Skip to main content

Full text of "Elektuur 257 1985-3"

See other formats


optische interface 
yo Q£ computers: 

©©mpmta^oog 

monitoï stzmsrt 
zazidapp curator 


XL-aMeff 

aktief luidspsrekersysfeem voor 
de waze Mfi-liefhebbeï 


Masse-Ü- audio 









elektuur maart 1985 



selektuur 3-24 

computer-oog 3-26 

Maak een optische koppeling met uw computer via het beeldscherm. 

de AXL-versterker 3-28 

Een klasse A-versterker is voor veel audiofielen nog altijd "het einde". 

Deze versterker is zodanig opgezet dat de bouwer zelf kan kiezen tussen 
een klasse A- en een klasse AB-instelling. Bij beide instellingen is de kwa- 
liteit excellent. 



Vooral in de audio-sektor is het 


donkergevoelige lichtschakelaar 3-34 

Een automatische buitenverlichting, die gaat branden zodra het donker 
wordt en weer dooft als de zon opkomt. 


19 kHz-precisie-kalibrator 3-38 

Gebruik de 19 kHz-piloottoon van een FM-zender als referentiefrekwentie 
voor het ijken van meetapparatuur. 

een "plus"-punt voor de ZX-spectrum 3-40 

Tover uw oude Sinclair Spectrum om in een Spectrum-Plus door er een 
"echt" toetsenbord aan te hangen. 


KITT-scanner 3 44 

Een "looplicht" dat zich precies zo gedraagt als de scanner op de auto 
uit de populaire TV-serie. 


print-layouts 3 48 

doe-het-zelf-konnektor 3-51 

Zelf een konnektor bouwen is helemaal niet moeilijk. 

pH-meter 3-52 


Met behulp van een speciale elektrode en een nauwkeurige (aangepaste) 
voltmeter kan elke hobbyist nu thuis pH-metingen doen. 


nog zo dat een zelfbouwprodukt 
even goed als of beter kan zijn dan 
een fabrieksapparaat. Met de AXL- 
versterker brengen we een zelf- 
bouw-ontwerp dat weliswaar geen 
erg groot uitgangsvermogen kan 
leveren, maar het bescheiden aan- 
tal watts is wel van een zeer 
hoogstaande kwaliteit dankzij de 
klasse A-instelling. En dat zegt de 
echte liefhebber meer dan genoeg. 
de AXL-versterker 3-28 



U kent hem vast wel van TV, die 
zwarte glimmende gestroomlijnde 
auto die kan denken en praten en 
zichzelf KITT noemt. Als aardig- 
heidje hebben we een elektroni- 
sche nabootsing van de scanner 
op de motorkap van KITT ge- 
maakt, een soort licht-oog dat 
heen en weer beweegt. 
KITT-scanner 3-44 


XL-aktief 3-58 

Een topklasse-luidsprekersysteem, dat garant staat voor een sublieme 
geluidsweergave. Drie luidsprekersystemen van gerenommeerde fabrikan- 
ten worden elk door een eigen eindversterker gestuurd, waarbij de fre- 
kwentieverdeling geschiedt door middel van een elektronisch scheidings- 
filter. 

ontvanger-voeding uit motor-akku 3-69 

Gewoonlijk gebruikt men twee aparte akku's voor de ontvanger en de 
motor in een scheepsmodel. Maar het gaat ook met één. . . 


universele up/down-counter 3-70 

Een teller-module waar je werkelijk alle kanten mee op kunt, voor alle 
mogelijke en onmogelijke toepassingen. 

markt 3-74 

adverteerdersindex 3-89 



Bij het meten van de zuurgraad 
van het akwarium of de tuingrond 
denk je waarschijnlijk niet direkt 
aan elektronica. Toch kan de zuur- 
graad, die wordt uitgedrukt in een 
pH-waarde, met behulp van een 
speciale elektrode en een handjevol 
elektronica zeer nauwkeurig wor- 
den bepaald. 

pH-meter 3-52 


3-05 


CQERXUUC5GXHDS 


elektuur maart 1985 


Elektuurprinten, -frontplaten, -soft- 
ware en -paperware kunnen worden 
besteld via de handel en via de 
bestelkaart achterin dit blad. U kunt 
ze ook rechtstreeks en tegen vooruit- 
betaling bestellen bij Elektuur B.V., 
Beek (L) met duidelijke vermelding 
van het (de) bestelnummer(s) op uw 
overschrijvingsformulier. Per (gekom- 
bineerde) bestelling dient f 3,50 
(Bfrs. 69) extra voor verzend- en 
administratiekosten te worden over- 
gemaakt. 

Postgiro 124.11.00 of bank-nr. 
57.83.41.883 (voor België PCR 
000-017-70.26-01). 

(E)PROM's kunt u door Elektuur B V. 
laten programmeren. Stuur de 
(E)PROM('s) in een deugdelijke ver- 
pakking naar Elektuur B.V., Postbus 
75. 6190 AB Beek (L) met duidelijke 
vermelding van het gewenste 
Elektuur-programma + bestelnummer 
en maak gelijktijdig het verschuldigde 
bedrag (+ f 3.50/Bfrs. 69 voor 
verzend- en administratiekosten) over 
op bovenstaand post- of bankrek. nr. 
met vermelding van het bestel- 
nummer. 

(Elektuur B.V. kan niet aansprakelijk 
worden gesteld voor verlies of be- 
schadiging. in welke vorm dan ook. 
van toegezonden IC's.) 


TECHNISCHE VRAGEN SERVICE 


Deze service is bedoeld om lezers die moei- 
lijkheden ondervinden bij het opbouwen van 
Elektuur-schakelingen behulpzaam te zijn. 
Om een snelle beantwoording van uw vra- 
gen te bewerkstelligen, verzoeken wij u bij 
het stellen van uw vraag aan de volgende 
punten te denken: 

■ De vragen dienen vergezeld te gaan van 
een geadresseerde en gefrankeerde ant- 
woordenveloppe. Alleen Nederlandse 
postzegels kunnen worden gebruikt. 
Vanuit het buitenland dient men gebruik 
te maken van een internationale 
antwoord-coupon. 

■ Vermeld in de linker bovenhoek van de 
enveloppe de kode "TV" + het onder- 
werp waarover u vragen stelt. 

■ Alleen vragen die betrekking hebben op 
in de laatste drie jaar gepubliceerde 
Elektuur-schakelingen komen voor beant- 
woording in aanmerking. Dit geldt trou- 
wens ook voor telefonische vragen op 
maandagmiddag tussen 12.30 en 16.00 
uur. tel. 04402-71850. 

■ Stel uw vraag op een zakelijke manier, 
vermeld eventueel gemeten spanningen, 
stromen, gebruikte onderdelen etc. en 
schrijf vooral leesbaar. 

■ Wanneer bepaalde onderdelen bij u in de 
buurt niet verkrijgbaar zijn, kijk dan alvo- 
rens in de pen te klimmen de adverten- 
ties in Elektuur na. Meestal vindt u daarin 
wat u zoekt. 

■ Vragen die niet te maken hebben met de 
gepubliceerde schakeling zelf, maar met 
speciale individuele wensen (zoals bijv. 
aanpassing van onze ontwerpen op fa- 
brieksapparatuur of een bepaalde, door 
ons nooit beproefde samenvoeging van 
deelschakelingen) komen niet voor beant- 
woording in aanmerking. Ook aanvullen- 
de technische gegevens van komponen- 
ten en theoretische informatie over 
Elektuur-schakelingen kunnen niet ver- 
strekt worden. Zulks om te voorkomen 
dat de lezerspost onnodig veel beslag 
gaat leggen op de tijd van de redaktie. 


SOFTWARE SERVICE 


bestelnr. guldens Bfrs. cassette 

007 22. 433 cassette met 15 programma's 

voor de spelcomputer 

009 27.30 538 cassette met 15 programma's 

voor de spelcomputer 

010 27.30 538 cassette met 16 programma’s 

voor de spelcomputer 


FRONTPLATEN SERVICE 


011 

27.30 

538 

cassette met 15 programma's 
voor de speelcomputer 

1 

PROGRAMMEER SERVICE | 

bestelnr. guldens Bfrs. 

programma 

500 

38.35 

755 

Elbug (originele versie) in 

3 * MM 5204Q 
of 1 x 2716 EPROM 

501 

38.35 

755 

Elbug II (SC/MP-boek) 
in 3 x MM 5204Q 
of 1 x 2716 EPROM 

502 

16.30 

321 

cassette-routine voor 

NIBL computer 
in 1 x MM 52040 of 

1 x 2716 EPROM 

503 

16.30 

321 

junior -computer 
in 1 x 2708 EPROM 

504 

16.30 

321 

lichtende disko vloer 
in 1 x 2708 EPROM 

505 

55.15 

1086 

schaakprogramma voor 

Intelekt in 2 x 2716 EPROM 

506 

27.30 

538 

junior tape-monitor (TM) 
in 1 x 2716 EPROM 

507 N 

27.30 

538 

lumor printer-monitor en 

PME in 1 x 2716 EPROM 

Herprogrammercn van 507 naar 507 N 

(zie Junior boek 4) kost t 

11.05 (Bfrs 218). 

508 

16,30 

321 

junior databussturing 
in 1 x 82S23 PROM 

509 

27.30 

538 

tijdsein processor 
m 1 x 2716 EPROM 

510 

33.10 

652 

150 MHz-frekwentiemeter 
in 2 x 82S23 PROM 

511 

30.45 

600 

junior -disassembler. -EPROM 
programmeer software en 
systeemvektoren ( ♦ hex 
dump) in 1 x 2716 EPROM 

512 

27.30 

538 

autonome schakelklok 
in 1 x 2716 EPROM 

513 

27.30 

5» 

keysoft polyfoon keyboard 
in 1 x 2716 EPROM 

514 

27,30 

538 

doka -computer 
in 1 x 2716 EPROM 

514-N 

27.» 

538 

doka computer (vlg. jan ‘83) 
in 1 x 2716 EPROM 

515 

16.» 

321 

DOS software 
in 1 x 2708 

516 

27.» 

538 

sprekende dobbelsteen 
m 1 x 2716 EPROM 

517 

27.» 

538 

ELEKTERMINAL ♦ 
elektermmal 
in 1 x 2716 EPROM 

518 

27.» 

538 

morse- programma 
voor de Junior Computer 
in 1 • 2716 EPROM 

519 

27.» 

538 

telex-programma 
voor de Junior -Computer 
in 1 x 2716 EPROM 

521 

64.05 

1262 

karaktergenerator en video 
routines voor DOS Junior 
in 1 x 2732 ♦ 1 x 2716 
EPROM 

522 

91.35 

1800 

karaktergenerator en video- 
routines voor uilgebretde 

Junior in 1 x 2732 * 

2 x 2716 EPROM 

523 

36.75 

724 

karaktergenerator 
in 1 x 2732 EPROM 

524 

27.» 

538 

quantisizer 
in 1 x 2716 EPROM 

525 

36.75 

724 

universele terminal 
in 1 x 2732 EPROM 

526 

27.» 

538 

windrichtingsmeter in 

1 x 2716 EPROM 

527 

27.» 

538 

Elabyrint in 

1 x 2716 EPROM 

528 

27.» 

538 

EPROM-duplikator 
m 1 x 2716 EPROM 

529 

16.» 

321 

multimeetmonitor 
in 1 x 82S23 PROM 

530 

54.60 

1076 

typemachine - interface 
in 2 x 2716 EPROM 

531 

36.75 

724 

yP gestuurde frekwentie 


PAPERWARE SERVICE 


bestelnr. guldens Bfrs omschrijving 

PWS 1 10.- 197 ESS 51 1 software- 

dokumeniatie: wijze 
gingen 'aanvullingen 
ESS-507-N 

PWS -2 10.- 197 DOS bootstrap loader 

listing ESS 515 

PWS 3 10.30 203 aanvullende informatie 

universele terminal 

PWS 4 11.05 218 aanvullende informatie 

VDU-kaart * source 
listings 


bestelnr. 
82014 F 

82178 F 
83022 F 
83041 F 
83051-F 
84012 F 
84037 F 
84024 F 
84111-F 
84097 F 


guldens Bfrs. 

10,80 213 


9.90 
17,65 
52.25 
19.45 

20.50 
18.40 

29.50 

19.90 
42. - 


195 

348 

1029 

383 

404 

362 

581 

392 

827 


frontplaten 

Artist. voorversterker 
voor gitaren 
labvoeding 
Prelude XL 
un. schakelklok 
Maestro 

kapaciteitsmeter 

pulsgenerator 

terts-analyzer 

funktiegenerator 

*jP gestuurde frekwentiometer 


PRINT SERVICE 


Wanneer u een print(en) bestelt, kunt u 
desgewenst het (de) bijbehorende num- 
mer(s) van Elektuur meegeleverd krijgen 
door bij uw bestelling per nummer 
f 5.25 (Bfrs. 103) extra over te maken 
(voor Halfgeleidergidsen: f 10,50, 

Bfrs. 206). Vermeldt u dan bij uw bestel- 
ling "plus tijdschrift maand/jaar" (voor 
maand/jaar zie onderstaande lijst). De 
meeste — echter niet alle — reeds ver- 
schenen nummers zijn nog beschikbaar. 
Indien het (de) door u bestelde tijd- 
schrift(en) niet meer leverbaar is (zijn), 
ontvangt u kopieën van het (de) desbe- 
treffende artikel(en). 

Deze pagina geeft een overzicht van de 
meest courante Elektuurprinten. Regel- 
matig wordt een uitgebreide lijst van 
het komplete aanbod gepubliceerd. 

bestelnr. guldens Bfrs. print 


SEPTEMBER 1984 


* source 


84031 B 

749,- 

14755 

84071 

23.85 

470 

84072 

14.20 

2» 

84073 

10.25 

202 

84083 

9.50 

187 

84079 1 

13,50 

266 

84079 2 

18,35 

361 

84081 

17.» 

341 

OKTOBER 1984 


84075 

17.95 

354 

84078 

26,40 

520 

84084 

16.15 

318 

84089 

11.» 

223 

NOVEMBER 1984 

84088 

10.70 

211 

84095 

25.10 

494 

84096 

10,55 

208 

84100 

10. - 

197 

84101 

10.75 

212 

84106 

29.85 

588 

DECEMBER 1984 

84107 

10.» 

