impedenza di uscita con il cavo coassiale colle-gato al TV. Una volta montato il circuito non richiedeparticolari tarature se non la semplice regolazione diP1 per ottenere la migliore qualità dell’immagine.

Un intensificatore video, noto anche come enhan-cher o crispener, è un dispositivo che esalta le alte fre-quenze del segnale video.Non opera una vera e propria “allargatura” di bandadel segnale, ma l’esaltazione delle frequenze più alteproduce un maggior contrasto nei particolari piùminuti. I transistori T1-T3 funzionano come bufferadattando l’impedenza di uscita.Il guadagno di tensione è controllato da una rete pas-siva in reazione e, con i valori scelti, il circuito ha unguadagno unitario. Alle alte frequenze, però, l’impe-denza del condensatore C4 è piuttosto bassa e partedella reazione viene disaccopiata ottenendo così ladesiderata esaltazione delle frequenza più alte. P1consente di controllare il livello di intensificazione.

Figura 1: Adattatore S-VHS/PAL

Figura 2: Intensificatore video

2 INTENSIFICATORE VIDEO

7SPECIALE FARE ELETTRONICA - NOVEMBRE 2005

Video

Con questo circuito è possibile aggiungere l’ef-fetto fader alla propria console video. L’effettofondamentale del fader è la graduale scomparsain dissolvenza di una scena, mentre subentraallo stesso modo la scena successiva.Il circuito opera una limitazione dei picchi posi-tivi sempre più intensa finchè il segnale vienecompletamente eliminato. La limitazione deipicchi viene operata con un circuito a diodi ed illivello di limitazione è regolato dalla tensione dipolarizzazione. P2 è il controllo del fader, men-tre P1 e P3 vanno regolati in modo da garantireun buon campo di controllo per P2.Per la taratura occorre escludere completamen-te P2, quindi regolare il trimmer P3 per la mas-sima attenuazione possibile. La regolazione diP1 è meno critica e può assumere qualsiasi livel-

lo che permetta di raggiungere la completaluminosità dell’immagine.

Figura 3: Fader semplice

3 FADER SEMPLICE

4 VIDEO INVERTER

Un dispositivo per visualizzare sul video immagini alnegativo. Per ottenere questo effetto vengono cam-biati i valori della luminosità e del contrasto oltre aquello dei colori. Il segnale video collegato ai puntiST3 ed ST4 viene posto ai capi di R1 che stabilisce

l’impedenza di ingresso, quindi giunge all’amplifi-catore attraverso C9.Contemporaneamente il segnale di ingresso giungea IC4 e IC5 che svolgono la funzione di filtro diampiezza. Due monostabili (IC6) ricevono gli

Figura 4: Video inverter


Vid

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Figura 5: Video multiplexer

5 VIDEO MULTIPLEXER

Un circuito in grado di commutare diverse fonti disegnale video su di un unico monitor. I segnali daapplicare agli ingressi possono provenire dalle fontipiù disparate, l’importante è che siano tutti invideo composito. Prendendo in considerazione ilprimo stadio (gli altri sono identici) possiamo vede-re che l’ingresso del canale è chiuso a massa da R1,un resistore da 75 Ohm che stabilisce l’impedenzadi ingresso caratteristica dei sistemi video.Allo stesso modo il resistore di uscita R4 adattal’impedenza di uscita allo stesso valore.L’amplificatore operazionale, montato in configu-

razione non invertente, compensa le attenuazionidegli stadi a monte e a valle rendendo l’interasezione a guadagno unitario. IC2 è configuratocome decoder di linea da 2 a 4 con gli ingressi A0-A1 che accettano il codice di selezione ed il termi-nale E3 che determina l’abilitazione.Con E3 a livello basso in uscita non si avrà alcunsegnale, mentre con E3 a livello alto gli ingressi diselezione stabiliscono quale tra i quattro segnali iningresso dovrà essere riportato in uscita. La com-mutazione avviene in tempi brevissimi inferiori almicrosecondo.

impulsi di sincronismo e da questi generano unimpulso di blocco da 4ms ed un impulso di blan-king da 10ms. S1 consente di selezionare la moda-lità normale/invertito. T1 è montato come insegui-tore di emettitore ed adatta l’impedenza di uscita.

Con R4 si regola il valore della luminosità del segna-le da invertire consentendo di ottenere diversi effet-ti sull’immagine ottenuta. Il circuito può essere ali-mentato con una tensione compresa tra 12V e 15Vin continua con un assorbimento di 60mA.

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6 VIDEO CROSSPOINT

Con una banda passante di 100 MHz e 85 dB direiezione a 10 MHz, il circuito è in grado didirottare uno dei segnali d'ingresso ad una qual-siasi oppure a tutte e quattro le uscite.Gli LT1254 sono quadrupli operazionali a reazio-ne in corrente e vengono qui impiegati comedriver con una amplificazione pari a 2.La tensione duale di ±5 V assicura che non sioltrepassi la soglia della temperatura di giunzio-ne di 150 °C infatti, in queste condizioni, è pos-sibile operare a 70 °C di temperatura ambientepilotando cavi video da 75 Ohm fino a 2 V sia dipicco che continui.

I resistori di feedback R7-11-19-15 sono dimen-sionati per i dati esposti.La banda passante del circuito, rilevata a -3 dB,supera i 100 MHz e la reiezione di crosstalk è di85 dB a 10MHz rilevata con un ingresso in cortodirottato su tutte le uscite.Per ottenere questi risultati è necessario rispetta-re gli accorgimenti di montaggio pratico cheseguono: montare i resistori di feedback SMD sullato opposto a quello dei componenti; mantene-re le piste (-) degli ingressi più corte possibili;incidere le linee di alimentazione V+ e V- sul latosuperiore facendole passare sotto ai chip (tra

Figura 6: Video crosspoint

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7 MODULATORE VIDEO

Con questo circuito è possibile prelevare qual-siasi segnale video da una presa SCART e porloa cavallo di una portante che rientri nellagamma di ricezione del ricevitore TV.In questo modo il segnale può essere trasferitoal TV mediante un cavo coassiale attraverso lapresa d’antenna e sarà visibile nella gamma UHFtra i canali 21 e 40.Il cuore del circuito è un TDA5670X che riescea svolgere tutte le funzioni necessarie al modu-latore per funzionare correttamente. Il segnalevideo composito viene prelevato dal pin 20della SCART e raggiunge l’ingresso video dell’in-tegrato all’interno del quale viene privato deisincronismi e predisposto per la modulazione.

I segnali audio vengono prelevati dai pin 2 e 6della SCART quindi miscelati ed inviati al TDAper la modulazione.La bobina L2 è costituita da filo di rame smalta-to da 0,6mm a formare 3 spire del diametro di3mm avvolte in aria.Per la messa a punto è necessario collegare allaSCART un videoregistratore o una qualunquefonte di segnale video, collegare il circuitoall’antenna TV e sintonizzare il televisore su uncanale UHF compreso tra il 21 ed il 40.Regolare quindi P1 fino a sintonizzare il canalesu cui è posto il TV. Una volta centrato il canale,agire sul nucleo di L1 per ottimizzare anche laricezione del segnale audio.

Figura 7: Modulatore video

ingressi e uscite); usare il lato opposto a quellodei componenti come un piano di massa colle-gandovi le masse dei componenti specialmentequelle dei condensatori di disaccoppiamento.Per selezionare una particolare uscita, vengonoimpiegati gli ingressi logici siglati SELECT LOGICOUTPUT.Ad esempio, per dirottare l'ingresso del canale 1

all'uscita 3, la quarta coppia di ingressi logicisiglata SELECT LOGIC OUTPUT 3 verrà codifica-ta come segue A = L e B = H.Per dirottare invece l'ingresso del canale 3 atutte le uscite, sarà necessario porre tutti e 8 gliingressi logici a H.Lo stesso canale 3 è l'ingresso di default con tuttigli ingressi logici aperti.


Video

Figura 8: Regolatore di luminosità, contrasto e sincronismi

8 REGOLATORE DI LUMINOSITÀ, CONTRASTO E SINCRONISMI

Ecco un circuito in grado di amplificare il segna-le video composito proveniente da telecamere,registratori ed altre fonti video e di regolarne ilcontrasto e la luminosità.Il segnale video da trattare viene connesso allapresa BNC siglata BU1 la quale presenta versomassa l'impedenza caratteristica di 75 Ohmmessa a disposizione dal parallelo formato da R1-R2 (in serie tra di loro) e dal resistore R3. Da qui,il segnale transita attraverso il resistore R4 ilquale, assieme al condensatore C9 forma un filtropassa basso, quindi il condensatore d'accoppia-mento C8 lo trasferisce all'ingresso video (pin 2)del circuito integrato IC3, un separatore di sin-cronismi LM1881 prodotto da NationalSemiconductors.Sul suo terminale d'uscita 1, troviamo un segnaledi sincronismo composito, completamente privodella componente video, che è in grado di forni-re un raster stabile. Sul terminale 5 dello stessoIC3 è presente un impulso di Burst-Gate che simanifesta appena dopo l'impulso di sincronismoorizzontale vale a dire in corrispondenza del pie-distallo posteriore del nero del segnale video.

Il segnale video presente all'ingresso BU1 vieneparzializzato dal trimmer R1 il quale, agendodirettamente sull'ampiezza del segnale, provvedealla regolazione del contrasto.Attraverso il condensatore C5, il segnale affrontail commutatore elettronico IC2 il quale vienecontrollato dall'impulso di Burst prodotto da IC3;in tal modo il livello del nero, normalmente man-tenuto al valore fisso stabilito dal partitore forma-to da R7-R8, viene reso indipendente, durantequesta breve commutazione, dal resto del segna-le. Contemporaneamente, il segnale video risultaapplicato al commutatore elettronico successivoIC2, il quale viene controllato dall'uscita "sincrocomposito" (pin 1) del LM1881.La commutazione di questo secondo switch ripri-stina nel segnale video gli impulsi di sincronismooriginali, infatti durante l’intervallo dell'impulsodi sincronismo procurato da IC2B, viene intro-dotto nella catena video il livello di tensione sta-bilito dal partitore formato dai resistori R9-R10-R11 il quale è del tutto indipendente dall'ampiez-za dello stesso segnale video.Per ricompletare il segnale video composito, è


Vid

eo

Figura 9: Amplificatore di livello per telecamera

Questo circuito rigenera il livello del segnalevideo composito e risulta molto utile in quei casiin cui i cavi di collegamento video sono partico-larmente lunghi.Il segnale proveniente dalla telecamera giunge,tramite il potenziometro P1 che regola il livellod’ingresso, alla base di T1 che amplifica ilsegnale rendendolo disponibile all’amplificatorequasi complementare (non molto differente daun piccolo amplificatore audio), che rende unsegnale debole forte e potente: la configurazio-ne è del tipo NPN NPN con sfasatore intermedio(T2). Il circuito non è controreazionato.

Tramite P1, come già accennato, possiamoregolare il livello d’ingresso ovvero la sensibilità,mentre P2 ottimizza la resa video.T3 e T4 sono transistori di media potenza edurante il funzionamentoIsono soggetti a scal-dare, ma non al punto di doverli raffreddare.Particolare attenzione dovrà essere data ai diffe-renti componenti, anche passivi, che in questocaso potranno essere determinanti per evitarerumore di fondo (effetto neve) o altri difetti.Le connessioni video saranno interfacciate conconnettori tipo BNC o tv sat ed i cavi dovrannoessere schermati e a bassa perdita.

9 AMPLIFICATORE DI LIVELLO PER TELECAMERA

necessario ripristinare la soglia del nero annullatada IC2; a questo pensa IC2, l'ultimo dei commu-tatori elettronici contenuti nel HC4053 il qualeviene anch'esso controllato dall’impulso di Burstprelevato sul terminale 5 di IC3. Durante il tempodi commutazione la soglia del nero viene procu-rata dalla rete formata da R12-R13-R14-R22 conil trimmer R13 che ne regola il valore e quindistabilisce la luminosità.Il Burst che genera il colore viene in questo casobypassato dal condensatore C12 per cui raggiun-ge, assieme al segnale video composito ricostrui-to, la base del transistor T1 il quale, essendomontato a collettore comune, si comporta comeadattatore d'impedenza.Il segnale video viene quindi prelevato in bassaimpedenza ai capi del resistore R15 e da qui tra-sferito, per mezzo del condensatore elettroliticoC13, allo stadio successivo presidiato da T2 ilquale forma, assieme a T3, l’amplificatore videod'uscita. Il partitore formato da R16-R17 fornisce

la polarizzazione di base a T2 mentre l’amplifica-zione dello stadio dipende dal valore del resisto-re di carico R18 e da quello di emettitore R19 ilquale è bypassato da C14 per una maggioramplificazione delle frequenze più elevate.Lo stadio d’uscita controllato da T3 ha lo scopodi invertire di 180° la fase del segnale annullandolo sfasamento di 180° introdotto dallo stadio pre-cedente e riportando così in fase il segnale d'usci-ta con quello d'ingresso.L’impedenza d'uscita viene stabilita a 75 Ohm dalresistore R21. Il circuito viene alimentato con latensione stabilizzata di +8 V fornita dal regolato-re IC1 al cui ingresso possono essere applicatetensioni comprese tra 10 e 16Vcc con una cor-rente di un centinaio di mA visto che il circuitonon assorbe più di 50 mA.I condensatori C1-C2 disaccoppiano l’ingresso dialimentazione, mentre C3-C4-C16-C17-C19fanno altrettanto per la stabilizzata nei punti piùcritici del circuito.

