Circuitul integrat BU1011
Aplicatii
Aplicatii
Cunoscut si sub numele de GENERATOR DE ALARMA, circuitul integrat BU1011 este de conceptie originala, fiind proiectat
si pus in fabricatie la IPRS Baneasa, cu scopul de a o oferi o solutie unitara constructiei sistemelor electronice de
supraveghere si avertizare, automatizari care necesita sisteme de averizare opto-acustice, securizari, protectii antifurt.
Schema electrica a fost propusa de beneficiar si pe pe baza ei circuitul integrat s-a realizat utilizand aria analogica neconectata UNICIP 1000.
Organizarea schemei electrice in blocuri independente functional, accesibile separat pentru utilizare, ofera circuitului o extrema versatilitate, extinzandu-i aria de aplicabilitate spre multe alte domenii de utilizare: bunuri de larg consum, electronica de uz casnic, jucarii, traductoare, semnalizari, cosmica.
Desi BU1011 nu are echivalent compatibil terminal cu terminal, pe piata de componente exista si alte circuite integrate asemanatoare ca schema bloc si domeniu de aplicatie. Un astfel de circuit este LM 1801 - National Semiconductor - produs pentru aplicatii care utilizeaza detectoare de fum.
Un alt circuit din familia generatoarelor de alarma, proiectat special pentru detectoarele de fluide este LM 1830.
Spre deosebire de aplicatiile cu BU1011, se genereaza un curent alternativ prin lichid, evitand astfel posibilele erori de detectie determinate de fenomenele de polarizare a electrozilor datorate alimentarii in curent continuu.
Schema electrica a fost propusa de beneficiar si pe pe baza ei circuitul integrat s-a realizat utilizand aria analogica neconectata UNICIP 1000.
Organizarea schemei electrice in blocuri independente functional, accesibile separat pentru utilizare, ofera circuitului o extrema versatilitate, extinzandu-i aria de aplicabilitate spre multe alte domenii de utilizare: bunuri de larg consum, electronica de uz casnic, jucarii, traductoare, semnalizari, cosmica.
Desi BU1011 nu are echivalent compatibil terminal cu terminal, pe piata de componente exista si alte circuite integrate asemanatoare ca schema bloc si domeniu de aplicatie. Un astfel de circuit este LM 1801 - National Semiconductor - produs pentru aplicatii care utilizeaza detectoare de fum.
Un alt circuit din familia generatoarelor de alarma, proiectat special pentru detectoarele de fluide este LM 1830.
Spre deosebire de aplicatiile cu BU1011, se genereaza un curent alternativ prin lichid, evitand astfel posibilele erori de detectie determinate de fenomenele de polarizare a electrozilor datorate alimentarii in curent continuu.
1. Zavor electric cu cifru sonor
Circuitul de comanda a zavorului electric are ca traductor acustic un microfon M, alimenteaza bobina
electromagnetului doar atunci cand din apropiere se emite un semnal sonor avind frecventa de 240 Hz si durata
de 2..3 secunde. Cu alte cuvinte, pentru a deschide usa proprietarul trebuie sa fie echipat cu un mic generator
de ton cu frecventa fixa (240 Hz) si iesirea la difuzor.
Microfonul este conectat la intrarea unui filtru activ trece-banda realizat cu amplificatorul operational. Daca din apropiere se emite un semnal acustic avind frecventa in banda de trecere a filtrului, tensiunea alternativa generata de microfon este amplificata de filtrul activ, apoi redresata, filtrata de grupul R6C4 si se aplica la intrarea blocului inversor.
Iesirea blocului inversor comuta in saturatie si alimenteaza bobina electromagnetului deschizand zavorul.
Se foloseste unui filtru activ de banda ingusta, care sa protejeze zavorul la orice semnal sonor avand frecventa diferita de frecventa de acord a filtrului. Cifrul sonor (valoarea exacta a frecventei care sensibilizeaza circuitul de comanda) nu poate fi dezlegat cu mijloace mecanice si descurajeaza rapid tentativele de efractie. Singura "cheie" care i se potriveste este generatorul de ton acordat pe frecventa filtrului.
Microfonul este conectat la intrarea unui filtru activ trece-banda realizat cu amplificatorul operational. Daca din apropiere se emite un semnal acustic avind frecventa in banda de trecere a filtrului, tensiunea alternativa generata de microfon este amplificata de filtrul activ, apoi redresata, filtrata de grupul R6C4 si se aplica la intrarea blocului inversor.