215 

84111 

32.55 

641 

84112 

10.40 

205 

84115 1 

45.20 

8» 

841152 

27.75 

547 

841» 

15.50 

»5 

JANUARI 1985 


84109 

12.65 

249 

84128 

22.40 

441 

85001 

13.» 

274 

85002 

9.75 

196 

85010 

11.55 

228 

85013 

46.25 

911 

85014 

18.85 

371 

85015 

9,50 

187 

FEBRUARI 1985 


84102 

28,50 

561 

85006 

18,50 

364 

85007 

13.» 

272 

85009 

11.35 

224 

MAART 1985 


85019 

12.65 

249 

85021 

11.20 

221 

85024 

19,35 

381 

85025 

15.» 

311 

85027 

28.35 

558 


modem 'Teloktor' 

< print niet los verkrijgbaar) 
elektronisch scheidingsfilter 
SCART-adapter 
lampenspaarder versie 1 
(montage in lamparmatuurl 
lampenspaarder versie 2 
(montage bij lichtschakelaar) 
digitale toorentoller: 
basisprint 
displayprint 
llitsbelichtingsmeter 


ZX81-pulspoetser 
RS232-Centronics-interface 
vidoo-inverter 
MD- voor versterker 
RIA Amplonia 


inbreker verschrikker 
buizenversterker 
slaapkamerdimmer 
Telefase 

TV monitorversterker 
mim-printer 


tijdschakelaar 
funktiegenerator 
soldeerbouiregeling 
jiP-gestuurde fase 
aansnijdmg: 
basisprint 
vermogensprint 
regelaar voor 
modelrace-auto’s 


dreundelektor 
gitaarversterker 
hybride 30 watter 
VHF/UHF modulator 
C- 64 -cassette- interface 
>iP gestuurde frekwentiemeter 
hoofdprint 
display-print 
oscillator print 


RLC-meeibrug 

1.2 GHz-ingangstrap 

EPROM-switchboard 

mikrofoonvoorversterker 


universele up/down-counter 
donkergevoelige licht- 
schakelaar 
pH- meter 
KITT-scanner 
AXL -versterker 


3-06 









elektuur maart 1985 



ei:€Ki;uurrsiEruiGe 



ELEKTUUR PRINTSERVICE 


Deze lijst is een aanvulling op die 
van de linker pagina. Van de met» 
aangeduide printen is de voorraad 
beperkt; de leverbaarheid van die 
printen is dan ook niet gegaran- 
deerd. 

bestelnr. guldens Bfrs. print 


335 funktiegenerator 


170 baxandall toonregeling voor 
parametrische equalizer 
161 VHF UHF-tv modulator 
777 elekterminal 


606 verlengde SC/MP bus print 


1303 |unior computer: hoofdprint 
135 display print 
312 voedingsprint 


voiced/unvoiccd-detektor 
351 detoktorprint 
418 schakelprint 
497 busprint 


lunior -computer: 
149 12 V voeding 

134 "imperiar -printte 


1294 70-cm-transvertor 
441 DFM ♦ DVM 


li|dsem processor: 
hoofdprint 
display print 


omwcntelingenteller 


3 kanaals lichtorgel 
high boost 


knipporzwaailicht 


arpeggio gong 


universele nicad- lader 


dynamische RAM-kaart 
100 watter eindversterker 
voeding voor 100 watter 
mini-EPROM kaart 


Artist, gitaarvoorversterker 
Z80 A CPU kaart 


dimmer voor gloeilampen 
en Tl-buizen 
starter voor Tl-buizen 


1977 


19453 

17.- 

1978 


19897-2 

8.65 

>9967 

8.15 

>9966 

39.45 

NOVEMBER 1979 

80024 

30.75 

MAART 1980 

>80089 1 

66.15 

>80089-2 

6,85 

80089 3 

15.85 

‘ 1 deze drie printer 

JANUARI 1981 


1/.8Ü 

81027-2 

21.20 

8Q068-2 

25.25 

MEI 1981 


•81033-2 

7.55 

81033 3 

6.80 


JUNI 1981 

80133 65.70 

181156 22.40 

SEPTEMBER 1981 

811701 21.35 

81170 2 15,90 

OKTOBER 1981 

181171 25.70 

NOVEMBER 1981 

81155 16.85 

182029 9,80 

DECEMBER 1981 

182038 8,40 

JANUARI 1982 
182046 8.35 

FEBRUARI 1982 

82070 10,80 

APRIL 1982 

82017 25.85 

82089 1 13,60 

82089 2 12,60 

182093 8,55 

MEI 1982 

>82014 52.65 

82105 37.- 

JUNI 1982 

82128 8,50 

82138 7.10 


DECEMBER 1982 

82178 21.25 

82179 15.40 

82180 24,15 


JANUARI 1983 

83002 9.65 

83006 10.- 

83008 15,80 


• 83010 

• 83011 

83022-7 

830228 

830229 

83028 


MAART 1983 

83014 37.45 


83022 1 60.65 
83022 6 25.10 
83022-10 10.90 
83037 10.50 

APRIL 1983 


labvoeding 0...35 V/3 A 

fotonenparasiet 

Crescendo, 

140 W eindversterker 


190 3 A-computervoeding 
197 milli-ohm-meter 


83133-3 14.70 290 DNL 

83134 22.10 435 digitale cassetterecorder 

print 

84001 26,85 529 windrichtingsmeter 

horlogemeter: 

84005-1 18.25 360 meetgedeelte 

84005 2 17.70 349 counter 4 uitlezing 


15,80 

311 

inschakelvertraging en 

FEBRUARI 1984 





DC-beveiliging 

83124 

10.85 

214 

video synebox 







programmeerbare 

*1 1983 






lichtshow: 

8.20 

162 

fuse- protector 

84007-1 

40.85 

805 

hoofdprint 

31.60 

623 

akoestische telefoon modem 

84007-2 

15.15 

298 

display-print 



Prelude XL regetversterker: 

84009 

8.- 

158 

dieseltoerenteller 

21.30 

420 

klasse A hoofdtelefoon 




kapaciteitsmeter: 



versterker 

84012-1 

20,95 

413 

meetprint 

19.55 

385 

voeding 

84012-2 

12.30 

242 

display print 

31.25 

616 

verbindingspunt 

84018 

10.50 

207 

video combiner 

7.80 

154 

grootlicht dimmer 






830222 
830223 
• 83022 4 
83022-5 
83024 
83041 
83052 


21.20 

26.10 

19.60 

20,05 

22.80 

22.75 

14.85 


MEI 1983 

83061-1 10,75 

83054 13.65 

83056 19.15 

83058 86.10 


JUNI 1983 


83044 


14.70 


83051-2 66,10 


universele 64K geheugen 
kaart 

Prelude XL: 
busprint 
liinversterker 
audk> stoplicht 
LCD luxmeter 


Prelude XL: 

418 MC-voor-voorversterker 

514 MO voorversterker 

386 Interlude 

395 toonregeling 

449 visserijgolf-ontvanger 

448 schakelklok 

293 watt meter 


212 Maestro zender ♦ display 
print 

269 morse interface 
377 lichttelefoon zender ♦ 
ontvanger 

1696 ASCII keyboard 


RTTY interface 
Maestro ontvangerprint 


83067 

14.50 

286 

kWh uitbreiding voor 
watt meter 

spektrumuitsturingsmeter: 

•83071-1 

16.80 

331 

filter- en geli|krichterpnnt 

• 83071-2 

16.20 

319 

multiplex-, interface- en 
voedingsprint 

•83071-3 

15.65 

308 

komparator- en display- 
print 


HALFGELEIDERGIDS 1983 

83410 

14.25 

281 

koelplaat -thermometer 

83503 

9.55 

188 

flrtslooplich! 

83515 

11,50 

227 

pP hulpje 

• 83552 

10,45 

206 

mikrofoon - voorversterker 




met toonregeling 

83558 

9,80 

193 

simpele D/A-omzetter 

83562 

8.95 

176 

Prelude buffer 

83563 

8.20 

162 

koelplaat thermicator 


HALFGELEIDERGIDS 1982 

82528 8.45 166 lichtgevoelige schakelaar 

82570 11.65 230 supervoeding 


SEPTEMBER 1983 

83069 1 13.85 

83069 2 13.50 

83082 39,60 

•83083 23.40 

83087 10.65 

OKTOBER 1983 

83088 9.30 

83093 18.10 

83101 7.65 

83103 1 19,05 

83103 2 7.65 

83106 14.30 


telefoonbelverlenger 
273 zender 
266 ontvanger 
780 VDU kaart 
461 auto-servicemeter 
210 FM loopradio 


183 auto spanningsregelaar 
357 buitenthermostaat 
151 Basicode-2 interface 
375 anemometer 
151 omzetter v. anemometer 
282 signaaloppoetser 


MAART 1984 

84019 24.10 

84023 1 19.80 

84023 2 17.45 

84024 1 21.10 

84024 2 17,20 

84029 13.50 

APRIL 1984 

84017 21.- 


84024-3 

84024 4 
84035 
84037 1 
84037 2 

MEI 1984 

84024 5 
84024 6 
•84040 
84041 
84049 


62. 

86.30 

11.30 

25.55 

30.55 


18.20 

30.20 
22,55 
24.70 

15.20 


JUNI 1984 

84048 13.10 

84054 15.30 

84055 20,60 


84062 
81105 1 

84063 


23.75 

19.95 

15.40 


HALFGELEIDERGIDS 


84408 

84427 

84437 

84438 
84452 
84457 
84462 
80089 2 
84477 


9.85 
10.15 
10.10 
14.90 
13.85 
12,10 
21.95 

6.85 
23.80 


power buffer 
Elabyrint: 
elektronica print 
bedieningsprint 
terts-analyzer: 
filter print 

ingangsschakeling 

voeding 

kwartsmodulator 


Bytegum 
terts-analyzer: 
display print 
basis print 
AC voeding 

pulsgenerator 


terts analy/er: ruisprint 
multimeetmomtor 
KG vakantieradio 
mini- crescendo 
schakelende voeding 

5 . 24 V/5 A 

pcchflitser 
ZX-bufferschakeling 
interface voor elektronische 
typemachine 
echolood • 
basisprint 
display print 
draadloze mikrofoon 

1984 

vocdingsbcvoiliging voor pP's 
zuinige motoraansturing 
koelkast-alarm 
airband-konverter 
RS 232-analyzer 
melodische deurbel 
frekwentiemeter: hoofdprint 
display-print 
*/P-voeding 


JUNIOR COMPUTER 

• 80089 T 66.15 1303 hoofdprint 

• 80089 2* 6.85 135 display print 

• 800893- 15.85 312 voedingsprint 

*) deze drie printen tezamen voor / 88.20 (Bfrs. 1738) 


81033 2 

7.55 

149 

- 12 V-voeding 

810333 

6.80 

134 

imperial printje 

82093 

8.55 

168 

mini-EPROM kaart 

82017 

25.85 

509 

dynamische RAM kaart 

80024 

30.75 

606 

verlengde SC/MP bus print 

83058 

86.10 

16% 

ASCII keyboard 

• 9966 

39.45 

777 

elekterminal 

• 9967 

8.15 

161 

VHF/UHF-tv-modulator 


SEPTEMBER 1982 


82141 

82141-2 

82141-3 

81170-1 

>82147-2 

82577 


19,60 

10.40 

11.70 

21,35 

7,75 

14,05 


OKTOBER 1982 


doka-computer: 
toetsenbord 
keyboard-print 
display-print 
processor-print 
voeding huistelefoon 
fasevolgordemeter 


NOVEMBER 1983 


83107-1 
83107 2 


83108 1 
831082 
83110 
• 83114 


14.50 

8.15 


36.45 

22.70 

17.30 

8.55 


286 metronoom 
161 voeding * versterker voor 
metronoom 
CPU kaart: 

718 basisprint 
447 opzetprint 
341 treinregelaar 
168 pseudo-stereo 





doka-computer: 

DECEMBER 1983 



82142-1 

9.10 

179 

lichtmeter 

83102 

42.35 

834 

omnibus 

82142-2 

8,45 

166 

temperatuurmeter 

83113 

9.60 

189 

video -versterker 

82142 3 

10,40 

205 

procestimer 




Phaser: 

82156 

11,25 

221 

LCD-thermometer 

• 83120-1 

22.30 

439 

vertragingsprint 




voorzetjes voor 

• 83120 2 

13.75 

271 

oscillatorprint 

82161-1 

10.70 


SSB-ontvanger: 

• 83121 

19.15 

377 

symmetrische voeding 

211 

frekwenties < 14 MHz 

83123 

10.- 

197 

vorst-detektor 

82161-2 

12.- 

236 

frekwenties> 14 MHz 



NOVEMBER 1982 



JANUARI 1984 



82144-1 

8.20 

162 

aktieve antenne: impedantie- 




audio-signaalverf raaier : 




aa n passer / versterker 

83133-1 

12.15 

239 

voeding + 50 en 100 

82144-2 

8.10 

160 

voeding / verzwakker 




filter 

82157 

21.30 

420 

hf-treinverlichting 

831332 

17.55 

346 

16 banddoorlaatfilters 




m 


m 


•asg 







SKI 










Ontwerp en produktie van 
IC's in 

submikrontechnologie 

De complexiteit van geïntegreerde 
circuits (IC's, chips) is in de afgelo- 
pen jaren sterk toegenomen. Door 
de opkomst en toepassing van 
steeds geavanceerder technieken 
werd het mogelijk details van slechts 
2 a 3 mikrometer op een chip aan te 
brengen en daardoor meer kompo- 
nenten per IC te realiseren. De tech- 
nologische en fysische mogelijkheden 
laten echter nog verdere vooruitgang 
toe. 

In een gemeenschappelijke inspan- 
ning — het MEGA-project — willen 
Philips en Siemens nu zo snel moge- 
lijk IC's op de markt gaan brengen, 
vervaardigd in submikrontechnologie 
met kleinste details van 0,7 mikrome- 
ter. Zowel op het gebied van de 
research als op dat van de ontwikke- 
ling en de produktie zullen tal van 
innovaties moeten worden doorge- 
voerd. Door de bundeling van Euro- 
pees vernuft kan het gestelde doel 
sneller worden bereikt en kunnen de 
totale kosten worden verlaagd. 