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DIO Stadio di ingresso microfonico

Controllo volume e faderSbilanciatore di IngressoStadio miscelazione audioAmplificatore per cuffiaAmplificatore telefonicoPanning

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Mini guitarMini equalizerFiltro per Sub-bassiControllo di tono per chitarraAmplificatore AudioBooster 70W

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Figura 10: Stadio di ingresso microfonico

Figura 11: Controllo volume e fader

10 STADIO DI INGRESSO MICROFONICO

11 CONTROLLO VOLUME E FADER

Il circuito di figura costituisce un ottimo stadio diingresso per microfono. Il microfono dovrà essere ditipo piezoelettrico e verrà polarizzato mediante il resi-store R5. La tensione di alimentazione potrà essere di9V e P4 dovrà essere regolato per avere nel punto di

prova circa la metà della tensione di alimentazione.P1 e P2 fissano rispettivamente la frequenza di tagliodei filtri attivi passa alto e passa basso costituiti dalledue sezioni di IC1. P3 consente la regolazione delvolume per lo stadio di amplificazione a valle.

Questo semplice circuito può essere impiegato inapplicazioni in bassa frequenza prima dello stadiodi amplificazione. Il potenziometro P1 consente laregolazione del volume, mentre P2 varia il rapportodi partizione della rete resistiva costituita da R2-R5ripartendo il segnale sui due canali L ed R. Se P2 èin posizione centrale il segnale di ingresso verràripartito equamente tra i due canali.Il circuito risulta molto utile in applicazioni mono incui occorre ripartire il segnale tra i due canali.

Figura 14: Amplificatore per cuffia


Audio

Figura 12: Sbilanciatore di ingresso audio

12 SBILANCIATORE DI INGRESSOQuesto modulo permette di interfacciare uscite ditipo bilanciato bipolare audio (cannon e jack) coningressi di tipo sbilanciato (RCA). I due poli delsegnale di ingresso passano per un filtro passa bassoda 6dB/ottava in modo da limitare frequenze al disopra della banda audio, quindi vengono applicati altrasformatore in modo simmetrico sfruttando lapresa centrale. Il trasformatore è un LTR110 dellaMonacor con primario da 75+75 Ohm e secondarioda 90+90 Ohm. All’uscita del trasformatore sarà pre-sente il segnale sbilanciato regolabile mediante P1.

Figura 13: Stadio di miscelazione audio

13 STADIO MISCELAZIONE AUDIOQuesto circuito impiega due stadi ad operaziona-li per ciascun canale (in fig.13 è rappresentato unsolo canale). Nel secondo stadio di ogni canale èprevisto un ingresso (A) per inserire un diversosegnale audio.È possibile miscelare segnali audio diversi, maanche miscelare lo stesso segnale (prelevato dal-l’ingresso) per creare un singolare effetto echo.La tensione di alimentazione è duale di +/-9V esull’uscita è previsto un potenziometro per laregolazione del volume prima dell’ingresso di uneventuale stadio di potenza successivo.

14 AMPLIFICATORE PER CUFFIA

Un esempio di realizzazione di uno stadio amplifica-tore per cuffia da circa 1W a componenti discreti.Ciascun canale è costituito da un amplificatore asimmetria complementare costituito da una cop-pia di transistori NPN e PNP ciascuno dedicatoall’amplificazione di una semionda del segnaleaudio di ingresso. L’alimentazione è duale a 9V e

il condensatore in serie all’uscita evita che la com-ponente continua di polarizzazione raggiunga glialtoparlanti delle cuffie.In figura è riportato lo stadio relativo ad un solo

canale, visto che il circuito è perfettamente sim-metrico. L'unico accorgimento è utilizzare unpotenziometro doppio P1.

Figura 16: Panning


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Figura 15: Amplificatore telefonico

Questo circuito consente di far transitare ilsegnale proveniente da un unico microfono daun canale all’altro.Il segnale viene applicato ad entrambi gli opera-zionali e viene proporzionato sui due ingressiper mezzo del potenziometro di panning che hail cursore a massa.Il circuito opera solo una preamplificazione delsegnale così proporzionato per cui sarà necessa-rio collegare a valle uno stadio di amplificazionedi potenza.Il livello di preamplificazione è regolato da R2,R3 ed R4 e da R6, R7 ed R8.

16 PANNING

Figura 17: Mini Guitar

17 MINI GUITARUn piccolo amplificatore di potenza da utilizzareper le prove con la propria chitarra elettrica. Il cir-cuito impiega un TDA2822 contenente due ampli-ficatori connessi a ponte.L’altoparlante è da 8Ohm e l’alimentazione puòvariare da 4,5V fino a 6V.L’impedenza di ingresso di questo amplificatore èdell’ordine dei 100KOhm il che garantisce di nonsovraccaricare il pick-up dello strumento ed il man-tenimento dell’alta fedeltà.

Questo mini equalizzatore è costituito da sei filtripassivi seguiti da un amplificatore operazionale abasso rumore avente il compito di compensarel’attenuazione del segnale introdotta dai filtri amonte. Come detto i filtri sono sei: un passabasso con frequenza di taglio di 220Hz, quattro

passa banda centrati rispettivamente in 500Hz,1KHz, 5KHz e 12KHz ed un passa alto che tagliasegnali al di sotto dei 14KHz. Ogni filtro ha unproprio potenziometro che permette il dosaggiodei rispettivi segnali. L’alimentazione è a 12V el’assorbimento non supera i 5mA.

18 MINI EQUALIZER

15 AMPLIFICATORE TELEFONICO

Con l’aiuto di un captatore a ventosa collegatotra i punti E ed M si rilevano i campi in bassa fre-quenza dispersi dal trasformatore di accoppia-mento alla linea situato all’interno dell’apparec-chio telefonico. Un preamplificatore (costituito

da T1) adatta il segnale captato e lo rende ido-neo ad essere amplificato da IC1.L’alimentazione viene prelevata da una batteria a9V ed il potenziometro P1 consente la regolazio-ne del volume.

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Figura 19: Filtro per sub-bassi

19 FILTRO PER SUB-BASSI

20 CONTROLLO DI TONO PER CHITARRA

Un efficientissimo filtro per la separazione deisub-bassi da un segnale audio in bassa frequenza.Il circuito associa un filtro e un circuito differen-ziatore che sottrae al segnale di ingresso l’uscitadel filtro. I due blocchi hanno una pendenzadiversa: il filtro 12dB/ottava e il differenziatore6dB/ottava. L’alta pendenza del filtro evita l’ac-

cesso di segnali bassi troppo ampi ai trasduttoridei medi e degli acuti. Con i componenti scelti, lafrequenza di taglio è compresa tra 75Hz e 85Hz a-3dB. Volendo una uscita bassi monofonica (dacollegare ad un sub-woofer) sarà sufficiente sosti-tuire R22 e R34 con due resistenze da 1KOhm ecollegare in parallelo le prese di uscita.

I segnali erogati dalla chitarra elettrica raggiungonoil circuito del filtro attraverso il condensatore diingresso e vengono amplificati dall’operazionaleOP1a. P1 controlla la controreazione, quindi il gua-dagno. Il segnale così amplificato viene portato tra-mite C3 alla sezione di controllo dei toni.

Tale sezione è composta da due filtri in parallelo: unpassa alto per gli acuti ed un passa basso per i bassi.Se i rispettivi potenziometri di controllo si trovano ametà corsa, il circuito ha una risposta in frequenzapressoché piatta. La tensione di alimentazione puòandare da 6V a 15V.

Figura 18: Mini Equalizer


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Figura 20: Controllo di tono per chitarra

Figura 21: Amplificatore audio

Un semplice amplificatore audio da 350mW alimenta-to a bassa tensione.OP1 è un amplificatore operazionale usato in modoinvertente ed è in grado di fornire una corrente di usci-ta abbastanza elevata ma comunque non sufficiente apilotare direttamente un carico da 8 Ohm.Per questo motivo è stato aggiunto un ulteriore stadiodi amplificazione a simmetria complementare costitui-to da T1 e T2. P1 agisce come controllo di volumementre C4 blocca la componente continua del segna-le di uscita. La tensione di alimentazione può essere di9V ed i consumi non superano i 100mA in condizionedi massimo volume dell’uscita.

21 AMPLIFICATORE AUDIO

Figura 22: Booster da 70W

Semplicissimo amplificatore di potenza booster daapplicare ad amplificatori finali di potenza esigua.Con circa 2W in ingresso si possono ottenere finoa 70W su un carico di 4 Ohm. Il segnale di ingres-so passa attraverso C1 che ne elimina l’eventualecomponente continua e giunge al trasformatoreche lo alza e lo rende simmetrico quindi adatto alpilotaggio dei due transistori di potenza.Questi ultimi pilotano il trasformatore di uscita col-legato all’altoparlante. Il trasformatore di ingressoè un comune interstadio per finali push-pull da 1 o2W con primario da 33 Ohm / 3,2V e secondario120+120 Ohm / 12+12V.Il trasformatore di uscita è un comune trasformato-re di rete il cui primario viene lasciato sconnesso edil secondario è di 20+10+0+10+20V con potenza di50/70W. Se lo si costruisce si userà un pacco da50W grani orientati e l’avvolgimento consterà di7+15+15+7 spire di filo da 1mm di rame smaltatotutte in controfase partendo dal nodo centrale.

Per la taratura è necessario, in assenza disegnale di ingresso e altoparlante connesso, ali-mentare il circuito e regolare P1 fino ad avereuna corrente di riposo di circa 150mA sullalinea di alimentazione.

22 BOOSTER DA 70W


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Un circuito semplicissimo che impiega una sondaLM35C della National Semiconductor come sensoredi temperatura. Questo componente è in grado dimisurare temperature comprese tra i -40°C e i+110°C. A fronte di tali temperature, il circuito gene-ra una tensione compresa tra -4V e +1,1V.È interessante notare come sia possibile estrarre unatensione negativa a partire da una singola batteria a9V che alimenta il circuito. Questo viene fatto grazieai diodi D2 e D3 che fanno in modo che il potenzia-le zero del circuito sia di 1,2V più basso rispetto alpotenziale GND che si trova al relativo piedino delLM35C. T1 consente di controllare la tensione dellabatteria facendo in modo che all’accensione il led siailluminato per un breve periodo di tempo. Se il lednon si accende significa che il livello della batteria èinferiore ai 7V ed il circuito non è in grado di funzio-nare correttamente. La tensione di uscita può essereletta con un multimetro digitale ed il valore della

temperatura si otterrà semplicemente moltiplicandoper 10 il valore di tensione letto. Si consiglia di colle-gare l’LM35C al circuito mediante un cavo scherma-to a 3 fili (quelli normalmente usati per i collegamen-ti audio stereo), in modo da non sottoporre tutto ilcircuito alla temperatura da misurare.

Figura 23: Sonda termometrica

Ciascuno dei tre led del circuito si accenderà infunzione della tensione misurata all’ingresso TP.Tale tensione viene applicata ai comparatoriIC1A e IC1B che hanno all’altro ingresso una

tensione di riferimento ottenuta mediante il par-titore R4-R5-R6.Con i valori scelti le soglie sono di 0,8V e 2,4V(soglie tipiche per le porte TTL). Se la tensione

Sonda TermometricaSonda logica TTL a tre statiLettura di temperaturasu testerTester universale pertransistoriGeneratore di rumore audioDetector di vaporeGas DetectorMillivoltmetro elettronicoL/C MeterTester acustico di continuitàCalcolatrice contasecondiDetector di linee elettricheProvatensioni AutomaticoC.C/C.A

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VU-meter a 10 LEDVisualizzatore LCDSimulatore di InduttanzaRivelatore di corrente d’ariaTraccia caratteristicheMini induttanzimetroProva quarziGeneratore di rumore rosaLow SweepSensore anti-pioggiaSensore di ossidodi carbonioVoltmetro digitale a LCDRilevatore di campoTester di continuità

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24 SONDA LOGICA TTL A TRE STATI

23 SONDA TERMOMETRICA


Sensori e strumentazione

Figura 24: Sonda logica TTL

misurata è inferiore a 0,8V si accende il led rossomentre se è superiore a 2,4V si accende il led verde.

