Duben 2012

Vidlákovo Elektro 5. Kondenzátory

29. dubna 2012 v 20:18 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Dnešní elektronici udělají opravdu cokoliv, včetně vraždy babičky aby se vyhnuli použití cívky. Někdy se jim nediivím, nicméně kromě odporů opravdovými odborníky zvanými též "rezistory" máme i další dvě pasivní součástky - kapacitu alias konenzátor a indukčnost alias cívku.

V minulých dílech jsem už naznačoval, že elektrický obvod - díky cívkám a kondenzátorům může vypadat úplně jinak pro signál na vysoké frekvenci a úplně jinak pro základní stejnosměrný proud
Extrémní případ tohoto principu vidíme na obrázku Z hlediska stejnosměrného proudu je cívka L1 jen kus smotaného drátu a tedy zkrat - kolektor je takto připojen rovnou na 5V naopak kondenzátor C1 je pro stejnosměrný proud nepropustný, proto se tlačí pres odpor R1 a naopak pro signál na vysoké frekvencí se L1 jeví jako odpor a C1 zase jako zkrat. Budete se divit, ale z důvodů korekce posuvů fází se takové zesilovače na vyšších frekvencích opravdu používají.
Už potřetí vložím stejnou čtveřici tranzistorových zesilovačů a upozorním laskavé čtenáře na kondenzátory 1nano které jsem tak úporně nakreslil ke všem vstupům a výstupům. Proč tam jsou ? Přesně proto aby se zesílený signál dostal dovnitř a ven a aby se přitom stejnosměrná napětí též zvaná pracovní bod tranzistoru nikam neposunula.
Kromě úlohy oddělovat stejnosměrné úrovně jednotlivých stupňů mají kondenzátory v cestě signálu úlohu lehce korigovat frekvenční spektrum signálu, ale hlavně NEŠKODIT!!

Co tím myslím ? Kondenzátor a cívka vytvářejí spolu s odpory RC a LC nebo obecně RLC obvody, kde díky kapacitám a indukčnostem dochází k posunům fáze (zpoždění) signálu. Dosáhne-li toto zpoždění určité hodnoty zesilovač se rozkmitá - což téměř nikdy není žádoucí.

Kondenzátor je nepropustný pro stejnosměrný proud - až do dnešních dnů mi občas pomáhá mechanícká analogie - představuju si kondenzátor jako gumovou membránu v potrubí, která umožňuje vodnímu sloupci kmitat tam a zpět, ale nedovolí mu trvale téct jedním směrem.

Kromě toho klade kondenzátor střídavému proudu relativní odpor - nazývaný vědecky "kapacitní reaktance". Nerad to říkám, ale vzoreček je potřeba umět
Xc= 1 / (2 * Pi * f * C)
tedy čím větší frekvence tím menší odpor
Z odporu a kondenzátoru můžeme postavit dělič - stejně jako ze dvou odporů. Protože zdánlivý odpor kondenzátoru se mění s frekvencí bude se i napětí takového děliče měnit s frekvencí. Opět pro zmatní nepřítele se takovým děličům neříká dělič ale horní a dolní propust. Z obrátku vyplývá jednoduchá pomůcka - pokud je kondenzátor místo DOLNÍHO odporu - říká se tomu DOLNÍ PROPUST a to protože propouští především NÍZKÉ kmitočty. A naopak - pokud je kondenzátor místo HORNÍHO odporu říká se tomu HORNÍ PROPUST, která propouští především VYSOKÉ kmitočty. Na obrázku to máme nahoře namalováno názorně a dole tak jak se to většinou maluje.

Nás u Horní i dolní prousti zajímá frekvence kdy Xc - kapacitní reaktance je stejná jako odpor R. Při této frekvenci propouští propust jen polovinu signálu. Velmi zjednodušeně řečeno horní propust propouští frekvence nad tímto kmitočtem a blokuje frekvence pod ním, a dolní propust naopak blokuje frekvence nad Mezní frekvenci a propouští frekvence pod ní.
Pokud potřebujeme Mezní frekvenci přímo spočítat stačí dosadit do vzorečku
Xc = R
R = 1 / (2 * Pi * f * C)
f = 1 / (2 * Pi * R * C)
Jednoduché jako facka na hodině matematiky.

Tenhle jednoduchý vzoreček ale svádí ke špatnostem. Představte si že máme zesilovač s výstupním odporem 1K a chceme poslat signál 100 kHz do druhého zesilovače, který má vstupní odpor taky 1K.
Jednoduchou logikou R = 1K + 1K = 2K ergo kapacita bude
C = 1 / (2 * Pi * f * R) = 800 pF (pikofaradů).
Skvělé, ale co jsme to vlastně udělali ? do obvodu s odpory 2x1K jsme zařadili kapacitní reaktanci taky 2x1K - tedy nám signál na vstupu klesl na polovinu. Tohle jsme opravdu chtěli ? Už víte jak může kondenzátor škodit ?

Takže pokud počítáme vazební kondenzátory, jejichž hlavní úlohou je být pro signál neviditelný tak musíme zase počítat s 10x nebo podle mně - pesimisticky aspoň 5x rezervou a dát do obvodu kondík 5x vyšší než vyšlo ze vzorečku - takže 4,7 nF - bude úplně fajn. Divné ? Pokud si myslíte, že ano tak si přečtěte tady - jak se tluču do hlavy že jsem to neudělal.

Neslibuju, že úplně příště, ale v budoucnosti probereme kondenzátory, které jsou záměrně použity jako frekvenční filtry - pro dnešek by to bylo moc únavné.

A opět tradiční rada pro brunety - zrzky jsou stejně nejlepší - tak se běžte i s blondýnami zahrabat ....

Co je to dokonalá filtrace napájení ? Díl 2.

26. dubna 2012 v 2:39 | Petr |  Elektro
Doufám, že jste si za domácí úkol přečetli článeček od Analogu, který jsem vám minule doporučoval. Už minule jsme se zabývali vlastnostmi kondenzátorů a jejich "vlastní rezonancí" ktará způsobí že od určité frekvence nehraje roli kapacita, ale parazitní indukčnost kondenzátoru a ten pak funguje jako cívka.
Ještě jednou si dáme obrázek s "Ideálním zdrojem", který jak jsem minule psal, je monstrum, a bereme to postupně proti toku proud zprava doleva.
C10 - je keramický kondenzátor, který nemá mnoho společného s filtrací, ale slouží pro stabilizaci stabilizátoru 78L05, aby se nám nerozkmital. doporučuje se keramika obvyklé hodnoty 100n - 3uF. Varuju před začátečníckou hyperaktivitou a snahou dělat věci "lepší než je možné". Každý má nutkání dát na výstup 7805 nějaký obrovský kond 1000u třeba aby měl "dokonale vyfiltrováno" - problém tohoto řešení je že na tak velkou kapacitu na výstupu není 7805 stavěná a často to dopadne tak, že ve snaze takový kondenzátor nabít, se v ní aktivuje ochrana proti proudovému přetížení a naopak se rozkmitá. To že C1 musí být na DPS co nejblíže 7805 ani nepíšu - držet cestičky co nejkratší je úplně automatické všude, kde to jde. kromě C10 je vhodné rozmístit blokovací kondenzátory po plošném spojí tak aby u každého integrovaného obvodu (co nejblíže ) byl jeden a i na "význačných odbočkách" napájecích cest byl taky jeden.