Konkrete produkten 
Teneinde beheersing van de submi- 
krontechnologie mogelijk te maken, 
zullen zowel Philips als Siemens wer- 
ken aan een konkreet produkt dat 
dus zowel doel als middel is. Voor 
Philips is dat een 1 megabit (mega 
= miljoen) statisch geheugen, 

SRAM (Static Random Access 
Memory) en voor Siemens een 4 
megabit dynamisch geheugen, 
DRAM. 

In beide gevallen gaat het derhalve 
om zogenoemde VLSI-schakelingen 
(Very Large Scale Integration). Als 
vuistregel geldt dat een SRAM en 
een DRAM met 4 maal zoveel bits 
als het SRAM, dezelfde complexiteit 
hebben. 

Slechts door het gehele trajekt van 
research, voorontwikkeling, ontwikke- 
ling en (proef)produktie aan de hand 
van een goed gespecificeerd produkt 
te doorlopen, is het mogelijk om 


bekend te raken met alle finesses van 
deze uiterst geavanceerde submikron- 
technologie, zodat de nieuwe tech- 
nologie uiteindelijk in al haar facetten 
beheersbaar wordt, ook op de schaal 
van massafabrikage. 

Met de nieuwe kennis en vaardighe- 
den gewapend, zal het mogelijk zijn 
uiterst complexe grote IC's, met zeer 
fijne details, op betrouwbare en effi- 
ciënte wijze te vervaardigen. 

Eén technologie 

Philips en Siemens zijn overeengeko- 
men om in deze samenwerking één 
gemeenschappelijke CMOS- 
basistechnologie te ontwikkelen 
(CMOS = Complementary Metal 
Oxide Semiconductor). Alle verkre- 
gen kennis zal daarbij onderling wor- 
den uitgewisseld. 

Bij dit alles is reeds een eerste keus 
gemaakt: men zal bij deze submi- 
krontechnologie gebruik maken van 
lichtoptiek. De beschikbaarheid van 
sterk verbeterde lenzen heeft dit 
inmiddels mogelijk gemaakt. Het 
voordeel van deze keuze is dat zowel 
Philips als Siemens reeds ruime erva- 
ring hebben met deze optische tech- 
nieken. 

De Philips Research zal ten behoeve 
van het mega-projekt experimenten 
uitvoeren als aanzet tot een nieuwe 
generatie wafersteppers, waarmee 
het mogelijk zal worden om details 
tot 0,7 mikrometer met een hoge uit- 
richtnauwkeurigheid op de silicium- 
plakken aan te brengen. Daarbij 
wordt een masker (fotografische 
afbeelding op een glasplaat) dat een 
enkel vergroot patroon bevat, ver- 
kleind op een siliciumplak geprojek- 
teerd. Vervolgens wordt de plak 
verschoven en wordt er weer gepro- 
jekteerd. Door stapsgewijze verschui- 
ving wordt zodoende het gehele 
plakoppervlak met identieke patronen 
bedekt. Er zal met plakdiameters van 
15 cm worden gewerkt, terwijl de 
chips een oppervlak van ongeveer 
1 cm 2 zullen hebben. Ter vergelijking: 
de op het ogenblik meest gebruikelij- 
ke plakdiameter is 10 cm terwijl de 


huidige chips oppervlakken hebben 
die tussen de 0,1 en 0,4 cm 2 liggen. 

Enige knelpunten in de technologie 
Tijdens de samenwerking zal in elk 
geval een aantal technische knelpun- 
ten uit de weg moeten worden 
geruimd. 

Zo is het bijvoorbeeld de vraag of de 
huidige techniek om transistors van 
elkaar te isoleren — in het algemeen 
wordt daarvoor het door Philips ont- 
wikkelde LOCOS-procédé gebruikt 
(Local Oxidation of Silicon, zie fig. 1) 
— ook zonder meer bruikbaar is voor 
de submikrontechnologie met zijn 
veel fijnere details. 

Een andere kwestie die zeker de aan- 
dacht zal vragen, is de gehele tran- 
sistorstruktuur. Nu gestreefd wordt 
naar een drastische miniaturisering, 
zal de struktuur ervan moeten wor- 
den veranderd, wil men voldoen aan 
de te stellen oppervlakte- en 
betrouwbaarheidseisen. Dit probleem 
heeft een aantal aspekten. Zo zijn 
verscheidene belangrijke elektrische 
grootheden sterk afhankelijk van de 
geometrie. Kleine, welhaast onvermij- 
delijke procesvariaties kunnen de 
elektrische eigenschappen van een IC 
daardoor al snel nadelig beïnvloeden. 
Ook worden de elektrische velden 
ten gevolge van de zeer kleine afme- 
tingen in de transistor dusdanig 
groot, dat er elektronen met hoge 
energie ('hot electrons') worden 
gevormd die de stabiliteit van de 
schakeling in gevaar brengen. 

Voorts zullen de vertikale afmetingen 
geringer worden. Er zal daarom over 
geringere diepte worden geïmplan- 
teerd, doch dan zal er een oplossing 
moeten worden gevonden voor de 
daarmee gepaard gaande 
weerstandstoename. 

Ook zal er iets moeten worden 
gedaan aan de ontoelaatbare 
weerstandstoename van de geleiders 
als deze steeds maar dunner en 
smaller worden. Wellicht kunnen 
metaalsiliciden (verbindingen van 
metaal en silicium) hier een oplossing 
bieden. 



Door de sterke toename van het aan- 
tal transistors zal ook het probleem 
van het dichter wordende "wegen- 
net" van geleiders moeten worden 
aangepakt. Net zoals in de wegen- 
bouw zal er wellicht worden aan- 
gestuurd op strukturen in de hoogte. 
Een ander probleem dat nog de aan- 
dacht vraagt betreft de kontaktgaten 
waarmee het kontakt tussen tran- 
sistors en buitenwereld wordt 
gevormd. Door de toenemende mini- 
aturisering zal hier extra zorg aan 
moeten worden besteed. Bekijkt men 
het oppervlak van een MOS-IC dan 


ziet men een zeer geaccidenteerd ter- 


3-24 




besteed moeten worden aan de 

2 keuze van de produktie-apparatuur: 

deze moet een geïntegreerd onder* 



bulk conioct 


•ntercornectioo 


deel vormen van een automatisch 
gestuurde plakkenstroom en een 
automatische proceskontrole. 

Bouwaktiviteit 

In het kader van dit projekt zal op 
het complex van het Philips Natuur- 
kundig Laboratorium in Eindhoven 
een geavanceerd centrum worden 
gesticht, bestaande uit een Submi- 
cron IC Centre en een VLSI Design 
Centre, waar kan worden voldaan 
aan de enorme eisen te stellen aan 




p + ■■ n + polysilicon 

777 \ P~ CZ1 Silicon oxide 




n 
n 


locally oxidized Silicon 


rein (figuur 2). 

Het is moeilijk om zo een "bergland- 
schap" goed te metalliseren. Vandaar 
dat men in de nieuwe technologie zal 
streven naar planarisatie, egalisatie 
van hoogteverschillen. Ook dit zal 
technologisch moeten worden uit- 
gewerkt. 

Ontwerpen met computers 
Aan het ontwerp en de ontwerpge- 
reedschappen zullen zeer bijzondere 
eisen worden gesteld. De ontwerper 
zal moeten komen tot nieuwe archi- 
tekturen van de toekomstige IC's: 
geheugens zowel als logische scha- 
kelingen. IC's met de complexiteit 
van de genoemde 1 megabit SRAM 
bevatten enige miljoenen transistors. 
Het ontwerpen van dergelijke zeer 
complexe schakelingen, het doorreke- 
nen van het elektrisch gedrag ervan 
en ook het maken en kontroleren van 
de lay-out-tekeningen en de uiteinde- 
lijke maskers, vormen gigantische 
opdrachten. 

Bij deze werkzaamheden wordt nood- 
zakelijkerwijs gebruik gemaakt van 
gespecialiseerde computerapparatuur 
die gevoed zal moeten worden met 
programma's van uitzonderlijke com- 
plexiteit. In de lay-out-fase zijn bij 
voorbeeld computerprogramma's 
nodig die in de orde van 50 miljoen 
geometrische details aan moeten 
kunnen. Deze details zullen in de 
tekeningen en de uiteindelijke mas- 
kers moeten worden aangebracht. 
Teneinde foutloze maskers te krijgen 
moeten deze zeer streng worden 
gekontroleerd. Tevens moet de pro- 
grammatuur in staat zijn te kontrole- 
ren of aan een zeer lange lijst van 
lay-out-regels is voldaan. 

Verder wordt het elektrische gedrag 
van het IC (geheugen of logisch cir- 
cuit) vooraf op een krachtige compu- 
ter doorgerekend. Dat geschiedt met 
een speciaal circuitanalyse- 


programma. Tegelijkertijd wordt de 
computer dan gevoed met een lijst 
van transistoren en hun onderlinge 
relaties en van alle parasitaire ele- 
menten. De daarbij behorende 
modellen worden met behulp van 
een ander computerprogramma uit 
een ontworpen lay-out gehaald en 
eveneens aan de computer toe- 
gevoerd. 

Dit alles stelt de ontwerpers van deze 
CAD-gereedschappen voor nieuwe 
problemen. Aangezien de huidige 
CAD gereedschappen ontoereikend 
zijn, moeten deze problemen worden 
opgelost, wil men tot een doeltref- 
fende circuitontwerp-aktiviteit komen. 
Voor het testen van de schakelingen 
moeten uitgebreide testprogramma's 
worden geschreven. Hiermee kan een 
speciale testcomputer goed- en 
slechtwerkende chips van elkaar 
onderscheiden. 

In het geval van geheugens worden 
de chips zó ontworpen, dat ze met 
behulp van een laser-installatie kun- 
nen worden gerepareerd, althans 
indien het aantal foute bits per chip 
gering is. Hiertoe worden op de chip 
extra geheugencellen aangebracht die 
met behulp van een laser kunnen 
worden aangesloten, terwijl de defek- 
te cellen (defekte bits) met de laser 
kunnen worden uitgeschakeld (men 
spreekt van laser redundancy). 

Fabrikage-voorbereiding 
Als voorbereiding op de produktie 
van de genoemde 'superchips', en op 
de bouw van een nieuwe fabriek 
hiervoor, zal er uitvoerig gestudeerd 
worden op onderwerpen als geauto- 
matiseerde verwerking van procesge- 
gevens, geautomatiseerde 
proces-kontrole, geautomatiseerd 
transport van siliciumplakken en 
extreme beheersing van de omgeving 
in de speciale stofarme ruimte. 
Bovendien zal er zeer veel aandacht 


klimaat- en stofbeheersing, zodat het 
subtiele chipvervaardigingsproces niet 
zal worden verstoord. 

Philips Persdienst, 

Postbus 523, 

5600 AM Eindhoven (966- S) 


techniek in vrije tijd 

Van donderdag 21 tot en met zondag 
24 maart zal de Utrechtse jaarbeurs 
weer ten dienste staan voor de twee- 
jaarlijkse manifestatie van technische 
hobby's, modelbouw en doe-het-zelf- 
gereedschappen. 

Tussen de vele andere zult u ook 
onze Elektuur-stand aantreffen. We 
zullen daar een aantal van onze 
meest recente ontwerpen demonstre- 
ren. Bovendien is dat een gelegen- 
heid voor het stellen van vragen, het 
doen van suggesties of zo maar een 
gezellig praatje met Elektuur- 
medewerkers(sters) 

De toegangsprijs bedraagt f7,50. Op 
de meeste NS-stations zullen voorde- 
lige trein/toegang-biljetten te verkrij- 
gen zijn. De beurs is dagelijks 
geopend van 10 tot 18 uur. (967 S) 


Landelijke radio- 

vlooienmarkt 

Zaterdag 16 maart organiseert de 
afdeling 's Hertogenbosch van de 
VERON voor de tiende maal de Lan- 
delijke Radio Vlooienmarkt, gehou- 
den in de Brabanthallen te 
's Hertogenbosch. Naast de gewone 
vlooienmarkt wordt er ook een ten- 
toonstelling over het radio- 
amateurisme gehouden ter gelegen- 
heid van het tweede lustrum en van 
het 800-jarig bestaan van de stad. 

Het evenement begint om 09.00 uur, 
en om 08.00 uur zijn de kassa's reeds 
open. Voor nadere informatie: 

VERON afd. 's Hertogenbosch, 

Radio - vlooienmarkt-commissie, 
p/a Hendrik Verheeslaan 59, 

5283 CR Boxtel . Tel. 04116-76795. 

(973 S) 


3-25 



computer-oog 
elektuur maan 1985 


In de foto is de afscher 
ming van de LDR's te 
zien met op de achter- 
grond de proefopbouw. 


aansturen via Om eventuele misverstanden uit de weg te ruimen: deze schakeling 
bet beeldscherm kan computer niet laten zien. Zover is de techniek (gelukkig?!) nog 

niet gevorderd. Wat de schakeling wèl doet, is het optisch 
waarnemen van bepaalde uitgangssignalen van de computer om 
apparaten te doen in- of uitschakelen. 

Het "sleutelen" in de hardware van de computer is nu niet meer 
nodig. Tenminste, als de computer in kwestie over een beeldscherm 
(monitor of televisie) beschikt met een aantal eenvoudige grafische 
mogelijkheden. 


"Waar haal ik bij mijn computer de signa- 
len vandaan?”. Die vraag duikt vaak op. als 
men met de computer externe apparaten 
of schakelingen moet aansturen. Een 
mogelijke oplossing voor dit probleem 
hebben wij reeds in het juni-nummer ’84 
gegeven. In het artikel "ZX-uitbreidingen", 
hoofdstuk "besturingscomputer” wordt 
een uitbreidingsschakeling beschreven 
waarmee naar keuze één of twee relais 
aangestuurd kunnen worden. Voor deze 
schakeling moet echter wel in de compu- 
ter "ingegrepen" worden om de noodza- 
kelijke stuursignalen af te leiden. Het hier 
beschreven "computer-oog" maakt een 
direkt ingrijpen in de computerhardware 
overbodig. Zodoende is deze schakeling 
interessant voor diegenen, die niet in hun 
computer willen solderen. Elke computer 
met een beeldscherm en met eenvoudige 
grafische mogelijkheden komt hiervoor in 
aanmerking. 