Iesirea blocului inversor comuta in saturatie si alimenteaza bobina electromagnetului deschizand zavorul.
Se foloseste unui filtru activ de banda ingusta, care sa protejeze zavorul la orice semnal sonor avand frecventa diferita de frecventa de acord a filtrului. Cifrul sonor (valoarea exacta a frecventei care sensibilizeaza circuitul de comanda) nu poate fi dezlegat cu mijloace mecanice si descurajeaza rapid tentativele de efractie. Singura "cheie" care i se potriveste este generatorul de ton acordat pe frecventa filtrului.
Generatorul de ton foloseste tot un circuit BU1011, configurat in oscilator cu punte WIEN si dotat cu un etaj de iesire de mica
putere (tranzistoarele Q1, Q2) pentru atacul difuzorului.
Schimbarea cifrului se face modificand frecventa de acord a filtrului din schema de comanda a zavorului si in mod corespunzator frecventa generatorului de ton.
Frecventa de trecere a filtrului activ se dimensioneaza folosind relatia (1), unde s-a notat cu C capacitatea condensatoarelor C1 si C2. Pentru ca latimea benzii de trecere si castigul filtrului sa nu fie afectate, trebuie sa se opereze modificari doar asupra valorii rezistentei R2.
Frecventa oscilatorului WIEN din generatorul de ton se calculeaza cu relatia (2), unde s-au folosit notatiile: R=R1=R2; C=C1=C2. Datorita caracteristicilor de schema electrica, noile frecvente de acord trebuie sa ramana in intervalul 100 Hz...2 kHz.
Punerea in functiune a montajelor:
Schimbarea cifrului se face modificand frecventa de acord a filtrului din schema de comanda a zavorului si in mod corespunzator frecventa generatorului de ton.
Frecventa de trecere a filtrului activ se dimensioneaza folosind relatia (1), unde s-a notat cu C capacitatea condensatoarelor C1 si C2. Pentru ca latimea benzii de trecere si castigul filtrului sa nu fie afectate, trebuie sa se opereze modificari doar asupra valorii rezistentei R2.
Frecventa oscilatorului WIEN din generatorul de ton se calculeaza cu relatia (2), unde s-au folosit notatiile: R=R1=R2; C=C1=C2. Datorita caracteristicilor de schema electrica, noile frecvente de acord trebuie sa ramana in intervalul 100 Hz...2 kHz.
Punerea in functiune a montajelor:
- se alimenteaza circuitul de comanda;
- se scurctcircuiteaza la masa terminalul 11 al circuitului integrat. Electromagnetul trebuie sa aclanseze, ridicand carligul zavorului. In caz contrar se verifica (folosind o lama de ras) puterea de atractie a electromagnetului si se regleaza distanta dintre acesta si carlig. Dupa constatarea bunei functionari se indeparteaza scurtcircuitul si se trece la urmatoarea verificare;
- se pozitioneaza cursorul potentiometrului semireglabil R6 la jumatatea cursei. Se conecteaza pe rand terminalul 12 la linia de alimentare (+12V) si apoi la masa. Electromagnetul trebuie sa ridice, apoi sa coboare carligul zavorului. Se indeparteaza scurtcircuitul. Se citeste cu un voltmetru de curent continuu tensiunea pe terminalul 16, care trebuie sa aiba valoarea de aproximativ 7,3 V. Se citeste tensiunea pe terminalul 8. Ea trebuie sa aiba aceeasi valoare cu tensiunea pe terminalul 16. Se regleaza pozitia cursorului potentiometrului R6 astfel incat electromagnetul sa ramana neaclansat.
- cu un generator audio cu frecventa reglabila se aplica semnal pe rezistenta R8. Variind frecventa de oscilatie in banda 100...500 Hz, se verifica aclansarea electromagnetului intr-un interval ingust in jurul frecventei de 240 Hz.
- se verifica intarzierea aclansarii fata de momentul aplicarii semnalului (valoarea ei trebuie se fie de 2...3 secunde). Pentru a o mari se schimba condensatorul C4 cu unul de valoare mai mare.
- generatorul de ton se alimenteaza de la o baterie de 9 V. Tonul apare imediat dupa inchiderea butonului intrerupator K.