Nel caso in cui la tensione sia compresa tra tali valo-ri, sarà acceso il led giallo.

Questo circuito è un convertitore temperatura/ten-sione. Il sensore di temperatura utilizzato è unLM335 che ha una caratteristica lineare pari a10mV/°K. In fase di fabbricazione il componenteviene tarato per generare una tensione di 2,73Vad una temperatura di 0°C (273°K).Il componente LM336 è invece un diodo zener adalta stabilità la cui tensione viene applicata all’ope-razionale del quale è possibile regolare il guada-gno da 1,08 a 1,1 agendo sul potenziometro P1.Il potenziometro è utile in fase di taratura perregolare la tensione di uscita del circuito precisa-mente a 2,73V a 0°C. Agendo invece su P2 si devefare in modo di ottenere 1V a 100°C.

Per la misura di temperature sotto gli 0°C dovran-no essere invertiti i puntali qualora si utilizzi untester analogico.

Figura 25: Il circuito per la lettura sul tester della temperatura

25 LETTURA DI TEMPERATURA SU TESTER

Figura 26: Il tester universale per transistori

26 TESTER UNIVERSALE PER TRANSISTORIEcco un semplice circuito che permette di indivi-duare i terminali di base, collettore ed emettitoredi un qualsiasi transistor sia NPN che PNP. Il com-ponente in prova (T) viene usato come transistorein commutazione. La corrente di base viene varia-ta con P1 fintanto che il transistore non entra inconduzione provocando l’accensione dei LED. Se iltransistore in prova è un PNP si accenderanno iLED D3 e D4, mentre se il transistore è di tipo NPNsi accenderanno i LED D1 e D2. Come punto dimisura si consiglia di utilizzare uno zoccolo per cir-cuiti integrati connesso come in figura in modo dacoprire qualunque combinazione dei terminali. Laprocedura di misura è piuttosto semplice: inserireil transistore di prova nello zoccolo con i terminaliin qualsiasi ordine purchè in fori differenti. Ruotatecompletamente P1 avanti e indietro poi commuta-te S1. Se una di queste operazioni causa l’accen-

sione contemporanea di due LED, il terminale inse-rito nel foro “b” dello zoccolo è proprio il termina-le di base. I LED saranno accesi quando P1 si trova

Il generatore di rumore audio risulta particolarmen-te utile per la messa a punto degli impianti audio.Il circuito produce sia rumore bianco che rumorerosa. T1 svolge la funzione di un diodo zener delvalore di circa 7-8V. La corrente di rumore zenerproveniente da T1 arriva alla base di T2 producen-do circa 150mV di rumore bianco ad ampio spet-tro. Per produrre il rumore rosa è necessario un fil-tro con attenuazione di 3dB per ottava all’aumen-tare della frequenza. Tale filtro è costituito dallarete R5-R7 C4-C6. Il segnale viene ripristinato gra-zie allo stadio amplificatore costituito da T3.

in uno dei due punti di fine corsa e spenti nell’al-tro. Qualsiasi altro comportamento dei led indicaun collegamento errato per cui occorre far scorre-re il transistore nello zoccolo fino ad ottenere ilcomportamento descritto. Se nessuna delle com-binazioni fornisce la giusta indicazione, significache il transistore è guasto o il componente non èun transistore. Dopo aver individuato la base,

dovranno essere determinate le posizioni del-l’emettitore e del collettore. La corrente di base èregolata da P1 quindi un movimento di quest’ulti-mo provoca una variazione di intensità luminosanei LED. Regolare i LED su una intensità media,quindi scambiare i due terminali di collettore eemettitore: se i LED brillano più forte allora i colle-gamenti “c” ed “e” sono ora giusti.


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Figura 27: Schema del generatore di rumore audio

Il circuito proposto è in grado di rilevare la pre-senza di vapore quando questo supera una certasoglia di densità.Viene utilizzato un amplificatore a due transistorila cui sensibilità è talmente elevata che l’allarmescatta quando la resistenza tra gli elettrodi è diben 10 MOhm. La sensibilità può comunqueessere regolata inserendo un trimmer da 1MOhmin parallelo a C1.La presenza di C1 permette di sopprimere il ron-zio di rete residuo inevitabilmente presente. R1protegge il circuito dall’eventuale corto circuitoagli elettrodi. Figura 28: Lo schema elettrico del detector di vapore

Il circuito presentato è un rivelatore di gas in gradodi avvisarvi in caso di una minima perdita di gas.L’unità è completa di avvisatore acustico che con-sente di prevenire il pericolo in tempo utile.Il regolatore integrato IC1 fornisce in uscita unatensione stabilizzata di 5V che va ad alimentare ilsensore RT sui pin 2 e 5.Il potenziometro P1 è collegato in serie con il sen-sore di gas per formare un partitore di tensione, ilcui funzionamento dipende dalla qualità dell’aria.IC2 viene impiegato come semplice oscillatoretemporizzato attivato dall’SCR.Nel caso si verifichi una perdita di gas l’uscita al pin3 di IC2 fornisce un impulso che va a pilotare IC3,un timer 555 in configurazione astabile che emet-

te un segnale alla frequenza di circa 1,6KHz.Tale segnale raggiunge l’altoparlante tramite il pie-dino 3, il condensatore C3 e la resistenza R4.L’intero circuito viene alimentato a 12Vcc che puòessere ottenuta per mezzo di un alimentatore sta-bilizzato in grado di fornire almeno 500mA comecorrente di uscita.Questo apparecchio fa uso esclusivamente di cir-cuiti allo stato solido, senza relè o campanelli chesarebbero pericolosi per la presenza di contattimeccanici che si aprono e si chiudono provocandomicroscopiche scintille.Il sensore RT funziona sfruttando le proprietà dialcuni semiconduttori di variare la propria resisten-za in presenza di determinate sostanze.

27 GENERATORE DI RUMORE AUDIO

28 DETECTOR DI VAPORE

29 GAS DETECTOR


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Figura 29: Lo schema elettrico del rivelatore di gas

30 MILLIVOLTMETRO ELETTRONICOIl circuito permette di misurare con estrema precisio-ne tensioni fino a 10mV utilizzando un multimetroche abbia almeno 0,1mA di fondo scala in continua.La banda passante è di circa 30KHz per cui questostrumento si presta benissimo per misure in bassafrequenza. Viene impiegato un amplificatore opera-zionale reazionato con un diodo per il funzionamen-to come rettifificatore privo di soglia. L’offset del-l’operazionale viene regolato mediante P2.L’ingresso fa capo ad una rete di partizione a resisto-ri selezionati a seconda della scala di misura prescel-ta. È indispensabile che questi resistori siano ad altastabilità con tolleranza dell’1% per garantire lanecessaria precisione.

L’alimentazione è ricavata da una pila a 9V che dure-rà molto a lungo visto l’esiguo assorbimento del cir-cuito (circa 0,6mA). La taratura dovrà essere esegui-ta nel seguente modo:

• alimentare il circuito, selezionare un qualsiasi scaladi misura e cortocircuitare l’ingresso. Attenderequalche minuto in modo che tutti i componentiraggiungano la temperatura di regime.

• Regolare P2 in modo da leggere sul multimetrouna valore nullo.

• Rimuovere il cortocircuito in ingresso ed applicareuna tensione nota compresa nella portata di 10V.

• Regolare P1 fino a portare l’indice dello strumentosul valore desiderato.

Se sono stati usati resistori con tolleranza dell’1%,il circuito raggiunge una precisione del 2% sututte le scale.

Figura 30: Millivoltmetro elettronico

31 L/C METEREcco un circuito in grado di misurare induttanze ecapacità utilizzando un comune multimetro ancheanalogico. Ponendo il commutatore S2 in posizio-ne “a” è possibile misurare le induttanze grazie alfatto che la corrente che passa attraverso la bobinaviene interrotta ritmicamente per poter generare la

tensione di autoinduzione. L’alimentazione dellabobina avviene infatti mediante T1 che a sua voltaè alimentato da un segnale ad onda quadra ricava-to da uno dei sei oscillatori.Essendo la corrente di base costante per qualsiasisegnale, si deduce che la tensione autoindotta



Figura 31: Misuratore di capacità ed induttanze

varia linearmente col variare dell’induttanza colle-gata. Cosa analoga avviene per la misura dei con-densatori. Anche in questo caso la scala di letturadelle capacità risulta pressoché lineare. La taraturaavviene regolando i potenziometri dei vari oscilla-

tori in modo da generare le frequenze idonee inaccordo alla tabella 31. Collegare allo strumentouna capacità nota e regolare P2 per ottenere la giu-sta lettura. Occorre fare lo stesso con una induttan-za nota, agendo però su P1 per regolare la lettura.

1 2 3 4 5 6F [HZ] 1M 100K 10K 1K 100 10

L [H] 10µ 100µ 1m 10m 100m 1

C [F] 100p 1n 10n 100n 1µ 10µ

R 3.3K 3.3K 3.3K 3.3K 3.3K 3.3K

P 4.7K 4.7K 4.7K 4.7K 4.7K 4.7K

C 100p 1n 10n 100n 1µ 1µTabella 31: Componenti dei sei stadi oscillatori

32 TESTER ACUSTICO DI CONTINUITÀ

Il circuito proposto permette di rilevare la continui-tà tra due punti di misura avvisando mediante unsegnale acustico ed un segnale ottico. Il sistema èbasato su un amplificatore operazionale collegatocome amplificatore differenziale e da un 4093 con-tenente quattro porte NAND a trigger di Schimtt.Una delle porte è montata come oscillatore cheeccita un cicalino piezoelettrico, le altre tre vengo-no collegate in parallelo e pilotano il LED1 disegnalazione per avere anche una informazioneottica. Il LED2 segnala la presenza di alimentazioneper lo strumento. Per la taratura è necessario colle-

gare i terminali di prova ad un resistore da 1 Ohmquindi regolare P1 fino a far suonare il cicalino edaccendere debolmente il LED1 (che deve essere ilpiù vicino possibile allo spegnimento). Scollegandoora il resistore di prova e cortocircuitando i puntalidi misura il cicalino deve suonare ed il LED deveaccendersi. Ovviamente con i puntali non collegatitra loro il LED dovrà risultare spento ed il cicalinomuto. Con questa operazione di taratura, lo stru-mento segnala la continuità se tra i puntali vi è unaresistenza inferiore ad 1 Ohm. Il potenziometro P2permette la regolazione del volume del cicalino.

Figura 32: Tester acustico di continuità


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Qualora si disponga di un una calcolatrice concostante automatica (ovvero la cifra sul display siincrementa automaticamente di uno premendo sultasto “=”) è possibile trasformarla in un semplice cro-nometro utilizzando il circuito di figura 33.Il circuito è un multivibratore astabile realizzato conun timer 555 la cui frequenza va regolata tramite iltrimmer ad 1Hz (la taratura dovrà essere eseguita conun cronometro campione). Il segnale di pilotaggio dacollegare ai capi del tasto “=” della calcolatrice, vienedisaccoppiato dall’oscillatore per mezzo di un fotoac-coppiatore ottico. La tensione di alimentazione puòessere prelevata direttamente dalla calcolatrice aven-do cura di rispettare la corretta polarità.

33 CALCOLATRICE CONTASECONDI

Figura 33: Con questo circuito è possibile trasformare una calcolatricein un cronometro

Figura 34: Detector di linee elettriche

34 DETECTOR DI LINEE ELETTRICHE

catori ad elevato guadagno con maggiore sensibilitàper le frequenze più basse, grazie ai circuiti di contro-reazione selettivi. In presenza di 50Hz l’uscita delsecondo amplificatore emette onde quadre a questafrequenza che provocano l’accensione del LED indica-tore. La qualità del sensore a 50Hz è essenziale per lariuscita di questo circuito. La migliore soluzione è uti-lizzare un captatore telefonico a ventosa.

Il circuito risulta utile per rilevare le linee di rete incas-sate nei muri fino ad una profondità di alcuni centi-metri, del tutto sufficiente a praticare un foro per fis-sare od agganciare qualsiasi cosa. Il principio si basasulla rilevazione dei 50Hz della linea elettrica per cui lostrumento sarà in grado di rilevare solo cavi sotto ten-sione. Il circuito è costituito da un operazionale qua-druplo in cui due sezioni sono montate come amplifi-

35 PROVATENSIONI AUTOMATICO C.C/C.AUn utile strumento per misurare indicativamente latensione di uscita di un trasformatore, o la tensione diuna presa di rete o una qualsiasi altra tensione conti-nua. Il circuito è costituito da sette sezioni identicheconnesse in serie ciascuna costituita da una resistenza,un condensatore, un diac ed una coppia di LED.Per capirne il funzionamento, si suppone di dover pro-vare una tensione alternata di 60V: il condensatore C7si carica tramite la lampadina L1 e la resistenza R7.

