Журнал Радио №12 (декабрь 2018)

Минули годы теоретического развития мобильных сетей пятого поколения (5G). И прошёл год, как 3GPP был сертифицирован как начальный вариант стандарта сетей мобильной связи очередного поколения 5G NR (New Radio), о котором уже рассказывалось на страницах журнала. Теперь настала пора не только спросить, а что же дальше, но и предъявить что-нибудь публике…

Одна из распространённых неисправностей различной радиоаппаратуры — выход из строя сетевого блока питания (БП). Не исключением являются и ресиверы (приставки к телевизору) для приёма цифрового телевизионного вещания. Как правило, такие приставки имеют встроенный импульсный БП или комплектуются аналогичным внешним БП. В моём ресивере Digifors HD 50 вышел из строя встроенный сетевой БП, а отремонтировать его не получилось. К счастью, остальные узлы приставки работали нормально. Напряжение питания узлов этой приставки — 5 В, потребляемый ток — 0,8…0,9 А, причём напряжение должно быть стабильным и иметь малые пульсации. Поэтому было решено применить внешний стабилизированный БП… Применены: диодный мост с допустимым током не менее 1 А и обратным напряжением 50 В. Конденсаторы — К50–35 или импортные, аналог микросхемы КР142ЕН5А — микросхема 7805. Трансформатор мощностью не менее 15 Вт.

В этой статье речь идёт о защите компьютеров от высоковольтных импульсов, наводимых грозовыми разрядами на кабели «последней мили» интернет-сетей, соединяющие терминалы волоконно-оптических линий связи с Ethernet-разъёмами компьютеров или роутеров. Эти кабели обычно содержат до четырёх витых пар проводов.

На отечественном рынке программного обеспечения представлено не так уж и много продуктов, активно развивающихся на протяжении вот уже 26 лет. Один из них — антивирус Dr.Web, первая версия которого, тогда ещё под наименованием Spider’s Web, была представлена Игорем Даниловым в 1992 г. С тех пор и компания-разработчик, и сам антивирус проделали долгий путь. Сейчас продукция «Доктор Веб» установлена на различных устройствах более чем в 200 странах мира и обеспечивает информационную безопасность тысяч российских компаний. Помимо устройств под управлением Microsoft Windows, современные продукты Dr.Web защищают компьютеры Apple с операционной системой macOSX, персональные компьютеры и серверы под управлением Linux, а также мобильные устройства на платформах BlackBerry и Android, при этом для Android имеется полноценный антивирус с бесплатной лицензией…

В статье описаны аппаратные средства программирования микроконтроллеров EFM8, совместимых с MCS-51, с помощью встроенного загрузчика программ. Микроконтроллеры EFM8UB10, EFM8UB30 программируют по интерфейсу USB, EFM8LB12 — по интерфейсу RS232. Этих средств нет в руководстве пользователя, тем не менее они способны работать под управлением поставляемых производителем микроконтроллеров программных средств. Произведена проверка работоспособности программ, загруженных с помощью описанных средств в микроконтроллеры.

Электронная нагрузка, собранная по схеме, опубликованной в статье автора «Амперметр — датчик тока в электронной нагрузке» («Радио», 2017, № 9, с. 25), работает только как стабилизатор тока. Но в некоторых случаях необходимо, чтобы она вела себя как обыкновенный резистор. Недавно именно такой режим и понадобился. Чтобы реализовать его, удалось доработать уже собранную конструкцию, внеся в неё лишь небольшие изменения. У тех читателей, которые уже собрали электронную нагрузку по прежней схеме, её усовершенствование займёт всего пару часов…

Автор предлагает для расчёта преобразователей напряжения разработанные им электронные таблицы Excel. Они позволяют пользователю быть в курсе всех использованных расчётных формул и исходных данных, а при необходимости вносить в них коррективы, нужные для адаптации расчётов к другим полупроводниковым приборам и магнитопроводам трансформаторов.

