Elektro

Fotovoltaická zvláštnost

28. května 2019 v 5:39 | Petr
Nedlouho po vypuknutí českého solárního boomu došlo k velkému požáru velké fotovoltaické elektrárny se škodou v mnoha desítkách miliónů. Soudní znalec se k bezprostřední příčině požáru vyjadřoval větou : "Průchodem elektrického proudu vodičem vzniká Jouleovo teplo, které ohřívá vodič až k teplotě vzplanutí". Lidi, kterým cizí elektrárna spálila majetek, po mně chtěli výše uvedenou větu přeložit do "lidštiny", tak jsem si dělal legraci, že toto vylíčení příčin připomíná stařičký doktorský vtip : "Co je příčinou padání vlasů ? Gravitace zemská !" Bylo tedy jasné, že skutečná příčina je někde jinde.

Představte si, že máte solární panel o nominálním výkonu třeba 250 W. Tato hodnota znamená ten nejvyšší výkon, který lze z panelu vytěžit - to jest nepřehřátý panel leží na rovníku a slunce z nadhlavníku svítí kolmo na něj. Nejoptimističtější výkon takového panelu v našich zeměpisných šířkách je 60-80% této hodnoty a reálný výkon se pod pošmournou místní oblohou pohybuje kolem 1-10% nominálního výkonu.

Výsledkem je, že už v začátku solárního boomu se našel chytrolín, který vynalezl tento systém : instalujeme panely o nominálním výkonu třeba 10 kilo-Wattů, ale měnič, který vyrábí střídavý proud pro elektrickou síť k tomu dáme pouze o zlomku maximálního výkonu - někdy jen těch 10% špičkového výkonu solárních panelů. Jistě tušíte jaký je výsledek - 364 dní v roce to bezvadně funguje, a 365 den, po bouřce, která vyčistí vzduch, ochladí a vyčistí solární panely, na blankytně modrou oblohu vyjde slunce, které posvítí kolmo na solární elektrárnu, tak že se výkon panelů dostane nad výkonový limit solárního regulátoru a zbytek je historie : "Jouleovo teplo ohřívá vodič až k teplotě vzplanutí...."

Nakonec se ukázalo, že shořelá elektrárna byla přesně tohoto typu, s poddimenzovaným měničen, což změnilo příčinu požáru ze "zásahu vyšší moci" na "technologickou nedbalost". Od té doby jsem začal sledovat zprávy o požárech solárních elektráren. Často naleznete podiv veřejnosti, že za chladného dne ( studené solární články mají větší účinnost ) vysvitlo prudké slunce a solární elektrárna "nečekaně vzplála !"

Poznámka pro inženýry a šťouraly : Ano - solární měniče mají elektronickou pojistku proti přetížení, ale pokud přehřátý měnič jede desítky minut na 100% výkonu a dovnitř se tlačí ještě větší výkon, který opakovaně a do úmoru aktivuje automatickou pojistku - nakonec "se ucho utrhne", pojistka vypne v době, kdy izolace už hoří. Což by se nestalo, kdyby měnič s rezervou, bez přehřívání a spínání pojistky zvládal veškerý dodaný příkon. Ba dokonce, když je v solárním byznysu zvykem dimenzovat celé elektrárny na zlomek špičkového slunečního svitu, nabízí se jedovatá myšlenka - jak je konstuována ostatní elektronika, a co tedy vlastně znamená "výkon XXXX Wattů" ve specifikacích solárních regulátorů.

Vykládal jsem tuto historku několika lidem, kteří montují solární elektrárny. Z obou stran jsme se nakonec na sebe dívali jako na debily. "Solární elektrikáři" prohlašovali - to je přece normální, že se měnič neinstaluje na celý výkon panelů - byl by 99% času nevyužit a to by přece elektrárnu strašně prodražilo. Prý žádná "technologická nedbalost", ale naopak : "chytré řešení". Na to jsem kontroval příkladem : "Jeli byste výtahem, kde lano unese jen 10% jmenovité nosnosti ?" A oni na to - solární elektronika je dražší než železné lano. A "kdyby něco" - majitel elektrárny musí mít dobré pojištění...
Následuje série Kubáčových jedovatých poznámek :
  • Je vidět, že kořistnická mentalita pevně ovládá i technickou stránku fotovoltaického byznysu !
  • Výraz "obnovitelné zdroje" konečně dostává reálný význam - po požáru totiž musíte vydat finanční zdroje, aby se zničená nemovitost mohla obnovit !
  • Pokud máte vlastní solární elektrárnu - tušíte na jaký zlomek nominálního výkonu solárních panelů máte dimenzovnou regulační elektroniku ?
  • Zná ( a schvaluje ) tento nepoměr pojišťova, u které máte "dobré pojištění" ?
A na závěr poznámka nejjedovatější - až se solární energetika stane běžnou, jako houska na krámě, bude se elektrorozvodná síť dimenzovat na 10% max. výkonu ? Takový požár 400 kiloVoltového vedení by mohl být krásná podívaná i pokud by těsně před ním "náhle zasvitlo prudké slunce".

Druhý pokus o anténní analyzátor.

14. května 2019 v 5:26 | Petr
Když chcete přijímat rádio, koupíte si tranzistorák od Číňana, roztáhnete teleskopickou anténu a doufáte, že to "nějak" bude fungovat. Kdybyste stejně ležérně přistupovali k vysílání - začaly by se vám doma časem hromadít spálené radiostanice, poněvadž vysílací anténou prochází výkon větší než nula-nula-nic, a proto je nutné aby vnitřní odpor alias "impedance" radiostanice, kabelu i antény byly stejné. V opačném případě totiž na každé "diskontinuitě" - tedy v každém místě kde jsou spojena vedení s různým vnitřním odporem dochází k odrazu signálu, který se vrací do radiostanice až přetíží ( a může spálit ) výstupní tranzitory ve vysílačce.

Většína antén se dnes staví jako "rezonanční" tedy de-facto jako obvod s cívkou a kondenzátorem, který rezonuje právě na vysílací frekvenci. Pokud máte pocit, že vaše anténa nemá nikde žádou cívku ani kondenzátor - buďte si jisti, že má - samotný vodič (prut) antény je cívka roztažená do podoby drátu a kondenzátor je kapacita tohoto drátu vůči matiče ZeměKouli. Pokud L-C obvod rezonuje zdánlivé odpory alias "reaktance" cívky a kondenzátoru se vzájemně ruší a anténa se jeví jako čistý ohmický odpor. Pokud tento odpor dokonce odpovídá vnitřnímu odporu kabelu a vysílačky - sláva máte naladěno a můžete vysílat. Jinými slovy : snem radio-amatérů je aby se přijatelná rezonance a přijatelná impedance antény sešly "v jednom bodě" a to na frekvenci, na které se bude vysílat. JASNÉ ?
Takže se koupí PSV metr, což je přístroj který měří napětí vln jdoucích od vysílačky k anténě a hlavně napětí vln odražených nazpět. Pokud je anténa dokonale sladěná s kabelem a radiostanicí - prakticky veškerá energie se anténou vyzáří ( nebo přemění v teplo ) a zpět se nevrací nic. Když soulad ( stejná impedance ) není - vrací se zpět více a více energie až v extrémním případě ( nepřipojená, nebo zkratovaná anténa ) se odrazí 100%. Dopřednou i odraženou vlnu PSV metr měří pomocí zařízení zvaného "směrová vazba". Viz schémáko na obrázku. Abychom nemuseli pracovat s napětími, které závisí na vysílacím výkonu používáme tzv. "poměr stojatých vln", který vypočteme dle jednoduchého vzorečku :
PSV = ( UFWD + UREF ) / ( UFWD - UREF)
Kterýžto výpočet PSV metr neprovádí, ale má k tomu kalibrovanou stupnici na displeji. Ideální anténa ma PSV 1:1, zcela špatná anténa ( rozpojená, nebo zkratovaná ) má PSV 1:nekonečnu + všechny případy mezi tím.

Pokud koupíte od obchodníka anténu ověřené konstrukce, která po sestavení je "téměř v rezonanci" a zároveň má "téměř ideální" impedanci - měřením PSV nad a pod ideálním rezonančním kmitočtem dojdete k poznatku, jestli anténu je třeba "trochu prodloužit" nebo "trochu zkrátit" a tím ji dostat do rezonance na středním vysílacím kmitočtu. PSV metr k takovému doladění bohatě stačí a tím mezi radioamatéry někdy vzniká dojem že PSV metr a jeho údaje jsou alfou a omegou - zcela dostačující k veškeré činnosti kolem antén. Existuje ale kategorie "nenaladitelných antén" kde PSV metr ukáže "nekonečno" a jste nahraní.

PSV si totiž můžeme hrubě představit jako poměr mezi impedancí antény a zbytku "vysílacího systému". Problém je v tom, že PSV 1:2 znamená buď že impedance antény je 2x větší než vysílačky ( 100 ohmů ) nebo poloviční ( 25 ohmů ) a aby to nebylo tak jednoduché - když už zjistíme že impedance je 100 ohmů stále ještě nevíme kolik z toho je "reálný ohmický odpor" a kolik jsou "reaktance" z přílišné indukčnosti nebo přílišné kapacity antény. Takže u hrubě rozladěné antény máte PSV 1:nekonečnu a pokud prodlužujete nebo zkracujete, hodně, nebo málo je to pořád někonečno a samotné PSV vám nedává informaci kterým směrem je anténa rozladěná.

Analogií s šoférem - představte si, že byste svým autem honili jiné auto, nedostali byste informaci kterým směrem ujíždí ani kterým směrem jedete vy, a jedinou informaci, kterou byste měli by byla : "poměr mezi tvojí a jeho rychlostí je 1:2" aniž byste věděli který z vás jede rychleji - to je PSV. Tomuto fenoménu se radioamatéři ( částečně ) brání skenováním PSV v širokém frekvenčním spektru a vykreslováním křívek pomocí jednoduchých "anténních analyzátorů". I já mám za sebou jeden - v podstatě neúspěšný - pokus jak anténní impedanci rozebrat podrobněji.