Quando la tensione ai capi di C7 raggiunge i 35V, siverifica l’innesco del DIAC D7. I LED 13 e 14 si accen-dono quando C7 si scarica nel diac. La prima sezionedel circuito costituisce un circuito di conduzione attra-verso il quale si carica C6 attraverso L1 e R6.Nella seconda sezione del circuito avviene quindi unfenomeno analogo a quanto già descritto. A secondadel valore della tensione di ingresso, verranno coinvol-te più sezioni del circuito.


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36 VU-METER A 10 LED

Figura 36: VU-meter a 10 LED

Il circuito impiega una coppia di TFK257 e 267preceduti da un circuito rettificatore pressochéperfetto. Con i valori indicati nello schema,quando P1 è a metà corsa, si è certi che la misu-

ra di ±1dB corrisponde a 775mV.La precisione è sempre ben conservata grazieall’affidabilità dei TFK. L’alimentazione è dualedi valore ±15V.

Il circuito permette la conversione AD di unsegnale in corrente continua applicato all’ingres-so del circuito e la sua visualizzazione su undisplay LCD passivo a 3 cifre e mezzo. Il circuitoimpiega un integrato ICL7126, la versione a

basso consumo del fratello ICL7106. La tensionedi alimentazione è duale di 6,2V e la conversio-ne AD è operata direttamente dall’ICL7126.Il potenziometro P1 consente la taratura dellozero di visualizzazione.

37 VISUALIZZATORE LCD

Figura 35: Provatensioni Automatico CC/CA


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Figura 37: Visualizzatore LCD

38 SIMULATORE DI INDUTTANZAIl circuito proposto permette di simulare il compor-tamento di una induttanza. Quando una bobinaviene attraversata da una corrente da una certa fre-quenza, la tensione ai suo capi aumenta con l’au-mentare della frequenza così come avviene nel cir-cuito di figura. L’induttanza equivalente viene ricava-ta dalla formula L=R1xR2xC ed il fattore di merito Qdipende dal rapporto tra R1 ed R2. Attenzione peròche i due rami di reazione possono rendere instabileil circuito alle alte frequenza, in questo caso saràdunque opportuno scegliere R1 molto minore di R2. Figura 38: Simulatore di induttanza

Pur non essendo in grado di misurare la velocità, ilcircuito può rilevare la presenza di un flusso d’ariasenza avvalersi di parti meccaniche in movimento.L’operazionale è montato come comparatore checambia il suo stato di uscita quando la tensioneall'ingresso non invertente differisce da quella all'in-gresso invertente assunta come riferimento. Il senso-re impiegato è D2 un LM335 che, se investito dacorrente d’aria, sbilancia il partitore resistivo costitui-to da R2 ed R3 provocando uno sbilanciamento agliingressi dell'operazionale provocando la commuta-zione dell'uscita. Il trimmer P1 consente di regolarela sensibilità del circuito. Il sensore di riferimento D1dovrà essere posto piuttosto distante da D2 in mododa non essere influenzato dalla corrente d'aria caldada rilevare.

39 RIVELATORE DI CORRENTE D’ARIA

Figura 39: Rivelatore di corrente d’aria



Figura 41: Mini induttanzimetro

Figura 40: Traccia caratteristiche

41 MINI INDUTTANZIMETROUn circuito utile per misurare le induttanzemediante un multimetro digitale il quale darà lalettura direttamente in µH sulla scala dei Volt incontinua. Il principio di funzionamento è basatosul fatto che la larghezza degli impulsi generatidal 74HC132 è direttamente proporzionale all’in-duttanza del componente sotto misura. La resi-stenza dell’induttore influisce negativamente sullalinearità della lettura che comunque rimane eccel-lente fino a circa 300mV (300µH).L’alimentazione deve essere stabilizzata per cuiviene impiegato un regolatore 7805 per generareuna tensione di 5V stabili a partire dai 9V forniti amonte da una comune batteria. Il 74CH132 con-tiene quattro porte NAND a trigger di Schmitt.La prima porta genera l’onda quadra, la secondaè uno stadio di isolamento mentre la terza e laquarta producono la tensione richiesta e la invia-no all’uscita. Nella realizzazione si deve far atten-zione a mantenere i conduttori di collegamento

dell’induttore più corti possibile: in questo modola minima induttanza misurabile può scenderefino a 4 µH.Per la taratura si dovrà collegare un induttore da220µH quindi regolare il trimmer P1 fino ad otte-nere una tensione di uscita di 200mV.

Un circuito in grado di visualizzare sullo schermo diun oscilloscopio le caratteristiche tensione correntedei transistori. Le curve visualizzate sono quelledella corrente di collettore Ic in funzione della ten-sione collettore-emettitore al variare della correntedi base. Il circuito si alimenta con una tensione di6V e i suoi tre terminali di uscita vengono collegatiagli ingressi X, Y e massa di un oscilloscopio.Il multivibratore astabile costituito da T1 e T2genera un segnale di frequenza pari a 1KHz il qualeviene derivato ed inviato all’asse Y. All’asse X vieneinvece inviato un segnale a gradini generato dallarestante parte del circuito. Con i valori indicati sihanno cinque gradini ad ognuno dei quali corri-sponderà una diversa curva.

42 PROVA QUARZIUn circuito che permette la prova immediata diquarzi di frequenza compresa tra 1,5MHz e 30MHz.Il transistor T1 è montato come oscillatore entroun’ampia gamma di frequenza purchè venga utiliz-zato un vero transistor HF piuttosto che uno di tipouniversale che, pur potendo lavorare a frequenzeelevate, presenterebbe resistenze interne non accet-tabili per questo impiego. In presenza di un quarzoin buono stato, all’emettitore di T1 sono disponibilisegnali di ampiezza relativamente elevata che ven-gono poi rettificati da D1 e D2 e vanno a caricare ilcondensatore C4 il quale sblocca T2 facendo illumi-nare il LED. L’alimentazione è affidata ad una comu-ne batteria alcalina da 9V collegata al circuito

mediante un pulsante, per i pochi secondi dellaprova. Con un utilizzo normale la durata utile dellabatteria sarà superiore ad un anno.

Figura 42: Prova quarzi

40 TRACCIA CARATTERISTICHE


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Figura 43: Generatore di rumore rosa

43 GENERATORE DI RUMORE ROSAIl rumore rosa è un segnale presente solo una partedella banda audio e viene utilizzato per effettuarecorrezioni acustiche e tarature di sistemi audio. Il cir-cuito è in grado di generare autonomamente unsegnale avente lo spettro tipico del rumore rosa.Il rumore viene generato da un transistore NPN uti-lizzato come diodo zener. La tensione di scarica è dicirca 5V, il resistore R1 limita la corrente inversa edevita la distruzione del transistor. Il primo amplificato-re eleva linearmente il livello del segnale, mentre unarete RC passiva forma un filtro passa-basso che elimi-na le frequenze più elevate. Tale filtro ha una penden-za di 3dB per ottava e conferisce al segnale di uscitale tipiche caratteristiche del rumore rosa.

44 LOW SWEEP

Figura 44: Circuito low-sweep

Per poter visualizzare su un oscilloscopio segnaliparticolarmente lenti è necessario rallentare latraccia al di sotto dei 500ms/div limite classicodegli oscilloscopi consumer. Per fare questo ènecessario alimentare un con segnale a dente disega di frequenza opportuna, l’ingresso EXT nor-malmente presente su tutti gli oscilloscopi. Il cir-cuito proposto permette una scansione variabileda 50ms/div ed 1s/div. Il circuito è un generato-re di segnale a dente di sega la cui durata è rego-labile mediante P1 tra 0,5s e 10s. Tenedo P1regolato per la massima velocità, il trimmer P2andrà regolato in modo che la traccia occupitutte le divisioni orizzontali dello schermo (nor-malmente sono 10). Questo accorgimento per-mette di utilizzare il circuito anche con oscillosco-pi aventi diverse sensibilità di ingresso.

45 SENSORE ANTI-PIOGGIAQuesto circuito aziona un allarme acustico qualorail sensore sia investito da pioggia anche di scarsaintensità. Il circuito comprende uno stadio oscilla-tore a porte NAND che aziona un cicalino.L’oscillatore viene alimentato attraverso T1 il qualea sua volta è comandato dal sensore vero e proprio(S1 nello schema). Il sensore, realizzato direttamen-te su basetta ramata, offre una alta resistenza inassenza di pioggia, mentre la resistenza scende finoa qualche Ohm nel caso in cui il sensore sia investi-to da pioggia.A sensore asciutto T1 è interdetto quindi gli stadisuccessivi non sono alimentati ed il cicalino risultamuto. Con il sensore bagnato T1 è in saturazione eporta la tensione di alimentazione anche agli stadisuccessivi provocando l’azionamento dell’allarmeacustico. La rete composta da C2 ed R3 consentedi far cessare l’allarme acustico dopo circa 15

Figura 45: Sensore antipioggia

secondi dalla sua attivazione. I consumi sono esigui(praticamente zero con sensore asciutto e circa20mA con allarme in funzione) pertanto il circuitopuò essere alimentato con una batteria a 9V senzaparticolari problemi.


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46 SENSORE DI OSSIDO DI CARBONIO

Il circuito impiega un pirosensore della serie FigaroTGS812 appositamente concepito per la rilevazionedi ossido di carbonio. Questo tipo di pirosensore variala propria resistenza a seconda della concentrazione digas presente nell’ambiente. Il circuito attivo di con-trollo è affidato all’amplificatore operazionale monta-to come comparatore. La soglia di intervento è rego-lata da P2, mentre il trimmer P1 livella eventuali tolle-ranze tra sensore e sensore. Affinché il circuito funzio-ni correttamente, è necessario che il pirosensore rag-giunga la temperatura di esercizio mediante l’elemen-to riscaldante al suo interno. Per questo motivo ènecessario effettuare una prima taratura dopo circa 30minuti dall’accensione, quindi una seconda taraturadopo 24 ore di funzionamento.Il circuito viene alimentato a 12V ed è predisposto per

il pilotaggio di una elettrovalvola od un relè esterni.Non appena alimentato, potrebbe scattare immedia-tamente l’allarme il che è del tutto normale.Attendere alcuni minuti quindi regolare P1 in mododa leggere circa 1,8V tra il pin 5 del sensore e lamassa. Regolare P2 fino a far cessare l’allarme, quindiritarare il trimmer fino a leggere 2,5V tra massa e cur-sore. Dopo circa mezz’ora regolare P2 in modo dadeterminare la soglia di intervento a vostro giudiziopiù sicura (una prova potrebbe essere quella di fuma-re vicino al sensore o avvicinare un accendino da cuiesca gas). Ripetere l’operazione di taratura dopo altre24 ore di funzionamento. Usando un sensore per ilsolo CO, dovrà essere posto ad altezza uomo, mentreper il liquigas domestico il sensore dovrà essere postoa 30cm da terra o a 1,2m per il sensore di metano.

Figura 46: Sensore di ossido di carbinio

47 VOLTMETRO DIGITALE A LCD

Figura 47: Voltmetro digitale LCD

Ecco un’altra applicazione del circuito integratoICL7126: un voltmetro digitale con lettura su LCD.

Lo schema è estremamente semplice ed impiegapochissimi componenti oltre all’ICL7126 ed il display.



Il transistore T1 pilota il solo punto decimale per cuipuò essere omesso qualora non sia necessario nellavisualizzazione. C1 ed R4 determinano la frequenzadell’oscillatore interno dell’integrato: con i valoriimpiegati essa risulta pari a circa 48KHz cui corrispon-de una velocità di misura di tre letture al secondo.Durante la fase di azzeramento automatico, C4 vienecaricato ad una tensione tale da compensare tutti glioffset interni al circuito; nella stessa fase la tensione aicapi di C2 raggiunge un valore pari a quella del rife-rimento interno. Il 7126 possiede infatti una sorgen-te di tensione ad alta stabilità e bassa deriva termicache consente di disporre di una tensione di 2,8V fra ipin 1 e 32. La tensione di riferimento vera e propriaviene prelevata dal polo centrale del trimmer P1 edapplicata al pin 36. La tensione su quest’ultimo puòvariare da un minimo di 100mV fino ad 1V e la cor-

rispondente lettura massima risulta esattamente ildoppio di questa tensione. La tensione di misuraviene portata ai pin di ingresso attraverso il partitoreresistivo costituito da R7 ed R8: dimensionandoopportunamente questi due componenti si possonoraggiungere valori di ingresso fino anche a 200V. C3è il componente chiave di tutto il circuito: nella fasedi integrazione viene caricato attraverso R5 da unacorrente direttamente proporzionale alla tensione diingresso, mentre nella fase di lettura viene scaricatoda una sorgente di corrente costante. Il tempo di sca-rica risulta in questo modo proporzionale al valoredella tensione di ingresso. Un contatore interno prov-vede alla misura di questo tempo visualizzando ilrisultato sul display. La taratura avviene applicandouna tensione nota e regolando P1 fino a leggere ilgiusto valore sul display.