Schema 

Figuur 1 toont ons het schema van het 
computer-oog. In wezen bestaat de scha- 
keling uit niets meer dan een "opto- 
elektronische komparator”. Het "oog" 
wordt gevormd door de lichtgevoelige 
weerstanden (LDR’s) R1 en R2. De span- 
ning aan hun knooppunt belandt via R4 
op de inverterende komparatoruitgang van 
IC1. Een (instelbare) referentiespanning 
wordt aan de niet-inverterende ingang 
aangeboden. Wordt de spanning op pen 2 
van IC1 lager dan de referentiespanning, 
dan klapt de komparator om (de uitgang 
wordt dan hoog). Tl geleidt nu, zodat het 
relais bekrachtigd wordt. Tevens licht Dl 
op. Stijgt de spanning op pen 2 boven de 
referentiewaarde dan gebeurt het omge- 
keerde. 

Allemaal goed en wel natuurlijk, maar hoe 
wordt de schakeling nu eigenlijk 


3-26 


1 


1N4148 5 ... 9 V 



gebruikt? Allereerst moeten in het bestu- 
ringsprogramma bevelen uitgevoerd wor- 
den, die op het beeldscherm twee vlakjes 
op kunnen laten lichten. Een vlakje blijft 
met konstante helderheid oplichten, ter- 
wijl het andere vlakje achtereenvolgens 
oplicht en dooft. Als dit programma loopt, 
zullen beide vlakjes op het scherm zicht- 
baar zijn. 

De LDR’s worden met hun lichtgevoelige 
kant op het beeldscherm gemonteerd (bij- 
voorbeeld met cellotape) op de plaatsen 
waar de vlekjes zich bevinden. Het stuur- 
programma wordt dan zodanig geschre- 
ven, dat het wisselend vlakje oplicht als 
het relais bekrachtigd dient te worden, en 
dooft als het relais weer uit moet schake- 
len. Nog beter is het, om steeds een vlak- 
je op te laten lichten, terwijl het andere 
vlakje dan dooft, en omgekeerd. 

De spanning op het knooppunt is een 
maat voor het helderheidsverschil tussen 
de beide vlakjes. Vanwege de TV- 
rasterfrekwentie van 50 Hz wordt op deze 
spanning nog een 50 Hz-zaagtandspanning 
gesuperponeerd. Het laagdoorlaatfilter, 
gevormd door Cl, R3 en PI zorgt ervoor 
dat deze zaagtand niet storend werkt. Bij 
een helderheidswisseling van beide vlak- 
ken is de amplitudevariatie ongeveer 2 V. 

Bouw 

De opbouw van de schakeling is niet kri- 
tisch. Buiten de LDR’s kan alles op een 
stukje gaatjesprint gemonteerd worden. 

De LDR’s worden via kabeltjes met de 
schakeling verbonden. Om storingen door 
omgevingslicht te voorkomen is het nuttig, 
de LDR’s met krimpkous (of isolatietape) af 
te schermen, met een gaatje aan de licht- 
gevoelige zijde (zie foto). Mocht het aan- 
gestuurde apparaat inschakelen terwijl er 
uitgeschakeld wordt, dan hoeven alleen 
de LDR’s onderling verwisseld te worden. 


afgeregeld, dat het relais vlekkeloos in 
het ritme van de oplichtende vlakken aan- 
en uitschakelt. Kritischer wordt de instel- 
ling bij hogere snelheden, bijvoorbeeld 
bij data-overdracht. De maximale wissel- 
frekwentie wordt bepaalt door het laag- 
doorlaatfilter R4/C1 en ligt rond 10 Hz. 

Voor een optimale instelling kan een sym- 
metrische blokspanning met een frekwen- 
tie rond 8 Hz aan de komparator worden 
aangeboden. Aan de komparatoruitgang 
wordt een analoge voltmeter aangesloten 
(bereik 10 V DC), waarna PI zodanig wordt 
ingesteld dat de voltmeter de helft van de 
voedingsspanning aanwijst. Ofschoon de 
metemaald dan wat trilt, is deze waarde 
nog goed af te lezen. Als men een oscil- 
loskoop bezit, kan de meting hiermee uit- 
gevoerd worden. Het skoopbeeld zal wel 
wat flikkeren, maar een symmetrische uit- 
gangsspanning van 1C1 is nog wel te her- 
kennen. Computer-freaks lossen dit 
anders op: zij schrijven een assemblerpro- 
gramma dat de "1” - en ”0”-tijd van het 
uitgangssignaal meet. 

Let erop dat de stroom door de relais- 
spoel niet te hoog wordt. De BC 547 kan 
maximaal 100 mA verdragen. Dit betekent 
dat bij 5 V voedingsspanning de ohmse 
weerstand van de spoel groter dan 50 Q 
moet zijn. Bij 9 V is dit 90 Q of meer. De 
belasting van de relaiskontakten hangt af 
van het aangesloten apparaat. 

De stroomopname bedraagt maar luttele 
mA, als het relais niet bekrachtigd is. Bij 
data-overdracht is het relais overbodig en 
kan het signaal meteen van de kollektor 
van Tl afgenomen worden. H 


Gebruik 

Zolang de gekozen schakelfrekwentie 
beneden 1 Hz blijft, is de komparator- 
instelling niet kritisch. PI wordt dan zó 


computer-oog 
elektuur maart 1985 


Figuur 1. Als men stuur- 
signalen niet hardware- 
matig uit de computer wil 
betrekken, kan dit met 
het "computer-oog" wor- 
den gedaan; in wezen 
niets meer dan een licht- 
gevoelige komparator. 


Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1.R2 = LOR 07 
R3.R4 = 100 k 
R5 = 10 k 
R6.R7 = 3k3 
R8 = 330 Q 
PI = 10 k instel 

Kondensator: 

Cl = 220 n 

Halfgeleiders: 

IC1 = CA 3140 
Tl = BC547B 
T2 = BC 557 B 
Dl = LED 
D2 = 1N4148 

Diversen: 

Re = relais (zie tekst) 


3-27 










de A XL- versterker 
elektuur maart 1985 


klasse A: 
warme kwaliteit 


de AXL-versterker 


Ondanks de hoge kwaliteit van moderne klasse B-versterkers betekent 
een klasse A-versterker voor velen nog altijd "het einde". Kwa 
geluidskwaliteit is "A" namelijk beter dan "B", zij het dat het verschil 
subtiel is. 

Dit artikel gaat over een zelfbouwversterker met een betrekkelijk 
bescheiden klasse A-uitgangsvermogen, waarbij echter ook een 
klasse AB-instelling mogelijk is. Er zijn legio toepassingen: als 
eindversterker voor elektrostatische hoofdtelefoons, en als versterker 
in een aktief luidsprekersysteem. En natuurlijk ook als eindversterker 
in kleine, niet al te luidruchtige hifi-installaties. Want de kwaliteit is 
excellent! 


Klasse A, klasse B klasse AB. . .al sinds 
het bestaan van de transistor- 
eindversterker heeft men verschillende 
wegen gezocht om een eindtrap kwa ver- 


Specifikaties 


Klasse A (ruststroom 1 A. voeding + 30 V) 


Uitgangsvermogen: 


Dissipatie (zonder 
uitsturing): 

Harmonische vervorming: 
Ingangsgevoeligheid. 

Versterking: 

Ingangsimpedantie: 

Frekwentiebereik: 

Dempingsfaktor: 


15 W in 8 Q (klasse A) 

7 W in 4 Q (klasse A) 

25 W in 8 Q (klasse AB) 

40 W in 4 Q (klasse AB) 

65 W 

0,02% (20 Hz... 20 kHz) 
790 mV eff voor 25 W in 8 Q 
700 mV ef f voor 40 W in 4 Q 
25 dB 
5 kQ 

13 Hz. . 65 kHz (-3 dB) 
100 (bij 100 Hz) 


Klasse B (ruststroom 100 mA. voeding + 45 V) 
Uitgangsvermogen: 50 W in 8 Q 

70 W in 4 Q 

Overige specs: zie boven 


vormingseigenschappen zo gunstig moge- 
lijk in te stellen. Een "gewone” eindtrap 
bestaat uit twee helften die ook ieder de 
helft van het audio-signaal versterken. En 
juist het ovemamegebied van de ene naar 
de andere helft geeft de problemen. 

Zoals men in ieder elektronica-boek kan 
vinden, zijn er drie "klassieke” instellin- 
gen voor een eindversterker. Bij klasse B 
loopt er helemaal geen ruststroom door 
de eindtransistoren, zodat hier ook altijd 
maar één helft aktief is (welke helft, dat 
hangt af van de polariteit van het audiosig- 
naal). Deze instelling heeft de vervelende 
eigenschap dat er nogal wat vervorming 
(cross-over-vervorming) ontstaat rond het 
ovemamepunt van de twee helften. 

Bij klasse A loopt er juist een flinke 
ruststroom door de eindtransistoren, zodat 
ze beide geleiden. De transistoren staan 
hier altijd fijn in hun werkgebied te "rege- 
len" en hoeven niet te schakelen, zodat 
de vervorming minimaal is. Het nadeel: 
een flinke warmteontwikkeling. 

Dan is er tenslotte nog een kombinatie 


3-28 


van deze twee: klasse AB. Voor kleine ver- 
mogens werkt de eindtrap in een klasse 
A-instelling, en bij grotere vermogens in 
een klasse B-instelling. De overneemver- 
vorming tussen de beide eindtraphelften 
wordt hierdoor sterk gereduceerd. 

Dat waren heel in het kort de verschillen- 
de "klassen”. In de meeste eind verster- 
kers wordt een klasse AB-instelling 
toegepast, in verband met de geringe 
warmte-ontwikkeling. Wil men echter wer- 
kelijk het onderste uit de kan halen bij 
een topklasse-audio-installatie, dan vormt 
de klasse A-versterker nog altijd het neus- 
je van de zalm op eindversterkergebied. 

In verband met de grote warmte- 
ontwikkeling is het niet mogelijk om een 
klasse A-versterker erg grote vermogens 
te laten leveren. Maar vooral in aktieve 
systemen is een vermogen van zo'n 20 W 
ruim voldoende voor midden en hoog. 
Ook mensen die niet op zulke hoge nivo’s 
draaien met hun passieve boxen kunnen 
hiermee uitstekend uit de voeten in een 
gewone huiskamer. 

Het leuke van het hier voorgestelde ont- 
werp is, dat het naar keuze van de gebrui- 
ker in klasse A of klasse AB kan worden 
ingesteld. Bij AB is het geleverde vermo- 
gen wat groter. Voor beide klassen kun- 
nen we u vertellen dat de kwaliteit 
uitstekend en de vervorming gering is. 
Maar voor dat subtiele verschil, die juist 



de AXL- versterker 
elektuur maart 1985 


En dan nu de AXL 

Na al dat ge-A, ge-B en ge-AB gaan we nu 
AXL-len. Hoe ziet een kwaliteits- 
zelfbouwversterker eruit met drie mogelij- 
ke (A, AB of B) instellingen van de eind- 
trap? Hij mag niet al te groot zijn. Verder 
moet-ie degelijk en betrouwbaar zijn. 

Eerst maar de kwestie van het uitgangs- 
vermogen. Ideaal is natuurlijk een verster- 
ker met een klasse A-uitgangsvermogen, 
gelijk aan dat van de (grote) Crescendo 
(december 1982). En als dat niet kan, op 
grond van de zojuist geformuleerde eisen, 
misschien een A-versie van de mini- 
Crescendo (mei 1984)? Dat het allemaal 
niet zo simpel is moge blijken uit wat 
nuchter rekenwerk. Stel dat een A- 
uitgangsvermogen van 60 watt in 8 ohm 
gewenst is. Men kan berekenen dat daar- 
bij een uitgangsstroom van 3,88 A en een 
uitgangsspanning van 31,1 V horen (beide 
piekwaarden). Hieruit volgt een minimale 
ruststroom van Vz x 3,88 = 1,94 A en een 


nog merkbare laatste verbetering van uw 
topklasse-installatie. . .probeer het eens 
met A! 


minimale voedingsspanning van 2 x 31,1 = 
62,2 V In rust wordt er dus minstens 62,2 
x 1,94 = 120,7 watt in warmte omgezet! Dat 
is tweemaal het maximale uitgangsvermo- 
gen. (Het theoretische rendement van een 


Figuur 1. Het schema van 
de AXL-versterker. 



3-29 















de AXL- versterker 
elektuur maart 1985 





1.5 at 


BI* B80C1 




Figuur 2. Een gemeen- 
schappelijke (a) en een 
gescheiden <b) voeding 
voor de AXL- versterker. 
Figuur c toont een zwaar- 
dere voeding voor het 
geval dat men de AXL als 
een konventionele klasse 
B-versterker (met een 
hoger uitgangsvermogen) 
wil gebruiken. 


centraal 

aardpunt 


45 ... 50 V 



A-eindtrap bedraagt 50%; bij toenemende 
uitsturing neemt de dissipatie af tot uiter- 
lijk de helft van de rustwaarde.) Let wel: in 
het voorbeeld is uitgegaan van minimum- 
waarden voor de voedingsspanning en de 
ruststroom. In de praktijk zullen beide 
grootheden hoger in waarde moeten wor- 
den gekozen. En dat was nog maar één 
kanaal van een stereo-versterker! 

Een flinke klasse A-versterker lijkt dus 
meer op een straalkacheltje dan op een 
hifi-versterker. Willen we de afmetingen 
en de kosten niet te hoog opvoeren, dan 
zal het geleverde vermogen vrij beschei- 
den moeten worden gehouden. 

De nog niet zo lang geleden gepubliceer- 
de mini-Crescendo heeft model gestaan 
voor de AXL-versterker. Dat wil zeggen: er 
is uitgegaan van een symmetrische ver- 
sterker met twee MOSFETs in de eind- 
trap. Zowel kwa kosten als afmetingen is 
gestreefd naar een opzet die vergelijkbaar 
is met de mini-Crescendo. Hiermee zijn 
de diverse maximumwaarden voor span- 
ningen, stromen en vermogens al vast- 
gelegd. 