Takže : vidlákovi je líto dát 10 000 za "anténní analyzátor", zejména když paní Kubáčová nechce dát ani prachy na signální generátor, který bych využil daleko více. Tudíž jsem chtěl něco "obšlehnout" a postavit a tím jsem se dostal do oblasti "Arduino DDS". Jakože Arduíno řídí nějaký syntezátor kmitočtu a zároveň odečítá napětní ze "směrového vedení" a zároveň vše vykresluje na grafickém displeji 126 x 64 pixelů. To by bylo nádherné, kdyby to šlo postavit běhen 45 minut od usnutí dcery k usnutí paní Kubáčové, ale nejde - tudíž musím svoji technologii přizpůsobit reálným možnostem.
Takže jsem rozšrouboval vlastní stařičký PSV metr na anody obou diod ( viz schémátko nahoře ) jsem napájel drátky na ně připojil osciloskopické sondy a zavedl je do oscilokopu pracujícím v režimu XY. a to tak že signál UFWD šel do osy X a signál UREF šel do osy Y. Co je vidět na obrazovce osciloskopu jsem se pokusil namalovat na obrázku TEDY postupujeme zleva doprava:
  1. Ideálně impedančně přizpůsobená anténa, která zpět do radiostanice neodráží žádný signál. PSV je 1:1
  2. Anténa, jejíž impedance je VĚTŠÍ než impedance radiostanice - odráží signál ve fázi ze signálem radiostanice - extrémním případem je nekonečná impedance = anténa nepřipojená vůbec = tzv. "rozpojené vedení" která odráží zpět 100% signálu a výsledkem je úsečka pod úhlem 45 stupňů k osám X i Y.
  3. Anténa, jejíž impedance je MENŠÍ než impedance radiostanice odráží zpět signál v opačné fázi než je signál radiostanice a výsledkem je úsečka opačného sklonu než v bodě 2. Extrémním případem je anténa s nulovým odporem = "zkratované vedení" kdy má úsečka úhel 135 stupňů k osám X a Y.
  4. Nenaladěná anténa s vysokou reaktancí. Tedy přebytek kapacity nebo indukčnosti antény způsobuje fázový posun mezi dopředným a odraženým signálem a oscilokop nám kresli elipsy. Čím více je delší osa elipsy blízká ose X tím je anténa lépe naladěla i v rámci vysoké reaktance a čím více se delší osa elipsy blíží úsečkám 45 a 135 stupňů tím je anténa naladěna hůře, stejně tak - čím více se elipsa blíží kružnici - tim větší jsou reaktance antény a takovou anténu patrně nepůjde dobře naladit. Ba dokonce pokud si oscilloskop přepnete do ( běžného ) režimu zobrazení závislosti obou signálů na čase - poznáte jestli dopředný signál předbíhá odražený ( přebytek indukčnosti = anténa je dlouhá = její rezonance je na nižší frekvenci než potřebujeme ) nebo jestli odražený signál předbíhá dopředný ( přebytek kapacity = anténa je krátká = rezonuje na vyšší frekvencí než potřebujeme )
Sláva starý vykuchaný PSV metr dá odpověď na "tajemství antén". V praxi to tak snadné není. Prvním předpokladem spolehlivého měření je že musíte mít dvě absolutně stejné osciloskopické sondy což není ( se shoppováním paní Kubáčové ) můj případ ( mám 3 - každou jinak špatnou. ) Tedy nějaké přesnější bádání ve fázových posunech je pro mně iluze. Druhý problém je v tom, že "směrové vedení" je opravdový měřicí přístroj založený na černé magii poněkud citlivé fyzice, tedy vše musíte mít správně zapojené, ( dokonale ) stíněné, uzemněné, správně "terminované", aby měřící signály šly kam mají a né jinam.

Třetí problém je v tom, že směrové vedení zobrazuje "poměr impedancí" ať už "impedance" znamená cokoliv. Tedy nepříjemným zjištěním z tohoto pokusničení ( s bezindukčními odpory místo antény ) je, že moje radiostanice má skutečnou "impedanci" ne 50 ohmů bez reaktance jak píšou na štítku, ale spíše okolo 40 ohmů s nezanedbatelnou indukční složkou. Výsledek experimentování se směrovým vedením je tedy následující :
  • Odrazy signálů z nepřizpůsobených ( nepřesně definovaných ) impedancí značně znehodnocují měření.
  • Fázová měření jsou u mně problematická, kvůli rozdílné délce ( a kapacitě ) mých osciloskopických sond.
  • Impedance radiostanic je jen o něco méně komplexní a s frekvencí se měnící než impedance antén. Lépe by bylo použít signální generátor, který má na výstupu atenuátor ( útlumový článek ) složený z reálných ohmických odporů, kde odchylky od jmenovité impedance ( téměř ) nejsou.
Prostě chaos, který nesměřuje k tomu, že bych si mohl dovolit postavit anténu, popsat ji zde na blogu a pak o ní AUTORITATIVNĚ prohlásit, že její parametry jsou takové a makové.

Bude tedy nějaký třetí pokus ? Řekl bych, že mohu "obšlehnout" ještě následující varianty :
  1. Směrové vedení s ferritovými toroidy - bude rozdíl oproti "směrovému vedení" na plošném spoji ? ( Pochybuji )
  2. Impedanční můstek s odpory - to je moje oblíbená varianta, protože porovnává impedanci antény s "bezindukčním odporem" 50 ohmů takové kvality, jaké seženete a radiostanici používá jen jako zdroj signálu. Problém je, že tento můstek nemůžete trvale nechat v signálové cestě ( jako PSV metr ) protože jeho útlum je v porovnání s PSV metrem obrovský. 3/4 energie vysílačky se "pálí" na "bezindukčních" odporech. Zato můžete měřit jakkoliv rozladěné antény bez rizika, protože radiostanice "vidí" jen impedanci odporového můstku a ta nikdy nevybočuje z rozsahu 25 - 75 ohmů ( tedy PSV 1:1,5 -1 :2 )
  3. Vektorový voltmetr ( hodí se spíše pro Arduíno s DDS a dispejem )
  4. Přece jenom se pustit do Arduína + DDS ?
  5. Prijít po výplatě a paní Kubáčové suše oznámit : "Domácnost už nemůže existovat bez anténního analyzátoru - tady jsem jeden koupil !"
Paní Kubáčová by se v každém případě měla zamyslet nad tím, jestli ubohé přístrojové vybavení jejího manžela nedělá rodině větší ostudu než její ( úúúúúdajně ) uboze vybavený ( avšak k prasknutí plný ) šatník !!!

Diody vzaty na milost

30. dubna 2019 v 5:47 | Petr
Občas se stane, že na tomto blogu prudce vzroste návštěvnost. Většinou je příčinou to, že některý ze čtenářů dá odkaz buď na Facebook, nebo někam do diskuse k článku. Pak se dost často stane, že další diskutující píšou "Jó Kubáč, toho jsem četl dokud dělal elektroniku, ale teď už jen žvaní o politice !" Takže dvěma manželkám, dvěma dcerám, dvěma psům a třem zaměstnavatelům navzdory - elektronika šnečím tempem pokračuje dále. Takže pracuji na konstrukci, kterou absolutně nechci zveřejnit, nicméně její součásti je moje achillova pata - usměrňování vysokofrekvenčních signálů diodami.

Ptáte se proč je usměrňování diodami achillova pata ? Protože k této věci jsou celkem tři přístupy.
  1. Střídavý signál proženete diodou, a nějaké nelinearity diod, úbytek napětí na diodě, nebo její ( mizerné ) vysokofrekvenční vlastnosti vůbec neřešíte. Konec konců pradědečkům krystalka - založená na usměrnění rádiových vln diodou - taky nějak hrála.
  2. Precizní usměrňovače, kde diodou neprochází usměrňovaný signál, ale dioda je ve zpětné vazbě operačního zesilovače, který selektivně zesiluje každou půlvlnu vstupního signálu jinak - buď v protifázi u dvoucestných, nebo jednu polaritu vůbec u jednocestných usměrňovačů - až vznikne stejnosměrné napětí ( příbližně ) úměrné vstupnímu střídavému signálu. Zásadní nevýhodou je, že v oblasti 0-0,7V je dioda prakticky zavřená a operační zesilovač musí v tuto obast ukrutně rychle překmitnout, což omezuje maximální frekvenci takto zpracovatelného signálu na 1/10 až 1/100 "šířky pásma" použitého operačního zesilovače - takže se de facto musíte pohybovat v akustickém pásmu.
  3. Řešení alá Kubáč - to jest vyhnout se diodě za každou cenu, přímou digitalizací do procesoru, náhradou diody směšovačem - jakkoliv je ne diody !!!
V "tajném projektu" varianta 1, 2, ani 3 nepřipadá příliš v úvahu, takže jsem se snažil "po Čínském vzoru" něco "obšlehnout". A to se mi podažilo, protože jsem narazil na "Anténní analyzátor MFJ 295B" kde je následující zapojení vysokofrekvenčního usměrňovače :

Jak tedy celá věc funguje ? Při malých signálech se část signálu ztratí na kapacitě diody D1 ( vůbec se neusměrní ) a část signálu zmizí, protože dioda se malými napětími úplně neotevře. Ta část, která se ztratí kapacitou diody - je ztracená navždy a dá se tomu bránit použitím ultra-rychlých málo kapacitních diod ( zde BAT81 ), ale ta druhá část signálu se dá "obnovit" korekčním zesilovačem z operačního zesilovače. Princip je v tom, aby usměrňovací dioda i dioda ve zpětné vazbě OZ byly stejného typu a aby jimi protékal přibližně stejný proud. Proud diodou D1 nemůžeme příliš nastavovat, proto se stejný proud nastaví u D2 odporem R5 - místo kterého by se dal použít i trimr.

Malé signály pak ne-úplně otevřou diodu D1 a protože diodou D2 ( teoreticky ) protéká stejný ekfektivní proud - dioda D2 se taky zcela neotevře a tím má operační zesilovač ve zpětné vazbě "odpor" přivřené D2 a tudíž nějaké zesílení, které koriguje úbytek signálu na D1
Jeden obrázek je za 1000 slov : Červeně je vstupní střídavý signál mezi odpory R1 a R2. Zeleně je signál na kondenzátoru C1 usměrněný ( i se ztrátou ) diodou D1. Modře je signál po "korekci" zesilovačem s diodou D2 ve zpětné vazbě.

JASNÉ ?

Otázka zbývá co se silnými signály ( několik voltů ) - ty zcela otevřou obě diody a zapojení s operačním zesilovačem se nám svým způsobem mění jen ve sledovač signálu alias "impedanční měnič". Přesněji na D1 ( která je Schottkyho typu ) vznikne úbytek kolem 0,3V, který se pomocí D2 zase "nadežene", ale jinak v systému žádné zesílení není.

JASNÉ ?

Samozřejmě, že ani toto zapojení není samospasitelné, protože u opravdu malých signálů se začnou projevovat i nepatrné rozdíly ve vlastnostech diod + zásadní rozdíl, že jedna pracuje s vysokofrekvenčním a druhá s nízkofrekvenčním signálem, ale linearitu obvodů s VF usměrňovači lze takto rozšířit až do oblasti usmerňování signálů v desítkách milivoltů a to je ( bylo by ) pro některé moje vidlácké konstrukce rovno zázraku.