48 RILEVATORE DI CAMPOUno strumento sensibilissimo in grado di rilevaretensioni e segnali estremamente piccoli. Basta unpugno di elettroni liberi, come quelli che produconoun campo elettrostatico, ed il LED lampeggia. Idealeper applicazioni didattiche, si presta molto beneanche per l’individuazione di cavi percorsi da corren-te o come sensore di prossimità.L’elemento sensibile è una spira di filo di rame smal-tato da 1mm del diametro di circa 15mm lasciataaperta ad un estremo, ma è possibile utilizzare ancheun puntale da tester, una placchetta ricavata da unritaglio di laminato per circuiti stampati o semplice-mente un pezzo di filo. La debole tensione ottenutadalla spira viene applicata all’ingresso del 4017 (uncontatore digitale) il quale gestisce l’accensione del

led con una frequenza pari a un decimo della fre-quenza del segnale captato. L’alimentazione puòessere ricavata da una batteria alcalina a 9V.

Figura 48: Schema del rivelatore di campo

49 TESTER DI CONTINUITÀUno strumento di misura semplice, ma indispensabilesia in laboratorio che sul campo per controllare la pre-senza di cortocircuiti. La massima tensione riscontrabi-le sui terminali di prova è di circa 6V e la corrente dicortocircuito è di circa 6mA quindi il circuito può esse-re usato in sicurezza anche su circuiti contenenti semi-conduttori piuttosto delicati. Lo strumento segnala uncortocircuito emettendo un segnale sonoro se tra ipuntali di misura si misura una resistenza inferiore alcentinaio di ohm. Il principio di funzionamento è sem-plice: l’amplificatore operazionale funziona come com-paratore per cui quando la tensione al pin 3 superaquella fissata al pin 2, l’uscita è a livello alto, quindi T1è in conduzione ed il cicalino emette un suono.P1 deve essere impostato in modo che al pin 2 del-l’operazionale si misuri una tensione leggermente infe-riore alla metà della tensione di alimentazione. Conuna attenta regolazione di P1 il circuito può essere pre-disposto in modo da ignorare resistenze maggiori di 5-

Figura 49: Tester di continuità

10 Ohm, tuttavia è possibile aumentarne ancora lasensibilità riducendo i valori di R3 ed R4. Aumentandotroppo la sensibilità si rischia però di provocare falsiallarmi. Per la taratura si consiglia di usare una resisten-za da 10 Ohm tra i puntali di prova e regolare P1 fin-tanto che il cicalino non entra in funzione.


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Questo circuito permette la connessione di appara-ti con uscita video in bassa frequenza alla presaantenna di un qualsiasi televisore. Il modulatore èun oscillatore nella banda VHF/UHF modulato dalsegnale video prelevato dalla sorgente.L’oscillatore al quarzo impiega un transistore peralta frequenza (T1) che genera l’onda portante. Ilgeneratore di armoniche è formato dai diodi D1 eD2 collegati in antiparallelo che, commutandomolto velocemente in sincronismo con il segnale a27MHz, generano forti armoniche che si estendo-no fino alla banda del GHz. P1 determina la pro-fondità di modulazione, mentre P2 regola la pola-rizzazione dell’oscillatore.L’alimentazione del circuito è non stabilizzata e puòvariare tra gli 8V fino a 30V o direttamente da 5Vstabilizzati (in questo caso non è necessario l’impie-go del 7805). L1 ed L2 si ottengono avvolgendo 3spire e mezza di filo di rame smaltato del diametrodi 0,2mm su una perlina di ferrite da 3,5mm. L4 èinvece costituita da un’unica spira di filo di rame da0,8mm avvolta in aria con un diametro di 8mm. L3è facilmente reperibile in commercio.Per la taratura seguire i seguenti passi: regolare iltelevisore al massimo contrasto e massima lumino-

50 MODULATORE VHF/UHF

51 CIMICE FM

sità; applicare un segnale video all’ingresso del cir-cuito e collegarne l’uscita all’antenna del TV.Ruotare P2 in posizione centrale e P1 completa-mente in modo che risulti alla minima resistenza.Sintonizzare la TV su una frequenza fino a far scom-parire la “neve” oppure finchè lo schermo nondiviene completamente nero.Ruotare P1 finchè l’immagine non sarà visibile nellaTV quindi agire su P2 fino ad ottenere il migliorrisultato possibile.

Il circuito funziona come una piccola radiospiache trasmette nella banda tra 88MHz e 108MHz.I segnali del microfono vengono amplificati da T1mentre T2 funziona come oscillatore con base amassa di frequenza determinata da C5 ed L1.L’oscillazione di T2 viene modulata in frequenzadal segnale amplificato proveniente da T1.

Il microfono è di tipo piezoelettrico ed L1 èottenuta avvolgendo 5 spire di filo di ramesmaltato del diametro di 0,9mm.L’antenna è costituita da uno spezzone di filoisolato di lunghezza 13cm.La frequenza di trasmissione viene selezionatamediante C5.

Figura 50: Modulatore VHF/UHF

Ricevitore per telecomandovia reteTrasmettitore per telecomandovia reteWattmetro AFRadio didattica in OMMini ricevitore per OCAmplificatore UHFMicroTX 94/112 MHz

Modulatore VHF/UHFCimice FMMicrotrasmettitore morseper OCTelecomando Monocanale adInfrarossi (ricevitore)Telecomando Monocanale adInfrarossi (trasmettitore)Ricevitore audio ad InfrarossiTrasmettitore audio adInfrarossi

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Figura 52: Schema elettrico del trasmettitore Morse


Basta un pulsante ed una antenna e con il circuito difigura 52 si è pronti a trasmettere in codice Morse suuna qualsiasi banda amatoriale. Il circuito è un oscilla-tore basato sul transistor T1 e sul quarzo. Il compen-satore in serie al quarzo ne modifica leggermente lafrequenza di risonanza consentendo di spaziare entroun arco di 5KHz rispetto alla frequenza indicata sulquarzo. L1 deve essere realizzata con filo di ramesmaltato da 0,5mm avvolto su un supporto cilindricoin plastica di 6-8mm dotato di nucleo regolabile inferrite. Il numero di spire varia a seconda della fre-quenza desiderata; con quarzo da 7MHz (banda dei40m) occorrono 30 spire, per i 14MHz (banda dei20m) 20 spire riducendo C2 a 100pF. Per i 21 e28MHz (banda dei 15 e 2 m) occorreranno 15 spireriducendo C2 a 33pF. La tensione di alimentazionepuò variare da 12V a 15 V in continua. Per la taraturaoccorre collegare al posto dell’antenna una lampadi-na da 6V 100mA, quindi alimentare il circuito, preme-

re il pulsante e regolare il nucleo della bobina fino aricevere il massimo segnale con un comune ricevitoresulla banda scelta. Una volta ottenuta la massima usci-ta, rimuovere la lampadina e collegare la giusta anten-na. Ricordiamo che l’uso di questo trasmettitore sullebande decametriche riservate ai radioamatori, èsubordinato al possesso di regolare licenza.

Radiantistica e telecomandi

52 MICROTRASMETTITORE MORSE PER OC

Figura 51: Cimice FM

53 TELECOMANDO MONOCANALE AD INFRAROSSI (RICEVITORE)

Figura 53: Ricevitore per telecomando monocanale ad infrarossi

Figura 54: Trasmettitore per telecomando monocanale ad infrarossi

54 TELECOMANDO MONOCANALE AD INFRAROSSI (TRASMETTITORE)


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55 RICEVITORE AUDIO AD INFRAROSSI

Figura 55: Ricevitore audio ad infrarossi

Questo circuito è in grado di ricevere i segnali adinfrarossi inviati dal relativo trasmettitore (v. cir-cuito n.56) e trasferirli ad un altoparlante.L’alimentazione è a 9V stabilizzati successivamen-te a 5V da un regolatore integrato 7805. L’uscita

può essere connessa direttamente ad un altopar-lante o ad un auricolare. La frequenza centrale diricezione è di 95KHz variabile di ±50KHz mentrela banda audio del segnale utile è di 15KHz. Ilconsumo di corrente è di 50mA.

Il circuito genera un fascio di luce infrarossa con unafrequenza regolabile nell’intorno dei 50Hz che dovràcoincidere con quella su cui è sintonizzato il ricevito-re (v. circuito n.53).Il circuito rimane disalimentato finchè non viene pre-muto il pulsante, in questo modo si riducono drasti-camente i consumi rendendo possibile l’alimentazio-ne con una comune batteria a 9V. La frequenza è

generata dal timer 555 in configurazione astabile edè regolabile mediante il trimmer P1. I LED infrarossi(recuperabili anche da un vecchio telecomando TV)sono alimentati attraverso il transistore T1. La taratu-ra è piuttosto semplice: basta impostare P1 a metàcorsa, quindi agire sul ricevitore fintanto che allapressione del pulsante sul trasmettitore non vieneattivata l’uscita dal lato ricevitore.

Il circuito è un commutatore a triac che si attiva ognivolta che viene investito da una luce infrarossa. La fre-quenza di attivazione e la sensibilità possono essereregolate tramite dei potenziometri presenti sulla sche-

da. L’indicazione di condizione attiva si ottiene permezzo del LED rosso LED1. Il massimo carico collega-bile è di 600W alla tensione di 220Vac. Per la taraturasi veda il progetto n°54 relativo al trasmettitore.


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Figura 57: Ricevitore per telecomando via rete

Figura 56: Trasmettitore audio ad infrarossi

56 TRASMETTITORE AUDIO AD INFRAROSSI

Con il circuito proposto, in coppia con il prece-dente ricevitore (v. circuito n.55) è possibile tra-sferire un segnale audio modulando una sorgentedi luce ad infrarossi. La frequenza della portante èdi 95KHz con una deviazione di ±50KHz con unconsumo medio di 180mA (anche se i diodi LED

infrarossi assorbono picchi di 500mA).Per garantire il corretto funzionamento della cop-pia trasmettitore ricevitore, è necessario che tra idue dispositivi non vi siano interposti ostacoli cheimpediscano il passaggio del segnale luminosoinfrarosso.

Il ricevitore del telecomando via rete agisce come uninterruttore remoto in grado di collegare un caricoalla tensione di rete quando riceve un segnale di fre-quenza adeguata. La tensione di rete viene ridotta daR2 e C1, raddrizzata da D1 e stabilizzata a 5V daldiodo zener. R1 e C6 prelevano dalla rete l’eventualesegnale a 90KHz emesso dal trasmettitore. Il ricono-scimento del segnale avviene grazie al circuito inte-grato LM567, un decodificatore la cui uscita (pin 8)va a livello basso quando la frequenza del segnalericevuto coincide con quella generata dal suo oscilla-tore interno (determinata da R3 e C3). Il carico viene

pilotato mediante un triac e la potenza gestibile va daun minimo di 40W ad un massimo di 200W senzadissipatore o 600W con il triac fissato sul dissipatore.Per la messa a punto del sistema trasmettitore/ricevi-tore è necessario collegare al ricevitore una lampadada almeno 40W quindi connettere trasmettitore ericevitore alla stessa presa di alimentazione. Una voltaazionato l’interruttore il segnale di uscita si sovrappo-ne alla tensione di rete. Per far accendere la lampadasi deve agire sul potenziometro del trasmettitore fin-chè si illumina il LED sul ricevitore. Poichè i dispositi-vi sono molto vicini tra loro è possibile che il LED

57 RICEVITORE PER TELECOMANDO VIA RETE


Radiantistica e telecomandi

58 TRASMETTITORE PER TELECOMANDO VIA RETE

In questo schema possono essere distinti tre blocchifunzionali: l’alimentatore, l’oscillatore ed il sistema dicollegamento alla rete elettrica. Grazie al suo bassoconsumo, il circuito può essere alimentato direttamen-te dalla rete senza l’ausilio di trasformatori. Il circuito dialimentazione è costituito dai condensatori C1 e C2,dalla resistenza R2 e dai diodi D1 e D2. La tensione di

rete viene ridotta, raddrizzata e stabilizzata a 12V peralimentare l’oscillatore costituito dal timer 555 in con-figurazione astabile. Il timer genera una frequenzavariabile da 25KHz a 100KHz, in funzione della posizio-ne del cursore del potenziometro P1. Il segnale in usci-ta all’oscillatore viene inviato alla base di T1 quindi tra-smesso alla rete attraverso il collettore dello stesso T1.

