Tai paprasčiausio analoginio aukštadažnio ESR matuoklio schema. Ir ne tik schema, o keletas paaiškinimų ir eksperimentų. Schema beveik atkartoją senesnės žinutės schemą, tačiau čia panaudota keistoka mikroschema TC4426.
(schema spausdinimui ir analizei)
Kai kurios detalės specialiai sudubliuotos- tai padaryta tam, kad į PCB tiktu skirtingų korpusų detalės.
Truputis paaiškinimų: maitinimas eina iš išorinio įtampos šaltinio, per standartinį 7805 stabilizatorių stabilizuojama iki 5V. Dalis 5V per feritinį filtriuką L1 einą į kvarcinį generatorių padaryta su Q4. Beja tai Colpitto generatorius. Tai “generic” npn tranzas nuluptas nuo kompiuterių motininės plokštės (MMBT3904). C1, C2, R5, R1 parenkami tokie, kad generatorius stabiliai generuotu kvarco dažniu ir kad signalas būtų daug maž 50/50. (Man nepavyko, nors įdėjau 100kHz kvarcą, generatorius piktybiškai dirbo tikriausiai ant trečios harmonikos. Poto kažkai pavyko nusimušti iki 150kHz… 🙁 , ai nesvarbu). Generatoriaus signalas eina į lauko tranzą Q3 (2N7002- tai taip pat šrotas iš kompų motininių). Sustiprintas signalas patenka į vieną (arba du jei reikia) TC4426 draiverį. Tai lauko tranzų “totem pole” galintis išduoti rodos iki 1A srovės. Tiek mums nereikia, bet čipukas geras.
Toliau signalas eina į transformatoriaus pirminę apviją, iš jos į “kokybę gadinantį” reguliuojamą rezistorių R9/R10. Kas per š..? Visas matavimo principas remiasi į transformatoriaus užtrumpinimą, tačiau jei trafo apvija bus labai kokybiška, trafas sunkiai trumpinsis ir bus sunku matuoti trafo būklę. Taigi, šis rezistorius didiną pirminės apvijos varžą. Šis rezistorius naudojamas reguliuoti jautrumui.
Antra trafo apvija naudojama nežinomo, matuojamo kondiko pajungimui. Ši apvija turi mažiau vijų ir suvyniota storesniu laidu. Trečia trafo apvija naudojama matavimui, ji suvyniota plonyčiu laideliu ir turi žymiai daugiau vijų.
Viskas sumontuota ant nedidelės folguoto tekstolito plokštelės. Tai vienpusė plokštė ir schema turi vieną jumperį.
(Detalių išdėstymas ir 1200 dpi PCB eskizas)
Keletas žmonių bandė atkartotį schemą ir jiems nelabai gavosi. Greičiausiai dėl to, kad aprašyme aš labai miglotai aprašiau transformatoriaus konstrukciją. Dabar ištaisysiu klaidą. Trafas suvyniotas ant mažytės išardomos feritinės šerdies iš kažkokio ISDN o gal DSL modemo. Trafo šerdis turi tarpelį (tačiau nesu tikras ar jis reikalingas. Kitas modelis lygtai tarpelio neturėjo).
Tai pirminė trafo apvija. Vidutiniškai storas laidelis, vienas sluoksnis- vija prie vijos. Tai apvija jungiama prie draiverio.
Tai antra apvija. Ji suvyniota iš kiek storesnio laido ir pilnai uždengią pirminę apviją. Taip pat suvyniota vija prie vijos. (Fotkėje dar nesuvyniota, kažkai susipainiojau ir nepadariau nuotraukos. Čia tik storesnio laido droselis šalia pavaizduotas- jis yra laidelio donoras).
O čia jau suvyniota matavimo, trečioji apvija. Tai laidelis plonesnis už plauką, privyniota kažkiek vijų. Taip iš akies. Beja, nuotraukoje matosi antros apvijos laidelio storis- kur prilituota prie kojos.
Diodai D2-D4 tai vienas detektorinis diodas, aš panaudojau mikrobą nuo motininės, rodos BAT54. R4/R7 trimeris naudojamas reguliavimui- kalibravimui. Diodai D5-D7 tai vienas diodas naudojamas kiek apsaugoti matavimo galvutę. Aš čia panaudojau 1N4148 diodą. (nelabai jis padeda, rodyklė per daug pasisuką į dešinę pusę)
Ir biški vaizdinės medžiagos iš kurimo ir testavimo:
Nesuprantantiems teksto:
1-10: ~23 vijos;
5-6: ~15 vijų;
3-8: ~50 vijų.