JASNÉ ?

Chvála QuanShengu UV-R50

16. dubna 2019 v 5:30 | Petr
První věta non-elektronická : Je před Velikonocemi, kdy už několik sezón zažíváme pravidelný velký teroristický útok ze strany mohamedánů. V Paříži zcela náhodou vyhořel do základů skvost gotické křesťanské architektury - Notre Dame. Jen paranoici by si mysleli, že to má nějakou souvislost, zejména když Macron prohlásil, že to byla nedbalost stavebníků....

Před drahnou dobou jsem chválil rádio z Lídlu jakože "poslech krátkovlnného rozhlasu z něj mě naprosto neuráží". To jsem měl co napsat - čtenáři z řad klasických - neustále nasraných - radioamatérů důchodového věku mě zpražili, že dostatečně nepropaguji evropskou výrobu ( jako kdyby nějaká existovala ), a že místo toho propaguju čínský šunt.

Já jsem se bránil tím, že když Číňan použije nejmodernější digitální zpracování signálu jednoúčelovým DSP procesorem aby se vyhnul "motání cívek" a mohl vyrobit rádio za 249,- které za ty prachy "hraje a neuráží" - pak to není klasická asijská nekvalita a lhaní, ale naopak důvod zamyslet se zde v Evropě, kde udělala "vzdělanostní společnost" i s "průmyslem 4.0" chybu, že nedovede této "nekvalitě" náležitě konkurovat. Rádia "Silver Crest" mám už nejméně 4 a neustále tvrdím, že na AM krátkovlnný rozhlas !!! ( tedy ne na SSB radioamatérské závody ) těžko najdete za 249,- lepší přijímač.

V rámci technologie příjmu ( a vysílání ) přes DSP procesor jsem zmiňoval i "VKV legendu" tedy Čínskou radiostanici Baofeng UV-5R, která je v mnoha ( elektricky nijak nevylepšených ) variantách na trhu ( za pár kaček ) už od roku 2010. Problémem radiostanic jako je Baofeng je fenomén "za ty prachy dobrý". Tedy těžko žádat od "velké trojice" japonských výrobců Yaesu, Icom, Kenwood, aby přestali vyrábět své dosavadní porfolio radiostanic "již od" 4999,- a začali vyrábět vysílačky za 999. Samotný Baofeng už taky začíná být starý. Firma dává každý rok na trh několik nových variant, které se liší tvarem plastikové krabičky, uvnitř které je zavřena stále stejná elektronika.

Když už jsme u té elektroniky - Schema Baofengu UV-5R je známé a má ten problém, že vstupní filtry jsou spíše symbolické, po nich následuje tranzistorový předzesilovač a pak už jen "drát, který vede do procesoru". Z procesoru už vychází demodulované audio na akustické frekvenci. Zásadní problém této koncepce je, že trazistor v předzesilovači se při výskytu silných signálů mění ve směšovač poslouchaného signálu se signály silnějšími na "VKV bordel", který zahltí vstupní obvody DSP čipu. Ba dokonce ruští radioamatéři Baofeng rozebrali a zjistili, že dodatečná vysokofrekvenční filtrace má na plošném spoji své místo, ale součástky nejsou osazeny jenom přemostěny drátovou spojkou.

ERGO máme fabriku v Číně, která vyrábí ošizený leč obchodně úspěšný produkt. V kultuře, která místo samostatného myšlení uznává "učení se od mistra" se po čase objeví obrovské množství více, nebo méně stejných klonů a kopií původní radiostanice, což se stalo i Baofengu UV-5R, který dnes kopíruje kde kdo.

Nicméně i v samotné Číně se něco mění. Aféra Huawei naznačuje, že Číňani se sami mohou stát mistry ( elektroniky pro mobilní telekomunikace. ) Stejně tak kopírování a klonování stařičkého Baofengu už asi některé firmy nebaví, takže se objevily klony, které jsou "vylepšené" minimálně tím, že na "obšlehnutém" plošném spoji osadí ten druhý filtr "za vstupním tranzistorem". Ano přesně tato radiostanice je QuanSheng UV-R50, jejíž vlastnosti často bývají srovnávány se ( zapojením velmi podobnou ) japonskou vysílačkou Yaesu FT-65.

Baofeng má nadšené příznivce, kteří ale přiznávají malou odolnost radiostanice proti silným signálům. Quansheng má též nadšené příznivce, kteří naopak zdůrazňují "óbrovskou" odolnost radiostanice proti silným signálům. Na tuto stanici upozorněn, chtěl jsem vyzkoušet další příklad "čínského jednočipového řešení". Takže po zmatcích s dovozem radiostanice přímo z Číny jsem koupil její "francouzský klon" - tedy stejnou vysílačku jen firemní nálepka je přelepená a hlásá CRT FP00.
Co tedy získáte za cenu ještě o 100 kč nižší než u "legendárního" Baofengu UV-5R. Především "francouzský klon" má Evropskou nabíječku, záruku, všechny CE značky a další právní blbosti a navíc se ani nemusíte otravovat s celníky při "importu do EU". Samotná radiostanice je překvapivě solidně udělaná, zcela funkční v rámci svých technických specifikací, se silným potenciálem ke hraní. Například funkci skenování CTCSS a DCS jsem si vyloženě užíval. Přijímač je o pohlavek méně citlivý než můj skener Yaesu VR-500, který používám jako referenci pro srovnávání, zato je ( opravdu ) výrazně odolnější vůči silným signálům. Audio výstup radiostanice je srozumitelný a na poslech příjemný, ani neúměrně zahuhlaný v basech, ani přehnaně syčící ve výškách. Modulace při vysílání je stejně příjemná jako výstupní audio.

Radiostanici lze programovat z klávesnice, příjemnější je ovšem programovat ji ze softwaru na PC, který má typicky čínské "mouchy". Tedy 99% komumikačních kabelů jsou postaveny na padělaném čínském klonu čipu Prolific 2303 - musíte tedy zabojovat se starými drivery firmy Prolific verze 3.0 a starší, protože novější ovladače falešný čip poznají a vyřadí z činnosti. Mimo to software nese jasné známky, že byl původně programován v "rozsypaném čaji" a anglická verze je jen narychlo spíchnutý "hack".

Navzdory riziku, že dostanu vynadáno a v Holiciích na po mně neštěkne ani pes ( nebo po mně budou štěkat radioví důchodci ), tvrdím i o QuanShengu totéž, co jsem tvrdil o "Silver Crestu" : Radiostanice mě ničím neuráží a těžko za cenu pod 1000 kč seženete něco lepšího. Ba naopak, při hraní s ní si jsem si opakovaně kladl ( smutnou ) otázku : když Číňani dovedou za 997,- vyrobit tohle - čím jim v Evropě budeme konkurovat, až se vyčerpá náše současná obživa spočívající ve výrobě žvástů za peníze z nesplatitelných státních dluhů ?

Poznámka při druhém čtení - Číňani přijali "jednočipovou konstrukci" jako princip, tedy nejprve vyrobí čip, který je celá elektronika výrobku, a pak chrlí té věci miliony kusů. Takže "Silver Crest", který se v originále jmenuje "HanRongDa HRD-1032" už má nástupce "Tivdio 115", který neměl píliš dobré recenze na krátkých vlnách, takže přišla další generace rádiového čipu a ta se převtělila do "Tivdia HR11S" - rádio pro všechna rozhlasová analogová pásma s pracující i jako Bluetooth reproduktor, Bluetooth handsfree, hodiny, budík, nouzová čtečka e-knih, s MP3 přehráváním i záznamem a s dobrými recenzemi, vše za 50 dolarů na trhu v USA.
Ale co - my nepotřebujeme nic vyrábět, protože máme koktavého úředníka, který onehdá ve "20 minutách Radiožurnálu" vysvětloval, jak "Rada Vlády pro Pokrok a Inovace" natrhne Číňanům prdel.

Koho čipy pájíš - toho píseň zpívej.

5. března 2019 v 5:33 | Petr
Jsem trochu ve stavu podobném Zemanovi, když tvrdil že článek "Hitler je gentleman" určitě existuje, protože si pamatuje, že na stránkách časopisu Přítomnost byl vpravo dole. Nicméně není žádné tajemství, že Sýrie, po celou dobu vlády Assadovské dynastie, je považována za "říši zla". Jsou proti ní přijímány sankce atd. Na druhou stranu my se na Syřany povyšujeme, protože kdejaký negramotný nefachčenko, který za nakradené prachy připlaval na Lesbos se prohlašuje za "Syřana", ale co bychom třeba v takových 80. letech dali za to, kdybychom měli takový přístup na západní univerzity a k západním technologiím jako měli tehdy Syřani.

ERGO Syřani na přelomu 21. století poptávali protiletecké radary, které jim nikdo nechtěl dodat. ERGO se naštvali a rozhodli se, že si radary vyrobí sami. A jelikož na ně byly sankce - nikdo jim neprodal ani čipy a komponenty, které Raytheon montuje do skutečných radarů. Tudíž museli nakoupit vyspělé, ale nenápadně se tvářící čipy na světovém trhu tzv. off-the shelf tedy asi tak jako když pražský elektrovidlák jde nakupovat "Na Karlák" do GESu nebo "do Karlína" do GM. Mimochodem není to vzrůšo - koupit součástky jak do kroužku elektroniky a postavit z toho radar ?

Samozřejmě, že to vzrůšo bylo a Assad mladší měl určitě erekci, z toho jak všichni "bojovníci za světový mír" v EU i jinde protestovali proti jeho nové protiletecké obraně. Když zvládl radary - proč se nepustit do něčeho většího. Tak začal na území Sýrie budovat něco, co Izraelcům silně připomínalo jaderný reaktor k výrobě plutonia. Takže reagovali stejně jako vždy - stíhačky vystartovaly v několika vlnách a "podezřelý objekt" rozbombardovaly. Pozoruhodné bylo, že VŽDY v době letu stíhaček měly syrské off-the-shelf radary poruchu. Ne že by je Izrael staromódně rušil, ale vždy se stalo "něco" a syrským radarovým stanicím naskočila "modrá obrazovka smrti" dokud stíhačky zase bezpečně nepřistály. A od té doby se "výpadky" Syrských radarů staly pravidlem, čím dál častějším, až k nepoužitelnosti.

Tehdy - tedy v říjnu 2007 jsem o tom četl spoustu článků dokonce i na českém internetu. Spekulovalo se, že některé zejména vyspělé DSP procesory - ač vyráběné v USA a Číně - byly částečně vyvinuty v Izraeli. Ba dokonce se spekulovalo že každý polovodičový design, který opouští Izrael - jako součástka, nebo i jen jako licence na výrobu má "ze zákona" vestavěno 512 bitové heslo, které otevírá zadní vrátka, která jej umožňují dálkově ovládat, nebo alespoň vypnout. Pokud si myslíte, že šílím ZDE je nejpodrobnější článek, který jsem o dané věci ( ještě dnes ) našel.