Figura 58: Trasmettitore per telecomando di rete

59 WATTMETRO AF

Figura 59: Wattmetro AF

Il wattmetro AF lavora a frequenze di 3-150MHz e lalettura avviene su un amperometro di 0,25mA difondo scala. Il segnale di ingresso viene applicato allaresistenza da 50Ohm (data dal parallelo tra R1 ed R2)quindi raddrizzato dal diodo prima di essere applica-to all’amperometro. Il circuito prevede due portate:una da 0 a 1W e l’altra da 0 a 10W. La selezione dellasensibilità avviene per mezzo di un deviatore cheintroduce o meno un secondo trimmer (P2). Per lataratura è necessario l’impiego di uno strumento

campione agendo prima su P1 per la taratura su unsegnale di potenza inferiore al Watt e successivamen-te su P2 per segnali inferiori alla decina di Watt.

60 RADIO DIDATTICA IN OM

Figura 60: Radio didattica in OM

rimanga acceso in corrispondenza di un intervallomolto ampio della corsa del potenziometro.Ripetendo le stesse operazioni con i dispositivi colle-gati a due prese diverse e sufficientemente distanti

tra loro, il margine di regolazione del potenziometrodurante il quale il ricevitore rimane attivato, si riduce.Per ottenere una regolazione ottimale, occorre ripe-tere l’operazione alla massima distanza possibile.


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Il circuito è un semplicissimo ricevitore in onde cortein grado di coprire una gamma di frequenze di alcu-ne centinaia di KHz nei dintorni della frequenza sta-bilita dalle bobine L1 ed L2. Viene impiegato undiodo Varicap in parallelo ad L1 per formare un cir-cuito risonante accordato su una frequenza regola-bile mediante P1. Gli avvolgimenti L1 ed L2 vannoeseguiti sullo stesso supporto del diametro esternodi 10-12mm con del filo di rame smaltato del diame-tro da 0,3mm. A seconda del numero di spire è pos-sibile scegliere lo spettro di frequenze su cui sintoniz-zare il ricevitore: per la banda dei 5MHz L1 dovràessere costituita da 24 spire con presa alla decimaspira a partire dal terminale collegato a C2, mentreper L2 si avvolgeranno sullo stesso supporto sopraL1, 12 spire. Per i 7MHz serviranno 15 spire per L1

con presa centrale alla sesta, e per L2 saranno suffi-cienti 7 spire avvolte sopra L1.

61 MINI RICEVITORE PER OC

Figura 61: Mini ricevitore per Onde Corte

Figura 62: Amplificatore UHF

62 AMPLIFICATORE UHFUn circuito in grado di amplificare un segnale inbanda UHF. Il circuito è costituito da un unicointegrato che non richiede alcuna taratura masolo una grande attenzione nel suo cablaggio.Il segnale di ingresso viene inviato al terminale 1per un’amplificazione non invertente, mentre ilresistore da 75 Ohm stabilisce l’impedenzacaratteristica. Attraverso l’ingresso invertente, chiuso anch’es-so verso massa da un resistore da 75Ohm, vieneregolato l’offset per mezzo del trimmer da 22K edel resistore da 33K.

Questo circuito è un trasmettitore sulla banda 94-112MHz quindi il segnale trasmesso può essere rice-vuto da un normale ricevitore FM. Il microfono deveessere ad elettrete a due terminali. Il segnale delmicrofono giunge alla base di T1 che lo amplificaopportunamente. T2 lavora invece come oscillatoreche verrà modulato in frequenza dal segnale audioin ingresso. L’antenna è formata da uno spezzone ditrecciola isolata lungo 50cm. Per la taratura occorrealimentare la scheda con una batteria a 9V quindiruotare il compensatore C8 fino a captare il segna-le trasmesso mediante un normale ricevitore radioFM sintonizzato su una frequenza libera.

63 MICROTX 94/112MHZ

Figura 63: MICROTX 94/112MHz

Un semplice ricevitore in onde medie con una poten-za resa di circa 0,5W su un altoparlante da 8 Ohm. Labobina L1 è costituita da 80 spire di filo di rame smal-tato da 0,2mm avvolte serrate su un cilindretto inPVC del diametro di 5 cm. La prima presa è ricavataalla 40-esima spira mentre le altre prese sono ricava-te ogni 10 spire. Al fine di assicurare un buon funzio-

namento del circuito è necessario adottare comeantenna un conduttore molto lungo (o il telaiometallico di una finestra) e contemporaneamenteassicurare il collegamento a terra attraverso un rubi-netto o un conduttore interrato. Utilizzando un auri-colare piezoelettrico è possibile eliminare gli opera-zionali quindi anche la batteria di alimentazione.


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Nella realizzazione di questo circuito si deve porrela massima attenzione in quanto molti componen-ti sono sottoposti direttamente alla tensione direte. La tensione pulsante fornita dai diodi rettifica-tori ha un valore di picco di 310V. Questa tensioneviene applicata al drain del MOSFET di potenza T1tramite una resistenza limitatrice R9. Un circuito dicontrollo garantisce che il MOSFET possa condurresoltanto durante i brevi intervalli immediatamenteprecedenti e susseguenti il passaggio per lo zerodell’onda di tensione di rete. Durante questi inter-valli il valore istantaneo della tensione continua

pulsante non supera i 5V e viene caricato il conden-satore di livellamento C2 che successivamente for-nisce la corrente di uscita. Il carico non potrà assor-bire più di 110mA. Prima di applicare per la primavolta la tensione di rete, regolare P1 al centro dellasua corsa e ruotare P2 in modo che il suo cursore sitrovi al potenziale di massa. Collegare quindi la retee controllare la tensione di funzionamento del cir-cuito. Collegare un voltmetro all’uscita e regolareP2 fino a quando l’indice dello strumento iniziaappena a deviare. Regolare infine P1 fino ad otte-nere sullo strumento una lettura di 4,8/5V.

Un praticissimo alimentatore da laboratorio in gradodi fornire una tensione regolabile da 0 a 25V ed unacorrente anch’essa regolabile da 35mA a 1,5A.

L’alimentatore utilizza un regolatore integrato L200e con i componenti indicati si può coprire unagamma ti tensioni fino a 25V con 30V in ingresso. La

Figura 64: Alimentatore senza trasformatore

Convertitore a doppia pompadi caricheConvertitore con 555Alimentatore a controllodigitaleGeneratore di correntecostanteCaricabatterie a 12VCaricabatterie conspegnimento automaticoAlimentatore variabile conLM317T

Alimentatore di rete senzatrasformatoreAlimentatore da laboratorio0-25VAuto SupplyAlimentatore senzatrasformatoreRicarica in autoAdattatore di tensione per autoSolar PowerConvertitore adisaccoppiamento

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65 ALIMENTATORE DA LABORATORIO 0-25V

64 ALIMENTATORE DI RETE SENZA TRASFORMATORE


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entatori e caricabatterie

Figura 65: Alimentatore da laboratorio 0-25V

Il circuito proposto permette di ottenere una tensio-ne continua variabile da 5V a 9V a partire dai 12Vricavati dalla batteria dell’auto.Questo alimentatore è in grado di erogare fino ad1A. I diodi D1 e D2 svolgono una funzione di prote-zione ed in particolare D1 evita che la corrente cir-

coli in senso inverso mentre D2 assorbe eventualipicchi negativi di disturbo e protegge il circuito daeventuali inversioni di polarità. È consigliato collega-re il regolatore integrato 7805 ad una aletta di raf-freddamento per facilitare la dissipazione del caloredovuto alla caduta di tensione tra ingresso e uscita.

66 AUTO SUPPLY

Figura 66: Auto Supply

67 ALIMENTATORE SENZA TRASFORMATORE

tensione di uscita viene regolata mediante il poten-ziometro P1 mentre P2 consente la regolazione dellamassima corrente di uscita. Si consiglia di ancorare ilregolatore L200 ad una aletta di raffreddamentosenza necessariamente impiegare un kit di isolamen-

to visto che la parte metallica del regolatore è colle-gata alla massa. All’ingresso IN dovrà essere applica-ta la tensione di uscita di un trasformatore opportu-namente raddrizzata mediante un ponte a diodi e fil-trata con un condensatore di elevata capacità.

Figura 67: Alimentatore senza trasformatore


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Con questo circuito potrete disporre in auto dialcune tensioni standard di alimentazione ed inparticolare di 3V, 4.5V, 5V, 6V, 9V e 12V.La soluzione circuitale è basata sul classico sche-ma applicativo del regolatore integrato LM317con un accorgimento particolare che consente diproteggere il carico durante la commutazione perla selezione dell'uscita.Nel caso in cui si interrompa il collegamento tra ilcommutatore ed uno dei resistori la tensione diuscita scende al valore minimo (3V).Questa soluzione presenta inoltre un altro vantag-gio: utilizzando un commutatore classico (che

non mette in corto circuito i contatti durante lacommutazione), la tensione di uscita non rag-giunge mai il valore massimo. Durante la fase dicommutazione infatti esiste un brevissimo inter-vallo di tempo in cui il commutatore viene a tro-varsi a metà strada tra due contatti: in questasituazione nessuna delle resistenze R4-R12 risultainserita, il che equivale alla posizione relativaall'uscita a 3V.Si può quindi commutare la tensione con il caricocollegato senza alcun rischio. Il regolatore andràconnesso ad un dissipatore di qualche cm2 aven-do cura di isolare l’integrato dal dissipatore.

Figura 69: Adattatore di tensione per auto

69 ADATTATORE DI TENSIONE PER AUTO

68 RICARICA IN AUTOUn circuito che permette di ricaricare batterieNi-Cd utilizzando la batteria dell’auto. Le batte-rie Ni-Cd devono essere ricaricate con una cor-rente pari ad 1/10 della capacità (espressa in Ah)della batteria da ricaricare.Con questo circuito è possibile caricare batteriefino a 9,6V e la corrente di carica è determinatadai resistori R1-R4. In particolare con R1 la cor-rente di carica vale 10mA, con R2 40mA, con R3100mA e 400mA con R4 pertanto sarà possibilela ricarica di batteria aventi rispettivamentecapacità di 100mAh, 400mAh, 1Ah e 4Ah.È possibile modificare tali valori di resistenze perottenere diversi valori di corrente. In questo casola formula da adottare è la seguente: R=0,6/IDove R è la resistenza da inserire (al posto di R1-R4) ed I è la corrente di carica in Ampere. Figura 68: Ricarica in auto

Il circuito mostra una diversa tecnica per la realiz-zazione di un alimentatore senza trasformatore. Ilcircuito fornisce una tensione continua e stabiliz-zata regolabile da 5V a 24V con una corrente mas-sima di 50mA. Lo schema è molto semplice inquanto tutte le funzioni sono svolte dal circuitointegrato. I resistori R1 ed R2 limitano i picchi dicorrente che giungono al circuito quando C2 è

completamente scarico. Il varistore elimina idisturbi più intensi che possono provenire dallarete elettrica. La rete costituita da C1, R1 ed R2costituisce un filtro passa basso che limita la velo-cità di crescita della tensione all’ingresso del rego-latore. Si ricorda di porre la massima attenzionenel montaggio del circuito in quanto i componen-ti si trovano alla tensione di rete.


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Figura 71: Convertitore a disaccoppiamento

70 SOLAR POWER

Il circuito permette la ricarica di elementi Ni-Cdmediante un pannello solare da 30cm2. Coldeviatore in posizione normale, IC1 entra in cir-cuito solo come limitatore di corrente ed il resi-store di regolazione Rr va scelto per la correntedi carica nominale, cioè 10 Ohm per batterie da50mA e da 3,3 Ohm per batterie da 140mA.Se il livello di tensione fornito dal pannello scen-de al di sotto di tali valori, il chip non introdur-rà alcuna limitazione lasciando passare la cor-

rente fornita al momento.Vi sono però anche batterie Ni-Cd che non pre-vedono alcuna limitazione, in tal caso S va set-tato su “full” in modo che l’intera corrente for-nita dal pannello possa fluire al pacco batterie.Il resistore Rs di shunt viene inserito un circuitoper portare il fondo scala del milliamperometroda 100mA a 400mA.I diodi impediscono alle batterie di scaricarsinelle fasi di buio.

Figura 70: Solar Power

71 CONVERTITORE A DISACCOPPIAMENTO

Un utilissimo circuito in grado di erogare unatensione negativa che segue, in valore assoluto,l’andamento della tensione positiva in ingresso.Un circuito di questo tipo è utile ogniqualvolta sipresenti la necessità di ottenere una tensione dialimentazione negativa partendo da una sorgen-te di tensione positiva come ad esempio unasemplice batteria, un accumulatore o un alimen-tatore stabilizzato. La tensione di ingresso èvariabile da 3V a 16V per cui sono ottenibili ten-sioni di uscita da -3V a -16V.Il cuore del circuito è l’integrato MAX634 chedispone anche del controllo LOW-BAT (batteriascarica), infatti rimuovendo il collegamento a

massa del pin 1 e collegando quest’ultimo aduna partizione della tensione di ingresso (otte-nuta mediante una coppia di resistori), l’uscita alpin 2 si troverà a livello basso quando la tensio-ne al pin 1 scende al di sotto di 1,25V.La bobina L1 è ottenibile avvolgendo 23 spire difilo smaltato da 0.8/1mm su un toroide di ferri-te Philips 3C85 da 820nH/sp2 oppure ricorreread un’induttanza già costruita purchè abbiabassa resistenza interna ed elevata corrente disaturazione.L’assorbimento a vuoto a +5V è di circa 250mA ela corrente erogabile è di circa 10mA con -5V inuscita.