De AXL ontleed 

Op het eerste gezicht ziet het schema 
(figuur 1) er ingewikkeld uit, maar aange- 
zien de bovenste helft van figuur 1 precies 
zo ingewikkeld is als de onderste helft 
(symmetrie), is de komplexiteit van het 
schema al tot de helft gereduceerd. 

Iedere versterker is op te splitsen* in een 
ingangstrap, een tussentrap en een eind- 
trap. Zo ook de AXL-versterker. Eerst maar 
de ingangstrap. Deze bestaat uit een dub- 
bele, symmetrische verschilversterker. 

Een verschiltrap bestaat uit twee transis- 
toren. Hier is elke transistor gerealiseerd 
in de vorm van een kaskode van twee 
transistoren (T5, T6, T7, T8 "bovenop” Tl, 
T2, T3, T4). Een kaskode is een supertran- 
sistor met een zeer geringe terugwerking 
van de kollektor naar de basis. Verder 
gedraagt zo’n transistor zich op zijn kollek- 
tor nagenoeg als een ideale stroombron. 
Bovendien krijgen Tl . . .T4 nu niet de 
volle enkelzijdige voedingsspanning op 
hun dak; er zijn nu typen met een hoge 
stroomversterkingsfaktor mogelijk en dat 
heeft op zijn beurt weer positieve invloed 
op de bijdrage aan de uitgangsoffsetspan- 
ning door een eventuele onbalans in de 
ingangsstromen van Tl & T3 en T2 & T4. 
De uitgangsspanning van de dubbele ver- 
schiltrap staat over de weerstanden R13 en 
R14 en wordt via de emittervolgers T9 en 
T10 doorgegeven aan de eigenlijke tus- 
sentrappen: de drivers Til en T12. Hierbij 
deed zich het probleem voor, waar we 
met de kollektors van T9 en T10 heen 
moesten. Doorverbinden met de kollektor 
van Til, respektievelijk T12, zou resulteren 
in een hogere verzadigingsspanning van 
de drivers. Bovendien zouden die emitter- 
volgers dan moeten zijn berekend op de 
totale voedingsspanning van de AXL en 
dat zou de keuze van een type met een 
lagere stroomversterkingsfaktor hebben 
ingehouden. Gelukkig bieden de zenerdi- 


3-30 
















de AXl- versterker 
elektuur maart 1985 


oden Dl en D2, die nodig zijn voor de 
instelling van de dubbele ingangstrap, 
een buitengewoon geschikt aankno- 
pingspunt voor de genoemde kollektors. 
In tegenstelling tot de situatie bij de 
beide Crescendo-ontwerpen zijn de dri- 
vers Til en T12 niet als kaskode uitge- 
voerd. Dat houdt verband met het feit dat 
er hier gekozen is voor spanningssturing 
van de eindtrap (via de komplementaire 
emittervolger T13 + T14, die via R22 op 
een voldoend hoge stroom is ingesteld). 
Daardoor komt de mogelijkheid te verval- 
len om, ten behoeve van de frekwentie- 
kompensatie van de versterker, gebruik te 
maken van de "ingebouwde” ingangska- 
paciteit van de MOSFET’s. Die frekwentie- 
kompensatie vindt nu plaats via de 
Miller-kapaciteiten C7 en C8, die in wezen 
tussen de kollektor en de basis van Til en 
T12 zijn geschakeld. 

Tussen de driver-kollektor is het simpele 
ruststroomcircuit opgenomen dat bestaat 
uit PI, C9, D7 en D8. De dioden dienen 
als temperatuurkompensatie van de met 
PI ingestelde ruststroom en ontnemen 
hun temperatuur globaal aan de tempera- 
tuur van de koelplaten van T13 en T14. 

Echt Pietje precies hoeft de tempera- 
tuurstabiliteit van de ruststroom overigens 
niet te zijn, gezien de uitstekende thermo- 
elektronische eigenschappen van de 
MOSFET’s. 

De weerstanden R20 en R21 vormen een 
belasting voor de drivers. De waarden van 
deze weerstanden zijn zodanig gekozen 
dat enerzijds de spanningsversterking van 
de drivers behoorlijk hoog is, maar ander- 
zijds de bijdrage van die weerstanden (via 
het stroomversterkingsmechanisme van 
T13 plus T14) aan de gate-stuurimpedanties 
van T15 en T16 verwaarloosbaar zijn (ten 
opzichte van R23 + R25, respektievelijk 
R24 + R26). 

Dan de eindtrap. Voor allerlei details over 
MOSFET’s en de aansturing ervan wordt u 
verwezen naar het Crescendo-artikel van 
december 1982. In dit ontwerp is voor 
spanningssturing gekozen omdat de linea- 
riteit van de eindtrap iets beter is (zeg 
maar gerust: nóg beter) dan in het geval 
van stroomsturing. Bovendien is de uit- 
gangsimpedantie van de eindtrap zonder 
tegenkoppeling veel lager. De hogere 
lineariteit en de lagere uitgangsimpedan- 
tie hebben tot gevolg dat er minder 
tegenkoppeling nodig is om dezelfde 
"performance” te krijgen, en dat is een 
goede zaak, want tegenkoppeling is 
eigenlijk een noodzakelijk kwaad. 

De dioden D3 . . . D6 vormen een simpele, 
maar uitermate doeltreffende stroombe- 
grenzing van de MOSFET’s. Het netwerk 
R29/C14 verhoogt de stabiliteit bij hoge 
frekwenties en in onbelaste toestand. De 
weerstanden R27 en R28 spelen een rol 
als stabilisator van de gelijkstroominstel- 
ling van de eindtrap. Het netwerk L1/R30 
isoleert tot een zekere mate een kapacitie- 
ve belasting van het punt waarvan (via R4) 
het tegenkoppelsignaal wordt afgenomen. 
De kondensatoren CIO. . .C13 verzorgen 
de lokale ontkoppeling van de voe- 


dingsspanningen op de print. 

Alle totnutoe besproken onderdelen zijn 
in hun totaliteit voor te stellen als een 
symmetrisch gevoede opamp, waarbij de 
basis van Tl & T3 de inverterende ingang 
is en de basis van T2 & T4 de niet- 
inverterende ingang. We zien dat er geen 
wisselspanning op de niet-inverterende 
ingang staat (R19 is immers overbrugd 
door C15, een "dikke” kondensator). Tus- 
sen de uitgang en de inverterende ingang 
zit R4. De inverterende ingang is tevens 
via R2 en R3 op de ingang van de verster- 
ker aangesloten. De spanning op het 
knooppunt van R1 en R2 verschijnt op de 
uitgang, versterkt met een bedrag 
— R4/(R2 + R3). Hierbij gaan we er van uit 
dat de uitgangsimpedantie van de voor- 
versterker verwaarloosbaar klein is. Voor 
gelijkspanning loopt de versterking terug 
tot een waarde — R4/(R1 + R2 + R3). 

Tot slot nog twee RC-netwerken. De paral- 
lelschakeling van Cl, C2 en C3 zorgt in 
samenwerking met R1 voor het uitfilteren 
van gelijkspanning en ongewenste "DC- 
audio". C4 zorgt er samen met R2 voor dat 
onnodig hoogfrekwente ingangssignalen 
(boven pakweg 60 kHz) niet tot de ingang 
van de versterker doordringen. Dat door 
die C4 de AXL niet supersnel reageert op 
de flanken van een blokgolf, wel, dat is 
dan jammer voor al die mensen die de 
zogenaamde "slew rate” zo verschrikkelijk 
belangrijk vinden. De AXL is ook bedoeld 
voor de verwerking van audio-signalen en 
je kunt hem niet gebruiken als klokgene- 
rator voor de microprocessor! 

Het voordeel van het gekozen ingangs- en 
tegenkoppelcircuit is dat er. afgezien van 
Cl. . .C3 (die bij aansluiting op de 
Prelude-voorversterker kunnen vervallen) 
geen "dikke" kondensatoren (zoals elko’s) 
in de diverse audio-signaalwegen zitten. 

De nadelen van deze opzet zijn de betrek- 
kelijk lage ingangsimpedantie en wat 
offset-problemen (zie praktijkgedeelte). 

De praktijk 

De praktische opzet van de AXL is gelijk 
aan die van de grote en de kleine Cre- 
scendo. Het kan dan ook geen kwaad om 
de desbetreffende artikelen er nog eens 
(of alsnog) op na te slaan. Dit koncept 
houdt in dat de eindtransistoren op de 
print zijn gemonteerd; de koppeling met 
de koelplaat vindt plaats via een alu- 
minium hoekprofiel. Op deze wijze komt 
de kritische bedrading te vervallen. De 
totale versterkerkonstruktie kan hierdoor 
zeer kompakt worden gehouden. 

In figuur 2 treft u een aantal voedings- 
schema’s aan. De keuze hangt af van de 
vraag of u het "gewoon” wilt doen of 
"luxe". Figuur 2a toont een voeding met 
één trafo, voor de beide kanalen van een 
stereo-AXL. De forse afvlakking (10.000 ^F 
per voedingsspanning) is géén overbodi- 
ge luxe omdat anders de rimpelspanning 
op de voedingslijnen, als gevolg van de 
hoge ruststroom, te groot wordt. Niet dat 
die rimpelspanningen het audiosignaal op 
zijn weg door de versterker beïnvloeden. 


3-31 



de AXL-versterker 
elektuur maart 1985 



Figuur 3. De print van de 
AXL-versterker. Vergeet 
niet PI helemaal linksom 
te draaien! 


maar die spanningen hebben wel een ver- 
laging van de uitsturingsruimte tot gevolg. 
In figuur 2a is aangegeven dat er per 
kanaal twee nulleidingen zijn: één luid- 
sprekeraansluiting en één aansluiting op 
de print (zie figuur 3). De voedingsnul 
wordt ter plaatse doorverbonden met de 
versterkerkast. Andere aardverbindingen 
kunnen echter achterwege blijven. Dat 
betekent dus dat u de cinch-bussen voor 
de versterkeringangen geïsoleerd moet 
monteren. De verbindingen tussen deze 
bussen en de versterkerprinten maakt 
men met twee stukjes afgeschermd kabel, 
waarvan de afscherming in beide kanalen 
aan beide uiteinden moet worden aan- 
gesloten. 

De voeding volgens figuur 2b is voor lin- 
ker en rechter kanaal gescheiden uitge- 
voerd. Per kanaal is er een groter 
trafovermogen beschikbaar. Verder is de 
bufferkapaciteit verdubbeld. Een dergelij- 
ke uitvoering van de voeding treft u ook 
aan in een aantal dure en zeer dure ver- 
sterkers. Er kan nu gegarandeerd geen 
terugwerking via de voeding van het ene 
naar het andere kanaal plaatsvinden. 

Het schema van de AXL is zodanig van 
opzet dat er ook een konventionele klasse 
B-versterker (met een hoger uitgangsver- 
mogen) mee kan worden gerealiseerd. (Er 
is maar één wijziging nodig: de werkspan- 


ning van CIO en C12 moet tot 64 V worden 
verhoogd.) Uiteraard is dan wel een hoge- 
re voedingsspanning nodig. Figuur 2c 
geeft alle informatie over die voeding. 

De bebouwing van de versterkerprinten 
behoeft verder geen toelichting. Let erop 
dat de dioden D7 en D8 rechtop worden 
gemonteerd en de weerstanden R25 en 
R26 een plaatsje krijgen aan de koperzij- 
de van de print. In de Crescendo- 
artikelen is uitgebreid aandacht besteed 
aan de montage van de MOSFET’s, het 
aluminiumprofiel en de koelplaat. Ook 
allerlei andere praktische informatie komt 
daar uitgebreid aan de orde. Op de foto 
kunt u overigens duidelijk zien hoe alles 
in elkaar komt te zitten. 

Voordat de versterker, na de bouw en een 
gedegen kontrole, in gebruik kan worden 
genomen, moet eerst de offset- 
gelijkspanning op de uitgang van de ver- 
sterker worden gekontroleerd en eventu- 
eel worden gekorrigeerd. Daarna moet de 
ruststroom nog worden ingesteld. Draai 
voor het inschakelen van de voedings- 
spanning eerst PI helemaal linksom! 

Het is van belang dat de gelijkspanning 
op de uitgang van de AXL-versterker zo 
klein mogelijk is. Het ideaal is natuurlijk 
nul millivolt, maar maximaal 50 mV (posi- 
tief of negatief), daar valt best mee te 
leven. De gebruikelijke methode om deze 


3-32 



gelijkspanning te verminderen of weg te 
regelen is het opnemen van een potmeter 
in het emittercircuit van de ingangsver- 
schilversterker. Nu bezit de AXL twee van 
die versterkers, dus dat zou twee instel- 
potmeters betekenen. Het gaat eigenlijk 
net zo goed door de weerstanden 
R5. . .R8 aan te passen, afhankelijk van de 
polariteit van de uitgangsgelijkspanning. 
Meet eerst de uitgangsgelijkspanning 
(AXL onbelast en niet uitgestuurd). Is deze 
negatief, dan moeten we R6 en R7 verla- 
gen met een bepaald bedrag en R5 en R8 
met datzelfde bedrag verhogen. De optel- 
som van R5 + R6, respektievelijk van R7 
+ R8, blijft dus ongewijzigd. Begin voor- 
zichtig met: 

R6 = R7 = 120 ohm; R5 = R8 = 180 ohm. 
Indien de uitgangsgelijkspanning voldoen- 
de is gestegen (minder dan 50 mV nega- 
tief), dan is men klaar. Zo niet, dan moet 
de weerstandsonbalans nog verder wor- 
den vergroot: 

R6 = R7 = 100 ohm; R5 = R8 = 220 ohm. 
Voor het verlagen van een eventuele te 
grote positieve uigangsgelijkspanning 
moet men de weerstandsonbalans juist in 
de andere richting bewerkstelligen, dus 
R6 en R7 verhogen, R5 en R8 verlagen. 

Tot slot de instelling van de ruststroom. 
Deze kan worden gemeten door de span- 
ning over R27 of R28 te meten met een 


DC-millivoltmeter (circa 25 mV per 
100 mA), of door een DC-stroommeter op 
te nemen in serie met de positieve of 
negatieve voedingsaansluiting. 