Pak tady máme rok 2010 a virus Stuxnet, který byl ultrasložitý, využíval několik do té doby neznámých zranitelností systému WINDOWS, aby napadl firmou Siemens vyrobené průmyslové počítače, které si koupil Irán aby jimi řídil odstředivky pro obohacování Uranu. Dodnes se spekuluje, že tento virus byl natolik složitý a cíl jeho ataku tak neobvyklý, že za ním musel stát "nějaký stát". Zlé jazyky by řekly : něměl "nějaký stát" tak dobré vztahy s "jiným státem" a jeho tajnými službami, že měl přístup až třeba ke zdrojovému kódu Windows, nebo tak něco ?

Pak tady máme další docela legrační věci. "Degenerálové" v Severní Korei mají takový strach ze špionáže, že pro státní úřady vyvinuli vlastní distribuci Linuxu zvanou "Red Star OS". Nebo Čínští soudruzi mají obavy ze zadních vrátek tak pracují na "státních procesorech" Loongson a na "národní linuxové distribuci Red flag Linux" ( POZOR - neplést s Red Star OS ). Ba dokonce "úhlavní přítel" našich televizních intelektuálů - Rusko - má taky "státní čip" zvaný Bajkal. Dokonce je zde cítit "jistá spřízněnost", protože Loongson i Bajkal jsou ukradené upravené americké procesory MIPS. A tak dále a tak podobně.... Skoro by se chtělo říci, že před 1. světovou válkou byla generálská poučka, že válka se nedá vyhrát bez vlastnictví fabriky na třaskaviny na vlastním území a dnes se k třaskavinám přidávají asi i čipy a software.

Pak tady máme další drobné nepříjemnosti. Ruské tajné služby velice nešetrně sdělily celému světu s čím vším komunikují Windows 10 aniž by se obtěžovaly uživatele informovat. A pak tady byla ta nepříjenost s Američany a Merkelovou. Od té doby mají Němečtí politici zakázáno vozit do USA smartfouny a Německo ty nejdůležitejší tajné dokumenty píše zase na psacích strojích. A o zdrojí čínského "technologického pokroku" se ani nebudeme bavit A tak dále a tak podobně.....

Asi se chechtáte, že jsem paranoidní, ale pokud čtete tento blog na PC mladším než 10 let - máte v Intelovském procesoru ještě jeden počítač, který má přes hardware přístup ke všemu, k paměti, k diskům, k síťovému rozhraní - a pěkně se baví s Intelem nebo s "muži v černém", kteří mají nárok na hesla k procesorům Intel - "ze zákona" a takto mohou slídit ve Vašich datech - heslo - neheslo. A kdyby to bylo málo - je tu Facebook a jeho skandály a Android a jeho skandály a "Appstores" s falešnými aplikacemi a jejich skandály a čí ještě fízlovací skandály jsem zapomněl ?
Takže abych to prozatím nějak shrnul
  1. Pokud žijete na horské samotě bez Internetu a máte telefon - pevnou linku, ledničku, pračku, mikrovlnku, rádio, televizor koupené za Jakeše a Bilaka a Ladu Nivu s karburátorem - pak je pravděpodobné, že počet Softwarových i hardwarových fízlů, kteří vás kontrolují může být menší než deset.
  2. Pokud máte doma Internet, staré PC s "free and open source" Linuxem, Nokiu 5110, router s OpenWrt a jste maximálně paranoidní - pak je možné, že počet elektronických fízlů ve vaší domácnosti je menší než 100
  3. Pokud lidi dle bodu 1 a 2 považujete za zaostalé blby a jste pyšní na svoji "Smart-domácnost" - pak počet kybernetických špionů ve vaši domácnosti klidně může dosahovat 1000
Čekáte na slovo Huawei, které prý se čte "chuafej" ? Jakou informaci byste ode mně chtěli ? Když Číňani vyrábi procesory, které "jsou čisté", nepochybně je to proto, že jiné procesory z jejich dílen "jsou nečisté", ale ten Číňan, co radí Zemanovi, říkal, že to jsou jenom lži. A taky naši špioni místo aby tajně konzultovali svá zjištění s vládou - vytroubili vše do světa a Česko bude mít asi průser, protože vytahovat se na nás je snazší než se vytahovat na Trumpa, kterému tajné služby ( neveřejně ) reportují totéž.

ERGO pár bodů na závěr
  • Nejlepší je obejít se bez digitální elektroniky
  • Nejde - li to alespoň bez elektroniky která je napojena na Internet
  • Pokud jste velký stát není špatné mít = vyrábět "čisté čipy" a na nich "čistý operační systém"
  • Pokud se vám to nevyplatí pak mít počítačové sítě záměrně složené z více vrstev komponent od dodavatelů z různých "civilizačních okruhů"
  • Alespoň teoreticky se připravit na kyber-útok na důležité počítače ( hackeři ve velínu Temelínu )
  • Alespoň teoreticky se připravit na "digitální blackout"
Jo a pokud by někdo tvrdil, že ten špehuje a jiný ne. Takový člověk se mýlí, nebo úmyslně lže. Nejabsurdnější argument od "analytiků" z ČT24 je : "oni nás nešpehují, neb to jsou naši spojenci." Svět je ( bohužel ) ve stavu "mexické plichty", kdy je bezpečnější předpokládat, že každý špehuje každého.

Anténa s kloboukem

18. prosince 2018 v 5:31 | Petr
Už jsem to psal opakovaně. Pokud pořebujete vysílat na vlnové délce 11 metrů nejkratší plnohodnotná anténa je "čtvrt-vlnný dipól" který má dléku 11m / 4 * 0,95 = 265 cm. Jakákoliv kratší anténa má výrazně sníženou účinnost a to tím více, čím je kratší. Důvod snížené účinnosti je ten, že aby anténka kratší než Lambda / 4 rezonovala na vlnové délce Labmda - musí mít v patě cívku, která se pro VF signál tváří jako zbytek délky antény, ale která vysílá jen minimum energie. Z cívky pak jde "zbytek prutu" který vyzřažuje daleko méně energie než prut celý. Už staří radioamatéři ( i když Marconi nebyl vlastně amatér ) si všimli, že prutové antény vyzařují nejvíce u paty, proto je hřích tam dávat nevyzařující cívku. Proto je nutné anténu "prodloužit" jinak a už lidi jako Marconi a jeho následovníci vymysleli "kapacitní klobouk"

"Anténa s kloboukem" tedy vypadá tak, že ze základny antény jde nahoru prut, který ale nekončí jen tak uříznutý, ale na vrcholu antény je nejčastěji kruhová, nebo šestiúhelníková kovová deska případně dráty do tvaru šestiúhelníku, případně drátěné pletivo nebo jiný vodivý materiál dle fantazie. Tomu se říká "kapacitní klobouk", který de-facto tvoři jednu desku kondenzátoru ( druhá deska je matička ZeměKoule ). "Klobouk" zvyšuje kapacitu špičky antény a tím působí, že anténa se pro VF signál jeví delší než ve skutečnosti je, aniž by v patě musela mít cívku ( nebo jen malinkou ).

Za zmínku stojí proč "staří radioamatéři" experimentovali se "zkrácenými anténami". Radioví vysílači z přelomu 19. a 20. století totiz neznali ionosféru, proto se domnívali, že jediná možnost vysílání "daleko za obzor" kolem ZeměKoule je ohybem extrémně dlouhých vln kolem křivky zemského povrchu. Extréně dlouhými vlnami budiž třeba vlnová délka 20-100 kHz, kde je délka vlny 3-15 km a tudíž délka "plnohodnotné" antény 1-4 km. Z neschopnosti postavit 4 kilometry vysoký stožár začali radioví vysílači experimentovat s cívkami v patě ( i ledaskde jinde ) a s klobouky na špici antény.

Jenom pro dokončení pohádky : Frekvence nad 2 MHz byly jako "extrémně krátké vlny, pro profesionální provoz nepoužitelné" předány do užívání opravdovým radioamatérům ( ne Marconimu, který byl "radiový bussinesman" ). Ti velice brzy objevili, že vlny v pásmu 2-30 MHz se šíří odrazem od ionosféry a že na těchto frekvencích se dá vysílat po celém světě zlomkem výkonů které jsou potřeba na velmi dlouhých vlnách. Tak byly "krátké vlny" radioamatérům zase zabaveny a zůstaly jim k užívání jen kratičké úseky pásma kolem 1,8; 3,5;, 7; 14; 21; 28 MHz a některé další úseky.

Tedy k mé konkrétní situaci. Když jsme se stěhovali do nového bytu přidělal jsem na parapet "pánské pracovny" anténu "magnetku" délky 95 cm. Což je cívkou zkrácená anténa na CB pásmo, původně určená k "přimagnetování" na střechu auta, která by měla být dlouhá 265 cm, ale je cívkou zkrácená. Pak jsem dlouho nevysílal a jen jsem občas přes tuto anténu poslechl krátkovlnný rozhlas, ale nedávno jsem na CB pásmu zase začal vysílat, takže jsem koupil novou "magnetku" délky 140 cm která vysílala signifikatně lépe, ale přesto díky její velikosti bylo znát, že signál z ní zbytečně "sákne" do konstrukce budovy. Zachtělo se mi tedy antény délky +- 1 metr, která bude vysílat jako anténa +- 1,5 metru nebo ještě delší.

Takže jsem začal postupné vylepšování "magnetky". První vylepšení byla civkou laděná a prodloužená protiváha. A pak už zbývalo jediné - prut antény fyzicky zkrátit, aby signál nešel do budovy a přitom elektricky prodloužit - z důvodu zachování účinnosti nejlépe kapacitním kloboukem.

V otázce kapacitních klobouků vládne trochu zmatek. Američani, kteří i dnes tuto technologii nejčastěji používají ( pro radioamatérské vysílání z auta ) totiž poměrně benevolentně zacházejí s pojmy "poloměr" a "průměr". Na Internetu je tudíž pestrá škála článků od těch které tvrdí, že kapacitní klobouk virtuálně prodlouží anténu o DVOJNÁSOBEK svého POLOMĚRU až po čánky které tvrdí, že kapacitní klobouk prodlužuje anténu o TROJNÁSOBEK svého PRŮMERU. což vynásobeno sebou navzájem je rozdíl až v poměru 1:6.