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entatori e caricabatterie

73 CONVERTITORE CON 555Il circuito riportato è un convertitore DC-DC rea-lizzato con un timer 555 e pochissimi altri com-ponenti esterni. Il timer 555 è montato comemultivibratore astabile, quindi genera un’ondaquadra la cui frequenza dipende di valori di R1,R2 e C1.Quando l’uscita Q è a livello alto C2 si caricaattraverso D2, mentre D1 è interdetto. Quandoinvece l’uscita Q è nulla, la tensione ai capi di C2si ritrova invertita ai capi di D2 il quale si interdi-ce mentre D1 entra in conduzione (in quanto ilsuo catodo si trova ad una tensione negativa). Inquesto modo la carica di C2 si riversa su C3,quindi al carico.Con +5V di alimentazione si ha un assorbimentoa vuoto di 5mA e una tensione di uscita di -3,2V

a vuoto, -2,5V a 0,25mA o -2V a 2mA. Con +12V-5V con potenze in gioco più elevate.

Figura 72: Convertitore a doppia pompa di cariche

72 CONVERTITORE A DOPPIA POMPA DI CARICHEQuesto tipo di convertitore DC-DC permette diraddoppiare ed invertire la tensione di ingressoche può essere compresa tra 2V e 6V.Si può così ottenere ad esempio una tensione diuscita simmetrica di ±6V a partire da una tensio-ne singola di ingresso di 3V oppure 10V simme-trici a partire da una tensione di +5V. Le tensionidi uscita non sono stabilizzate per cui il lovo valo-re dipende dal carico applicato.Il circuito impiega un MAX680 e solamente quat-tro condensatori. Un sistema di switch interni alcircuito integrato fa si che i condensatori venga-no caricati e collegati in serie tra loro per ottene-re una tensione maggiore di quella in ingresso. Iquattro condensatori devono avere identico valo-

re compreso tra 1µF e 100µF.Il consumo a vuoto è di circa 1,5mA con ingres-so a +5V (±10V in uscita) e l’uscita scende a 9Vcon 1,5mA di carico o a 8V con 3mA di carico.

Figura 73: Convertitore DC-DC con timer 555

Figura 74: Alimentatore a controllo digitale

74 ALIMENTATORE A CONTROLLO DIGITALEQuesto alimentatore sfrutta un LM317T un regola-tore integrato protetto contro cortocircuiti in usci-ta e dotato di circuito per la limitazione della cor-rente in uscita. La corrente massima erogabile è di1,5A con tensioni variabili da 1,2V a 37V a secon-da dei componenti esterni impiegati. In particolarela tensione di uscita è data dalla relazione:

Vo=1,25(1+R/R6)dove R è il parallelo tra R1 e una delle resistenze R2-R5 inserite nel circuito. Per decidere quale tra R2 edR5 considerare nel parallelo, basta applicare unatensione alla base di uno dei transistori. Se un tran-sistore viene polarizzato con una tensione sullabase, entra in conduzione e porta la relativa resi-stenza sul collettore in parallelo ad R1. Ovviamenteè possibile polarizzare anche più transistor contem-poraneamente aumentando così i possibili valoridella tensione di uscita. Le basi dei transistori pos-

sono essere pilotate da un microcontrollore o dauna qualunque altro dispositivo digitale.


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78 ALIMENTATORE VARIABILE CON LM317TUn semplice alimentatore stabilizzato regolabileutilissimo in laboratorio. La tensione di ingressopuò essere ricavata da un trasformatore a 24Vaccollegato ad un ponte raddrizzatore da 2A. La ten-sione di uscita è regolabile da 1,25V a 30V con unacorrente massima erogabile di 1A. Il circuito è pro-tetto contro i cortocircuiti sull’uscita. Per evitare ilsurriscaldamento del regolatore LM317T è oppor-tuno fissarlo su una aletta di raffreddamento aven-do cura di isolare elettricamente la parte metallicadel componente dall’aletta stessa. Come variantedel circuito è possibile calcolare il valore di P1 inmodo da ottenere diverse tensioni di uscita stan-dard e sostituire P1 con diverse resistenze fisse sele-zionabili mediante un commutatore. P1 può esserecalcolato con la seguente formula:

P1=R1(Vo/1,25 -1)dove Vo è la tensione di uscita desiderata. Per Vo sipossono ad esempio scegliere valori standard come1,5V; 3V; 4,5V; 6V; 9V; 12V; 24V.

Figura 78: Alimentatore variabile con LM317T

Questo caricabatteria realizzato con un LM317Tè in grado di interrompere il processo di caricauna volta che la batteria ha raggiunto il massimolivello di carica. Poiché il terminale di regolazio-ne è fluttuante, non vi sono limiti al valore dellatensione di ingresso l’importante è che non ven-gano superati i limiti massimi della tensione dif-ferenziale tra ingresso ed uscita che deve rientra-re tra -0,3V e +40V. Figura 77: Caricabatteria con spegnimento automatico

77 CARICABATTERIE CON SPEGNIMENTO AUTOMATICO

Figura 75: Generatore di corrente costante

75 GENERATORE DI CORRENTE COSTANTEImpiegando un LM317T e una sola resistenza ester-na è possibile realizzare un generatore di correntecostante in cui la corrente di uscita è fissata dalvalore della resistenza ed è indipendente dal caricoapplicato. Un circuito di questo tipo trova largoimpiego come caricabatteria a corrente costante(indicato per batterie al Ni-Cd) o come stadio dipolarizzazione per sensori di temperatura o ponti dimisura. La corrente di uscita è data dalla relazione:

Io=1,25/R

dove R può assumere valori compresi tra 0,8 Ohme 120 Ohm i quali garantiscono il funzionamentodel LM317T entro i valori massimi consentiti.

76 CARICABATTERIE A 12VUtilizzando l’LM317T è possibile realizzare un carica-batteria per elementi al piombo a 12V. Un circuitodel genere risulta piuttosto utile in tutti i casi in cui sideve prevedere una alimentazione con batteria intampone per garantire il funzionamento anche inassenza di rete elettrica. Le resistenze R1 ed R3 fannoin modo che ai capi della batteria vi siano 13,75V(necessari per la ricarica) mentre la resistenza R2 hauna duplice funzione: quella di impostare la resisten-za di uscita del circuito secondo la relazione:

Rout=R2(1+R1/R3)e quella di limitare la corrente di carica nel caso incui la batteria sia parzialmente carica.

Figura 76: Caricabatteria a 12V

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Questo circuito emette un segnale ad ultrasuonidi potenza piuttosto elevata. Tale segnale, imper-cettibile all’orecchio umano, risulta particolar-mente fastidioso ai ratti per cui questo circuito èutile per allontanare i topi da garages, cantine emagazzini. Un circuito integrato CMOS tipo 4047

viene predisposto in modo da funzionare comeoscillatore a rilassamento la cui frequenza puòessere regolata tra 5KHz e 30KHz mediante P1. Leuscite dell’oscillatore vanno a pilotare l’altopar-lante attraverso uno stadio buffer e due coppie ditransistori di potenza. Come altoparlante si dovrà

Figura 79: Deterrente sonico

MemoBarriera infrarossaTrasmettitore-RicevitoreTimer per stampatiCommutatore a fischioTimer originaleClessidra elettronicaIlluminazione di emergenzaInterruttore lentoInterruttore attivato dalla luceInterruttore temporizzatoInterruttore attivato dal suono

Deterrente sonicoInterruttore solare conun 2N3055Interruttore audio controllatoin tensioneIlluminazione automatica perguardarobaPotenziometro a sensoriSirena CMOSLuce di emergenzaInterruttore a sfioramento50Hz KOLo scacciatopiControllo proporzionale

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79 DETERRENTE SONICO

Figura 82: Illuminazione automatica per guardaroba

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impiegare un tweeter piezoelettrico. Si consigliadi variare periodicamente la frequenza in modoche i ratti non si abituino al suono prodotto.

Ricordiamo che il suono prodotto dal circuitopotrebbe essere fastidioso anche per gli altri ani-mali domestici (cani, gatti, uccelli, ecc).

Ecco come trasformare un normale transistore2N3055 in un fototransistore.Il transistore deve ovviamente essere reso tra-sparente alla luce pertanto si dovrà asportare laparte superiore dell’involucro.L’area sensibile così scoperta è molto grande epermette al dispositivo così modificato, di fun-zionare con notevole efficacia.L’interruttore solare è basato sul 2N3055 modi-ficato (T1) ed un transistore di commutazioneT2. Se T1 non è sufficientemente illuminato,questo non può entrare in conduzione e T2viene polarizzato attraverso R1 provocando l’ac-censione della lampada.Quando T1 viene illuminato esso passa in con-

duzione e porta a massa la base di T2 il quale siinterdice spegnendo la lampada. Il trimmer P1consente di regolare la sensibilità del circuito.

Questo circuito permette di far transitare unsegnale audio dall’ingresso all’uscita oppure diinterrompere il collegamento ingresso/uscita aseconda del valore di tensione posto sull’ingres-so di controllo X.In particolare se all’ingresso X viene applicato unsegnale di +7,5V ES1 sarà chiuso ed ES2 apertoed il circuito diviene un amplificatore invertentea guadagno unitario.Se invece all’ingresso X viene applicato unsegnale di -7,5V ES1 è aperto ed ES2 chiusoquindi l’uscita sarà nulla in quanto l’ingresso del-l’operazionale si trova a massa (grazie al cortocircuito virtuale tra i pin + e - dell’operazionale).L'alimentazione è duale di +/-7.5V ed i conden-satori C1 e C2 garantiscono il disaccoppiamentodel circuito.

Figura 80: Interruttore solare con un 2N3055

80 INTERRUTTORE SOLARE CON UN 2N3055

Figura 81: Interruttore audio controllato in tensione

81 INTERRUTTORE AUDIO CONTROLLATO IN TENSIONE

82 ILLUMINAZIONE AUTOMATICA PER GUARDAROBAQuesto circuito fa accendere automaticamente laluce del guardaroba appena viene aperta la portae la spegne quando la porta viene richiusa. Ilprincipio di funzionamento è piuttosto semplice:i bistabili contenuti nel 4013 cono collegati inserie e uno di questi è predisposto per funziona-re come latch RS per l’eliminazione dei rimbalzidel commutatore S1 che deve commutare quan-do la porta viene aperta.La commutazione del primo flip-flop innesca ilsecondo il quale eccita il relè attraverso il transi-store T1. Il circuito è alimentato a +12V ed assor-be una corrente inferiore ai 100mA.

Figura 84: Sirena CMOS

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Figura 83: Potenziometro a sensori

84 SIRENA CMOSQuesta sirena impiega un altoparlante da 4 Ohm,la cui potenza non deve essere inferiore ai 5W, pilo-tato da un MOSFET di potenza di tipo VN66AF.Quando il terminale 5 del 4093 viene portato alivello alto in seguito alla chiusura del contatto, gliimpulsi provenienti dall’uscita 3 mandano lo stadioin oscillazione e il segnale che ne deriva viene pre-levato dall’ultima porta e trasferito al gate delmosfet T1. La frequenza di oscillazione, quindi l’al-tezza del suono della sirena, viene regolata permezzo del trimmer P1. La resistenza R4 garantisceche, con S1 aperto, il pin 5 sia mantenuto a livellobasso evitando così l'innesco dell'oscillazione. Il cir-cuito può essere alimentato con una tensione con-tinua e stabilizzata di 12V.

Questo circuito entra in funzione automaticamentein assenza della tensione di rete facendo accendereuna o più lampade alimentabili con una batteria daauto. Quando la linea elettrica torna nuovamente infunzione, la luce di emergenza si spegne e la batteriaviene posta sotto carica. Alla presenza della tensionedi rete C1 si carica tramite D1 ed R1 in modo da svi-luppare una tensione negativa sul gate dell’SCR. Inquesto modo si impedisce all’SCR di innescarsi e laluce di emergenza rimane spenta.Contemporaneamente la batteria viene mantenutacompletamente caricata da D2 ed R2. Quando latensione di rete viene a mancare, C1 si scarica e l’SCRviene innescato dalla tensione di batteria che arrivaattraverso R3. All’arrivo della tensione di rete, il valo-re di picco delle linea polarizza l’SCR e lo interrompe.

