Прогресс неотвратим, и его проявления в сфере компьютеризации вслед за "комиссионками" полегоньку пролезают и на прилавки магазина "Электроника”. Но пытливые пользователи с радиолюбительским стажем не могут ждать промышленных милостей. Продолжая начатую ранее в этой серии тему, рассмотрим ещё кое-какие возможности домашнего дооснащения нашего бытового компьютера.
Н. Герман
Ещё о рогах для БК
Действительно, прогресс, хочешь не хочешь, но, выражаясь словами классика, "своё действие оказывает". И вот в "Электронике" уже можно купить массу полезнейших компьютерных аксессуаров, вплоть до принтеров и дисководов, не говоря о "мыши" и кое-каких средствах сопряжения. Что же до злостчаснейших джойстиков, то их предлагают даже два типа, так что здесь имеется формально-рыночная возможность выбирать, тем более что один из них внешне крайне выгодно от другого отличается (речь идёт о типах, поскольку, к какому роду следует относить само слово "джойстик", так полюбившееся автору, решить пока совершенно невозможно). Конечно, цены, установленные на эти изысканные продукты не без оглядки на те же "комиссионки", - вопрос особый... Взять хотя бы упоминавшийся нами в первой статье пишущий узел для принтеров, выпускаемый теперь и у нас в видах покрытия потребностей в расходуемых на печатание импортных чернилах. И всё бы ничего, да только стоит эта одноразовая чернильница примерно с 2 мл чернил ни много ни мало - 25 р.! Ни писать, ни читать не захочется... Правда, наши неистребимые левши умудрились, говорят, перезаправлять подобные заморские "непроливашки" с помощью вполне многоразовых медицинских шприцев и самых что ни на есть отечественных чернил "Радуга"! Впрочем, ближе к делу!
Очередная самодеятельная конструкция, над которой мы предлагаем потрудиться мастерам паяльника, - счётчик. Создание любой электронной аппаратуры сейчас всегда начинается с выбора элементной базы. Поскольку порт БК рассчитан на подключение микросхем ТТЛ, да и обилие и доступность их ассортимента сейчас, пожалуй, максимальны, для счётчика мы советуем приспособить пока микросхемы именно серий ТТЛ. Удобнее всего нам будут двоичные четырёхразрядные счётчики типа ИЕ7 (К155ИЕ7 или аналогичные из серий 133,555 и т.д.). Соединив последовательно 4 таких счётчика, двоичные выходы которых можно непосредственно подключить ко всем 16 регистрам порта ввода БК, мы получим едва ли не простейшее, но достаточно полезное счётное устройство (рис. 1). С его помощью БК сможет считать всё, что будет в состоянии создавать на счётном входе отчётливые импульсы (счётчик ИЕ7 увеличивает содержимое своих регистров на единицу на каждый положительный перепад 0 - 1 на счётном входе). Для начала естественно попытаться подсчитывать число замыканий какого-нибудь механического контакта - кнопки или тумблера (компьютеризация этого процесса пока достаточно нелепа, и это лишь упражнение в освоении нового устройства).
Рис. 1
Организуем-ка программу для фиксации текущего содержимого счётчика и для демонстрации его на дисплее в цифровом, либо в графическом виде, либо, наконец, и в том и в другом:
Программы 1 (BASIC и ФОКАЛ)
10 C=32768-INP (-52,-1) 20 ? АТ(0,0) В,С 30 PSET (В,230-С) 40 В=В+1 50 IF В>56 THEN В=0 60 GOTO 10
1.1 X FP(1,2000) 1.2 X FP(2,2000) 2.1 S C=65535+FP(0,100000)-FP(0,77777) 2.2 X FK(0,0); T B,C 2.3 X FT(l,B,230-C) 2.4 S B=B+1 2.5 I F(B-256) 1.2 2.6 S B=0; G
Обратите внимание на способ вычислений показания счётчика, необходимость которых связана с особенностями представления чисел в регистре порта (в частности, старшего - знакового разряда).
