Каждый начинающий радиолюбитель, прочитав какое-то количество литературы и посмотрев обучалки на Ютубе, убеждается, что на самом деле все не так уж страшно. И в электронике нет ни магии, ни мистики. А даже базовые знания позволяют собрать некоторые простейшие устройства.
Собрать мигалку или пищалку, это, наверное, слишком просто и не очень интересно для многих. Хочется сделать что-то интересное и полезное. Например, какой-нибудь индикатор скрытой проводки или измерительный прибор... Так, рыская в интернете в поисках чего-нибудь интересного и полезного, я наткнулся на неплохой рассказ о конденсаторах. И для меня стало открытием, что конденсаторы имеют эквивалентное переменное сопротивление, по которому можно судить об их пригодности к эксплуатации. А ведь все начинающие радиолюбители собирают свою базу компонентов путем изъятия их из донорского барахла.
И если с полупроводниками все проще, то отличить ещё жизнеспособный электролит от неисправного невозможно при помощи обычного мультиметра. Но на самом же деле отличить плохой конденсатор от хорошего в домашних условиях все таки можно. Нужно всего лишь измерить его эквивалентное переменное сопротивление. Ещё его часто называют ESR, но некоторые эксперты утверждают, что на самом деле это немного разные вещи. Возможно эта путаница происходит из-за маркировки конденсаторов Low ESR и Low Impedance.
Я так и не разобрался, кто все таки прав. Да и не очень-то хотелось разбираться, если честно. Главным для меня было то, что прибор будет помогать отбраковывать электролиты с завышенным сопротивлением переменному току.
Конечно же, я сразу забил запрос в поисковик в духе ESR метр своими руками, и... Оказалось, что схем не так и много, на самом деле. В основном, различные статьи и видео дублируют три схемы:
-индикатор плохой/хороший,
-нелинейный аддон на инверторе и
-аддон с линейными измерениями на триггере Шмитта.
Индикатор и нелинейная схема манят своей простотой исполнения и доступностью деталей из коробки с радио-хламом. Но где гарантия, что при зелёной лампе, конденсатор имеет нормальное сопротивление, а не на грани отбраковки? А во втором случае, мне крайне не понравилась идея сравнения значений с таблицей при каждом измерении. Остаётся только третья схема с возможностью адекватно оценивать состояние подопытного конденсатора, не смотря на некоторые погрешности измерений и питание от hfe разъема мультиметра.
Есть несколько ресурсов с копией одной и той же статьи со схемой и отсылками к журналу "радио".
Спасибо, конечно автору статьи за то, что обнародовал эту схему, но все-таки сделал он это из коммерческих соображений. В статье приводится оригинальная схема и некоторые комментарии к авторским изменениям, необходимым, как он утверждает, в случае замены микросхемы на другую. Фотографии готового устройства сделаны так, чтобы было понятно, что плата собрана по этой схеме, но что за детали - хрен разберешь.
За полную же версию статьи со схемой и даже печатной платой предлагается заплатить. И поискав ещё героев, кто уже собирал бы эту вещицу и рассказал, как это правильно сделать, я понял, что придется платить. ...Ну, или потратить время и разобраться, как это вообще работает и заодно подтянуть знания по радиотехнике. Микросхему я купил SN74HC132N. Транзистор 2N7000 было легко купить, а вот IRLML2502 нужно было заказывать. Из материнок от ПК и ноутов я заранее навыпаивал кучу различных транзисторов и был уверен, что такой же или подобный точно найду. Но оказалось, что в материнках таких практически не бывает! Практически, потому что один единственный мосфет, подходящий по параметрам, я все таки нашел и возлагал на него большие надежды. Так же скачал нужный номер радио и подробно изучил схему и статью в журнале. Питать приставку от мультиметра я, конечно же, не собирался, поэтому в схему добавил стабилизатор на 5 вольт.
Распаял я все это добро на макетной плате, подбирая резисторы и конденсаторы с как можно более близкими номиналами к указанным в схеме.
Да, на самом деле 5% заявленных производителем это вполне правдиво в случае погрешностей номиналов радиодеталей. Поэтому старайтесь использовать детали с погрешностью в 1%. Я очень старался и паял поэтапно, проверяя осциллографом сигналы на ногах микросхемы. Какой-то сигнал был, вроде бы. Но и мой самопальный пробник-осциллограф из USB звуковой карты тоже - "вроде бы".
Я думал, что это слишком высокая для него частота, и поэтому напряжение он показывает ниже, чем есть на самом деле (ага, в 50 раз). На этапе запайки транзисторов, меня сильно смутила осциллограмма с отрицательными импульсами на транзисторе VT1. После пайки и сверки со схемой, я замерял потребляемый ток: 3 мА, - как положено. Приступил к наладке и... Хрен там плавал! Изделие не работает. Либо зашкаливает, либо статичное значение на выходе при замере любых резисторов и конденсаторов.
Это был мой первый подобный прибор, да и на тот момент я ещё почти не понимал, как это все работает. Я грешил на транзистор, но проверить свою догадку не мог. Через пару дней приехали те самые SMD-мосфеты IRLML2502, и я продолжил мытарства с приставкой. С правильным транзистором схема так же отказалась работать. И тут настало время для перечитывания всех даташитов и формул. В общем, всё как у всех нормальых людей: сначала ломаем, потом читаем инструкцию. Так бы я и ничего и не понял, если бы не попался даташит микросхемы от производителя PHILIPS, в котором приводилась формула для расчета генератора. F=1/T=1/0.8RC.
Надо сказать, что формула эта не совпадала со стандартной формулой для 2и-инверторов. После расчетов, я получил номиналы деталей генератора, отличные от приведенных в схеме. И более того, когда я просчитал генератор по стандартной формуле, то номиналов из схемы я так же не получил. По каким таким формулам рассчитывались детали в журнале, для меня так и осталось загадкой. На всякий случай проверил номиналы в цепи задержки. К счастью, тут все было по формуле T=RC. После замены деталей в генераторе, схема стала подавать признаки жизни. Оставалось только настроить ее. Так как питаться теперь схема будет не от 3 вольт Hfe разъёма, а от 5 вольт, то резисторы R4, R5 так же пришлось подбирать другие.
И наконец-то схема заработала, как и обещалось в статье из журнала. Погрешности так же совпали. Проверять работу на том самом транзисторе-заменителе я не стал. Я порядком устал от этой схемы и был бесконечно рад, что она наконец-то уже заработала. Вот так я потратил не одну неделю, коротая вечера перед монитором со схемой в руках. А все из-за недостоверной информации в статье. Но я всё равно благодарен редакторам журнала радио, за неточность в статье. Ведь благодаря этому косяку я узнал много нового и стал лучше разбираться в схемах с логическими элементами. В итоге схема приняла такой вид:
Красным цветом отмечены мои изменения в схеме. А вот и фотографии моей приставки в действии.
А вы при изготовлении каких-либо приборов по готовым схемам, будьте внимательны и никому не верьте на слово, все перепроверяйте и пересчитывайте самостоятельно. Удачи вам в экспериментах и конструировании!