Jenom drobné upozornění - na schémátkách se kreslí + nahoře a - dole - pokud podle schémátka naroutujete desku + na jenom kraji a - na druhém a spojíte + a - kondenzátory vznikne vám krásná smyčková anténa, která bude přijímat rušení jako divá, proto v praxi se napájení a zem vedou po desce co nejblíže u sebe - v takovém připadě dokonce parazitní kapacita plošného spoje pracuje v náš prospěch jako malinkatý blokovací kondenzátor.

Pak máme stabilizátor 78L05, který zdánlivě nedělá pro filtraci napájení nic, ale ve skutečnosti může být pro filtraci zásadní - doporučuju hledat v katalovém listu RIPPLE REJECTION - tedy stabilizátor v rámci své stabilizační funkce se snaží zpětnou vazbou vyrovnávat i rušení na napájení. Nahlédneme - li do datasheetu 78L05 tak tam najdeme Ripple rejection 60db při 120Hz - tedy 1000x při 120Hz - protože stabilizace proti kmitání je u 78L05 udělána jako u operačních zesilovačů - je podobná i frekvenční charakteristika - čím je frekvence rušení vyšší tím je schopnost 7805 jej utlumit menší - a zcela končí na frekvenci 120 Hz x 1000 x - 120 kHZ rušení nad touto frekvencí projde stabilizátorem jako nic a musí se odfiltrovat vnějšími součástkami.

Pak máme 3 trojice kondenzátorů C1, 2, 3 - C4, 5, 6 - a C7, 8, 9, všechny jsou stejné a je v nich elektrolyt 100u , Keramika 100n a keramika 1N. Později probereme, že napájení nemusí mít všech 9 kondenzátorů, ale alespoň jednu takovou "svatou trojici" byste na desce mít měli.
Elektrolyt by měl být alespoň 10 uF, 100uf je až moc a souvisí s "protiresetovací funkcí" magické diody o které už jsem kdysi psal. Dbejte na to , aby keramický kondenzátor 1nF byl z keramiky typu NP0 - někdy jsou keramické kondezátory z této hmoty o velikosti 1N těžko dostupné, pak vemte z této hmoty největší jaký seženete 330pF taky udělá dobrou práci. Pokud se jedná o umístění na plošném spoji je třeba "uvažovat takticky" - moje oblíbené řešení - 1n kondy dám kolem tlumivky L1 co nejblíže, aby zadržely vysoké frekvence a ostatní poněkud dále.

Pak máme odpor R1 - to je první část, kterou za určitých okolností i s jednou trojicí kondenzátorů můžeme vynechat - to je tehdy pokud nám "Ripple rejection" ve stabilizátoru stačí. nebo jsme vybrali tak velkou hodnotu tlumivky, že její filtrace zasahuje až hluboko pod 12 kHz o kterých byla řeč. Jak zvolit hodnotu R1 - co největší jakou si můžeme dovolit.
78L05 pustí 100mA a potřebuje na vstupu alespoň 7V takže pri napájení 12V je to
R = (12V-7V) / 100mA = 50 ohm
Necháme si nějakou rezervu = a jdeme do mé oblíbené řady E2 tedy 33 ohm. Odpor spolu s kondenzátory okolo fitlruje do vysokých frekvencí, které jsou omezeny až jeho parazitní kapacitou tedy do stotvek MHz (na rozdíl od 78L05) - proto tam taky je. A pokud nepotřebujeme stailizaci můžeme odpor nechat a 78L05 naopak vyhodit i s kondenzátory okolo.

Pak máme cívku L1 - použítí cívek (tlumivek) v napájení je vždy poněkud ošemetné ze 3 důvodů
1. Cívka sama přijímá magnetické rušení - jako vinutí transformátoru nebo anténa. Proti tomu lze bojovat použitím toroidní tlumivky, která je zase pro veliké proudy poněkud velká na plošný spoj, nebo stíněním - jaké to je si jste si zkusili u výroby Mini Trávoměru.
2. Cívka je svinutý drát, takže s rostoucí indukčností roste i odpor tohoto drátu - pak vyplývá, že žádná cívka nemá tu ideální hodnotu - příklad pokud potřebujete opravdu dobrou filtraci a zvolíte třeba 100uH zjistíte že má odpor 26ohm a že snese třeba jenom 100mA. pokud jako cívku vyberete jenom feritovou perlu na přívodním drátu zjistíte, že účinně filtruje až od (třeba) 10MHz což pro projití testy ve státní zkušebně stačí, ale pro citlivý obvod je to málo. A pochopitelně všechny varianty mezi těmito dvěma. A to už vůbec nemluvím o cívce na 5A - to už je obrovská tlumivka jak v PC zdroji.
3. Zákeřnou vlastností cívky, je , že kromě rušení se snaží potlačovat i prudké výkyvy proudu. Pokud vaše zapojení spíná nějaké velké proudy - cívka při zapnutí zátěže způsobí prudký pokles napětí a po vypnutí zátěže zase opačně - napěťovou špičku. Proti obojímu se dá částečně bojovat velkým kondenzátorem (svatou trojicí) za cívkou ale někdy se prostě nedá vybrat ideální hodnota ani cívky ani kondenzátorů.

Takže pokud mohu doporučit nikoliv dokonalý, ale pokud možno univerzální a slušně použitelný zdroj tak je na obrázku.
Drobným rozborem zjistíme, že C2, C5 a L1 odříznou většinu frekvenci nad 1 MHZ a že L1 spolu s velikým C3 tvoří dolní proust až do frekvence 8KHz kde už částečně funkuje Ripple rejection 78L05. C3 je tak veliý, protože spolu s "magickou diodou" D1 tvoří "protiresetovací obvod" dioda D1 navíc chrání celé zapojení proti přepólování napájení.
Záhadou je jenom smysl diody D2 ? Pokud připojíme na výstup baterii, nebo velký kondenzátor a vypneme napájení - baterie nám přepóluje 7805 a spálí jej. D2 tedy způsobí že na vstupu 7805 je jen o 0,7 V menší napětí než na výstupu - což 7805 přežije. Zapojení je tedy "blbuvzdorné" jak jen umím postavit a dá se použít i jako laboratorní zdroj s pevným 5V napětím.

Zbývá už jenom oblíbená rada pro blondýny : Andrea Verešová, pokud chce přivést svého manžela do varu, přijde k bazénu v rodinném sídle nahá jenom ve 20 cm jehlách, levou rukou si pohazuje vlasy a pravou rukou stydlivě zakrývá "kožešinku" - vy to dělejte stejně - jenom musíte vyřešit otázku kterou rukou se vyzout abyste se v lodičkách nezačala topit.