Попытавшись несколько раз нажать на кнопку счета, с помощью этих программ нетрудно будет обнаружить, что после каждого нажатия содержимое счётчика увеличивается вовсе не на единицу, как того хотелось бы, но на какое-то хаотически меняющееся количество (обычно в пределах 3 - 15 единиц). Происходит это, как выражаются теперь специалисты, из-за "дребезга" контактов. Сходные неприятности могут наблюдаться, однако, и при подсчёте импульсов от какого-либо чисто электронного устройства, где причин для механического дребезжания быть не должно.
Не вдаваясь в дополнительные подробности, укажем лишь, что для исключения подобных явлений придётся на входе счётчика соорудить дополнительный формирователь, обеспечивающий недвусмысленное однократное срабатывание первого регистра ИЕ7. Схемы таких формирователей совершенно стандартны[1], и нам может потребоваться ещё одна микросхема с так называемыми триггерами Шмидта (К155ТЛ1 и т.п.).
Однако, имея в виду дальнейшие возможности подключения к счётчику каких-либо иных электронных устройств, например, часов, работающих обычно на микросхемах МОП, нам будет иметь смысл освоить в формирователе схемы из серий КМОП - 176, 561 или 564. Весьма удобной здесь для нас оказывается микросхема К561ЛН1. Во-первых, к её выходам можно подключать и схемы ТТЛ (по нормам - не более двух сразу), тогда как рядовые схемы КМОП не в состоянии раскачивать входы ТТЛ. Выходы ЛН1, далее, можно переводить в так называемое третье, выключенное, состояние и поэтому на основе этой схемы можно строить удобные переключатели источников многоразрядной информации.
После того как наш счётчик с формирователем начнёт уверенно отсчитывать положенные единички, должен возникнуть естественный вопрос: что же нам теперь эдакое посчитать? Вот если, к примеру, в вашем распоряжении имеется счётчик Гейгера (который сейчас многие мечтают приобрести, наивно полагая, что сумеют тем самым обезопасить своё существование), можно будет заняться даже такими капитальными проблемами, как исследование вариаций космических лучей!
Более реальная и интересная возможность - организовать счёт секунд мирового времени. Если в вашем домашнем хозяйстве пока нет готовых электронных часов, то советуем приобрести хотя бы детский конструктор - набор деталей для изготовления полезного бытового прибора (в продаже бывают наборы на НМОП микросхеме К145ИК1901 или же на КМОП микросхемах серии 176, которые для наших изысканий более удобны). Если имеется возможность приобрести часовой кварц (в продаже встречаются кварцы на 32768 Гц), то с дополнительной микросхемой К176ИЕ5 (либо ИЕ12) можно самому собрать "сердце" таких часов - высокостабильный кварцевый генератор.
При попытке подключения часов или иного электронного устройства ко входу нашего счётчика может возникнуть очередная проблема - "сопряжение входов-выходов", особенно в тех случаях, когда подключаемое устройство питается от своего источника, да ещё и с иным напряжением питания. Можно было бы соорудить ещё какой-нибудь универсальный входной усилитель-формирователь, покрывающий большинство мыслимых потребностей. Но для начала следует воспользоваться более простой схемой действий: замкнув вход нашего формирователя страховочным сопротивлением (а для дополнительной острастки параллельно такому сопротивлению в 20 кОм можно подключить ещё и стабилитрон - КС147 или КС156), подавать на вход исследуемые импульсы через небольшой конденсатор. Ёмкость его следует подобрать опытным путём, постепенно увеличивая её до тех пор, пока импульсы не начнут уверенно засчитываться (после чего для верности эту ёмкость можно увеличить ещё примерно вдвое). Таким путём мы сможем для каждого источника сигналов подобрать свой входной конденсатор.
Имея теперь источник точно калиброванных секундных импульсов, можно немедленно соорудить и неплохой частотомер. В обычных частотомерах наибольшие схемные сложности возникают при организации циклических или однократных отсчётов в заданных интервалах и индикации результатов.
Нам же не грех поручить всю эту "оргработу" нашему премудрому компьютеру - он и не с такими задачами в состоянии справиться! Единственное, что мы потребуем от остальной схемы, - создание периодических "пачек" исследуемых импульсов точно определённой продолжительности, например по 0,5 с (у схемы К176ИЕ5 имеются выходы, откуда можно извлекать частоты 1, 2, 64 Гц, а также исходную частоту 32768 Гц).