В портативных измерительных приборах зачастую не предусмотрено автоматическое отключение питания. Если пользователь забывает своевременно выключить такой прибор, батарея его питания быстро приходит в негодность. Для решения проблемы радиолюбители встраивают в измерительные приборы самодельные таймеры для отключения питания. Основное требование к ним — малое собственное потребление тока как в дежурном, так и в рабочем режиме. В предлагаемой вниманию читателей статье описаны два варианта такого таймера на микросхеме структуры КМОП.

В связи с внедрением разных форм кабельного или интернет-телевидения внешние телевизионные антенны со встроенными усилителями часто становятся неактуальными. По этой причине оказываются невостребованными блоки питания (БП) таких усилителей. Как правило, такие БП выполнены в малогабаритном корпусе формфактора «активная сетевая вилка» и обеспечивают выходное стабилизированное напряжение 12 В при токе нагрузки до 50…100 мА. Из-за относительно малого выходного тока и относительно большого выходного напряжения такие БП зачастую непригодны для питания низковольтных устройств. Если по разным причинам перемотать вторичную обмотку понижающего трансформатора затруднительно или невозможно, взамен линейного стабилизатора напряжения в такой БП можно установить импульсный понижающий преобразователь напряжения, входной ток которого будет в несколько раз меньше выходного. Такой доработке подвергся БП «Zolan», содержащий понижающий трансформатор, выпрямительный мост на диодах 1N4148, конденсатор фильтра выпрямленного напряжения (100 мкФ, 25 В), интегральный стабилизатор напряжения 78L12 и керамический конденсатор ёмкостью 0,01 мкФ. Модернизированный выполнен на интегральной микросхеме L4978 в корпусе DIP8.

Сегодня по-прежнему актуальна реализация высококачественной регулировки громкости в УМЗЧ, работающих с аналоговыми источниками сигнала (например, с проигрывателями грамзаписи). Один из известных способов её дискретного регулирования — каскадное включение аттенюаторов с фиксированным затуханием, каждый из которых коммутируется единственным переключателем, как в книге Д. И. Атаева и В. И. Болотникова «Функциональные узлы усилителей Hi Fi» (М.: Издательство МЭИ, ТОО «Позитив», 1994), или контактами реле. Набор из пяти аттенюаторов с затуханием 2, 4, 8, 16 и 32 дБ позволяет получить интервал регулирования от 0 до –62 дБ с шагом 2 дБ. Кнопочное управление таким регулятором громкости может быть очень простым (например, на реверсивных счётчиках), однако при разработке предлагаемого устройства была поставлена цель управлять громкостью привычным переменным резистором…

В статье представлен сравнительный анализ популярных схем выходного каскада усилителей мощности звуковой частоты на биполярных транзисторах. Полученные результаты показывают преимущество трёхступенчатой схемы выходного каскада, обеспечивающей меньшие нелинейные искажения в сравнении с двухступенчатой. По мнению автора, такая схема является наиболее предпочтительной для построения высококачественных УМЗЧ.

Определённой популярностью в настоящее время пользуются различные автономные (так называемые кемпинговые) светодиодные светильники на большом числе маломощных светодиодов и с питанием от гальванических батарей или аккумуляторов. Многие из них имеют простую схему подключения светодиодов, которые в большинстве случаев соединены параллельно и без токоограничивающих резисторов. Для регулировки яркости свечения светодиоды разбиты на группы. С помощью переключателя к батарее подключают одну или сразу несколько групп светодиодов. Так реализована регулировка яркости светильника. Похожая конструкция у плоского светильника GL-36+5, который производителем назван компактным кемпинговым. Входящие в его состав маломощные светодиоды (41 шт.) конструктивно разделены на три группы, которые коммутируют с помощью четырёхпозиционного кнопочного переключателя. О доработке такого светильника, правда, с другой целью, рассказано в статье автора «Автономный светодиодный светильник с ёмкостным реле» («Радио», 2018, № 10, с. 57, 58). Как отмечено в этой статье, ток, потребляемый светодиодами в этом светильнике при «свежей» батарее, может достигать 1 А, при этом тонкие соединительные провода заметно нагреваются. Переключение числа светящихся светодиодов в меньшую сторону, конечно, изменяет общую яркость свечения, но светодиоды в этом случае работают с перегрузкой, в результате их ресурс сокращается, а энергия батареи расходуется бесконтрольно. Установка одного или нескольких токоограничивающих резисторов может уменьшить ток, но энергия батареи будет бесполезно преобразовываться на этих резисторах в тепло, т. е. КПД светильника снизится. Для изменения яркости светильника можно применить регулируемый стабилизатор тока, но если он будет линейным, КПД не увеличится. Выходом из этой ситуации может быть применение импульсного преобразователя. Именно так и сделано в предлагаемом регуляторе яркости. Такой преобразователь можно собрать на специализированной микросхеме, но она может быть недоступной, поэтому он сделан на доступных и недорогих деталях…