Pokud tedy máte anténu délky 1,4m která s cívkou v patě rezonuje na 27,4 MHz a chcete ji zkrátit jen na 1 metr asi byste udělali to co já a postupovali "konzervativně" a tedy udělali kapacitní klobouk spíše větší. Moje první verze byla o průměru 40 cm na metrovém prutu našroubovaném místo původního 1,4m prutu. Výsledek : anténa se nedala naladit do rezonance na žádném kmitočtu, který je dostupný na mých radiostanicích.

To mě přesvědčilo, že mé obavy o "nenaladitelnosti" takových antén jsou blízké pravdě, proto jsem se rozhodl postupovat ještě konzervativněji malými krůčky a udělat kapacitní klobuk nejprve "maličký" a pak jej postupně zvětšovat. Hned druhý pokus tedy byl čtvereček materiálu na plošné spoje velikosti 95x95 milimetrů. S tímto čtverečkem se původní rezonance 1,4m prutu dostala z 27,4 na 25,3 MHz. "Klobouk" velikosti 95x95 mm tedy virtuálně prodloužil anténu o 220 mm.

Touto informací vybaven jsem uřízl nový prut délky 1400 - 220 = 1180 mm a naivně jsem si myslel, že takto dosáhnu s provizorním kloboukem rezonance na požadovaných 27,4 MHz. Realita je samozřejmě složitější a vliv kapacity kloboku na elektrickou délku antény se mění s poměrem velikosti klobouku k velikosti antény. Složité ? Klobouk stejné vedlikosti má relativně větší vliv na kratší antény než na delší. Můj nový prut jsem tedy musel uřezávat a uřezávat až jsem dosáhl těchto parametrů :
  • původní délka prutu pro rezonanci na 27.4 MHz = 1337 mm
  • Nová délka prutu pro rezonanci na 27,4 MHz = 1026 mm
  • Velikost klobouku je pořád 95x95 mm
  • Rozíl délky prutu antény s kloboukem a bez je 1337-1026 = 311 mm
  • Zdá se že platí, že zkrácení zářiče je "něco mezi dvonásobkem a trojnásobkem" PRŮMĚRU (!) kapacitního klobouku.
Navzdory tomu, že anténa byla v rezonanci neměla ještě ideální impedanci. tak jsem vymyslel ještě druhou fintu :
Antény typu "rovný dipól" mají vstupní odpor ( impedanci ) kolem 74 ohmů ( proto televizní koaxy na 75 ohmů ) Antény typu "prut nad vodivou plochou" mají impedanci poloviční = 36 ohmů. Proto kompromisní výstupní impedance radiostanic = 50 ohmů. A proto se taky používá finta, že rovný dipól se ohne pod úhlem 120 -135 stupňů a tím se dosáhne impedance 50 ohmů.

Opravdoví radioamatéři by vám řekli, že dipól je anténa symetrická a má být i symetricky napájena, ale my vidláci-prasáci to děláme takto : jednu polovinu dipólu napojíme na střední žílu koaxu a považujeme ji za zářič. Druhou polovinu dipólu napojíme na stínění koaxiálního kabelu a považujeme ji za "protiváhu". Na koaxiál jdoucí do stanice pak nacvakáme feritové filtry známe z komerční elektroniky aby se nám VF energie nevracela do baráku po stínění koaxu. Takyže tomuto řešení říkají bratři Anglosassové "ugly balun" - otrocky ( inženýrsky ) přeloženo "škaredý symetrizační člen".
U dipólů je ( teoreticky ) jedno která polovina je napojená na střed koaxu ( považovaná za zářič ) a která polovina je napojena na stínění koaxu ( považována za protiváhu ). takže jsem uvažoval takto - když mi protiváha visí kolmo dolů mohl bych kapacitním kloboukem opatřený "zářič" vyhnout pod úhlem 45 stupňů od kolmice směrem od baráku ven. A tím bych zabil hned dvě mouchy jednou ranou - zlepšil impedanci antény a navíc dále snížil množství VF energie, která se zbytečně absorbuje ve zdivu. Jelikož "prut" atnény byl mé výroby a nebylo mi jej líto ohnout - okamžitě vyzkoušeno a provedeno s pozitivním výsledkem.

Výsledný "hybrid" vidíte na obrázku. Po noci experimentování mnou ráno cloumá paní Kubáčová, které nebyl vysvětlen smysl ohnutí "zářiče" : "Vstávej, vstávej ! Vítr ti chce ulomit anténu !!" A ptáte se na signál ? +1S tedy o 6dB navíc neboli 2x takové napětí mého signálu na anténách stanic, které mám kolmo na stěnu domu a +2S tedy 12dB neboli 4x takové napětí na anténách stanic, které mám "ve směru zdi". To není špatné, pokud uvážíme, že prut antény je o 40 cm kratší a že "kloboukové" antény v mém provedení zdaleka neřekly poslední slovo, protože tu základnu se ztrátovou kompenzační cívkou jsem v patě antény zatím ponechal.

Anténní ne-analyzátor a ne-důvěra v čínské polovodiče.

6. listopadu 2018 v 5:02 | Petr
Zmínil jsem se, že jsem opět začal sem tam vysílat na pásmu občanských radiostanic zvaných CB pásmo. Zmínil jsem se též, že jsem toto zneužil jako příležitost ke koupi nové - leč náhražkové antény "magnetky" na kterou právě koukám jak si stojí na parapetu za oknem. Jelikož jsem se dlouho nezabýval opravdovou analogovou elektronikou mám poněkud hlad, a proto ženě, dvěma psům a dítěti navzody začal jsem tak zlehka bastlit.

Tedy : Koupíte anténu a aby se do ní dalo vysílat je třeba ji "naladit" - tedy přinutit alespoň přibližně reznovat na vysílací frekvenci. Jelikož většina mého CB vybavení pochází z dob kdy můj plat činil 5158 kč mesíčně a cena ( laciné leč dobré ) radiostanice byla přátelských 4999 kč, i vybavení pro ladění antén je této kategorie a je to ubožácký PSV-metr už před lety ve slevě za 399.

Nebudu teď zabředávat do teorie co je to PSV alias poměr stojatých vln a jestli to je správný parametr podle kterého se orientovat. Aby bylo vůbec co ladit je třeba nejprve zjistit kde anténa vlastně rezonuje - což se činí tak že vyberete nějakou frekvenci PSV metr přepnete do režimu REFERENCE - zavysíláte a potenciometrem nastavíte ručku měřidla na 100%, pak přepnete do režiimu MĚŘENÍ a zavysíláte znovu aby vám ručka ukázala PSV na dané frekvenci. Pak zjitíte, že na této frekvenci anténa nerezonuje, takže přeladit o pár kHZ vedle a znovu a znovu a znovu.... Po půl hodině máte pocit, že vám upadne prst, PSV metru přepínací čudlík a navíc že přijede odposlechová služba Gestapa - nyní zmáma jako Český Telekomunikační Úřad, neb vás někdo udal pro zbytečné "klíčování na pásmu".

Je tedy třeba na to jít jinak - je třeba koupit "anténní analyzátor", který připojíte k anténě a on vám bude všechny křívky frekvenčních průběhů antény kreslit sám. Jenomže zase paní Kubáčové sdělit, že utratíte pár tisíc ( do 10 000 ) za přístroj na jedno ladění antény za pár let a zbytek doby bude "geret" ležet v krabici ? Ergo jsem vymyslel něco jiného a to celkem 2 varianty :
  1. Tzv "šumový můstek" tedy generátor širokopásmového šumu, který se připojí k anténě a odražený signál se přijme přijímačem a udělá se na něm FFT - neboli fourierova transformace, neboli se získá spektrum, které má maxima a minima podle rezonančních vlastností antény.
  2. Generátor nanosekundových pulsů který zaplní celé pásmo až do několika GHz rušením - vaše anténa bude toto rušení přijímat nejlépe na své rezonanční frekvenci. takže místo přepínání čudlíku pustíte při zapnutém generátoru jenom scan pásma a sledujete kde je vámi generované rušení největší.
Jelikož varianta 2 vyžaduje vyrobit měnič na 100 voltů, což samo o sobě je dosti "sexy" a navíc se nanosekundový generátor dá použít k rušení všeho možného jako jsou mobily WiFi radiové klíče k autům atd. - je jasné, která varianta vyhrála. Úkol č. 2- postavit "avalanche generator" neboli "lavinový generátor".
Zde tedy celé zapojení "patřičně vidlácky udělané" dle mého oblíbence Jima Williamse. Přesněji řečeno až po R5 je to můj samokmitající "vidlácký spínaný zdroj". Tedy Tlumivkou L1 protéká postupně se zvětšující proud přes tranzistor Q1 do země. Zároveň napětí přiváděné na bázi Q2 přes odpory R2 a R4 otevírá tranzistor Q2, který v určitém okamžiku zkratuje bázi Q1. Ten se zavře a kolabující magnetické pole v tlumivce se jako proud začne tlačit přes diodu D1 do zásobního kondenzátoru C2. Odpor R3 má celkem 3 úlohy - brání saturaci tranzistoru Q1, který se díky tomu uzavře pěkně rychle a napěťová špička na tlumivce je proto patřičně vysoká. Navíc omezuje proud tlumivkou a ještě poskytuje část napětí do báze Q2 k rychlému uzavření Q1. Pokud se ptáte proč jsem použil obyč. usměrňovací diodu 1N4007, kterou je ve spínaných zdrojích téměř zakázáno používat - pak je to proto, že jinou, která by v závěrném směru snesla přes 100V jsem v šuplíku neměl.

Při napájecím napětí kolem 15V bere toto zapojení 18mA a na kondenzátoru C2 je až 140V. Pak nastává filtrace přes R5 a C3 a pak se přes veliký R8 nabíjí kondenzátor C4 až na napětí někde kolem 100V kdy dojde k lavinovému průrazu VF tranzistoru Q3, tím se náboj C4 prudce vybije do odporu R6 tím vznikne puls, který má vzestupnou hranu v trvání jen pár desítek piko-sekund. Tranzistor se tak malým nábojem nezničí a C4 se začne nabíjet znovu a znovu k dalším a dalším pulsům. Celkově tedy signál vypadá tak, že několik stovek mikrosekund se neděje nic - a pak jehlový nanosekundový puls a zase nic. Místo svorky V_Out dáte pár centimetrů drátu, sloužícího jako ( záměrně ) neladěná anténka, aby jediný rezonující prvek byla zkoumaná anténa - a jede se.
Ba dokonce původní autor - Jim Williams doporučuje pomocí takto strmých pulsů měřit šířku pásma osciloskopů. Tedy můj osciloskop zpracoval puls tak, že se jeví, že jeho náběžná hrana je 4 nano-sekundy. Tedy šířka pásma analogových obvodů by měla být
BW = 0.35 / T
Což je v mém případě 87.5 MHz - patrně zcela v souladu se specifikacemi mého osciloskopu, který je do 60 MHz.