Если подать "меандр" частотой 1 Гц на "запрещающий" вход микросхемы К561ЛН1, наш формирователь будет периодически включаться и выключаться, образуя нужные нам серии. В разрывах этих серий после считывания результата мы заставим также БК производить и необходимое "обнуление" всех регистров счётчиков. Для этого мы подсоединим все входы сброса (R) счётчиков к одному из регистров порта вывода. Пусть это будет 10-й регистр (первые десять, начиная с нулевого и заканчивая номером девять, нам ещё понадобятся).
Рис. 2
Окончательная схема частотомера изображена на рис. 2. Впрочем, её можно дополнительно ещё долго совершенствовать, и поэтому её стоит собрать пока на какой-нибудь макетной плате.
Полное потребление подобной схемы при использовании 4 счётчиков К133ИЕ7 у автора не превышало 160 мА, так что её можно было бы питать непосредственно от источника питания самого БК. Однако вопреки тому, что написано по этому поводу в книгах[2], в порту моего БК отведённые под 5В источника контакты не были вовсе к нему присоединены.
В подобной ситуации, если у вас нет пока другого источника, можно соорудить для БК дополнительный переходник из стандартных разъёмов СШ-5. Но если уж браться за серьёзное оснащение нашего компьютера, то завести дополнительный источник всё равно не миновать, причём для дальнейшего следует предусмотреть и получение напряжений в ±15 В (при общей мощности порядка 200 Вт). На первых же порах для налаживания нашей схемы можно будет обойтись обычной "плоской" батарейкой на 4,5 В.
Теперь нам осталось научить БК опознавать появление пачки исследуемых импульсов с момента окончания счета:
Программы 2
100 ’ COUNTER 110 ? АТ (0,0) С 120 GOSUB 200 130 GOTO 110 200 РОКЕ -52,0 210 РОКЕ -52,1024 220 GOSUB 300 230 IF С><0 THEN 200 ELSE К=1.5 240 GOSUB 300 250 IF С=0 THEN 240 260 IF С=К THEN RETURN ELSE K=C 270 GOSUB 300 280 GOTO 260 300 C=32768-INP(-52,-1) 310 RETURN
1.1 X FK(0,0);T C 1.2 D 2;G 1.1 2.1 X FP(l,2000);X FP(2,2000) 2.2 D3 2.3 I (C) 2.1,2.4,2.1 2.4 S K=1.5;D3 2.5 I (C) 2.6,2.4,2.6 2.6 I (C-K) 2.7,2.8,2.7 2.7 S K=C;D 3; G 2.6 2.8 R 3.1 S C=32768-FP(0,177777)
Следует иметь в виду, что при измерении достаточно низких частот, в особенности при работе с более быстрым БЕЙСИКом, может случиться так, что за очередной цикл опроса содержимое счётчиков не успевает измениться, и тогда БК не сумеет в этой путанице разобраться. В этих случаях можно ввести в наши программы замедляющие циклы:
Программы 2а
236 GOSUB 350 266 GOSUB 350 350 FOR G=0 TO 50 360 NEXT G 370 RETURN
2.4 D 4; S K=1.5;D 3 2.7 D 4; S K=C;D 3; G 2.6 4.1 F G=0,50
Рис. 3
Вообще же радиолюбителям частоты ниже 10 Гц довольно редко бывают необходимы. Да и считать такие частоты на полусекундных интервалах, причём с помощью компьютера, не совсем рационально. Но если подобная необходимость возникает либо также если нам потребуется отсчитывать максимальное число счетов, можно с помощью дополнительной микросхемы просто расширить счётный интервал (из схемы К176ИЕ12 можно непосредственно извлечь минутную частоту - 1/60 Гц). Возможный вариант расширения счета до 15 с приведён на рис. 3.