Как показало время, светодиодные лампы, о которых было рассказано в статье автора (Юдин П. Конструкция и доработка некоторых типов светодиодных ламп. — Радио, 2018, № 4, с. 35—37), представляют лишь небольшую часть из всего разнообразия светодиодных ламп с питанием от сети 230 В. В продаже есть лампы, отличающиеся от уже описанных не только схемой драйверов, но и конструкцией корпуса и теплоотводами для охлаждения светодиодов…

Термостабилизатор осуществляет контроль исправности ламп, выполняющих функции нагревателя и автоматического резервирования ламп-нагревателей, которая в случае неисправности основных ламп автоматически включит резервные.

Предлагаемое реле-регулятор обеспечивает необходимую для полной зарядки аккумуляторной батареи зависимость напряжения в бортсети автомобиля от температуры батареи. Оно просто в установке и не требует вмешательства в штатную электропроводку автомобиля. В случае поломки его можно быстро заменить широко распространённым трёхуровневым реле-регулятором.

Игрушка, описание которой приводится в статье, разработанa в кружке программирования и робототехники ГУО «Гимназия № 40» г. Минска. Эту игрушку можно использовать не только для украшения новогодней ёлки, но и для других целей…

Эта игрушка позволяет исполнять несложные мелодии, используя звуковой частотный ряд от 261 до 1046 Гц нот первой и второй октавы (самая высокая нота — «до» третьей октавы). Каждой ноте соответствует определённая клавиша-кнопка, а всего их 25. Основа устройства — плата Arduino Uno, к которой в виде дополнительного модуля подключена плата с кнопками. Такое решение позволяет собрать и разобрать инструмент в течение минуты.

Используя микросхему ZXCT1009F совместно с низкоомными шунтами (датчиками тока), можно собрать самые различные устройства защиты ИП или ЗУ от перегрузки по току…

Робот представляет собой двухколёсное самоходное устройство со смещённым центром тяжести выше осей колёс и системой стабилизации. В его основе — два электромотора с редукторами, управляемые микроконтроллером ATmega328 (на плате Arduino Nano 3.0), и модуль датчика положения. Отличительные особенности робота — стабильная работа и простота скетча и конструкции, для которой использованы готовые модули, продаваемые в интернет-магазинах. Поэтому собрать робота по силe даже начинающему радиолюбителю, делающему первые шаги в программировании…

Обучающие конструкторы для изучения основ электроники, проведения физических опытов, робототехники всё чаще и во всё большем разнообразии появляются на прилавках магазинов электронных компонентов и магазинов детских игрушек. К таким конструкторам российского производства обычно прилагают адаптированные к возрасту обучаемых инструкции, что позволяет детям с небольшим начальным запасом знаний самостоятельно успешно собирать простые электронные устройства со светодиодами, запускать микромоторы и прочее. В дальнейшем это позволяет смотреть в сторону изучения робототехники и конструирования робота как «движущегося программируемого устройства, выполняющего по некоторому алгоритму полезные действия». Основой такого робота может послужить дешёвая радиоуправляемая модель автомобиля, которых в продаже множество, нужно лишь подключить к её пульту управления самостоятельно изготовленный блок автоматического управления…