85 LUCE DI EMERGENZA

SPECIALE FARE ELETTRONICA - NOVEMBRE 2005

Figura 85: Luce di emergenza

83 POTENZIOMETRO A SENSORIQuesto circuito permette di ottenere una tensio-ne variabile controllata da due placche metallicheche fungono da sensore a sfioramento.Il circuito è basato su IC1, un operazionale ad ele-vatissima impedenza di ingresso, collegato comeintegratore.Quando viene toccata con un dito la piastrinametallica Se1 il condensatore C2 si carica attra-verso la resistenza della pelle quindi la tensione diuscita di IC1 diminuisce linearmente fino a zero.Toccando l’altro sensore (Se2) avverrà l’opposto:il potenziale di uscita di IC1 aumenterà linear-mente fino a raggiungere il livello della tensionedi alimentazione.Il valore della tensione presente all’istante in cuiviene rilasciato il sensore, verrà mantenutocostante dalla carica di C2. Volendo, è possibilesostituire le placche metalliche con due pulsanti

normalmente aperti (inserendo una resistenza da1MOhm in serie a ciascun pulsante).


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Figura 88: Scacciatopi

Ecco un tipico filtro notch per l’eliminazionedella frequenza a 50Hz tipica dei disturbi prove-nienti dalla rete elettrica.La rete connessa tra C1 e la massa, costituisce unsimulatore di induttanza noto anche come cir-cuito “giratore”.Con i valori scelti, tra C1 e massa è come se fossepresente una induttanza di 150H. P1 regola l’at-tenuazione e, se il circuito è tarato correttamen-te, l’attenuazione di un segnale a 50Hz puòsuperare i 50dB.

87 50 HZ KO

Figura 87: Filtro antironzio

88 LO SCACCIATOPI

Lo scacciatopi qui proposto impiega un timer555 in configurazione astabile per fornire in usci-ta un segnale avente una frequenza variabile tra20KHz e 40KHz modulata da un secondo segna-le a frequenza di rete.Quest’ultimo viene prelevato direttamente dalsecondario del trasformatore di alimentazione

attraverso il ramo serie C-R. Il segnale di uscita,variabile in continuazione, è presente sul terminale3 del chip e raggiunge l’altoparlante attraverso uncondensatore elettrolitico.L’efficienza del circuito dipende molto dal tipo dialtoparlante impiegato il quale deve essere del tipoad alta frequenza piezoceramico.

Figura 86: Interruttore a sfioramento

Il circuito sfruttando l’elevata impedenza di undarlington a FET di tipo 2N7000, consente dieccitare un relè a seguito dello sfioramento di unsensore. Se il dito dell’operatore si appoggia suicontatti del sensore, la tensione del gate cadequasi a zero, interdicendo T1.T2 inverte il segnale proveniente da T1 quindinormalmente il relè non è eccitato.R3 ed R4 forniscono la corretta tensione alla basedi T2, mentre C1 introduce un leggero ritardo perevitare qualsiasi rimbalzo del contatto al sensore.Diminuendo R1 si diminuisce la sensibilità, tutta-via non è consigliato scendere al di sotto dei10MOhm.

86 INTERRUTTORE A SFIORAMENTO


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Figura 90: Memo

89 CONTROLLO PROPORZIONALE

Figura 89: Controllo proporzionale

90 MEMO

Quello presentato è un circuito che permette dicontrollare a distanza l’apertura e la chiusura diuna valvola idraulica in modo proporzionaleattraverso un potenziometro a slitta da regolaremanualmente. Il circuito pilota un motore a 24Vin continua con una corrente di 250mA.Il controllo proporzionale deriva da un segnaledi errore che si determina sul ponte diWheatestone formato da R1,R2,P1 e P2. P1 èaccoppiato meccanicamente all’albero del moto-re da controllare e funziona come un sensore direazione variabile in continuità.Regolando P2 si crea una tensione di errore tra idue ingressi che viene amplificata dall’operazio-nale. Quando l’albero del motore ruota, P1 nesegue il movimento e il segnale errore divienesempre più piccolo finchè il sistema si fermaquando l’errore si annulla.

Un commutatore a relè autoalimentato e coman-dato da impulsi che potranno essere prodotti daun sistema di programmazione logica anche com-plesso o anche da una elementare combinazionedi diodi. Quando arriva un impulso sull’ingressoON, il collettore di T3 viene portato a 12V quindiT3 entra in conduzione eccitando il relè. Il relè inquesto stato si autoalimenta quindi al terminedell’impulso di ON rimane eccitato. L’arrivo di unimpulso OFF provoca la conduzione di T2 cheporta a 0V la base di T1 che, interdicendosi, togliel’alimentazione al relè che quindi si diseccita. Sevengono applicati i due impulsi contemporanea-mente, l’impulso OFF è prioritario.

91 BARRIERA INFRAROSSA TRASMETTITORE-RICEVITORE

Figura 91a: Trasmettitore per barriera infrarossa


Sistemi di controllo, Tim

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Figura 92: Timer per stampati

92 TIMER PER STAMPATI

Un temporizzatore da 2 a 24 minuti impostabili inpassi da 2 minuti. Il circuito è basato su un timer 555montato come multivibratore monostabile. Il tempoè determinato da una rete di transistori (R5-R15) sele-zionabili mediante S2. Avviando il timer si eccita ilrelè e si accende il LED verde. Al termine dell’interval-

lo impostato, il relè viene diseccitato e si accende ilLED rosso. L’interruttore S3 permette di escludere iltimer consentendo una gestione manuale del relè(indicata dal led D2), mentre il commutatore S1 per-mette di avviare il timer e di interromperne il funzio-namento in qualsiasi momento resettando il timer.

Figura 91b: Riceviitore per barriera infrarossa

Il modulo trasmettitore (figura 91a) genera unraggio di luce infrarossa che permette di creareuna barriera per cui, disponendo il ricevitore(figura 91b) dall’altra parte della barriera, sipotrà rilevare immediatamente qualsiasi viola-zione della zona controllata.Le quattro porte NAND interne al CD4011 sonoconnesse a formare due stadi multivibratoreastabili.Il primo genera onde rettangolari a 770Hz chevanno a pilotare il secondo stadio che generaimpulsi di periodo 25ms. T1 e T2 sono montati

a Darlington e pilotano i led ad infrarossi.All’interruzione della barriera, il ricevitore azio-na un relè per alcuni secondi.La radiazione infrarossa colpisce il fotodiodoPHD ed il segnale ricevuto viene trasferito trami-te C5 ed R4 all’ingresso invertente di un 741montato come amplificatore. L’uscita dell’am-plificatore va a pilotare T1 il cui potenziale dicollettore risulta nullo in assenza di radiazione.L’uscita di T1 va ad azionare due stadi monosta-bili in cascata che a loro volta eccitano il relè percirca 5 secondi.


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Questa clessidra elettronica fa avanzare un LED suuna scala man mano che il tempo trascorre. Il circui-to si basa su un LM3914 la cui funzione è quella diindicare il livello della tensione in ingresso medianteuna scala di LED. Viene sfruttata la tensione di riferi-mento interna di questo dispositivo per caricare uncondensatore (C1) a corrente costante garantendoun andamento lineare della tensione ai capi di C1 infunzione del tempo. La rete dei resistori internaall’LM3914 fissa le soglie di accensione dei LED evene centrata grazie ad R1 ed R3, in modo da corri-spondere all’andamento della tensione ai capi di C1in funzione della scala dei tempi desiderata. Con ivalori indicati si ottiene un campo di regolazione da10 a 20 secondi per ciascun LED.

95 CLESSIDRA ELETTRONICA

Figura 95: Clessidra elettronica

Un timer digitale ad alta precisione ad intervalli impo-stabili mediante dip switch. Il segnale di clock gene-rato da IC1, un 4060, viene inviato al divisore IC2 chelo riceve attraverso il terminale 14 e il cui rapporto didivisione è impostabile mediante i dip switch esterni.Il segnale di uscita raggiunge IC3 che contiene quat-

tro porte NAND due delle quali montate come flipflop RS che permette di impartire l’impulso di starte di stop. L’uscita è presa direttamente su IC3 percui se si intende pilotare un relè si dovrà interpor-re uno stadio a transistore che fornisca la correttacorrente di uscita.

94 TIMER ORIGINALE

Figura 94: Timer Originale

Figura 93: Commutatore a fischio

93 COMMUTATORE A FISCHIOIl circuito permette l’eccitazione di un relè con unsemplice fischio e la diseccitazione con un fischiosuccessivo. Lo schema è basato su un rilevatoreUM3763 la cui uscita commuta ogni volta cheviene rilevato un suono compreso nella suabanda di risposta.Il circuito integrato deve essere alimentato a 3Vquindi con un diodo zener ed il resistore R1 ven-gono ricavati i 3V a partire dai 12V di alimenta-zione. Il sensore sonoro è una capsula microfoni-ca ad elettrete con risposta in frequenza che siestende da 50Hz a 8KHz.


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Con questo circuito è possibile accendere una lam-pada ad incandescenza in modo graduale fino araggiungere un determinato livello di luminositàimpostato tramite un potenziometro. Il cuore delcircuito è un SL440, un circuito integrato in gradodi eccitare un triac solamente durante una partedel periodo della tensione di rete.In questo modo, in funzione del rapporto tra la

parte di ciclo in cui il triac è innescato e quella incui è interdetto, si ottiene la variazione dell’intensi-tà della lampada. Questo rapporto si regola trami-te P1 che consente di impostare il livello di lumino-sità più gradito. Sfruttando la combinazione di dueinterruttori è possibile far sì che la lampada siaccenda o si spenga immediatamente o in modoleggero e progressivo.

Figura 97: Interruttore Lento

97 INTERRUTTORE LENTO

Figura 96: Illuminazione di Emergenza

96 ILLUMINAZIONE DI EMERGENZAEcco un altro esempio di implementazione di unaluce di emergenza che interviene quando viene amancare la tensione di rete. La presenza della ten-sione di rete è notificata dalle due piccole lampa-de al neon collegate sul primario del trasformato-re. In questa condizione T1 viene mantenuto insaturazione e non permette la polarizzazione dello

stadio finale costituito dal Darlington T2 cherimanendo interdetto mantiene spenta la luce diemergenza. T3 è in conduzione e mantiene le bat-terie sotto carica. Venendo a mancare la tensionedi rete T1 e T3 si interdicono quindi T2 vienepolarizzato dalla tensione delle batterie e le lam-pade L1 ed L2 risulteranno accese.


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Un economico temporizzatore da 1 a 5 minuti impie-gante un amplificatore operazionale connesso comecomparatore. La tensione di riferimento è data dal par-titore R3-R4 ed è fissata a circa 2/3 della tensione di ali-mentazione. All’ingresso del comparatore viene porta-ta la tensione ai capi di C2 che si carica attraverso R1 eP1. Variando P1 si varia il tempo di carica del conden-satore, quindi il tempo che la tensione all’ingresso delcomparatore impiega per raggiungere quella di riferi-mento. L’uscita dell’operazione va a pilotare un transi-stor mediante il quale si eccita un relè. Il tempo di ritar-do è dato da 1,1RC2 dove C2 è espresso in microfaraded R è la somma tra R1 e la porzione di trimmer P1inserita (in megaOhm). S1a scarica il condensatoreattraverso R2 allo spegnimento del circuito in modoche questo sia istantaneamente pronto a ripartire.

99 INTERRUTTORE TEMPORIZZATO

Figura 99: Interruttore temporizzato

Si tratta di un interruttore automatico che attiva unrelè non appena l’utilizzatore parla nel microfono. Ilsegnale proveniente dal microfono viene amplificatodall’operazionale connesso come amplificatore inver-tente. Il segnale così amplificato viene raddrizzato elivellato in modo da ottenere una tensione continuasufficiente a polarizzare il transistore, quindi eccitare ilrelè. C5 mantiene polarizzato il transistore (quindi

mantiene il relè in eccitazione) per un breve periododi tempo anche se non è più presente il segnale audioin ingresso. Aumentando C5 si aumenterà tale inter-vallo di tempo, mentre diminuendo drasticamente C5il relè verrà diseccitato non appena viene a mancare ilsegnale audio in ingresso. Volendo è possibile sostitui-re R4 con un trimmer per regolare il guadagno del-l’amplificatore quindi la sensibilità del circuito.

Figura 100: Interruttore attivato dal suono

100 INTERRUTTORE ATTIVATO DAL SUONO

Questo circuito attiva automaticamente un utilizza-tore elettrico non appena l’intensità della luce rileva-ta da un sensore risulta inferiore ad un determinatolivello di soglia. L’amplificatore operazionale è utiliz-zato come comparatore in cui i resistori R2 ed R3 sta-biliscono la tensione di riferimento pari alla metàdella tensione di alimentazione. La luce colpisce unafotoresistenza inserita in un partitore la cui tensionedi uscita viene inviata all’ingresso del comparatore.Se la tensione di ingresso è inferiore a quella di rife-rimento l’uscita va a livello alto mandando in condu-zione T1 che eccita il relè.

98 INTERRUTTORE ATTIVATO DALLA LUCE

Figura 98: Interruttore attivato dalla luce

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