De hamvraag luidt natuurlijk: welke waar- 
de kiest u voor de ruststroom? U kunt kie- 
zen uit het bereik van 100 mA tot 1 A. De 
laagste waarde heeft betrekking op een 
normale klasse B-instelling. Naarmate 
men, binnen het aangegeven bereik, een 
hogere ruststroom kiest, stijgt het maxima- 
le uitgangsvermogen in klasse A, waarbij 
het absolute maximale uitgangsvermogen, 
(met AB-instelling) gelijk blijft. Let er op 
dat voor pure klasse A-instelling niet meer 
dan ± 30 V voedingsspanning mag wor- 
den aangelegd, anders wordt de dissipa- 
tie te groot. De koellichamen moeten 
natuurlijk worden aangepast aan de geko- 
zen ruststroom-instelling (veel ruststroom: 
groot koellichaam). H 


de AXL-versterker 
elektuur maart 1985 


Onderdelenlijst (mono- 
uitvoering) 

Weerstanden: 

R1 ■ 10 k 
R2 = 1k8 
R3 = 8k2 
R4 = 180 k 

R5,R6,R7,R8 < R22 = 150 Q 
R9.R11 = 3k3 
R10.R12 = 12 k 
R13.R14 = 2k7 
R15.R16 = 1 k 
R17.R18 = 82 Q 
R19 = 18 k 
R20.R21 = 22 k 
R23.R24 = 100 Q 
R25.R26 = 220 Q 
R27.R28 = 0Q22 5 W 
R29 = 10 Q 1 W kool 
R30 = 1Q1W kool 
PI = 1 k instelpotmeter 

Kondensatoren: 

C1.C2.C3.C15 = 820 n 
MKM 

C4 = 1 n styroflex 
C5.C6 = 47 y/25 V 
C7.C8 = 47 p styroflex 
C9 = 220 y/ 10 V 
C10.C12 = 100 y/40 V of 
63 V (zie tekst) 

C11.C13 = 220 n 
C14 = 22 n 

Halfgeleiders: 

T1.T2.T5.T6.T10 = 

BC 550 C 

T3.T4.T7.T8.T9 = BC 560C 
T11.T14 = BF 470 
T12.T13 = BF 469 
T15 = 2SK134 
T16 = 2SJ49 
D1.D2 = 15 V/400 mW 
zenerdiode 

D3.D6.D7.D8 = 1N4148 
D4.D5 = 12 V/400 mW 
zenerdiode 


Geschatte bouwkosten: 
1 200,— (inkl. print en 
koeling, exkl. voeding) 


3-33 



donkergevoelige 
lichtschakelaar 
elektuur maart 1985 


Het aantal inbraken in woonhuizen neemt hand over hand toe, de 
kranten staan er vol van. Fabrikanten van alarminstallaties en hang- 
en sluitwerk voor deuren en ramen doen goede zaken. De vaak 
pittige prijskaartjes die zij aan hun produkten hangen, blijken 
nauwelijks een remmende werking op de verkoop te hebben. 
Kennelijk gaan zij ervan uit dat degene die wat te beveiligen heeft, er 
ook de centen voor op tafel kan leggen. 

Maar moet het allemaal meteen zo duur? De praktijk heeft 
uitgewezen dat de meeste inbraken in het donker worden gepleegd 
en dat een goede buitenverlichting een afschrikkende werking op 
inbrekers heeft. Vandaar deze donkergevoelige lichtschakelaar. 


donkergevoelige 

lichtschakelaar 


automatische 
buitenverlichting 
tegen inbrekers 


Het grote voordeel van deze elektronische 
lichtschakelaar in vergelijking met zijn 
mechanisch ekwivalent is het gemak dat 
hij biedt; op het moment dat het rondom 
uw huis te donker wordt, schakelt hij de 
buitenlamp bij voor- en/of achterdeur aan 
en wanneer ’s morgens de zon weer aan 
de horizon verschijnt, dooft de buitenver- 
lichting. Hoe donker en hoe licht het 
daarvoor moet zijn, bepaalt u zelf door 
middel van een instelpotentiometer voor 
de schakeldrempel en door de keuze van 
een weerstand voor de schakelhysteresis. 
De donkergevoelige lichtschakelaar maakt 
gebruik van een LDR als elektronisch 
oog, waarmee hij naar buiten kijkt hoe 
donker of licht het is. 

In figuur 1 is het schema gegeven van de 
komplete elektronische schakelaar. Opval- 
lend is het geringe aantal komponenten. 
Dat is mogelijk gemaakt door de toepas- 
sing van een geïntegreerde netgesynchro- 


niseerde triggerschakeling voor triacs en 
thyristors, de TDA 1024. Het prettige van 
dit IC is dat het via een serieschakeling 
van een weerstand (R4) en een kondensa- 
tor (C2) direkt uit het 220 V-lichtnet 
gevoed kan worden; dat maakt een aparte 
voeding overbodig. Kondensator C2 is 
hierbij de stroombeperkende komponent, 
terwijl weerstand R4 de stroom begrenst 
bij het sluiten van de mechanische licht- 
schakelaar SI en de stroom die het gevolg 
is van hoogfrekwente netstoringen. 

De eigenlijke schakelfunktie wordt waar- 
genomen door een triac, Tril in het sche- 
ma. Steeds op de nuldoorgangen van de 
sinusvormige lichtnetspanning ontvangt 
deze van IC1 een triggerpuls, en dat uiter- 
aard alleen als het donker is. Triggering 
op de nuldoorgangen heeft als voordeel 
dat hoogfrekwente storingen bij het in- of 
uitschakelen van de belasting tot een 
minimum beperkt blijven. Zou de triac 


Figuur 1. De donkergevoe- 
lige lichtschakelaar kon- 
troleert door middel van 
een LDR het buitenlicht 
en schakelt automatisch 
's avonds de buitenver- 
lichting aan en 's mor- 
gens weer uit. De 
geïntegreerde netgesyn- 
chroniseerde triggerscha- 
keling. de TDA 1024, 
maakt een kompakte 
opbouw van de schake- 
ling mogelijk. Eén van de 
voordelen van netgesyn- 
chroniseerde triggering is 
dat de levensduur van een 
gloeilamp aanzienlijk ver- 
lengd wordt. Vooral voor 
buitenverlichting een 
belangrijk voordeel. 



3-34 



namelijk op een willekeurig tijdstip in 
geleiding komen, dan kunnen er steile 
stroomflanken ontstaan, die zeer rijk zijn 
aan harmonischen en zonder ontstoorfil- 
ters lichtnet vervuiling veroorzaken. Een 
ander voordeel van netsynchronisatie is 
dat de inschakelstroom bij een gloeilamp 
in koude toestand tot een minimum 
beperkt blijft. Dat is niet alleen prettig 
voor de triac, maar komt ook, en dat is 
voor deze toepassing toch zeer belangrijk, 
de levensduur van de lamp ten goede; het 
minimale aantal branduren wordt aanzien- 
lijk vergroot (zie daartoe ook Elektuur 
sept. '84, blz. 9-57: "lampenspaarder”). 

De TDA 1024 levert slechts kortstondige 
triggerpulsen. Een kontinue gate-stroom 
zou namelijk een te grote warmte- 
ontwikkeling in het IC zelf en in de 
weerstanden R3 en R4 tot gevolg hebben; 
door deze komponenten moet immers de 
trigger-energie uit het lichtnet betrokken 
worden. Weerstand R3 bepaalt de tijds- 
duur van de trigger-pulsen en zorgt 
samen met de in het IC ondergebrachte 
nuldoorgangsdetektor voor de synchroni- 
satie hiervan met de nuldoorgangen van 
de netspanning. De waarde van weerstand 
R3 is zo gekozen dat aan het einde van de 
trigger-puls de momentele stroom door 
de belasting (lamp La) zeker groter is dan 
de houdstroom van de triac. Zou dat 
namelijk niet het geval zijn, dan spert de 
triac meteen weer na het wegvallen van 
de gate-puls. Wanneer een lamp van een 
te laag vermogen wordt gebruikt, dan zal 
deze niet aan oplichten toekomen of in 
een grensgeval knipperen. Dat laatste 
wordt veroorzaakt door de asymmetrie in 
de houdstromen, en is het geval wanneer 
de (momentele) belastingsstroom na het 
wegvallen van de gate-puls slechts groter 
is dan één van de twee houdstromen van 
de triac. Vandaar dat er in het schema 
voor de lamp (of lampen) naast een maxi- 
maal ook een minimaal vermogen van 
25 watt staat vermeld. Bij gebruik van een 
triac van het type TAG 226, waarvan zowel 
de positieve (van A2 naar Al) als de nega- 
tieve houdstroom (van Al naar A2) bij 
25 °C maximaal 10 milli-ampère bedraagt, 
zal de schakeling zelfs bij temperaturen 
om het vriespunt en een lampvermogen 
van 25 watt het nog niet laten afweten. 
Grotere lampvermogens (tot 200 watt) of 
een gevoeligere triac laten nog lagere 
temperaturen toe. Dat laatste is van belang 
bij plaatsing van de elektronica buiten, 
maar daarop komen we verderop in dit 
artikel nog terug. 

Het RC-netwerk Rl/Cl, dat over de triac is 
geschakeld, heeft de taak om eventuele 
hoogfrekwente netstoorpulsen, afkomstig 
van andere verbruikers, te beletten de 
triac ongewild in geleiding te doen 
komen. Het netwerk vormt dus (nagenoeg) 
een kortsluiting voor steile spannings- 
flanken die over de triac zouden willen 
ontstaan (het is een zogenaamd du/dt- 
netwerk). 

Rest ons alleen nog een toelichting te 
geven op het linker gedeelte van het 
schema in figuur 1, alvorens we een toe- 


lichting geven over de praktische uitvoe- 
ring van het ontwerp. 

Zoals gezegd, fungeert een lichtafhankelij- 
ke weerstand (LDR, R8) als elektronisch 
oog. Deze LDR is opgenomen in een 
zogenaamde Brug van Wheatstone, waar- 
van de ene tak door weerstand R7 en de 
LDR zelf gevormd wordt, en de andere 
door de potmeter PI. Met potmeter PI kan 
de brug zo ingesteld worden dat de lamp 
aanspringt wanneer buiten de duisternis is 
ingevallen. De spannings(on)balans in de 
brug wordt gemeten door de zich in het 
IC bevindende komparator, waarvan de 
ingangen verbonden zijn met de pennen 4 
en 5. Het netwerk C4/R6 en de parallel- 
vervangingsweerstand van R7 en R8 ver- 
tragen de werking van de brug; felle blik- 
semschichten en andere kortstondige 
lichtveranderingen hebben daardoor geen 
uitwerking meer. Kondensator C3 zorgt 
voor hoogfrekwente tegenkoppeling van 
de komparatoringangen. Kondensator C5 
vlakt de door het IC geleverde brugspan- 
ning af. 

Om te voorkomen dat de schakeling tij- 
dens de licht/donker-overgangen en lang- 
zame fluktuaties in het buitenlicht zich 
wispelturig gedraagt, is het IC van huis uit 
voorzien van een schakelhysteresis, die 
met weerstand R5 tussen twee grenzen 
extern kan worden vastgelegd. De waarde 
van R5 mag liggen tussen 0 (draadbrug) 
en °o (open), de hysteresis bedraagt dan 
respektievelijk 300 en 10 tot 30 millivolt 
(spanningsonbalans in de brug); wij heb- 
ben in ons ontwerp voor een praktisch 
gemiddelde gekozen. 


donkergevoelige 
lichtschakelaar 
elektuur maart 1985 



VOORKOMING 

MISDRIJVEN 


Een zaak van de politie èn u. 



3-35 


donkergevoelige 
lichtschakelaar 
elektuur maart 1985 


Figuur 2. De print voor de 
donkergevoelige licht- 
schakelaar past in de 
meeste installatiedozen 
voor VMVK-kabel. Specia- 
le aansluitblokjes voor 
printmontage maken de 
aansluiting ervan op de 
lichtnetdraden erg 
gemakkelijk. De triac 
hoeft niet gekoeld te wor- 
den voor lampvermogens 
tot 200 watt. Hogere wat- 
tages. ook met koeling 
van de triac. zijn af te 
raden; in de waterdichte 
kabeldoos wordt het al 
vlug te warm. 


Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1 = 68 Q 
R2 = 47 Q 
R3 = 680 k 
R4 m 390 Q 
R5 = 470 Q 
R6 = 22 k 
R7 = 47 k 

R8 = LDR, donkerweer- 
stand 50... 100 k 
PI = instelpotmeter 100 k 

Kondensatoren: 

Cl = 100 n/400 V 
C2 = 220 n/400 V 
C3 = 100 n 
C4 = 100 M /10 V- 
C5 = 470 M /25 V 

Halfgeleiders: 

IC1 = TDA 1024 
Tril ■ triac, min. 4 A/ 

400 V. max. houdstroom 
+ 10 mA, max. positieve 
triggerstroom 10 mA; bijv. 
TAG 226, TAG 227, 
gevoeligere typen: 

TAG 206, TAG 207 

Diversen: 

2- en 3-voudig 
aansluitblokjes voor 
printmontage 
EPS-print bestelnr. 85021 


Geschatte bouwkosten 
/ 35, — (inkl. print) 



De praktische kant toegelicht 

Dank zij de toepassing van de geïnte- 
greerde triggerschakeling kon de voor de 
donkergevoelige lichtschakelaar ontwor- 
pen print van beperkte afmetingen blij- 
ven; het printje (figuur 2) meet 6,5 x 5 cm 
en past in de meeste lasdozen voor 
VMVK-kabel (u kent ze wel, die grijze of 
zwarte vierkante installatiedozen met die 
wartels waarin de grijze VMVK-kabel 
geklemd wordt; zie figuur 3). Moet u nog 
een doos kopen, neem er dan gelijk drie 
wartels bij. Natuurlijk kan de print ook in 
een in uw elektrische installatie aanwezi- 
ge kabeldoos ondergebracht worden, mits 
daar natuurlijk nog plaats in is en deze 
doos deel uitmaakt van dezelfde groep 
(dezelfde netzekering) waarop ook de al 
bestaande buitenlamp(en) is aangesloten. 
We gaan er voor de verdere beschrijving 
vanuit dat u de buitenlamp nog moet 
installeren. Vanuit een gunstig gelegen 
elektrische leiding of doos legt u een 
5/8” PVC-buis naar het punt waar de 
kabeldoos met de print geplaatst wordt. In 
deze leiding neemt u nog een mechani- 
sche schakelaar (SI in figuur 1) op. De 
kabeldoos moet bij voorkeur binnenshuis 
geplaatst worden; lage winterse tempeta- 
turen maken de triac minder gevoelig en 
kwaadwilligen kunnen de zaak vernielen. 
Kan het echt niet anders, gebruik dan een 
gevoeligere triac (bijvoorbeeld TAG 206 of 
TAG 207) of gebruik een lamp van mini- 
maal 40 watt en plaats de doos buiten 
handbereik. Vanuit de kabeldoos vertrekt 
een drie-aderige VMVK-kabel naar de bui- 
tenlampen) en een 5/8” -PVC-buis (voor 
de LDR) mondt vrij buiten uit. In figuur 4 
is dat allemaal in tekening gebracht. Voor 
het aanbrengen van de PVC-buizen in de 
kabeldoos, verwijdert u de harde en de 
zachte ringen die in de wartels zitten. 