С помощью такого усовершенствованного частотомера можно даже взяться за довольно хлопотную задачу, требующую массы времени и настойчивости, - исследование относительной стабильности хода пары электронных часов, скажем готовых промышленных бытовых часов (средняя частота которых обычно известна очень хорошо по их уходу от сигналов точного времени) и изготовленных нами для нашего частотомера. Подстроив с помощью дополнительных ёмкостей частоты обоих часов, можно начать систематические исследования влияния на рабочую частоту двух самых главных дестабилизирующих факторов - напряжения питания и температуры. Для контролируемого воздействия температуры на отдельные элементы схем достаточно удобно пользоваться обычным бытовым феном, направляя струйку тёплого воздуха на обследуемый элемент. Результатом подобного самодеятельного научного исследования в принципе может явиться заметное улучшение стабильности хода обоих ваших часов.
Если вы, уважаемые исследователи, рискнули воспроизвести также предлагавшийся нами в предыдущей статье музыкальный генератор (см.: № 11 настоящей серии за 1989 г.), то очередной задачей для БК-частотомера должна, несомненно, явиться точная калибровка частот этого генератора (на рис. 4 мы приводим его более полную и совершенную схему). Хотя его частота, как и у всякого генератора, подвержена определённым уходам, для большинства целей оказывается достаточным не измерять её всякий раз, но вычислить по заданному цифровому коду.
Рис. 4
Калибровочная зависимость оказывается предельно простой для диапазона низких частот (не выше 2 - 3 кГц), где хорошо соблюдается линейная связь частоты и кода. В диапазоне же до необходимых нам 20 кГц становится заметной определённая нелинейность (здесь удаётся аппроксимировать реальную зависимость полиномом 3-й степени).
Заметим, кстати, что подобная калибровка представляет собой вполне точный способ контроля качества используемой в генераторе микросхемы ЦАП-К572ПА1 и ею можно воспользоваться для выбора наилучшего экземпляра (для ряда применений требования к этой схеме могут быть куда как менее строгими. Сейчас, например, её нередко используют для цифрового управления громкостью. Ясно, что градация громкости с точностью даже в 1% - излишество).
Программы 3
100 'LINEARITY TEST 110 GOSUB 200 120 PSET(A/4,190-C/50) ' или с подбором B и D 120 PSET(A/4,100+(C-A*D)*B) 130 А=А+1 140 IF А>1024 THEN STOP ELSE 110 200 РОКЕ -52,0 210 РОКЕ -52,2048-A 1.1 D 2;X FK(0,0);T A,C 1.2 X FT(1,A/4,230-C/50) 1.3 S A=A+1 1.4 I (A-1024) 1.1 1.5 S A=0;G 2.1 X FP(1,2000) 2.2 X FP(2,4000-A)
Как мы уже указывали в предыдущей статье, подобный генератор, управляемый компьютером, весьма удобен для всевозможных измерений, которые нередко приходится проводить заядлым радиолюбителям, например, для снятия частотных характеристик узлов звуковоспроизводящей аппаратуры. Но согласитесь, что неплохо было бы заставить БК взяться и за вторую часть задачи, т.е. не только устанавливать нужную частоту, но и производить сами измерения напряжений. Для этого понадобится ещё и АЦП – аналого-цифровой преобразователь.
Здесь автор не может не похвалиться, что ему в своё время удалось купить всё в той же "Электронике" готовую и вполне работоспособную (сейчас говорят - рабочую) микросхему АЦП - КР572ПВ1. Теперь же, вероятно в видах новых экономических установлений, предпринимаются попытки прекратить розничную торговлю микросхемами и другими необходимыми компонентами в "Электронике" (зато там появились импортные микросхемы по макроценам!). При этом волна продажи уценённых компонентов в соответствующих магазинах ещё не докатилась до АЦП (а вот ЦАП К572ПА1 там можно уже разыскать). Но ведь у всех магазинов, где должны были бы продаваться столь нужные радиодетали, всегда можно воспользоваться нашим родным способом - обратиться к толпе пусть порою уже пьяненьких спекулянтов (впрочем, по уголовному амплуа это скорее "барыги", так как торгуют они преимущественно не скупленным, а краденым). Если нужного товара нет сегодня, его принесут в удобное время, причём вам может быть выдана даже устная гарантия качества продукта! Впрочем, вопрос о торговле радиодеталями - отдельная тяжёлая тема...
