Ontwerptips 5-2004

Speciale kristal-driverBij kwartsoscillatoren die met een logische poort zijn opgebouwd, wordt meestal een speciale ongebufferde inverter van het type 74HC04U gebruikt. Met een terugkoppelweerstand wordt deze dan geschakeld als lineaire versterker met hoge versterking (figuur 1). Het frequentiebepalende kristal zit ook in de terugkoppellus. De resulterende schakeling oscilleert op de kristalfrequentie. In principe werkt dit prima, maar heeft echter een groot nadeel. Buiten het feit dat normaal gesproken vijf van de zes inverters ongebruikt blijven, is er ook nog een normaal gebufferd poortje nodig om een nette blokgolf op de uitgang te krijgen. Het uitgangssignaal van de oscillator zelf is namelijk eerder sinusvormig.Philips Semiconductors heeft nu speciaal voor deze toepassing de 74LVC1GX04 (figuur 2) ontwikkeld. Dit IC is in een SC-88- en SC-74-behuizing verkrijgbaar en geschikt voor oscillatorschakelingen tot ongeveer 50 MHz. De voedingsspanning mag tussen 1,65 V en 5,5 V liggen. De uitgang kan tot 24 mA (bij Vcc = +3 V) leveren.De eerste inverter in dit IC is niet gebufferd, de uitgangsdriver juist wel, zodat van het niet digitale oscillatorsignaal een blokgolf met de correcte hoge en lage niveaus wordt gemaakt.Batterijschade herstellenHet zal iedereen wel eens overkomen zijn: een zaklamp of een ander apparaat dat met batterijen wordt gevoed, is te lang aan de aandacht ontsnapt en de batterijen zijn gaan lekken... Er zitten in die cellen nu eenmaal agressieve chemische stoffen die na verloop van tijd de omhulling aantasten en hun weg zoeken naar alle plekken waar we die ‘troep’ nu juist niet hadden willen hebben.NiCd-cellen die overladen worden, kunnen via hun overdrukventiel ook het elektrolyt in gasvorm laten ontsnappen. Vooral de metalen onderdelen van het apparaat zullen daardoor worden aangetast, met alle desastreuze gevolgen van dien.Nog erger wordt het als de batterijen - al dan niet in een houder - op een printplaat gemonteerd zijn. Dat is onder meer het geval bij (oudere) microprocessorborden, die bijvoorbeeld een real-time klok hebben die moet blijven lopen of een vluchtig geheugen bevatten waarin instellingen bewaard worden als de normale voedingsspanning is uitgeschakeld of wegvalt. Het lekken van batterijen op een printplaat leidt tot corrosie en dat heeft zichtbare en onzichtbare gevolgen.Variabele wereldadapterIn elektronicawinkels wordt regelmatig gestunt met kleine netadapters, soms zelfs met geschakelde types. Juist deze zijn erg interessant om zelf te modificeren! Deze adaptertjes worden soms door de industrie gedumpt en kunnen vaak werken met een ingangsspanning tussen 100 V en 240 V, ze zijn dus wereldwijd toe te passen. Het aanpassen aan het niveau van de netspanning geschiedt automatisch. De meeste typen zijn niet groter dan een pakje sigaretten, ze zijn beveiligd tegen kortsluiting en overbelasting en kunnen tot wel 50 W uitgangsvermogen leveren.De uitgangsspanning is in het algemeen in te stellen tussen 5 V en 24 V in stapjes van 1 V. Soms gebeurt dat met een draai- of schuifschakelaar, maar soms ook met een zogenaamde codeersteker. Deze stekers horen bij het apparaat en wordt normaliter gewoon meegeleverd. Het lijkt heel geheimzinnig, maar deze dingen zijn niets meer dan een SMD-weerstand en twee contactpennetjes. Zelfs zonder een blik in het binnenwerk te werpen (meestal is dat toch niet mogelijk zonder het apparaat te slopen) kunnen we er van uitgaan dat deze weerstand onderdeel is van een spanningsdeler die de uitgangsspanning van een regelaar-IC instelt. Als deze vaste weerstand door een geschikte potmeter wordt vervangen (figuur 1) hebben we opeens een traploos instelbare netvoeding! Geschikt wil hier zeggen: 50 k lineair. De auteur van dit artikel heeft hiervoor een potmeter met schakelaar genomen (figuur 2). Bij geopende schakelaar bedraagt de uitgangsspanning 5 V, als de schakelaar gesloten is en de weerstand maximaal is