Pokud se ptáte proč na obrázku není "jeden puls a dost" - jak by to teoreticky mělo být. Pak je to proto, že práce se signály této rychlosti je věc na které profesóóři dělají profesůůry a docenti docentůůry, takže nechtějte po mně - vidlákovi - abych doma měl všechny vysokofrekvenční koaxy, bezindukční terminátory, SMA konektory, nízkoimpedanční sondy k osciloskopům v ceně uhlobaronské vily atd. Když vedete takový signál zvonkovým drátem s banánkem dochází k odrazům a zákmitům jako na obrázku. Protože nevyrábím radar, nebo "reflektometr" na kabely, ale rušítko na VF pásma - zákmity stejné nevadí.
Ergo - zapnete tento "pekelný stroj". Na mobilech a WiFinách v širokém okolí poklesne signál o dvě čárky a kdybyste na "V_out" přidali nějaké to zesílení, tak by bezdrátové komunikace zmizely docela. Pak vezmete stařičký skener Yaesu VR500 - připojíte na něj CB anténu, naladíte na 27.205 MHz což je "kanál 20" - střed pásma a zapnete funkci "Band Scan" - výsledek je na obrázku nahoře - "ďubka" dole uprostřed je centrální frekvence 27.205 MHz a kolem vidíte celkem 900 KHz nahoru i dolů a podle tvaru křivky vidíte, že moje anténa je naladěna "výše" - úmyslně jsem ji ladil někde na 27.4 MHz, protože tam mají radio-důchodci "kolečka", která občas poslouchám. Z měření však vyplývá, že ve skutečnosti rezonuje ještě výše někde kolem 27.7 MHz, což jsem v době montáže nezjistil - jsa zcela vyčerpám cvakáním čudlíkem na PSV-metru mezi REFERENCE a MĚŘENÍ.

OK tedy po jedné probdělé noci vše funguje jak má - teoreticky bych mohl doporučit "dělejte to jako já", ale pokud budu zcela upřímný musím napsat pravý opak. Pravděpodobnost, že dospějete k funkčnímu lavinovému generátoru je téměř nulová. Takže naopak NEDĚLEJTE TO JAKO JÁ. Důvody jsou cekem dva :
  1. Ani nemusím zmiňovat, že práce se signály se šířkou pásma v GHz v domácích podmínkách je plná černé magie nebo jak říkají bratři anglosassové "hidden schematic" - tedy to, co v elektrickém schematu není a přesto je to nutné respektovat je u těchto obvodů značně složité.
  2. Závažnější důvod je Čínský vztah k výrobě polovodičů, technologické kázni, pravdivosti katalogových listů atd. Tedy "lavinový průraz" tranzistoru je v učebnicích pro začátečníky popsán jako "nežádoucí jev" - ERGO mně se podařilo prorazit jen dva nejstarší tranzistory, které mám už přes 20 let v krabici s "pokroucenými součástkámi". Moderní verze BF199 ( kterou jsem kupoval před 5 lety ) ačkoliv má v katalogovém listu pořád stejné údaje - už se mi nepodařilo prorazit ani napětím 140V. Tedy pokud vy dojdete "do GESu" je pravděpodobné, že vlastnosti BF199 i jakéhokoliv jiného VF tranzistoru vyrobeného dnes - budou zcela jiné než v katalogovém listu a obecně - nepredikovatelné a k výrobě tohoto obvodu nevhodné !! Číňan, který svévolnou změnu technologie udělal si s funkčností vašich poněkud ezoteričtějších obvodů těžkou hlavu nedělá - toho zajímají prodané kontejnery ( pazgřivého ) tranzistoru.
Tedy můžete postavit zdroj na 300V nebo ještě více a nechat se pořádně kopnout. Lépe je si však zvyknout, že technologickou "štábní kulturu" elektrotechnického průmyslu dnes určují čínští manažeři polovodičové výroby, kteří v 50 letech věku, neumějí žádný cizí jazyk, a nevědí jediný důvod, proč by se jej měli učit. Jejich hlavní vzdělání je orání rýže vodním buvolem, od kterého utekli před 30 lety do otrocké fabriky v Shen-Zenu, ve které se vypracovali až na "experta". Výsledkem jsou "moderní" tranzistory BF199 nebo třeba celá produkce firem jako je BAOFENG, sestávající z 20 verzí stejné radiostanice zapojené dle katalogového listu centrálního DSP čipu.

Zcela obecně : Až budete něco konstruovat - raději se nepohybujte mimo "katalogová" zapojení, nepoužívejte exotické vlastnosti součástek, zejména ty o kterých se dá odhadnout, že je Číňan považuje za "škodlivé". Že to je značné omezení možností "technického řešení"? Sáhib si nějak poradí ! A navíc - každá trafika vám přece prodá "perly moderní technologie" - čínskou elektroniku nejasných parametrů s nedodělaným firmwarem, který vás sudé dny práská Applu a Googlu a liché dny UV-KSČíny. Ničeho jiného přece člověku netřeba že ?!

Jak jsem asi konečně pochopil prutové antény

16. října 2018 v 7:22 | Petr
Věc se má takto : Evergreenem tohoto blogu ( a zejména některých čtenářů ) je "kojíci lampička" - což je LED světlo - nyní dislokované v "pánské pracovně" svítící dveřmi do chodby, aby paní Kubáčová viděla pod nohy, když celou noc kmitá ( kmitáme ) na trase ložnice - dětský pokoj, abychom nějak "zpacifikovali" dceru, která má potřebu spánku asi 2x20 minut denně. Když jsem lampičku postavil - živil jsem ji z laboratorního zdroje, který má klidovou spotřebu bez zátěže kolem 10W. To se lakomému vidlákovi zdálo mnoho tak jsem lampičku přepojil do "vysílačkového" zdroje, který je stavěn na dlouhé hodiny "na příjmu" a má klidovou spotřebu bez zátěže jenom 2W, což u lampičky s vlastní spotřebou 4W je výrazný rozdíl.

Na vysílačkový zdroj je ještě pořád napojena vysílačka - CB rádio Dragon 485 - dlouhodobě vypnutá, kterou jsem nedávno zkusil zapnout. A kupodivu - lidi jsou otráveni cenzurou a intrikařením na Facebooku do té míry, že alespoň v našem regionu "pásmo občanských radiostanic" zvané Cymbál opět ožilo a to nejenom důchodci. Moje první vysílání po letech skončilo studenou sprchou, kdy jsem dostal report : "Pěkný čistý signál, ale žádná modulace" - jakože vysílám jenom ticho. Vytáhl jsem někde staré schéma radiostanice, a z toho vyplynulo, že v mikrofonu je trimr, který bude patrně mít zoxidovaný jezdec, takže se signál z mikrofonu nedostane do stanice. Kouzlo je v tom, že moji radiostanici jsem koupil někdy v prosinci 1998 ( cestou a v euforii ze své první biochemické přednášky "v Karlově Studánce" ) a do roku 2007 s námi jezdila po expedicích. Plast mikrofonu byl neustálým držením ve zpocených rukou natolik zkřehlý, že místo odšroubování šroubku se mikrofon prostě rozpadl, jako kdybych píchnul šroubovákem do vajíčka.

Proto jsem koupil nový mikrofon, na kterém lze objasnit vojenský termín "ojebávka". Například mikrofon měl mít "dynamickou mikrofonní vložku". Tudle nudle Smolíčku Pacholíčku - místo dynamického mikrofonu je uvnitř jen plechové kolečko, aby se za mřížkou "něco lesklo" a zvuk snímá klasická ( a nejlacinější ) elektretová kapsle, která ani nemá připojené napájení, takže pokud máte stanici bez napájeného mikrofonního vstupu - půjde z mikrofonu zase jen ticho. Výsledkem je, že z mikrofonu po "přestavbě" zbyla jenom podsvětlená tlačítka a celá ostatní elektronika uvnitř je z "mých vývojových dílen". Za mikrofon jsem dostal "pochvalu nepochvalu" jakože moje modulace je příjemná, pro moji stanici typická, avšak nikoliv "expedičně uřvaná", což je ten ideál, kterého se všichni snaží dosáhnout.

OK to by byla otázka mikrofonu - zbývá však otázka antény. "Nejlepší anténu v okrese" - Ringo Ranger - vysoko nad městem s volným obzorem 360 stupňů dokola jsem nechal "na starém bytě". Když jsme se stěhovali, přidělal jsem na parapet za okno nového bytu anténu "magnetku, aby mi to nebylo líto", protože jsem s žádným vysíláním ani nepočítal. V pradávných dobách jsem dělal furianta. Na "dobročinné dražbě" antén - jejíž výtěžek šel na nějakou charitu, jsem "vydražil" tolik antén, že dodnes mám plný sklep, včetně exotických jako je, lodní anténa typu "broomstick", atd. Problém však je s kokotovitými sousedy ( čest výjimkám, abych neurazil ), díky kterým zůstanu u "magnetky za oknem" dokud současný byt ( s gustem ) neprodáme obchodíkům s chudobou, výrobcům pervitinu, pěstitelům marihuany nebo prostitutce s prošlou expirací a nepřestěhujeme se jinam.
ERGO jsem spíše ze sportu začal studovat jak vyrobit "nejlepší možnou magnetku" - tedy anténu, která se původě přidělávala velikým placatým magnetem na střechu auta a plech auta sloužil jako "zemníci rovina" alias "protiváha". U vysílacích antén samozřejmě nelze použít "prut jakékoliv délky" - anténa musí být přizpůsobena vysílací frekvenci a při vysílání se na ní "nakmitá" slušné napětí ( v tisících voltů ). Koho kopla vlastní anténa když omylem zavysílal do prutu, jehož kovové části se dotýkal - určitě mi to potvrdí. Obecně platí že "základní anténa" se kterou se porovnávají všechny ostaní je "půlvlnný dipól". Vysíláním do tohoto dipólu se na koncích dipólu nakmitá vysoké napětí a uprostřed dipólu, v místě napájení je maximum proudu ( vizte obrázek nahoře ).
Dipól je možné obrátit i svisle a dokonce jednu jeho polovinu nahradit "nekonečnou dokonale vodivou plochou" ( to jako "protiváhou" = střechou vašeho auta ), ve které se druhá půlka dipólu "virtuálně zrcadlí". Tím vznikne "anténa čtvrtka" neboli čtvrtvlnný dipól a ten už má zatraceně blízko k "magnetce na střeše". Problém "čtrtvlnného dipólu" na střeše je v tom, že pro CB pásmo má tento délku ( u běžné tloušťky tyčky s obvyklým zkracovacím koeficientem ) - 265 centimetrů, což nebrání některým Američanům takovou anténu na autě vozit. My ostatní máme raději antény kratší. Nicméně je nutno poznamenat, že účinnost antény kratší než 1/4 vlnové délky klesá s druhou mocninou délky ( velmi přibližně ) podle vzorečku
I = (L*F/75)2
Kde L je fyzická délka "prutu" v metrech a F je frekvence v MHz. Tedy elegantní "magnetka" délky 30 cm "pobere" jen kolem 1% signálu své velké 2,65m kolegyně. Ergo "moje magnetka" za oknem má 145 centimetrů což odpovídá 26% signálu ze "čtvrtky".
Anténa je LC obvod. "Cívka" v tomto obvodu je ten drát, a kondenzátor je kapacita proti zemi - ergo když je anténa krátká znamená to, že je "drátu málo" a tudíž převládá kapacita antény. Aby se taková anténa jevila radiostanici jako mnohem delší - musí se někde do antény zamontovat cívka, která "dodá indukčnost". Problém takové cívky je, že sice něco málo vyzařuje, ale rozhodně ne tolik jako anténní prut. Pro výpočet indukčnosti cívky jsou sloužíté empirické vzorce, ze kterých vyplývá, že čím je cívka blíže hornímu konci antény tím její indukčnost musí být větší. To naznačuje, že "ne všechny prutové atnény jsou stejné". Což naznačuje, že mému vozorečku navzdory budou některé "zkrácené" antény účinnější než jiné - i při stejné délce.
Radioamatéři válčili s délkou antén od nepaměti, proto už v roce 1953 vyšel článek, který mě osvítil. Pokud máme řadu antén stejné ( zkrácené ) délky pak nejlépe vysílá ta, kde průběhy proudů a napětí nejlépe kopírují půlvlnný ( čtvrtvlnný ) dipól. Je tedy žádoucí aby v patě čtvrtvlnné antény byla kmitna proudu a zároveň na konci antény byla kmitna napětí ( jako u poloviny dipólu ). Běžná "magnetka z obchodu" toto nesplňuje, protože ( kvůli nejmenší indukčnosti a tím nejlacinější výrobě ) má v patě cívku, která téměř nevyzařuje, proto ten vzoreček s druhou mocninou.