Doet u dat niet, dan ontstaan er straks pro- 
blemen met het doorvoeren van de dra- 
den. In de wartel voor de VMVK-kabel 
worden de ringen niet verwijderd, maar 


over de kabel geschoven, waardoor deze 
na het aandraaien van de wartel stevig 
vastzit. 

Zijn de leidingen gelegd, dan kan met de 
bedrading begonnen worden. In de PVC- 
buizen trekt men installatiedraden van de 
in figuur 4 aangegeven doorsneden en 
kleuren. De tussen haakjes vermelde 
kleuren hebben betrekking op een verou- 
derde norm die nog in de oudere huizen 
werd toegepast. Als u toch nog moet gaan 
installeren, trek dan meteen een aard- 
draad (geel/groen) naar de buitenlamp 
door, zodat een metalen armatuur geaard 
kan worden. De aarddraden worden in de 
kabeldoos door middel van een lasdop 
doorverbonden. 

De buis waarin de LDR wordt onderge- 
bracht, zaagt u gelijk met de buitenmuur 
af. Met wat doorzichtige siliconenkit wordt 
de LDR waterdicht in het buisuiteinde 
vastgezet. Stukjes isolatiekous over de aan- 
sluitdraden van de LDR zorgen ervoor dat 
er geen sluiting kan ontstaan. 

Als lichtbron komen alleen gloeilampen 
(25 tot 200 watt totaal vermogen) in aan- 
merking. TL-buizen en de moderne SL- 
lampen zijn hier niet geschikt; door hun 
induktieve karakter komt de triac- 
triggering in de problemen. Gebruik een 
stevig armatuur, eentje dat niet eenvoudig 
vernield kan worden en plaats dit buiten 
handbereik. 

Als laatste volgt dan de afregeling van de 
donkergevoelige lichtschakelaar. Wacht 
tot het volgens u donker genoeg is gewor- 
den en stel met een goed geïsoleerde 
schroevedraaier (spanningszoeker) potme- 
ter PI zo in dat de lamp net aanfloept, en 
klaar is Kees. Vergeet u niet de mechani- 
sche schakelaar (SI) ingeschakeld te hou- 
den, daar anders de schakeling uiteraard 
haar werk niet kan doen. Overbodig is 
deze schakelaar niet, omdat de elektroni- 
ca spanningsloos gemaakt moet kunnen 
worden. 

Is uw huis al voorzien van buitenverlich- 


3-36 


donkergevoelige 
lichtschakelaar 
elektuur maart 1985 



Figuur 3. Foto van de in 
een installatiedoos onder- 
gebrachte donkergevoeli- 
ge lichtschakelaar. Het 
eerste opgebouwde exem- 
plaar heeft inmiddels al 
een half jaar trouwe 
dienst bij zijn ontwerper 
thuis bewezen (nee. er is 
nog niet ingebroken en 
een automatische buiten- 
verlichting is erg prettig 
voor niet-kwaadwillige 
bezoekers). 


ting, dan plaatst u de elektronische licht- 
schakelaar eenvoudig tussen de 
aanwezige lichtschakelaar en de buiten- 
lamp, eenvoudiger kan het niet. 

Het zal u duidelijk zijn dat een automati- 
sche buitenverlichting natuurlijk geen 
garantie kan zijn dat u in de toekomst van 
inbraak gevrijwaard blijft. Met goedkope 
maar nuttige middelen als dievenklauwen, 


afsluitbare deur- en raamgrendels etc. 
kunt u uw huis nog extra beveiligen zon- 
der dat het gelijk handen vol geld kost. 
Informeer eens bij de politie in uw woon- 
plaats, zij kunnen u beslist nuttige infor- 
matie verstrekken. M 



bruin (groon) 
2.5 mm' 


VMVK kiW 



groen/gMl (griji) 
2,5 mm* 


85021-4 


Figuur 4. Dit installatie- 
schema maakt u duidelijk 
hoe de zaak aangesloten 
moet worden. Gebruik 
installatiedraad van de 
aangegeven kleuren en 
doorsneden. De tussen 
haakjes vermelde kleuren 
hebben betrekking op 
een verouderde 
kleurkode. 


3-37 



19 kHz precisie-kalibrator 
elektuur maart 1985 



kHz 

precisie-kalibrator 



eenvoudige 
afregelhulp voor 
meetinstrumen- 
ten 


Meetinstrumenten vormen een onontbeerlijk onderdeel van ieder 
professioneel of hobby-lab, hoewel aan de andere kant een slecht 
meetinstrument erger is dan helemaal geen meetinstrument, omdat 
dan foute meetresultaten voor "juist" worden aangezien — en dat is 
levensgevaarlijk. Bij zelfgemaakte meetapparatuur is de 
nauwkeurigheid altijd weer een moeilijk punt. Dat gold bijvoorbeeld 
ook voor de pas gepubliceerde frekwentieteller. Bij de kalibratie duikt 
namelijk onvermijdelijk het "kip-ei-probleem" op dat de teller in feite 
alleen kan worden afgeregeld met een andere frekwentieteller. Om dit 
probleem te omzeilen is deze eenvoudige, doch preciese 
kalibratieschakeling in het leven geroepen. 


Een meetinstrument dient betrouwbaar èn 
precies te zijn. Hoe goed zelfgebouwde 
meetapparaten aan die eisen voldoen, is 
meestal onbekend. Het enige dat dan uit- 
komst biedt, is een vergelijking met 
"echte” meetapparatuur. Dit is o.a. ook het 
geval bij de frekwentieteller, waarvan de 
kristaloscillator met behulp van een goede 
frekwentieteller afgeregeld moet worden. 
Gelukkig kan de hier beschreven schake- 
ling te zamen met een goedkoop FM- 
radiootje ons uit deze "kip-ei-situatie” 
redden. 

19 kHz uit de radio 

De 19 kHz-frekwentie is niet zomaar geko- 
zen voor deze schakeling. Hier wordt 


gebruik gemaakt van de 19 kHz-piloottoon 
in FM-stereosignalen. Bij een hifi- 
kwaliteitstuner wordt de piloottoon echter 
zó goed onderdrukt, dat deze onbruikbaar 
voor ons doel is. 

De luidspreker- of oortelefoonuitgang van 
een mono FM-radio wordt aangesloten op 
de ingang van de schakeling. Het band- 
doorlaatfilter R1/C1/L1/C2 aan de ingang 
verwijdert alle overbodige komponenten 
uit het signaal. Tl versterkt het overgeble- 
ven 19 kHz-signaal en geeft dit door naar 
de ingang van IC1 (pen 3). 

De 567 (IC1) is een phase locked loop 
(PLL), hier gebruikt als toondekoder. De 
funkties van de aansluitingen zijn vermeld 
in het schema in figuur 1. De PLL is op 
een bepaalde frekwentie ingesteld met de 


3-38 


1 


19 kHz precisie-kalibrator 
elektuur maan 1985 


5 V 




extern aangesloten timing-komponenten 
C7/R5/P1. Met de aangegeven waarden is 
deze frekwentie 19 kHz. Het houdgebied 
van de oscillatorfrekwentie wordt bepaald 
door C5, terwijl C4 het effekt van onge- 
wenste signalen buiten het houdgebied 
aan de uitgang (pen 8) onderdrukt. 

Als IC1 een ingangssignaal binnen het 
gekozen frekwentiegebiedje detekteert, 
zal de PLL invangen. De output wordt dan 
laag, zodat Dl (geel) oplicht. Als de PLL 
niet goed invangt zal C8 via D2 opgeladen 
blijven, zodat D3 (groen) niet kan oplich- 
ten. Zodra de PLL definitief ingevangen is 
op het 19 kHz-signaal zal T2 sperren, zodat 
D3 èn Dl beide oplichten. Aan pen 5 van 
IC1 staat dan een blokgolf met een fre- 
kwentie van precies 19 kHz. 

Bouw en afregeling 

De schakeling behoort zorgvuldig te wor- 
den opgebouwd, waarbij enkele punten 
bijzondere aandacht verdienen. De bedra- 
ding moet zo kort mogelijk gehouden 
worden. Maak de aardleiding en de voe- 
dingsleiding niet al te dun. Voorts dient 
ontkoppelkondensator C6 zo dicht moge- 
lijk over de voedingsaansluitingen van IC1 
(pen 4 en 7) te worden geplaatst. 

De afregeling is simpel: sluit de luidspre- 
ker- of oortelefoonuitgang van een mono 
FM-radio aan op de ingang van de scha- 
keling. Stem de radio af op een (liefst 
sterk) station, waarvan men weet dat er in 
stereo uitgezonden wordt. Stel dan PI zó 
in dat de groene LED nog net oplicht bij 
minimaal ingangssignaal. Draai hierna het 
volume van de radio weer op en stem op 
een ander station af. De gele LED licht op 
als de PLL invangt. De groene LED zal 
alleen oplichten als er niet al te veel ruis 


in het signaal zit. Verhoog dan het volume 
en/of stem af op een ander station totdat 
de groene LED kontinu oplicht. Als er zo 
enkele stations "getest” zijn, mag er aan- 
genomen worden dat de schakeling goed 
werkt. Het uitgangssignaal is dan precies 
19 kHz. 

Tenslotte nog een paar opmerkingen over 
het gebruik van de schakeling. Allereerst 
is het aan te raden om af te stemmen op 
een "rustig" station, bijvoorbeeld met een 
klassiek programma. De kans op ruis en 
andere interferentiestoring is daarbij een 
stuk kleiner dan bij een doorsnee- 
muziekprogramma. 

Het tweede punt betreft de precisie van 
het uitgezonden piloottoonsignaal. Vol- 
gens de EBU (European Broadcasting Uni- 
on>norm dient de piloottoon 19 kHz 
± 2 Hz te zijn; de toegestane tolerantie 
bedraagt dus zo’n 0,01%. Dat deze waarde 
ruimschoots wordt gehaald, bewezen de 
tests in ons lab, waar de nauwkeurigheid 
binnen 0,001% bleek te liggen. 

Nog een praktische tip voor het afregelen 
van de yP-frekwentieteller: Laat de teller 
even opwarmen en meet daarna het 
19 kHz-signaal met de A-input. Regel nu 
de kristaloscillator af totdat het display 
"19.0000 KHZ" laat zien. 

Vanzelfsprekend hoeft het gebruik van de 
schakeling niet beperkt te blijven tot het 
kalibreren van de ^P-frekwentieteller. In 
principe kan ze overal dienst doen waar 
de stabiele frekwentie nodig is. H 


Figuur 1. Een goedkoop 
FM-radiootje kompleteert 
het schema tot een effek- 
tieve 19 kHz-kaiibrator. 

Het is r.ïogelijk om de 
voeding voor de kalibrator 
(9 V) te betrekken uit de 
bestaande voeding van de 
radio. De schakeling trekt 
ongeveer 40 mA (beide 
LED's aan). Is dit niet 
mogelijk. dan kan de 
schakeling gevoed wor- 
den met batterijen of met 
een aparte voeding. 


3-39 





een "plus"punt 
voor de ZX-Spectrum 
elektuur maart 1985 


Sinclair heeft, en daarmee verkondigen we echt niets nieuws, een 
opvolger voor de SPECTRUM op de markt gebracht: de 
"SPECTRUM +". Nou ja, opvolger. . . In feite is de " + " niets anders 
dan een doodgewone Spectrum, maar dan met een toetsenbord dat 
vrijwel geen wensen meer openlaat. 

Bezitters van de oude versie hoeven zich nu echter niet groen en geel 
te ergeren, want we hebben aan hen gedacht! De hier voorgestelde 
schakeling is namelijk kwa opzet vrijwel hetzelfde keyboard als dat 
van de "plus" maar dan als zelfbouwprojekt! Bovendien bestaat er 
voor de meer ervaren hobbyist de mogelijkheid om het aantal 
funktietoetsen helemaal naar wens uit te breiden. 


► r « f. »ff?iK*irrT*en -» ~- 

— * 5 9 ' ■? ^ ^ T* ~ " 


een 

"plus” 
punt 

voor de 

ZX-Spectrum 





& 


zelfbouw- 
key board voor 
meer 

programmeer- 

gemak 


Wat is nieuw? 

Het bijzondere aan het nieuwe keyboard 
van de "plus” zijn niet alleen de beter te 
bedienen toetsen, maar ook het grote 
aantal extra kommando-mogelijkheden. 
Daardoor wordt het programmeren en 
speciaal het editten van programma’s al 
een heel stuk eenvoudiger dan bij de 
Spectrum. Dit nieuwe keyboard werd ook 
hoog tijd, want u zult met ons eens zijn 
dat het "rubber” -keyboard van de oude 
Spectrum niet bepaald je van het is. Of- 
schoon het inwendige van de " + ” precies 
hetzelfde is gebleven, doet de nieuwe 
Spectrum kwa uiterlijk meer aan de QL 
denken; een mooi zwart kastje met een 
solide ogend toetsenbord, dat een verge- 
lijking met produkten in dezelfde prijs- 
klasse niet meer uit de weg hoeft te gaan. 

De " + " van boven gezien 

Figuur 1 toont (schematisch) het toetsen- 
bordje van de nieuwe Spectrum. Zoals u 
kunt zien hebben alle toetsen hun oude 
plaats behouden. 