Google = SkyNet a lehké mrazení v zádech

24. dubna 2012 v 0:18 | Petr |  Internet
Google měl kdysi heslo "Make no evil" - jako nedělej zlo a Honoré de Balzac zase měl tvrzení "za každým velkým majetkem se skrývá zločin" Nesmyslná kombinace, která však v posledních letech dává smysl. Google vydělává miliardy a tak by se mu to nedělání zla prodražilo natolik, že to co kdysi bylo opravdové motto zakladatelů je dnes jen marketingový žvást podobný vymývání mozků na školení pro manažery - začátečníky.

Proč to píšu? Každý samozřejmě ví, že jsem extrémně paranoidní (a i přesto po mně jdou) vlastním jen telefony s předplacenými kartami, krom tohoto blogu, který mě už stál 5% výplaty se snažím aby datová stopa po mně byla naprosto nulová, v Google opt out programu jsem Googlu zakázal shromažďovat o mně jakékoliv informace a přesto.....


Představte si , že přítelkyně surfuje z vašeho počítače po nějakých hadřících a Vám se najednou na YouTube začnou objevovat kočky jak předvádějí, hodnotí dopručují a vůbec video-blogují kolem hadříků a podpatkových bot - protože to je něco překvapivého párkrát kliknete a je konec - po každém přihlášení se na vás vyvalí roboti a hadry a protože Google je chytrý a ví že roboti jsou minoritní záležitost tak celodenní surfování po robotických tématech jakoby nebylo když to třeba opět přítelkyně zakončí nějakou tou sukénkou.

No budiž - všechno jsem smazal Googlu zakázal a nepomohlo to, ale představte si opačný příklad Zalíbí se Vám na YouTube ruský pořad 6 кадров, který je opravdu skvělý, ve stylu České Sody a kam se hrabou ubožáci typu Genzera a Suchánka, ale po shlédnutí pár dílů najednou vidíte jak se celý Internet pomaličku obaluje do azbuky. Nejprve "Suggested videos" na YouTube, pak AdSense - googlovská reklama a nakonec skoro všechno co není hlavní obsah stránky - obrázek o dva odstavce výš to dorazil - pro mladší Rusky neznající přeložím

"Chcete žít, pracovat a studovat USA ?"
ANO --------- NE

Komu nepřipadá děsivé když mu vyskakuje Ruská reklama na "loterii zelených karet", kterou se do USA pašují hlavně experti, špioni, konfidenti "polepšní" a "spolupracující" teroristi a mafiáni atd?
Kdysi jsem si dělal srandu, že Google bude hrát úlohu Terminátorovského SkyNetu a to tím způsobem, že rozpoutá válku, protože bude bude výsledky vyhledávání optimalizovat - mladým Židům o arabském terorismu, Arabům o židovském spiknutí, nezaměstnaným o depresi, depresivním o sebevraždě, sebevrahům o sebevražedných atentátnících, atentátníkům o výrobě bomb atd atd - fantazii se meze nekladou - a pak jen počká jak se sami vymlátíme ....

Teď už si srandu nedělám - na Internetu mám 50% obsahu Anglicky 40% na stejných stranách Rusky - skoro nic Česky - nelituju je to mrtvý jazyk - a ač paranoik - bojím se soudného dne jako čert kříže. Hasta la vista baby ...

Vidlákovo elektro 4. Zase zesilovače.

22. dubna 2012 v 15:39 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Nezdá se to ale pokud chcete dělat skutečnou analogovou elektroniku, budou to v 90% zesilovače a občas něco jiného. Ne že by zesilovače měly být cíl vašeho snažení ale používají se na tolika místech všech obvodů, že dříve, nebo později je budete umět jako když bičem mrská.
A opět apeluju na zdravý rozum - vyberte si pár zapojení, které máte prostě "pevně v ruce" a ty strkejte bez ostychu všude.

Ale teď rychle dokud jsou všichni mí čtenáří - to jest Blondýny, Brunety, asertivní borci z Agelu, mládež i obstarožní robotici ještě čerství ...
Vlevo nahoře vidíte nejjednodušší a pro vysoké frekvence vůbec né špatný zesilovač, který na rozdíl od emitorového, sledovače opravdu zesiluje
Pokusíme se spočítat oba odpory. R1 určíme od boku asi stejnou logikou jako jsme určovali odpor v emitorovém sledovači - to jest podle proudu, který máme k dispozici, frekvenci, velkosti vazebního kondenzátoru atd... volíme od 1K do 10K. Napětí před C2 by mělo být polovina napájení 2,5V - kvůli maximálmímu rozkmitu - takže R1 teče 2,5 /3300 = 0,76 mA takže potřebujeme aby do báze tranzistoru teklo 0,76 / 250 = 3 uA. Napětí na bázi tranzistoru je 0,7 V takže R2 potřebujeme mít (2,5 - 0,70) V / 3uA = 590K. Protože i na tomto parametru relativně nezáleží vybereme z mé řady "E2" 330K - a bude to fungovat, i když napětí na výstupu nebude přesně 2,5V. V tomto případě dopručuju R2 i nižší třeba 100K ale už ne vyšší kolem 1M - protože tam už je proud do tranzistoru malý a malé proudy automaticky znamenají vyšší šum.

Jaké jsou vlastnosti tohoto zapojení
  • díky zpětné vazbě přes R2 je vstupní odpor nulový (téměř nulový) - zapojení, které vidíte může mít vstupní odpor kolem 100ohm.
  • Výstupní odpor je roven R1 - což je jeden z faktorů ovlivňujících volbu velikosti R1.
  • pro poměr R1 a R2 platí zase pravidlo 5x - 10x tedy R2 by měl být větší než 5xR1 proto aby příliš nezatěžoval a "nerozhasil zapojeni"
  • Pracovní frekvenci - jsme probrali minule - tohle zapojení s BC337 bude skvělé tak do 5MHz ale ne více s BF199 klidně do 50 MHz, pokud budeme potřebovat vyšší frekvence musíme R1 i R2 snižovat (lze provozovat zapojení s BF199 až do R1=1K R2=3K3 to zesiluje přes 100 MHz ale je to už trochu extrém)
  • Zesílení roste s napájecím napětím, stejně tak i spotřebovaný proud. Nastavený pracovní bod se mění jen nepatrně.
  • Zesílení tohoto zapojení je asi tak 20x a to i u BC337 s Betou =250 a to proto že zpětná vazba přes R2 snižuje nejenom vstupní odpor, ale i zesílení.
Představme si, že potřebujeme dosáhnou přesného zesílení - třeba 10x, nebo že nám nulový vstupní odpor nevyhovuje. Pak použijeme zapojení nahoře vpravo rozdíl je v odporu R5, který zavede do zesilovače druhou zpětnou vazbu (kromě zpětné vazby přes R3) a navíc nám omezí maximální zesílení na hodnotu přibližně R4 / R5 - což je v našm případě 15 ale reálně to bude méně, asi tak 12, kvůli poklesu zesílení díky odporu R3.
Výstupní odpor je opět určen R4 - ted 3K3. Vstupní odpo spočteme jako u emitorového sledovače zesílení * R5 = 12 * 220 = 2600 ohmů.