ERGO - výsledek mého bádání : Pokud máte anténu kratší než 1/4 lambda jsou 2 možnosti jak ji učinit "nejúčinnější možnou" :
  • "Napěťová anténa" , která má cívku v 1/2 - 2/3 výšky. Napětí kopíruje stav u čtvrtvlnného dipólu - s proudem je problém, protože v místě cívky vzniká "diskontinuita" - tedy fáze proudu těsně nad a těsně pod cívkou se výrazně liší.
  • "Proudová anténa" , která má na horním konci "kapacitní klobouk" - vodivý disk o průměru přibližně 1/3 rozdílu mezi délkou antény a 1/4 vlnové délky. I tyto antény mívají v patě malinkatou cívku, která kompenzuje "kapacitu klobouku", a dolaďuje anténu na přesný kmitočet. U této antény proud kopíruje průběh na čtvrtvlnném dipólu. To jest maximum proudu není ( zbytečně spálené ) v cívce, ale kapacita klobouku nutí proud kmitat nad cívkou to jest v základně antény, avšak na konci antény v místě kapacitního klobouku není maximum napětí - přesněji je, ale v kvůli posunům fáze v daleko nižších kilovoltech než u antény plné délky.
Znamená to že "drátek" délky 30 cm s cívkou nikoliv v patě, ale ve výšce 15 - 20 cm bude vysílat jako 265 cm dlouhý prut ? Tušíte na 100% že odpověď je NE. Protože jedna věc je, že začátek i konec proutku rezonují přesně stejně jak by rezonovala "anténa čtvrtka" a druhá věc je že tato rezonance se odehrává 9x blíže u sebe než u "čtvrtky" a tudíž nezanedbatelné množství energie se zničí interferencí, která u antény plné délky naopak signál zesiluje.

Ergo doporučení pro kupce "magnetky"
  1. Délku ničím nenahradíš, proto v prvé řadě preferujte ty nejdelší antény jaké si můžete dovolit.
  2. Při stejné délce - čím výše je cívka tím lépe.
  3. Obě pravidla aplikujte s rozumem - "Rozdílem délky i rozdílem polohy cívky" se myslí podstatné rozdíly, nikoliv 1% a méně. Anténa délky 145 cm s cívkou uprostřed bude navzdory bodu 1 lepší než anténa 150 cm s cívkou v patě.
  4. Pokud chcete pokusničit s "kapacitními klobouky" - jen do toho. Problém je, že třeba u mojí 145cm dlouhé antény tento vychází na průměr přes 40 cm a to je na umístění "do okna" ( v baráku plném idiotů ) prostě příliš.
A když už jsme u toho - zcela stejná pravidla platí i pro "pendreky" do ručních radiostanic, protože i tam se u CB jedná o "zkrácené čtvrtky" jenom jako "zemní rovina" alias "protiváha" slouží sama radiostanice a vaše ruka.

Jasné ?

Dnes mám téměř chuť udělit nějakou "radu pro blondýny" jako v dávných dobách. Místo toho jenom dotaz : Tušíte, co znamená, když si radio-důchodce na pásmu stěžuje : "protiváha mě nechce putit do hospody ?" Jenom napovím, že zaujetí ARRL příručkou v tom není.

Micro:Bit - počítač pro děti a elektro-důchodce.

7. srpna 2018 v 5:10 | Petr
Ani nevím odkud začít - třeba jak jsme si na Robotickém dnu v roce 2015 dělali legraci, že britské ministerstvo školství rozdává mladým, muslimům časovače k bombám, nebo jak se mě jistý kolega na letošním robotickém dni ptal : "děláš ještě roboty nebu už jen psy a děti ?" Výsledek byl ten, že jsem paní Kubáčové v zácpě na D1 cestou do Frydku suše oznámil: "Koupím si nové procesory a nebudeme o tom diskutovat !!"

Než se tedy dostaneme k Micro:Bitu neboli těm "novým procesorům" - zde lehká zmínka o "Arduínu" neboli "starému procesoru" jehož móda mě zcela minula. Někdy v roce 2000 jsem hledal který mikrokontrolér budu používat do svých tehdy ještě nepostavených robotů. Na výběr tehdy byly Microchip PIC a Atmel AVR. Vybral jsem si AVR, protože svojí konstrukcí silně přimomíná "na 8 bitů ořezané velké RISCocé procesory" a má kráásný školsky jednoduchý assembler. Takže jsem do všech robotů strkal AVR a mezitím nějací Taliání vymysleli Arduíno a strčili do něj AVR taky. Takže jsem se pak dostával do zvláštních situací, kdy se mě různí joudové ptali : "A je váš robot kompatibilní s Arduínem ?" Na to jsem odpovídal "Uvnitř není Arduíno, ale je tam stejný procesor" a na to oni ode mně utíkali jako od prašivého : "Ani Arduíno neumí používat !!".

Jenom taková poznámka Michrochip koupil Atmel takže dneska PIC i AVR jsou "stejná firma". Kromě příšerných PIC 16 dnes těžíště "picek" je v daleko programovatelnějších PIC 18 a dokonce si můžete koupit PIC32 což je jediný 32 bitový MIPS procesor, který sežene v trafopájkou pájitelném DIL pouzdře. Navíc mám neblahou tuchu, že Microchip se bude snažit AVR postupně zbavit, takže dnes by volba PIC, nebo AVR nebyla zdaleka tak jednoduchá, ale o tom dnešní pohádka není.

Tam kde žáčci v komunistickém česku zápasili s doutnajícím klunkrem IQ151 tam mají Angličani mají dlouhou tradici kvalitních "školních počítačů" BBC Micro s procesorem 6502, potom Acorn Archimedes - "otec architektury ARM", Raspberry Pi, které nebylo pod patronací dvojice firem ARM + BBC a možná právě proto teď je na řadě Microbit, též psáno jako Micro:Bit. Co tedy dostanete za necelou pětistovku : 16 MHz 32 bitový ARM procesor na destičce s legračním displejem 5x5 "pixelů" z červených LEDek + 2 tlačítka + Akcelerometr + Magnetometr alias "elektronický kompas" + Bluetooth verze 4 + jednoduchý teploměr a indikátor intenzity světla - vše jako preriferie toho 16 MHz ARMu to vše na destičce velikosti poloviny papírové vizitky s konektorem na který se dají "přicvaknout" krokodýlky a dokonce se do něj dají zastrčit banánky.

Je nutné poznamenat, že BBC + ARM + Univerzita v Lancasteru udělaly maximum, aby Micro:Bit byl maximálně přístupný žáčkům školáčkům.
Způsob programování : ZDE si klinkěte na "vývojové prostředí" a začněte psát program. Až budte mít napsáno "v obrázkovém programovacím jazyku" prostě připojíte svůj microbit k USB portu, ten se přihlásí jako USB Flash disk, na který nahrajete *.HEX soubor, který si stáhnete s "vývojového prostředí" a vše je naprogramováno. Vskutku Micro:Bit má online "cloudové" vývojové prostředí a "javascriptový" kompilátor kódu. Ba dokonce zdrojový text programu je uložen v samotém *.HEX souboru, který je tedy jediným souborovým formátem, se kterým žáčci pracují, takže rádi odpustíme, že "blikání LEDkou" má 560 kiloByte a že délka tohoto HEX souboru se s délkou programu prakticky nemění.

Pokud by se vám nelíbil obrázkový programovací jazyk ( je skvělý ) můžete programovat ještě v JavaScriptu a Pythonu. "Velcí ajťáci" asi více milují Python, ale ten je interpretovaný, pomalý a tak-tak se do Microbitu vejde, protože zdrojový text k interpretaci se ukládá do RAM, které nemá Micro:Bit nazbyt. My vidlácí máme mnohem raději Java Scritpt, který je kompilovaný, a spolu s runtime knihovnami ( proto má HEX pořád 560 kB ) se ukládá do FLASH paměti, kde je místa více.
Když jsem dopsal sem ujasnilo se mi proč můj vztah k Arduinu je o tolik méně vřelý než k Micro:bitu. Arduino je totiž prakticky holé AVR s USB portem s Bootloaderem a s "takovými těmi ajťáckými perireriemi", kterým veřejnost nerozumí jako je I2C, SPI, UART atd. Tedy Arduino je uděláno přesně k tomu účelu, který má plnit - to jest svádí k nákupu "čtyřdírkových modulů" z Číny. Teprve jejich připojením k Arduínu - chumlem drátů - něco vznikne. Micro:bit je pravý opak - pan učitel vám dá destičku s procesorem, na které je tolik perfierií, že si vyhrajete celý školní rok a můžete vytvářet programy ve stylu "blikající srdíčko" a vzhledem k onlinovém vývjovému prostředí a způsobu programování "jako Flah Disk" můžete tyto blbůstky velice rychle programovat třeba i na návštěvě u známých.