- daca tonul generatorului nu declanseaza deschiderea zavorului, trebuie corectata valoarea frecventei de oscilatie pentru a o aduce in banda filtrului de receptie. Aceasta se face prin incercari, modificand valoare rezistentelor R1, R2 intr-un interval +/- 30% in jurul valorii nominale. Prin micsorarea valorii rezistentelor, frecventa creste.
(Bibliografie : Radu Rapeanu, Leonard Sarbu - 30 de aplicatii practice ale circuitului integrat BU1011 - pag. 58-63)
2. Bariera in infrarosu
Functionarea schemei se bazeaza pe folosirea a doua componente optoelectronice (o dioda electroluminiscenta:
LED si un fototranzistor: FT) pentru emiterea respectiv receptarea unui fascicul de lumina pulsatoriu.
Aparitia unui corp strain pe traiectoria luminoasa duce la intreruperea fascicolului de radiatie, eveniment
insotit de semnale de avertizare optice si sonore, declansate prin actionarea releului.
Pentru ca sistemul de paza sa fie cat mai discret, frecventa fascicolului luminos s-a ales in infrarosu,
domeniu de radiatii invizibile pentru om. O alta caracteristica a schemei consta in folosirea unui fascicol
luminos intermitent, care face sistemul imun la variatiile lente de densitate luminoasa a mediului
(zi-noapte, soare-nor).
In schema electrica frecventa impulsurilor date de blocul oscilator este fixata de grupul R5, C2. Durata de
temporizare este direct proportionala cu produsul R1C1.
Montajul se remarca prin consum mediu redus in stare de veghe (cel mult 50 mA) fapt care creaza posibilitatea alimentarii lui autonome de la o baterie uscata sau de la un acumulator. Valoarea curentului de alimentare este practic egala cu valoarea curentului mediu absorbit de dioda electroluminiscenta LED. Prin dioda circula impulsuri de curent cu amplitudinea de aproximativ 1 A si factor de umplere mai mic de 5%. Cu acest regim de polarizare lungimea traiectoriei fascicolului luminos poate depasii valoare de 0,5 m. Prin utilizarea unor lentile concentratoare de flux, lungimea traiectoriei creste la peste 1,5 m.
In aplicatiile in care distanta dintre emitator si receptor este mai mica de 0,5 m, intensitatea radiatiei emise de dioda LED poate fi redusa prin cresterea valorii rezistentei R14.
Montajul se remarca prin consum mediu redus in stare de veghe (cel mult 50 mA) fapt care creaza posibilitatea alimentarii lui autonome de la o baterie uscata sau de la un acumulator. Valoarea curentului de alimentare este practic egala cu valoarea curentului mediu absorbit de dioda electroluminiscenta LED. Prin dioda circula impulsuri de curent cu amplitudinea de aproximativ 1 A si factor de umplere mai mic de 5%. Cu acest regim de polarizare lungimea traiectoriei fascicolului luminos poate depasii valoare de 0,5 m. Prin utilizarea unor lentile concentratoare de flux, lungimea traiectoriei creste la peste 1,5 m.
In aplicatiile in care distanta dintre emitator si receptor este mai mica de 0,5 m, intensitatea radiatiei emise de dioda LED poate fi redusa prin cresterea valorii rezistentei R14.
(Bibliografie : Radu Rapeanu, Leonard Sarbu - 30 de aplicatii practice ale circuitului integrat BU1011 - pag. 96-99)
Reference:
- 30 aplicatii practice cu circuitul integrat BU1011
Radu Rapeanu, Leonard Sarbu
Editura Tehnica, Bucuresti, 1985.
Colectia radio si televiziune, nr.144.
- Circuite integrate liniare
Manual de utilizare vol.3
M.Bodea, A.Vatasescu, N.Marinescu, A.Segal, R.Rapeanu, S.Puchianu, V.Gheorghiu
Editura Tehnica, Bucuresti, 1985.
- LM 1801 Battery Operated Power Comparator
National Semiconductor
http://www.datasheetarchive.com/pdf/1997295.pdf
- LM 1801 Battery Operated Power Comparator
National Semiconductor
http://rbsfm.ej.am/Downloads/Datasheet/LM/LM1801.PDF
- LM 1830 Fluid Detector
National Semiconductor
http://www.selectronic.fr/includes_selectronic/pdf/NS/LM1830.pdf
- LM 1830 Fluid Detector
National Semiconductor
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/nationalsemiconductor/DS005700.PDF