Pokud se potřebujeme zbavit zpětné vazby z kolektrou do báze (R3) pak zapojíme obvod podle schématku vlevo dole. Pčítejte se mnou - na kolektoru tranzistoru potřebujeme mít 2.5 V takže nám přes R7 teče 0,76mA - to znamená že na emitoru je napětí 0,76 mA * R8 = 0,19 V, takže na bazi tranzistoru musí být o 0,7V více tedy 0,89V - spočteme dělič Z báze teče do země přes odpor 100K poud 8,9uA - to znamená, že od napájení k bazi to máme 4,1V / 8,9 uA = 470K.
Změnami děliče si můžeme pracovní bod tranzistoru posouvat kam chceme.
Víte kde jsem udělal chybu ? Pamatujete si z předminula ještě na příčný proud ? Je v tomto zapojení dostatečný ? Kolik by měly být R6 a R9 místo současných 470k a 100k ? Ne spíše 47K a 10K ?

Poslední varianta - všechno je stejné jenom potřebujeme dosáhnout úplně maximálního zesílení, které lze - tudíž se pro pracovní frekvenci potřebujeme zbavit i vazby přes odpor R11 - tak ho "přemostíme! kondenzátorem - všechny stejnosměrné napěťové úrovně zůstanou stejné jenom pro střídavý signál "neuvidí" odpor R11 ale jen "zdánlivý odpor" alias kapacitní reaktanci kondenzátoru C9.
O kondenzátorech a RC článcích budeme psát příště.

Na konec už tradiční rada pro brunety, co dočetly až sem - je to zrcadlově opačné než u blondýn - těm jsem dopručoval černou "paruku do postele" - vy si pořiďte blond - je vysoce pravděpodobné, že váš partner pak zůstane spíše doma než by se vydal na výpravu za blond erosenkami ...

Co je to dokonalá filtrace napájení ? Díl 1.

19. dubna 2012 v 4:47 | Petr |  Elektro
Když jsem posledně psal o mini-trávoměru opakovaně jsem tam psal, že pokud jej chcete vyrobit musíte konstrukčně vyřešit "dokonalé napájení". Jako převážná většina analogové elektroniky je tohle pro amatérské stavitele robotů často velmi bolestivý problém, kterého jsem se dotkl už v článku o "Magické diodě" takže bych mohl považovat věc za vyřešenou a dále se tím nezabývat.
Jenomže už při konstrukci Trávoměru modulu A, který bliká 8 ledkami na 10.7 MHz a špičkové proudy v něm jsou 0,5A jsem zjistil, že po TTL signálových vodičích mi lítá rušení až 200 mV, které sice obvod nepřeklopí, ale je to varovný prst zdvižený. řešením v mém případě bylo přeroutovat desku na větší rozměr, který by se zase nevešel do mechanické konstukce, nebo naopak použít vše v SMD a přeroutovat kritickou část na co nejmenší rozměr - což je zase práce navíc v době kdy času není nazbyt - obojí je těžká volba. Tedy za určitých okolností je i pro mně těžké dosáhnout čistoty signálu jaké by si situace zasloužila.
Takže pokud nechcete číst mé výplody tak TEĎ skončete a místo toho si dejte tento výživný článeček od ANALOGU. Jenom abych vás naladil tak tady je malinkatý obrázek,Parasitics

který naznačuje jak vypadá obvod na schémátku a jaké je "Hidden schematic" tedy jak obvod reálně vypadá i s parazitními parametry.
Takže začneme od konce a předvedeme monstrózní schémátko "jak se to má dělat"
Jestli máte pocit že na schémátku je "překondenzátorováno" máte pravdu, ale dobré mravy elektronické říkají, že napájení má být zkratováno na zem na všech frekvencích kromě 0HZ (stejnosměrného proudu). Protože konenzátory mají různé vlastnosti nedá se zkratu na zem dosáhnout jedním, ale vždy aspoň 3 kondenzátory.
Když si totiž rozkireslíme kondenzátor i s jeho parazitními parametry najednou zjistíme, že kondnezátor má svodový odpor RL (není úplně nevodivý pro stejnosměrný proud), má i ESR Ekvivalentní sériový odpor - tedy není dokonale vodivý ani pro střídavý proud. A navíc ač kapacita má i svoji parazitní indukčnost.
Tedy školská teorie říká, že kapacitní reaktance alias zdánlivý odpor klesá podle vzorečku
Xc=1 / (2 * Pi * f * C)
Ale reálně klesá impedance kondenzátoru jenom do bodu "vlastní rezonance" kdy se spolu s parazitní indukčnosí chová jako sériový rezonanční obvod a pak začne impedance díky sériové indukčnosti zase růst.
Frekvence od které kondenzátor přestává fungovat pro střídavé napěti jak zkrat závisí na typu kondenzátoru, proto pokud spojíme alespoň 3 různé typy a různé kapacity paralelně má výslená kombinace lepší vlastnosti, než každý z nich sólo.

Musím připustit že jsem psaním zase už poněkud unaven, takže předpokládám, že blonďaté čtenářky, které udrží pozornost jen po dobu 30 sekund už taky - takže zatím si za domácí úkol přečtěte článeček od Analog Devices na který je link nahoře a s mými poznámkami pokračujeme opět za týden.

Ještě obligátní rada blondýnám, nebo tentokrát spíše dávná osobní zkušenost z ošetřování jedné Ostravské lehké děvy - Jehlové kozačky až pod zadek jsou dokonale sexy i v nejparnějším létě, jenom se nesmí sundávat za žádných okolností nejlépe ani v posteli - "panu božskému" by se pak mohlo udělat nevolno ze smradu vašich zapařených nohou.

Případová studie korporátního blbismu.

17. dubna 2012 v 3:46 | Petr |  Počítače etc...
O poměrech v korporátní sféře už jsem jednou psal a výsledek se dostavil, i přesto že moji bezprostřední šéfové bili se za mně jako lvi - vyšší šéfové nařídili - a v rámci "zlepšení ekonomického výsledku špitálu" - došlo k "racionalizaci platů" - a mám o 2000 méně - což SAMOZŘEJMĚ s mojí drzou hubou NAPROSTO VŮBEC nesouvisí.
Nicméně lezení do řiti k bohatství nevede - to bych musel už před léty navázat kontakt s "bratrstvem kočičí pracky" a přisát se ke státnímu vemínku - takže teď už 2000 nehrají roli. Navíc mladou ženu i bez těch peněz pořád užívím a huba mě pořád svrbí takže jdu do toho a píšu další blog o tom jak "tečou prachy" , "předává se" know how a jak funguje "korporátní blbismus" v současném Česku.