Итак, попытаемся всё же ориентироваться на то, что АЦП ПВ1 читателю удалось так или иначе достать. В противном случае мы можем порекомендовать уже упоминавшуюся книгу Р.Фелпса "750 практических электронных схем" (М.: Мир, 1986). Видимо, к моменту выхода книги в США (1983 г.) микросхемы АЦП ещё не получили достаточно широкого распространения, и поэтому в книге содержится не менее шести вариантов схем АЦП с использованием микросхем ЦАП, в том числе типа K572ПA1-DAC7520 и т.д., и так называемых регистров последовательного приближения (РПП типа К155ИР17).
Стоит указать, что АЦП К572ПВ1 представляет собой именно комбинацию ЦАП, сходного с К572ПА1 и РПП. Так что синтез АЦП из более доступных компонент - дело вполне реальное. Возможен также ещё более капитальный синтез АЦП с некоторым снижением точности - см., например, упоминавшуюся уже книгу В. Шило, с. 219.
Хотя микросхема ПВ1 объединяет массу сложных и разнородных узлов, для построения полной схемы АЦП потребуется (помимо источника питания на : В и + 15 В) ещё как минимум два дополнительных элемента - компаратор и источник опорного напряжения (рис. 5).
Рис. 5
Правда, в качестве компаратора нам пока подойдёт практически любой операционный усилитель, а при отладке схемы вместо ИОН допустимо использовать хотя бы напряжение от самого источника питания. Итак, снова за паяльник!
В числе необходимых для работы нашей схемы устройств мы не указали ещё тактовый генератор, поскольку можно и этот род деятельности поручить неутомимому БК. Программы, предназначенные для измерения напряжения одной полярности, могут выглядеть следующим образом:
Программа 4
50 GOSUB 100 60 ?АТ(0,0)Х 70 GOTO 50 100 РОКЕ-52,16383 110 РОКЕ-52,-1 120 FOR К=0 ТО 24 130 РОКЕ-52,-16385 140 РОКЕ-52,-1 150 NEXT К 160 X=4095-INP (-52,4095) 170 RETURN
1.1 D 2;X FK(0,0);T X;G 2.1 X FP(1,140000) 2.2 X FP(2,140000) 2.3 F K=0,24;D 3 2.4 S X=4095-FP (0,7777) 3.1 X FP(1,40000) 3.2 X FP(2,40000)
При использовании же внешнего тактового генератора (например, генератора часов на 32768 Гц) строки 120- 150 или 2,1-2,2 можно исключить. Формально при этом следовало бы убеждаться, что цикл преобразования завершился, и лишь потом производить считывание результата (при этом на выходе АЦП "конец преобразования" возникает лог. 1, удерживающаяся до подачи очередной команды "пуск").
Однако при использовании указанной тактовой частоты даже наш быстрый БЕЙСИК, не говоря уже о ФОКАЛe, не успевает за всеми циклами АЦП, и поэтому такая проверка оказывается излишней.
Микросхема К572ПВ1 по паспортным данным обязана работать до максимальной тактовой частоты 250 кГц, так что темп опроса её может достигать 10 кГц. Для БК (по крайней мере с нашими программными средствами) это слишком резвый темп, поскольку даже при работе с внешним тактовым генератором он еле-еле успевает проделать десяток измерений в секунду. Тем не менее для записи не слишком быстрых процессов весь наш агрегат можно использовать в качестве своеобразного шлейф-осциллографа:
Программа 5
50 РОКЕ-52,32767 60 РОКЕ-52,-1 70 X=4095-INP(-52,4095) 100 PSET(B,230-X/20) 110 В=В+1 120 IF В>256 THEN В=0 130 GOTO 50
1.1 X FP(1,100000) 1.2 X FP(2,100000) 1.3 S X=4095-FP(0,7777) 1.4 X FT(l,B,230-X/20) 1.5 S B=B+1 1.6 I (B-256) 1.1 1.7 S B=0;G
Имеется возможность ещё несколько поднять темп работы нашего устройства, если после каждого измерения не сразу строить результат на дисплее, но запоминать его до окончательного накопления данных всех измерений (256 или 512 точек на весь дисплей):
Программа 5а (только БЕЙСИК)
70 РОКЕ 12300+В,РЕЕК(-52) 130 FOR М=12300 ТО 12556 140 X=INP(M,4095)-4095 150 PSET(12300-М,230+Х/20) 160 NEXT М 120 IF В <256 THEN 50 100 исключить.