Ir judantys paveikslėliai:
Jungiami rudi blogi elektrolitiniai kondensatoriai iš LCD monitoriaus maitblokio, juodas geras (470uF, 25V), storas rudas geras (1200uF, 80V), polimerinis (560uF, 4V) ir prie jo prilituotas SMD 1.5 omo rezistorius, juodi kubikai tai droseliai: 0.47uH, 0.6uH ir 2.0uH, baltas polipropilenas (1.5uF, 600V).
Ir dar, iš schemos nesimato: pirminė 1-10, antrinė (Cx) 5-6, trečioji (matavimo) 3-8.
Vietoje miliampermetro galima jungti skaitmeninį testerį.
Mikro smd tranzistoriai: MMBT3904 gali būti žymimi kaip: 1A, 1AM, 1A, 7Ap, 7At, AM, K1N; 2N7002: 02, 02, 02K, 34, 3P, 702, 702E, 702F, 702K, 702KA, 702T, 72, K72, K7B, S72, ST2N, WA, WB, WC. Kodėl tokia įvairovė? Ogi todėl, kad juos gamina kas netingi.
Praktiškai šios detalės randamos ant bet kokios šiuolaikinės kompiuterinės motininės plokštės. Dar tokiam pat korpuse būna zeneriai ir diodai, bet tranzus dažnai lengva atpažinti.
Megėjui tokios “pigios” detalės labai gali palengvinti gyvenimą- kam vargti, kai yra visada po ranka. O jų parametrai maždaug tokie:
MMBT3904, NPN tranzas, Vcvo=60V, Vceo=40V, Vebo=6V, Ic=200mA, Ptot=350mW, hfe=min ivairiai, max 300. Aukštadažnis.
2N7002, n-channel mosfet, Vcss=60V, Vdgr=60V, Vgss=±40V, Id=115…400mA, Idp=0.5 … 2A, Pd=200 … 625mW, ton/of=~10ns, Rdson=1.2 … 9 Ω.
Kas del stabilizuoto generatoriaus dalies, tai man visai nesenai pavyko padaryt zymiai stabilesni Hartlejaus generatoriu (negu analogiska Colpittso), t.y. viskas 1:1 schemoje kaip ir cia, tik vietoj dvieju kondensatoriu turi but dvi induktyviskai suristos riteles (seip dariau viena su vidurine atsaka), bei vienas kondensatorius. Pavyko pastatyt 4.0001MHz, beveik tobula sinusa 🙂 Kas svarbu, tai pasiderint atitinkamai viju skaiciu, o tai apvertus susifazuoja neteisingai. Kvarcas aisku dar geriau, bet visgi… Buna berods trikojai vabaliukai – RC grandineles 🙂
ka dar schema pasididines pastebejau: ant tranzo bazes reiktu pabandyt pakabint kondika panaikint nuolatine dedamaja, o tai kai ji atsiranda, tai visokie vejai darosi generatoriuje.
Jei nuimi kurį nors rezistorių nuo Q4 bazės tai iš viso nesigeniruoja. Jei gaučiau J-Fet (rodos) tranzą, tai veiktu ir be R5. Bet tokio neturiu. Gal tik reikėtu patiuninti tų rezistorių reikšmes. Labai kažkai tas generatorius nori veikti ant x3 greičio.
O Q3 gerai veikia.
Dėl RC/LC generacijos… 4MHz tai vienokia špūlė, bet va prie 100kHz gali būti didoka :).
Kad stabiliau veiktų generatorius ir kad veiktų 100khz kvarcas patartina tarp emiterio ir kolektoriaus ~180p kondika uzdeti, ir C1 vieną galą atkabinti nuo emiterio ir prikabinti prie +5V šynos.
Biški atsilieku čia nuo gyvenimo, bet kažkada galvojau irgi kažką panašaus pasidaryt, tik schema galvojau daugmaž tokią: operacinis, į jo vieną įėjimą pasiduoda signalas iš generatoriaus, kitas trumpinasi su korpusu per varžą, grįžtamas ryšys, apsaugos, išėjime detektorius ir invertuojantis operacinis, indikatorius. Bet žiūriu čia geriau, galvaniškai atskirta viskas… nebereiks galvot nieko. Tik galvoju, gal daryti dar vieną daliklį po diodų, su kuriuo susireguliuot, kad esant diodų ribojamam signalui rodyklė būtų ant paskutinės padalos.