Schema Pro opravdu HardCore zájemce o moji historku ZDE je totéž co píšu ale pohledem druhé strany.
Takže kolem roku 2000 se ve špitále, kde jsem pracoval, za 24 miliónů, bez výběrového řízení nainstaloval počítačový systém jménem Clinicom. Těch 24 milionů je signifikantních, protože ač výběrové řízení neproběhlo (někdo z tehdejšího Ostravského magistrátu má dodnes vilu - AŤ MU STOJÍ !!! ) Nakonec došlo k roztržce mezi špitálem a firmou, která pořád mění názvy (Ostrasoft, SMS, CVIS). Takže nakonec Špitál vypsal výběrové řízení a tří nejdražší nabídky byly SMS - 24 mil - firma ACORD (Dnes Stapro) 8 mil a třetí, kterou už si nepamatuju za 4 mil. - ta vila musí být velmi dobře stavěná - za rozdíl mezi 8 a 24 milióny.
Ale to neřeším protože teď bych si dovolil uvést celkem tři komické historky.

1. Po instalaci se sešla "komise uživatelů" kam jsem byl nominován, kteří měli schválit, že jim software vyhovuje. Byla to hrůza - program měl DOSovské prostředí, které celkem šlo ale sestry a mladé doktorky, které nezažíly nic, než klikací dobu byly z blikajícího kurzozu a textových příkazů úplně mrtvé. Windosovské prostředí zvané CARE CENTER bylo tak tenkou slupkou nad DOSovským terminálovým jádrem, že nefungovaly ani věci, které uživatel Windows považuje za své "lidské právo" - tedy nejenom že NIKDY nešly otevřít žádné dva dokumenty najednou ale nefungoval ani Clipboard CTRL C - CTRL V.... děs....
PO několika "zasedáních" jsme měli podepsat "účastnickou listinu" kterou když kolega obrátil tak vzadu dole bylo mikroskopickým fontem napsáno, že jsme byli seznámeni a akceptujeme Clinicom bez výhrad. Na sestry houkla tehdejší "paní náměstkyně" ( kapitola sama pro sebe) a ty s hrůzou podepsaly - my doktoři jsme byli tvrdší a napsali jsme "kontra-listinu" že potvrzujeme svoji účast v komisi, ale kategoricky nesouhlasíme s tím aby software zůstal v takové podobě jak byl. (nicméně zůstal jen s kosmetickými změnami)

2. Pak přišli na mé pracovště do laboratoře nějací asertivní muži v dokonalých oblecích, že nás jako "naučí jak se ta biochemie dělá" a nastala doba komických nedorozumění ve stylu :
DOTAZ : Proč chcete na zkumavce číslo oddělní? ....NAŠE ODPOVĚĎ: Jak poznáme kam volat když se ztratí průvodka ke zkumavce ?
DOTAZ : Proč má být na průvodce čas odběru, když přece víte, že vzorek byl přinesen TEĎ? .... NAŠE ODPOVĚĎ: Jak poznáme kdy bylo TEĎ u vzorků, které čekají na vyšetření několik hodin, protože je předběhly vzorky více spěchající?
ATD.. ATD... Protože komunikace s astertivními idioty nevedla nikam sešli se chemici u mně v pracovně a napsali jsme "memorandum" o tom co je absolutně nezbytnou podmínkou elektronické komunikace s laboratoří. Dodnes si pamatuju jak ten papír vypadal - nadpis stylem "Nadpis 3" pak asi 4 řádky úvodního textu - pak asi 15 požadavků v bodech s odrážkami a pak zase 4 řádky závěrečného textu.
Takže čas oponou trhnul - a za pár let firma instalovala svůj výplod do zbytku špitálu (ano za 24 milíónů ani nevyšlo na všechny....) a přitom nám jiný asertivní idiot přinesl jedínečné "corporate know-how not for public use" jak stálo malinkatým písmem přidáno ještě nad mým původním "Nadpisem 3" na jinak úplně stejném textu....

3. Nepouštěl bych si hubu na špacír, ale události posledních dnů mě dorazily. Leta letoucí když byl problém tak mi volal někdo z "firmy" a kladl idiotické dotazy ve stylu "Jaký je formát souboru s požadavky na vyšetření ?" a Moje odpověď byla "Nevím proč se mě ptáte na formát generovaný Vašim vlastním programem, ale pošlu Vám ukázku" - poslal jsem ukázku a za půl roku došel mail ve stylu "analýzou dodaných dat bylo zjištěno, že v datové větě typu 3 na pozici č.19 není znak, který náš systém vyžaduje" - a moje odpověď - "tak si jej tam dodejte když to sami generujete" (což je ale složité, když v rámci "CORPORATE STRATEGY" nemáte od softwaru, který oficiálné programujeta ani zdrojové texty) ....
Zvykl jsem si na divnou komunikaci jak s počítačem v Sovětské Sci-Fi, ale vrchol byl nedávno když mi došel mail s odpovědí na otázku - proč Clinicom dělá chyby v třídění výsledků podle data a času - "Analýzou dat bylo zjištěno že datový soubor musí obsahovat datum a čas odběru vzorku" - obsahuje od prvního dne, ale do kolen mě dostalo, že za celých 13 let se mým kolegům ukradené "corporate know-how not for public use" ani nerozšířilo do všech částí ctihodné firmy, co pořád mění jména...

Prostě buďme rádi že 99% opravdu důležitého softwaru napsali zarostlí asociálové typu Kena Thompsona, protože kdyby ho napsali všeho schopní uhlazení borci v šedivém obleku - tak by atomová zima z vybuchlých jaderných elektráren už dávno zahalila celou zeměkouli.

Vidlákovo Elektro 3. Skutečné tranzistorové zesilovače.

15. dubna 2012 v 14:34 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Nejprve něco málo informací kolem - zesilovač pro signál 1 kHz vám postaví kde kdo - a když "zabodnete kůl do hlíny" bude Vám zesilovat takový signál, proto principiálně se nebudu oblastí Audia - to jest 20 HZ až 20 kHz vůbec zabývat - pro Roboty jsou takové signály příliš pomalé a pro pomatence kolem elektra plné možností jak vás zatáhnout do neplodné diskuse o "kulatosti zvuku" nebo jiné magické (neexistující) vlastnosti signálu a elektricckých obvodů kterými signál jde.
Pořádné elektro pro Robotika začíná na 36 kHz kde fungují naše milované prijímače IR dálkového ovládání k televizi a končí v teraherzové oblasti (kam jsem se zatím ani já nevydal ;-)

Nerad, ale teď musíme probrat nějaké pojmy:

Proudové zesílení tranzistoru - zvené též Beta nebo v naší literatuře h21 - je poměr mezi prudem do báze a proudem kolektoru tranzistoru - tedy pokud můj milovaný BC337 má 250 tak to znamená že proudem 0,1 mA do báze vybudíme proud 25 mA kolektorem. Slušné tranzistory mají přes 100, jen některé speciální (vysokofrekvenční. výkonové) mají kolem 50 (třeba můj druhý miláček BF199 má 60) ale pod 50 to už znamená, že používáte archaické součástky