Здесь стоит заметить, что выбор ячеек памяти, куда производится запись результатов, - дело достаточно тонкое, поскольку существует опасность попадания в ячейки, уже занятые содержимым каких-либо программ, что может приводить к самым разнообразным чудесам (вплоть до необходимости перезапуска процессора, т.е. и стирания всего содержимого памяти вместе со всеми имеющимися там программами). При не слишком загруженной памяти выбор номера ячейки начала массива данных (12300) позволял на БК автора записывать в последующие ячейки чуть более 3 тыс. данных (заметим, что число, считываемое из порта, трактуется БК как целое, и для его записи (в БЕЙСИКе!) может использоваться всего одна ячейка).
У нас теперь вырисовывается возможность производить запись самых медленных колебаний (единицы Герц), в том числе создаваемых нашим генератором (чтобы воочию рассмотреть их форму). Для этого осталось преодолеть лишь одно затруднение: нужно сделать исследуемый сигнал строго однополярным. Но вообще-то, схема ПВ1 вполне приспособлена и для измерений двуполярных напряжений, хотя это требует дальнейших усложнений. Интересно, что в специальной книге Б.Г.Федоркова и В.А.Тельца "Микросхемы ЦАП и АЦП" (М.: Энергоатомиздат, 1990) этот немаловажный момент упоминается лишь вскользь. Во-первых, теперь нам потребуется ещё один ИОН (противоположной полярности), выход которого необходимо подключать к АЦП вместо прежнего источника в моменты перехода регистрируемого напряжения через нуль. Для определения этого момента понадобится, следовательно, ещё один компаратор.
Но оказывается, что в эти моменты необходимо менять и смысл сигнала сравнения для АЦП, что можно сделать как минимум тремя способами: переключением входов основного компаратора (это довольно грубый приём), подключением параллельно ему ещё одного "перевёрнутого" компаратора с переключением теперь уже выходов этих двух компараторов (автор ухитрялся производить эти переключения на начальном этапе освоения двуполярных сигналов просто вручную!) и, наконец, включением дополнительного управляемого инвертора (элемента исключающее ИЛИ, типа К176ЛП2) в цепь сигнала сравнения.
Рис. 6
При этом следует только учесть то, что амплитуда сигнала сравнения должна быть больше 10 В, так что используемая здесь микросхема должна такое напряжение обеспечивать, а также то, что отрицательные сигналы на вход КМОП микросхем подавать нельзя (придётся предусмотреть здесь охранный диод). Оставим, впрочем, это направление для самостоятельной разработки нашим опытным радиолюбителям.
Мы можем наметить здесь ещё несколько возможных направлений совершенствования набора наших компьютерных "безделушек". Радиолюбителям чаще приходится измерять амплитуды переменных напряжений, и поэтому следует оснастить наш АЦП детектирующим устройством. На первых порах будет достаточно простейшего пикового диодного детектора, но в дальнейшем неплохо было бы собрать детектор средневыпрямленного значения (на ОУ с хорошим быстродействием), а затем, может быть, детектор эффективного напряжения (это значительно сложнее). Следует подумать и об измерении достаточно слабых сигналов и малых э.д.с. (например, от термопар), для чего стоит разработать надёжный усилитель (в том числе и усилитель постоянного тока). Возможные варианты этих устройств читатель найдёт в упоминавшихся нами книгах, в дополнение к которым мы можем рекомендовать ещё руководство Н.В. Воробьева и В.Д. Вернера "Элементная база и схемотехника средств сопряжений" из серии "Микропроцессоры" (М.: Высшая школа, 1984), а также книгу С.Д. Бирюкова "Цифровые устройства на МОП интегральных микросхемах" (М.: Радио и связь, 1990).