Stálí čtenářové mého blogu právě vrtí hlavami - jak si přítel "holého železa" a nepřítel "softwarových serepetiček" může koupit školní hravý rádoby-počítač velikosti 4x5 cm ? V mém případě byl rozdhodující asi tyto faktory :
  1. Bluetooth 4.0 a snadnost jeho použítí v softwaru pro Micro:bit. Už dlouhou dobu válčím s bezdrátovým interfacem pro roboty i další elektroniku, který by bezešvým způsobem zapadl do mých zapojení.
  2. Dostatečný výpočetní výkon na palubě, abyste k bezdrátovém přenosu nemuseli hned přídávat "Arduíno" nebo v mém případě AVR jako u modulů typu HC-05.
  3. Spotřeba ve špičkovém provozu 13,5 mA při 3V. 2 tužkové baterky vydrží 180 hodin "plného provozu" - na rozdíl třeba od WIFI modulu s ESP2866 který skýtá bezdrátovou konektivitu i výpočetní výkon na palubě ovšem za cenu 350 mA trvalé a 1A špičkové spotřeby.
  4. Velice rozumná cena srovnatelná s ( nepadělanými ) moduly pro Bluetooth nebo Zig-Bee.
  5. Dostatek periferií, které se dají použít k lecčemus - řízení robota náklonem akcelerometru, jednoduchá indikace na displeji, počítačová hra, digitální hrací kostka atd.
Následuje odstavec - chvála 32 bitových Timerů. Ano časovač je "Ajťácká periferie, které veřejnost nerozumí" ale pokud porovnáme 32 bitový timer v Microbitu (ARMu) se 16 bitovým timerem v AVR - nebe a duddy. Zejména pokud si hrajete s analogovou elektronikou a mrcha piezzoelement vám rezonuje na nějaké nemožné frekvenci ve stylu 40.073 KHz a vy už jste popsali dvě stránky Excelových tabulek úvahami jak nastavit Timer v AVR aby tuto frekvenci vyrobil s přijatelnou chybou. Zde prostě nastavíte jedním příkazem frekvenci s maximální chybou 1/232 a pokud chcete ještě nejaké divoke plnění PWM ve stylu 39,9% taky není problém. Možná vypadám jako blb, ale 32 bitové timery na mně udělaly dojem ve stylu "neuvěří, kdo nevyzkoušel" a pokud vezmeme v úvahu, že k microbitu se dají připojit banánky a krokodýlky - jednoduchoučký generátor přesných frekvencí je otázkou pár minut programování v "obrázkovém jazyku".

Následuje odstavec - Hana Micro:Bitu : Microbit má zvláštní konektor, ke kterému je těžké sehnat protikus. Navíc z 80 pinového konektoru vám leze jen 19 výstupů, což je způsobeno tím, že celá jedna strana konektoru Micro:Bitu není nikam zapojená což je "blbuvzdornost proti zasunutí Micro:Bitu obráceně" Na internetu najdete obrázky jak žáčci mají microbit "přibitý hřebíky" do svého obvodu. Za nevýhodu se též považuje 3,3V "palubní napětí". Jako člověk, který vyrábí vlastní většinou analogové periferie to nepovažuju za problém, co mě ale štve je zatížitelnost pinů 0,5 mA, pouze 3 piny přepnuté do režimu "High current" - jehož aktivace není nikde pořádně popsaná mohou dávat 5mA. Obojí je pro "vidláckou elektroniku" směšně málo.

Tedy abych nějak skončil - Zkoumáte-li jak mají děcka zapojené roboty na Robotickém dnu - zjistíte že to je chaotická směs různých modulů původně vymyšlených v Evropě a USA za $19.9 nyní však nedokonale číňanem padělaných za $1.99 spojených přes kontaktní pole zvonkovým drátem. Nepřítomnost promyšleného konceptu z toho sívítí na kilometry. Zde jsem se po dlouhé době setkal s "Anglickou konstrukční elegancí" ve stylu stíhačky de Havillandu Mosquito, nebo prvních ARMů a navíc je tato konstrukční elegance zabalena do formy, která neuvěřitelně svádí ke hraní i elektro-dědky stižené syndromem vyhoření ( =mně ), což je doufám dostatečná chvála, abyste tuto blbůsku taky vyzkoušeli.

LED lampička téměř z odpadu.

13. února 2018 v 5:33 | Petr
V pradávných dobách jsem spekuloval o výrobě "kojící lampičky" - LED světla, které bude aktivováno na dálku nejlépe zvukem a pak bude svítít a postupně uhasínat, aby se člověk nezabil ve vlastní ložnici, při kojení robátka - děťáka. Tato idea se tak chytla že význačný čtenář tohoto blogu "elektrodůchodce" "pan Grey" opakovaně žádal o schéma lampičky, kde drát z mikrofonu vede rovnou do procesoru ( neumí namalovat vodorovnou čáru ? ) Spíš to bude v tom, že mu ušlo, že od dob Jakeše a Bilaka, jsme přešli z elektronek na tranzistory, pak integrované obvody TTL, pak integrované obvody CMOS a dokonce procesory BiCMOS, které některé dokonce mají analogové předzesilovače rovnou na čipu ( pokud je tam potřebují ).

Takže jsem ideu zvukem aktivované "kojící" lampičky přednesl paní Kubáčové a ta prohlásila : "dělat hluk v místnosti se spícím kojencem ?!?" - A bylo po ptákách. Takže jsem alespoň vzal všechny bílé LEDky z pytlíku v počtu asi 40 ks a zapíchal je s příslušnými předřadnými odpory do kontaktního pole, aby toto světlo šlo z "robotické pracovny" na chodbu našeho bytu, aby se člověk nepřerazil o botník a tak. Jenože ty ledky byly z historických zásob - ubohé kvality a ubohého namodralého spektra. Takže následující požadavek paní Kubáčové byl : "nemůžeš udělat něco, aby to světo tak nebilo do očí" - Takže jsem koupil 1W "teple bílé" 120 lumenů 120 stupňů vyzařující LEDky. Ledky, kterými teče 350 mA samy o sobě dost "topí" a co teprve když stabilizaci těch 350 mA má dělat odpor na kterém se přebytečný výkon "pálí". Bylo tedy jasné, že "lampičce" bude nutné postavit spínaný budič.


Prohledával jsem internet, který je plný marketingového bullshitu ve stylu "98% efficiency S-M driver". ( S-M jako Switched Mode neboli spínaný ) A k tomu integrovaný obvod, kterého vám prodají nejménší balení - kontejner skladem v Rotterdamu. Zkoušel jsem některé "Belza" obvody. Nakonec vyhrálo "vidlácké zapojení" na obrázku. Hlavní výhodou je, že funguje téměř s každou tlumivkou ( v mém případě s úplně každou ) kterou máte v krabici na "elektroodpad".

Jak tedy celá věc funguje Q1 a Q3 tvoří svérázný klopný obvod, který díky proudu z R2 startuje v pozici, že oba tranzistory jsou otevřené. Proud přes R1, Q1, a L1 postupně narůstá až dosáhne přibližbě 400 mA při kterém začne Q2 "škrtit" bázi Q1 - tím se nastartuje pozitivní zpětná vazba, kdy pokles proudu na cívce způsobí prudký pokles napětí v kolektoru Q1 ( bázi Q3 ), což vypne Q3 a dvojice Q1 Q3 se uzavře. Díky magnetickému poli cívky pokračuje proud do LED přes BAT48. V okamžiku, kdy magnetické pole cívky zcela zanikne Q1 a Q3 se opět otevřou proudem z R2.

Obvod je "samokmitající" a funguje s jakkoliv špatnou tlumivkou - zkoušel jsem od 10 mikroHenry do 330 mikroHenry kdy pracovní frekvence obvodu se mění přibližně od 200 do 10 KHz. Proud LEDkou je přibližně 300 mA a dá se měnit změnami R1, kterým ovšem musíte přizpůsobit tranzistor Q1 a "rekuperační" schottkyho diodu D1. Při proudech bližících se 1A se už začíná projevovat ztráta výkonu na R1 který se musí tomu náležitě dimenzovat, nebo použít jiné zapojení. Pro proudy 50-500 mA je však tento obvod ideál z krabičky s odpadními součástkami.

Jediný problém použití "odpadních" tlumivek je jejich vnitřní ( ohmický ) odpor. Ten tvoří "napěťový dělič" s R1 a to způsobuje, že obvod odmítá kmitat pokud napájecí napětní není alespoň o 2-3 V vyšší než úbytek napětí na LEDce. I nekmitající obvod LEDku rozsvítí a dokonce udržuje jakýs takýs proud, ale Q1 se při tom neúměrně hřeje, protože na něm se nyní pálí veškerý přebytečný výkon. Obvod je tedy vhodnější pro "radioamatérských" 13,8 V ( odkud jej taky napájím ) než pro napájení z 5V USB nabíječky.
Poslední nepatrná poznámka. Vzhledem k použítým tranzistorům, které mají "mezní frekvenci" až ve stovkách MHz můžete použít opravdu jakoukoliv tlumivku. použití velkých tlumivek ( přes 200 mikroHenry ) nedoproučuji jednak kvůli vysokému vnitřnímu odporu a jednak kvůli nizké pracovní frekvenci, která spolu s mizernou kvalitou tlumivky může vést k "pískání" tlumivky na akustické frekvenci pod 20 KHz, které může být slyšet a ukrutně rušit ( Kojenci a též psi slyší obzvláť dobře a obzvlášť vysoké frekvence. ) Použítí příliš malých tlumivek ( pod 20 mikroHenry ) nedoporučuju rovněž, kvůli vysoké pracovní frekvenci, která vede ke ztrátám výkonu a "topení" diody D1. Na schémátku uvedených 100 uH vede k frekvenci kolem 30 KHz, která je ideální kompromis.

Účinost obvodu se mění podle použité tlumivky a diody D1 a pohybuje se mezi 60 a 70 procenty, což není žádný zázrak, ale hlavní výhodou obvodu budiž, že je hotový za 5 minut z čehokoliv co doma je, a že krom LEDky se v obvodu žádná další součástka nezahřívá, v širokém rozsahu napájecích napětí od 7 až do 24V. To je tedy pro dnešní ( vzácnou !! ) elektro-kapitolu všechno. Doufám že čtenářům ( panu Václavovi ) nevadí, že žádný drát z obvodu nevede "rovnou do procesoru", protože ten tam ani není potřeba ;-))
 
 

Reklama