Mezní frekvence tranzistoru - Na parametry tranzistorů se dodnes píšou diplomové práce, takže nebudeme do toho inženýrům moc kafrat a představíme si jakoby od každé nožičky tranzistoru vedly k ostatním nožíčkám kondenzátory, odpory a cívky a to s takovými hodnotami, že pro malé proudy a malé frekvence to nevadí, ale s rostoucími frekvencemi se zemnéna ty "neviditelné" parazitní kondenzátory stávají pro tranzistor zkratem - takže s rostoucí frekvencí zesiluje tranzistor méně a méně az nastane Mezní frekvence kdy tranzistor nezesiluje vůbec (zesílení = 1)

Zesílení a mezní frekvence - inženýři budou prostestovat, ale neuděláte vekou chybu, když budete používat vzoreček známý z operačních zesilovačů - tedy
Maximální frekvence = mezní frekvence / zesílení
Tedy můj milovaný BC337 má mezní fekvenci 250 MHz a potřebujeme postavit zesilovač zesilující 10x - můžeme jej (teoreticky) použít do 250/10 = 25 MHz. Postavíme a vyzkoušíme a zjistíme, že to nefunguje, zatímco s BF199 který má mezní frekvenci jen 2x větší (550 MHz) to bude fungovat báječně až do 100 MHz ? Proč To?
BC377 je rychlý, ale pro velké proudy (až 0,5A) tím pádem má velké plochy křemíku a tím velké parazitní kapacity - BF199 je chrt rychlík - s malinkým čipem s nepatrnou kapacitou a tak se s vysokým zesílením na vysoké frekvenci vyrovná bez problémů, ale jen do 25mA.
To je jeden z mnoha přikladů kdy je v Eletronice (v životě) něco za něco.

Původně jsem měl v úmyslu psát dále, ale už jsem zase poněkud unaven - těšte se za týden - a zatím jen jako ochutnávka schémátka, která budeme probírat. To jsou opravdické "zesilovače" tzv. Obvody se společným EMITOREM. alias zesilovače ve třídě A.

No a zase jedna rada pro brunety - holky na rozdíl od blondýn vás absolutně žeru v brejlích - určitě nejsem sám kdo má "učitelkovský fetiš" tak toho využijte ve svůj prospěch.


Trávoměr 10. Mini-Trávoměr - návod pro netrpělivé

12. dubna 2012 v 3:12 | Petr |  Elektro
Už při psaní posledního příspěvku o trávoměru mě napadlo, že třeba nejen "blonďatým čtenářkám, co dočetly až sem" by mohlo být líto, že jsem Trávoměr uťal uprostřed slova a začal vrtat díry pro "Šrouby a matice".
Tak jsem ctěnému čtenářstvu, sobě i dalším "půlnočním inženýrům" vymyslel maximálně simplistickou variantu - přesně ve stylu extrémního programování "most simplistic thing that could possibly work"
Co tedy máme na obrázku ? (omlouvám se za velikost i kvalitu)
V rámečku označném TX je vysílač, který je pojatý zvláštně - buď svítí IR ledka nebo svítí červená LEDka. Takže pokud odrazná plocha má úplně stejnou odrazivost pro červenou i pro IR fotodiody nezachytí nic. Aby tomu tak skutečně bylo máme potenciometr RV1, kterým nastavíme nulový signál na bílém papíře. To je svérázná forma jak se obejít bez dvou kanálů a bez rozdílového zesilovače. Vysílač VELICE ruší a vašim úkolem bude udělat mu extra napájení stačí nestabilizované 5V-20V s dokonalou flitrací a zapájet ho do plechové (ocelové ne měděné, nebo hliníkové) kovové krabice do které půjdou jen napájecí dráty a ven půjde jen (dírkami v plechu) světlo LEDek. Ve velkém trávoměru je tohle ekvivalent "modulu C"
V rámečku označeném RX a Transimpedance jsou fotodiody, které jsou naopak EXTRÉMNĚ citlivé na rušení - vašim úkolem bude udělat jim dokonale filtrované napájení (čím vyšší napětí tím lépe ideálně 24V, ale v nouzi postačí i 5V). Běda Běda Běda jestli budete líní a napadne vás napájet modul ze stejného stabilizátoru jako modul C !!!! Pak musíte udělat optiku a to tak, že použijete čočku alespoň 2cm v průměru a diody rozmístíte do ohniskové roviny čočky, tak aby jedna označená CESTA trvale koukala tam, kde bude cesta a druhá označená TRÁVA zase koukala tam kde bude tráva - musíte to sami vymyslet vzhledem ke tvaru robota poloze čidla atd. V mém případě bude minitrávoměr na boku robota kanál cesta bude pod úhlem 60stupňů dolů koukat těsně vedle robota a kanál tráva pod úhlem 30 stupňů bude koukat kousek dále, fotodiody pochopitelně musí koukat do oblasti kam LEDky svítí zejo ? I zde je krom čočky plechová ocelová a uzemněná !!! krabička nutností - fotodiody koukají dírami v plechu, vnitřek modulu, kudy jde světlo je natřen matnou černí, z venku je výhodnější neprůsvitná ale světlejší barva (černá vede k přehřívání) - tato část je ekvivalent "Modulu A" z minulého dílu.
Zbytek schémátka jsou logaritmické zesilovače udělané z jedné 4069 - pro ty vyrobíte stejně dokonale filtrované napájení na 5V-20V jako pro modul C a taky plechovou ocelovou uzemněnou krabičku !!! Běda Běda Běda jestli budete líní a napadne vás napájet tento ekvivalent "modulu B" ze stejného stabilizátoru jako modul C !!!!

Plechové krabičky buď kupte pocínované, nebo stavějte z rozsříhaných plechovek - dá se na ně pájet
Pokud budete snímat napětí multimetrem můžete jej připojit pířímo mezí výstupy Tráva a Cesta na, pokud budete chtít digitalizovat musíte mezi výstupy a piny procesoru připojit ještě ochranné odpory 1K - které zachrání procesor, pokud by napětí překmitlo nad 5V.

Jak to celé funguje? Už jsem zmínil že bílý (šedý) povrch by měl dávat nulový signál. naopak tráva bude mít mnohem větší odrazivost v IR než v červené, takže čidlo které bude koukat na trávu bude mít relativně vysoký vstupní střídavý signál a tím vyšší výstup než kanál koukající na cestu.
Pak platí následující tabulka:

CestaTrávaKde jsem ?
LOWLOWNa cestě daleko od okraje
LOWHIGHNa cestě blízko kraje (lze využít pro navigaci podél patníku)
HIGHLOWNa trávě a koukám na cestu, nebo se design čidla nepovedl ;-)
HIGHHIGHJsem na trávě.