Потенциальная точность преобразования нашего АЦП в принципе должна соответствовать погрешности в один счётный разряд, т.е. 0,025% (для схем ПВ1 А). Достичь реально подобной точности непросто, но даже погрешность в 0,1 % может считаться вполне приличной (стрелочных приборов такого класса почти и не бывает). Один из первых шагов к повышению точности АЦП - создание качественного двуполярного ИОН. Основу современных ИОН составляют прецизионные стабилитроны (например, КС191Ф). Стабилитрон обычно включается в плечо моста, для питания которого используется вырабатываемое ИОН опорное напряжение (см. рис. 6). Поскольку сопротивление стабилитрона резко нелинейно, баланс моста, обеспечиваемый ОУ, возможен только при одном значении напряжения (одной полярности!). Второй ОУ обеспечивает равенство абсолютных значений выходных напряжений. В принципе баланс моста возможен и при "перевороте" всей схемы - при прямом включении стабилитрона (рабочее его включение - "обратное"). Чтобы такого переворота не происходило, на базу одного из триодов через дополнительный стабилитрон подаётся (нелинейное) смещение. В плечи моста можно включить дополнительные термозависимые элементы-термисторы, диоды и т.д. - для снижения влияния температурных дрейфов элементов схемы. С этой же целью в качестве ОУ следует использовать схемы с малым напряжением смещения и с малым его дрейфом, например К140УД17 или К153УД5, К551УД1.
Налаживание этого ИОН и подбор термокомпенсационных элементов может потребовать длительных и кропотливых измерений при контролируемых тепловых воздействиях на отдельные элементы (здесь снова можно использовать бытовой фен).
Для этих канительных процедур как раз стоит приспособить наш БК-АЦП. В качестве же опорного источника при этом можно выбрать свежую гальваническую батарею (типа "Крона"), промерянную на хорошем цифровом приборе. Важно только проследить, чтобы эта батарея не подвергалась ненужным нагружениям, в особенности случайным коротким замыканиям, после которых её напряжение может долго "ползти". Следует учитывать, что изобиженная нами схема АЦП имеет довольно низкое входное сопротивление, поскольку измеряемое напряжение подключается к АЦП через внутренние резисторные делители. В более совершенных вариантах, которые можно найти в рекомендованной литературе, сравниваемые напряжения подключаются через буферные ОУ.
Мы видим, что у радиолюбителей имеется неограниченное поле деятельности по комплектации своих БК полезными самоделками.
В качестве примера мы приводим здесь частотные характеристики активного резонансного фильтра, который обычно применяется в схемах многополосных эквалайзеров или анализаторов спектра. Настройка всех десяти или двадцати фильтров в таких системах необходима, поскольку из-за разброса характеристик элементов попадание в заданные параметры (частота "резонанса", добротность, коэффициент передачи) маловероятно. БК легко научить не только "рисовать" частотные характеристики (причём в любом, хоть в двойном логарифмическом масштабе), но и находить частоту резонанса, коэффициент передачи и даже добротность всех фильтров.
Рис. 7
На приводимом нами рисунке (увы! - это снова лишь рисунок с экрана) изображён отклик фильтра на синусоидальное напряжение от нашего генератора и на меандр с той же амплитудой. Чётко видны отклики на нечётные гармоники меандра (вплоть до седьмой) при отсутствии чётных гармоник, что говорит о правильной скважности меандра. Лёгкая выпуклость на синусоидальном отклике в области, соответствующей второй гармонике (рис. 7), означает небольшую асимметрию нашей псевдосинусоиды. Возможна настройка синус-преобразователя именно по минимуму этого пика. Наша же схема была настроена на глазок по снятой БК "осциллограмме". Видно, что такая настройка достаточна для целей наших измерений (отметим, что нечётные гармоники в синусоиде также практически отсутствуют).
[1] См.: Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1987. Также см.: Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. - М.: Радио и связь, 1989.
[2] См. Осетинский Л.Г. и др. Фокал для микро- и мини-компьютеров. - Л.: Машиностроение, 1988