úrovně LOW a HIGH berte relativně klidně to může být 100 a 200 mV nebo 20 a 150 mV nebo 3 a 5 V ... záleží na konstrukci optiky a vzdálenosti od čidla na zem atd. Nejsou to digitální úrovně 0 a 5V (a my nejsme blondýny žejo?)

Pokud chcete komunikaci s čidlem ještě jednodušší je možné oba výstupy od sebe Přístrojovým zesilovačem odečíst a získat tak signál "rozdílu trávovitosti" mezi kanálem 1 a 2. Pokud přidáte ještě komaprátor můžete mít jako výstup jen dvoustavový signál "DOBŘE / ŠPATNĚ" - vše je námět pro další experimentování.

Předem upozorňuju, že všechny komponenty jsem měl už postavené sólo, ale za celkovou funkčnost neberu žádné záruky, proto nejste "stavěči návodů z Amára" ale robotici - samostatně myslící hardwaroví konstruktéři - nejvyšší kasta bastlířů, která existuje, abyste drobné problémky vyřešili.

Takže Trafopájku do ruky a JEDEM (jsem zvědavý jestli to někdo postaví dříve než já ;-)

Ještě tradiční rada pro blondýny, které snad ani sem dočíst nemohly - když kočka prchá - pes ji honí, když kočka honí - pes prchá ...

Válečná medicína - ráj bez korupce.

10. dubna 2012 v 5:20 | Petr |  Příroda
Kupodivu následující článek jsem měl rozepsaný už v době kdy jsem psal předminulý článek o profláknutých profesorech, kteří za nečisté peníze farmaceutických firem tlačí do zdravotnictví finančně neudržitelné nesmysly. V diskusi k tomuto článku se můj čtenář a vrchní "prudič" KarelM ptá jestli simulanti a hypochondři můžou za to, že po 20 letech "budování kapitalismu" není ve špitálech ani záchodový papír.
Na to musím odpovědět - Zdravotnictví je v principu veřejná služba podobná soudům - každý má právo na zahájení procesu, ale každý proces po patřičném počtu odvolání dospěje jednou k definitivnímu konci. Stejně tak každý má právo vyhledat zdravotnícké služby, ale pokud má zdravotnictví nějak fungovat, tak standard léčby musí určovat mnohem respektovanější kolegium než pár kolegů, sice slovutných, ale finančně zainteresovaných na zdravotnictví jako zdroji zisku , nikoliv na zdravotnictví jako zdroji služeb. A tohle kolegium navíc krom dlouhého seznamu "tohle léčit budeme" musí vydat i kratší seznam "tohle léčit nebudeme proto a proto"
Proto prosím berte následující řádky jako nepřímou odpověď na otázku proč je kvalita zdravotnictví u nás spíše pochybná s několika vysokými špičkami a tísícem hlubokých roklí a v průměrném špitále není ani toaletní papír...
# # #
Za napoleonských válek pocházeli ruští velitelé z řad francouzsky mluvící ruské šlechty a málo je zajímalo co dělají negramotní "mužici ve zbrani" alias jejich vojáci. Takže když byl někdo i lehce zraněn - do rány, bez ošetření se mu dostala infekce a po těžkém hnisání byl jeho osud zpečetěn.
Protivník Napoleon - ač císař - byl mnohem více "první mezi rovnými" a měl u vojska primitivní zdravotní službu - tudíž měl 7x menší ztráty než Rusové - tudíž s mnohem menším vojskem došel až do Moskvy - která tehdy nebyla hlavním městem a byla Rusy evakuovaná a vypálená. V Moskvě vojensky nepřežil zimu - konec konců jako Hitler, který nepřežil 25 km před Moskvou východně od Smolenska ...
Poučení? Nejsilnější zbraň moderní armády jsou zdravoťáci. Kupodivu Rusové si uvědomili svoji chybu třeba při Krymské válce měli dokonalý zdravotní systém. Na obrázku vidíte budovu s vlajkou - nemocnici Nikolaje Pirogova v Sevastopolu (byl jsem tam ;-)), kde profesor Pirogov v roce 1856 za Krymské války objevil nejen doposud používaný způsob jak se amputují nohy ale i sádrovou dlahu alias "sádru" na zlomené kosti.

Jak silná jsou zdravoťáci zbraň si uvědmíte z čísel - Rusové za II světové války - bez antibiotik jen s obvazy, amputacemi, karbolovou dezinfekci a anestezií opitím vodkou - vrátili zpátky na frontu 95% všech zraněných. Američani v Koreji 97% a stejní američani ve Vietnamu (už s antibiotiky) 99% zraněných.

Nepříjemná věc na válečné medicíně je třídění. V principu neustále dělíte pacienty na 3 skupiny
  1. Ti, kteří přežijí ať se jim poskytne léčba nebo ne
  2. Ti, kteří zemřou ať se jim poskytne léčba nebo ne
  3. Ty, kterým se léčba musí poskytnout aby přežili a vrátili se k pušce.
Skupina 3 se ještě dělí na ty, které zvládnete na místě a ty, které odsunete do zázemí - kde na dalších stupních zase třídíte na 3 skupiny. Smyslem je poskytnout co největší zdravotní prospěch co nejvíce lidem za co nejméně peněz.

Počkat ? Není tohle "na hubě" deklarovaný cíl i dnešní zdravotní politiky?
Za války se buď držíte osvědčených zásad maximální efektivity, nebo dříve či později i vaši mrtvolu budou žrát protivníkova prastata. Takže je mnohem snazší odolat tomu "udělat pro stoletou babičku (nebo známého) maximum" bez ohledu na to že její (marné) léčení způsobí že na nějakého mladého bezejmnného se nedostane. Navíc za války se za podaný i přijatý úplatek střílí, takže je jistá naděje, že prachy které ušetříte vy se nezmění v limuzínu pana náměstka... Navíc situace je zmatená, takže ani výrobci léků, přistrojů a jiní lobisti nemají "tu správnou sílu" zkorumpovat koho si usmyslí.
Ne nadarmo všechny současné statistiky ukazují, že za celý život spotřebujete jen polovinu nákladů na léčbu - druhou spotřebujete pouhý rok před smrtí. To je projev "mírové etiky" zatímco léčení těch, kde to má maximální efekt je projev "válečného rozvratu"

Kam se do tohoto schematu vejde "mírová" smrt, při čekání až budou peníze na vaši - užitečnou - léčbu - nevím a jako už tradičně raději podrobněji nerozebírám...
Už v současné době nám totiž hrozí paradox, kdy léčení uzdravitelných se bude odkládat dokud se jejich stav nezhorší do stadia neuzdravitelnosti - a to proto, že všechny prostředky jsme vynaložili na léčení neuzdravitelných, které jsme neléčili dokud byli uzdravitelní ...

Vidlákovo Elektro 2. Odporový dělič a zesilovač co nezesiluje

8. dubna 2012 v 11:48 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Jak jsem psal minule velké obvody vznikají z malých, které jsou uloženy v naší hlavě. Tak jako existuje malá násobilka v matematice - existuje i malá násobilka elektronice a tu musíme umět zpaměti jako když bičem mrská, jinak budeme vždycky stavět jen podle návodu a elektroničtí cvoci nám nabulíkují co budou jen chtít.
Takže začínáme a první a základní věc, kterou budete počítat 1000x každý měsíc je odporový dělič, který máme na obrázku zcela vlevo. Pro pamětníky trojčlenky bych napsal, že napětí na VOUT je
VOUT = V * R2 / (R1+R2)
Jelikož jemné umění matematiky upadá a trojčlenka je známé sprosté slovo, probereme to detailněji.
Při 5 voltech protéká oběma odpory proud 5 V / (33K + 10K) = 116 uA (mikroampérů). Tennto proud se protlačuje odporem 10K na kterém vytváří napětí VOUT = 116 uA * 10 000 = 1,16 V.
Jasné? Buď jeden, nebo druhý způsob výpočtu musíte umět jako když bičem mrská - bez toho to prostě nejde.

Bod 2. Tak jako se kdysi, v rámci Orwelovského matení pojmů, nesmělo říkat hasič a pošťák ale požárník a listonoš, tak i nejjednodušší zapojení s tranzistorem se v anglické literatuře jmenuje Emitorový sledovač ale u nás v učebnicích se mu říká "zapojení se polečným kolektorem" ať je zmatení nepřítele dokonalé.
Takže používám Emitorový sledovač, protože to nejlépe vystihuje co ten zesilovač dělá. Od napětí na Bázi (Input) odečte spád diody báze emitor (0,7V) a to napětí pošle na výstup. Žádné napěťové zesílení .... K čemu takový zesilovač je ?
Američani mu taky říkají impedanční měnič a ve své podstatě je to zesilovač proudu. Nepatrným proudem do báze spínáme veliký proud v emitoru. Navíc, přestože to ze schematu nevyplývá má tohle zapojení velmi silnou zápornou zpetnou vazbu, která téměř eliminuje všechny nectnosti použitého tranzistoru.
Jak to tedy funguje - představme si že pustíme do báze tranzistoru 2 volty a na emitoru je pořád 0. V tom případě vzbudí napěťový rozdíl Báze - emitor veliký proud do báze, který spustí obrovský proud přes kolektor do emitoru - napětí na emitorovém odporu prudce stoupne dokud se všechno neustálí ve stavu kdy napětí na výstupu není o 0,7V nižší než napětí na bázi.
Co je na tomto zapojení důležité :
  • Vstupní odpor je R3 * proudové zesílení tranzistoru - můj milovaný BC337 má proudové zesílení 250 takže vstupní odpor je přibližně 250 kOhm.
  • Výstupní odpor je přibližně 50 ohm a to i přesto že R3 je 1K - pokud budeme (přes kondenzátor) odebírat větší střídavý proud bude se zapojení chovat jako by mělo odpor kolem 50 ohm a R3 bude udržovat jenom klidový proud.
  • Pokud budeme přes kondenzátor odebírat tolik proudu jakoby měl tranzistor odpor těch 50 Ohm - bude i vstupní odpor 50 * 250 = 12 500 ohm. Výstupní impedance se zpětnou vazbou přenese na vstup - proto impedanční měnič ( i 12.5 K je slušný odpor)
  • Tranzistor je schopen, díky popsané zpětné vazbě, pracovat až téměř do své mezní frekvence - u BC337 až do 250 MHz teoreticky - prakticky bych nad 50 MHz nešel (s tranzistorem za korunu je to i tak dost)
Emitorový sledovač je moje oblíbené zapojení, protože za minimum (nepotřebuje ani odpor do báze tranzistoru) získáte proudové zesílení a výstupy zesilovačů. které díky nízké výstupní impedanci "drží jako skála". Problém je v tom, když signál, který potřebujeme zesílit nemá vhodnou stejnosměrnou složku, která by nám tranzistor držela "pootevřený"
Pak zkombinujeme co jsme se doposud naučili to jest odporový dělič a emitorový sledovač dohromady a uděláme emitorovému sledovači odporovým děličem tzv BIAS - neboli klidový proud.
Tak jak je to zapojeno zcela vpravo to bude dokonale fungovat a stejnosměrná napětí na výstupu (před C2) bude kolikže ?
Vout = V * R6 / (R5+R6)
VOUT =2,5V
Napětí na výstupu bude 2,5 - 0,7 =1,8 V. Abychom mohli z tranzistoru "ždímat" maximální rozkmit je dobré držet toto napětí blízko středu napájení, ale 1,8V je v pohodě.
Až budete zapojení prakticky navrhovat jsou zde dvě otázky
  1. Jak velké odpory použít do děliče (lze třeba použít 2x 330K nebo 2x 3M3 ?)
  2. Jak velký odpor použít na R4 - dá se použít 10K ? nebo 100K
Ad 1. - Staří radioamatéři říkali, že "příčný proud" musí být alespoň 10 x větší než proud do báze, aby zapojení bylo dosti stabilní. Já jsem pesimista tak mi stačí jen 5x - pokud je vstupní odpor 250Kohm pak součet R5+R6 by měl být 5x menší - tedy 50K = 2x 25K - protože na tom zas tak kriticky nezáleží - v mé řadě "E2" jsou tomu nejbližší odpory 33K.
Co to ale udělá se vstupním odporem - Vstupní odpor je nyní tvořen 3 odpory zapojenými paralelně R5, R6 a 250 Kohm. Proč jsou R6 a R5 paralelně ? Protože jedním koncem jsou spojeny "napřímo" a druhým koncem přes zdroj napájení, který má nepatrný vnitřní odpor (desetiny ohmu) - tedy jakoby byly taky spojeny (skoro) napřímo - takže kolik to je 33K/2 = 16K s paralelně zapojeným "skutečným" vstupním odporem tranzistoru je to kolem 15K - bída, že?
Proto raději zapojuju emitorový sledovač napřímo - bez pomocných odporů - pokud to jde.

Ad 2. Tranzistor má uvitř své struktury "parazitní kapacity" veliké pár pikofaradů, které tvoří s R4 - RC článek omezující maximální použitelnou frekvenci, takže pokud budeme chtít šetřit proud a dáme R4 100x větší - musíme počítat s tím, že zapojení už nebude fungovat do 50 MHZ, ale jen do 500 kHz. A navíc s klesajícím proudem tranzistorem stoupá stejnou měrou i jeho výstupní odpor - ten tedy bude nyní kolem 5K a protože skoro všechny tranzistorové zesilovače mají takový výstupní odpor - ztácí tím emitorový sledovač svůj smysl. Takže R4 můžeme zvyšovat až tak do 10K ale raději jen měňte 1k za 3K3 a více už ne.

Následuje obvyklá rada pro brunety - být peroxidová blondýna - to není náhoda, ale "politický program", takže pokud jste bruneta - musíte mít vnitřně vyřešeno, jestli je to taky politický program, nebo jenom nemáte čas jít do drogerky pro peroxid .....