Daarnaast zijn er enkele toetsen bijgeko- 
men, waarvoor vroeger twee tegelijk 
moesten worden ingedrukt: of CAPS- 
SHIFT en een toets, of SYMBOL-SHIFT en 
een toets. Bij het nieuwe keyboard is dus 
slechts een druk op één van de extra toet- 
sen al voldoende om het gewenste bevel 
te geven! 

Nieuw 

Bovenste rij: TRUE VIDEO, INVERT 
VIDEO, BREAK 

Tweede rij: DELETE, GRAPHIC 
Derde rij: EXTENDED MODE, EDIT 


Vierde rij: PUNT 

Vijfde rij: SEMICOLON (;), AANHA- 
LINGSTEKENS O, VIER CURSORTOET- 
SEN, KOMMA (,) 

Verdere bijzonderheden: 

CAPS-SHIFT en SIMBOL-SHIFT zijn dubbel 
uitgevoerd. De SPACE-toets komt nu — 
vanwege zijn bredere uitvoering en posi- 
tie — wat beter met de gebruikelijke stan- 
daard overeen. 

Hoe werkt het? 

Hoe ze het probleem met de extra toetsen 
bij Sinclair hadden opgelost, was voor ons 
niet meer interessant aangezien wij voor 
de introduktie van de "plus” al een kant- 
en-klare hardware-oplossing hadden uitge- 
werkt. Laten we die maar eens bekijken. 
Het in figuur 2 weergegeven beeld zien 
we wanneer het met de opschriften 
bedrukte blikken dekseltje verwijderen: 
een rubberen matje dat — bij nader inzien 
— een 8-maal-5-scanner blijkt te zijn. Het 
schema van deze matrix zien we rechtsbo- 
ven in figuur 3. Elk van de daar geteken- 
de toetsen komt overeen met een schakel- 
kontakt (het nummeren gebeurde overi- 
gens helemaal willekeurig en heeft dus 
geen speciale betekenis). Dezelfde matrix 
is ook in ons zelfbouw-keyboard aanwezig, 
maar dan natuurlijk met het verschil dat 
we in plaats van de oorspronkelijke folie- 
kontakten, echte toetsen hebben gebruikt. 
De tweede CAPS- en SYMBOL-SHIFT-toets 
hebben we gewoon parallel aan de eerste 
geschakeld. Het geheel komt er dan uit te 
zien zoals in figuur 4 is getekend (omwille 
van de duidelijkheid hebben we de oor- 


3-40 


1 


een "plus"-punt 
voor de ZX-Spectrum 
elektuur maart 1985 



CAPS 

SHIFT 


ENTER 


spronkelijke toetsen van de Spectrum met 
de letter A aangegeven). We gaan nog 
even terug naar figuur 3. Heel belangrijk 
om te weten is dat de toets-aansluitingen 
probleemloos met CMOS-schakelaars kun- 
nen worden gestuurd. En dat is dan ook 
meteen de hele truuk bij de zaak: de 
nieuwe toetsfunktie-schakelaars sturen in 
de oude matrix elk meerdere CMOS-scha- 
kelaars tegelijk. 

Hoe dat precies in zijn werk gaat, zien we 
wanneer we het met "keys B” aangegeven 
gedeelte in figuur 3 voor ons nemen. Alle 
funkties die door de schakelaars S41...S51 
gestuurd worden, hebben een ding 
gemeen: om ze op te roepen moet gelijk- 
tijdig met de desbetreffende toets de 
CAPS-SHIFT-toets ingedrukt worden. Elk 
toetskontakt S is dan ook verbonden met 
zowel een CMOS-schakelaar (ES) die op 
de matrix parallel aan het CAPS-SHIFT- 


kontakt ligt, als met de schakelaar die 
parallel ligt aan de overeenkomstige toets 
met de desbetreffende funktie (operation). 
Een voorbeeld: S41 is de EDIT-toets. Om 
het EDIT-bevel te geven, moet gelijktijdig 
de ’T* en de CAPS-SHIFT-toets worden 
bediend. Dat is dan ook de reden waarom 
de tweede aansluiting van S41 met die 
schakelaar is verbonden die de bus-lijnen 
Al en BI met elkaar verbindt. Verder is 
het zo dat alle schakelaars — de schake- 
laar die voor het CAPS-SHIFT-kontakt zorgt 
uitgezonderd — via vertragingslijnen wor- 
den aangestuurd. Dit was helaas onvermij- 
delijk, aangezien het absoluut noodzake- 
lijk is dat het CAPS-SHIFT-kontakt altijd als 
eerste gesloten wordt. De dioden D1...D5 
tenslotte, dienen ter ontkoppeling en 
mogen dus — om een ”bus-ongeluk” te 
vermijden — niet vergeten worden. 

Goed, laten we eens de schakelaars S52 . . 


Figuur 1. Schematische 
voorstelling van het nieu- 
we Spectrum-keyboard. 
Zoals u kunt zien hebben 
alle toetsen hun oor- 
spronkelijke plaats behou- 
den. Met de erbij geko- 
men toetsen kan men 
bevelen oproepen, waar- 
voor vroeger twee toets- 
jes tegelijk moesten 
worden ingedrukt. Ande- 
re opvallende details zijn 
de bredere ENTER-toets, 
de dubbel uitgevoerde 
CAPS- en SYMBOL-SHIFT 
en de ergonomisch 
gezien beter geplaatste 
SPACE-toets. 


Figuur 2. Verwijdert men 
het blikken dekseltje van 
de Spectrum, dan krijgt 
men dit beeld te zien: een 
8-maal-5-scannermatrix. 

De aansluitingen Al.. .5 en 
BI. ..8 zijn identiek aan de 
aansluitingen in het sche- 
ma. Het aansluiten van 
het nieuwe keyboard is 
dan ook bijzonder een- 
voudig: gewoon aanslui- 
ten zoals het oorspronke- 
lijke toetsenbord moet 
worden aangeslotenl Het 
beste kan men dat met 
bandkabel doen, die op 
de overtollig geworden 
folie-stekers op de onder- 
zijde van de computer- 
print moet worden vast- 
gesoldeerd. 


3-41 







































een "plus"punt 
voor de ZX- Spectrum 
elektuur maart 1985 


«mcinum / „ 




F 

o>fo 

% 

4" 

A 

— M 

*4“ 

0 

4" 

2 

4 

w 

4” 

s 

14- 

4’ 

4^ 

4° 



4” Up 


SYMBOL 
' SMIFT 


F to' tor to 


■F F 


■r tor rf 


Key» A 


4" rr rr w 


■■ 

IS 



HC 

-1 




HF 


SPICTHUM 




> 0 


••Ut VlOtO 


P>J uw 


IKV VDIO 


Cl CJ< 

«1 «I» -lik 


ESI ...ES4« IC1 -4066 
ES5 . . . ESS • IC2 • 4066 
ES9...ES12- IC3- 4066 
ES13. . . ES16- IC4 ■ 4066 
ESI 7 » ’.ICS ■ 4066 

01 ...D37-1N4148 
NI. N2 • ’4IC6 ■ 4001 


?» nu 


Figuur 3. Het schema van 
het keyboard ziet er 
gekompliceerder uit dan 
het is: De CMOS-schake- 
laars met de bijbehorende 
rand-elektronica kunnen 
komfortabel op een enke- 
le euro-kaart worden 
gehuisvest. Schakelaar 
S57 dient als RESET-toets 
bij het "vastlopen” van 
een programma. 


» a 

. . S55 bekijken. De aanpak bij deze toet- 
sen is precies hetzelfde als bij de toetsen 
S41...S51, maar dan natuurlijk met het ver- 
schil dat nu het SYMBOL-SHIFT-kontakt 
geaktiveerd wordt (”keys C”): ES13 zorgt 
hierbij voor de verbinding van de tweede 
lijn van bus A naar de achtste lijn van bus 
B. Deze twee lijnen zijn namelijk, zoals u 


in de matrix kunt zien, met de SYMBOL- 
SHIFT-toets verbonden. Aan de hand van 
figuur 1 en de in figuur 3 getekende 
matrix is het dus een fluitje van een cent 
om met wat extra toetsen en schakelaars, 
alle mogelijke bevelen met een druk op 
de knop op te roepen. Bij ons keyboard 
zijn we echter niet verder gegaan dan bij 













de” + ”, hoewel het ons eerlijk gezegd veel 
beter leek dat in plaats van de relatief zel- 
den benodigde "video” -toetsen, nog twee 
funkties zoals dubbele punt en schuine 
streep onder een toets zouden zijn onder- 
gebracht. Maar goed, wie zijn wij... 

De "extended- mode" -toets 

Zoals de Spectrum-zonder-plus-bezitters 
aan den lijve hebben kunnen ondervin- 
den, vereist het werken in deze mode 
nogal wat vinger-oefening. Wilde men bij- 
voorbeeld de boven de toetsen in groene 
kleur weergegeven bevelen oproepen, 
dan moest men eerst de CAPS- en 
SYMBOL-shift-toetsen indrukken (uiteraard 
gelijktijdig), weer loslaten, waarna pas de 
gewenste beveltoets kon worden inge- 
drukt. 

Bij de rode bevelen onder de toetsen 
ging het er zo mogelijk nog erger aan toe: 
bij het indrukken van de gewenste bevel- 
toets, moest men tevens de SYMBOL- 
SHIFT-toets ingedrukt houden. Lenige vin- 
gers kreeg je er in ieder geval wel van... 
Dit kootjeskrakend probleem wordt echter 
helemaal door schakelaar S56 opgelost: 
deze is namelijk zowel met ESI als met 
ES13 verbonden (CAPS- en SYMBOL- 
SHIFT). Het oproepen van de rode en 
groene bevelen gebeurt nu als volgt: 

Houdt men S56 tijdens het indrukken van 
een beveltoets vast, dan wordt na een 
korte tijd het CAPS-SHIFT-toetsje door de 
monoflop (NI, N2) uitgeschakeld en er 
verschijnt het rode bevel. Wordt de scha- 
kelaar daarentegen alleen maar aangetikt, 
dan verschijnt er na het indrukken van 
een beveltoets het groene bevel. Zo sim- 
pel is dat! 

Het voedingsgedeelte 

Het keyboard kan heel komfortabel uit het 
voedingsgedeelte van de Spectrum zelf 
worden gevoed, zodat een aparte voe- 
dingsbron niet nodig is. Wel is het raad- 
zaam om een 8 volts-spanningsregelaar 
voor de CMOS-IC’s te gebruiken, aange- 
zien een spanning van 5 V wel erg dicht 
in de buurt van de onderste tolerantie- 
grens ligt. Voor de zekerheid kan men 
dan ook nog rechtstreeks op alle IC’s een 
kondensator van ongeveer 220 nF over de 
voedingsaansluiting-en solderen. De scha- 
keling werkt bij ons in het lab al geruime 
tijd naar volle tevredenheid, zodat er ver- 
der eigenlijk niets meer te melden is waar 
men speciaal op zou moeten letten. 

Mechanische opbouw 

De ervaren zelfbouwer kan hier zijn hart 
ophalen, want we hebben geen print voor 
het keyboard ontworpen. Dus: handen uit 
de mouwen! Als toetsen zijn die van het 
merk Futaba zeer geschikt. Deze zijn 
weliswaar niet goedkoop, maar toepassing 
ervan is op den duur wel lonend. 
Aangezien het nagenoeg onmogelijk is 
om in de handel toetsen met de originele 
Sinclair-opdruk te vinden, is het raadzaam 
om tijdens het werken met de Spectrum 



figuur 1 erbij te nemen. De toetsen van 
opschriften voorzien lijkt ons minder zin- 
vol, omdat zelfs de beste beschermlak 
maar korte tijd opgewassen is tegen de 
chemisch agressieve uitscheidingen van 
de vingertoppen. Een mogelijkheid is 
natuurlijk om van toetsen gebruik te 
maken die van een doorzichtig dekseltje 
zijn voorzien, waaronder dan een klein 
stukje papier met daarop het overeen- 
komstige symbooltje kan worden 
geklemd. Zoals we aan het begin van dit 
stukje al zeiden, is er geen print voor het 
toetsenbord verkrijgbaar. Men kan nu dan 
ook twee dingen doen: of zelf een print 
ontwerpen en etsen, of van gaatjesprint 
gebruik maken. De eerste aanpak is 
natuurlijk de beste, maar aangezien niet 
iedereen daartoe in staat is, zullen velen 
het toch met gaatjesprint moeten doen. 

Op zich is dat natuurlijk niet zo’n pro- 
bleem, maar zorg er wel voor dat de print 
niet kan doorbuigen tijdens het aanslaan 
van een toets. Een stabiele mechanische 
konstruktie is hierbij dus een must. 

Tot slot nog een tip voor de "zelfprogram- 
meerder”. Bij veel spelletjes kan men met 
behulp van de cursor-toetsen ingrijpen in 
het spelverloop. Bij het oude toetsenbord 
kon men daartoe volstaan met het ingeven 
van een van de getallen boven de cursor- 
pijlen (S...8) in kombinatie met de 
INKEY$-funktie. Voorbeeld: 

IF INKEY$ = ”8” THEN... 

Bij het nieuwe keyboard zijn de cursor- 
toetsen echter separaat aangebracht — en 
bezitten geen symbool-, maar een funktie- 
karakter — zodat met de kode van de cur- 
sorfunktie moet worden gewerkt, wanneer 
men de computer met de cursortoetsen 
wil sturen (zie hiertoe ook het manual). 

Het overeenkomstige bevel zou er dan 
ongeveer zo uit komen te zien: 

IF CODE INKEY$ = 10 THEN... H 


Figuur 4. Puur elektro- 
nisch gezien, kan men 
het toetsenbord in vier 
gedeelten opsplitsen: 

De met de letter A geken- 
merkte toetsen zijn in 
principe ongewijzigd 
gebleven; alleen de folie- 
kontakten zijn door echte 
toetsen vervangen. De 
toetsen B: om de bevelen 
onder deze toetsen op te 
roepen, moest men bij 
het oude keyboard gelijk- 
tijdig de CAPS-SHIFT- 
toets indrukken. 

C: Idem als bij de toetsen 
B. maar dan met het ver- 
schil dat bij deze de 
SYMBOL-SHIFT-toets 
moest worden bediend. 


3-43 


Schrijvers van Science fiction-verhalen worden alleen beperkt door 
hun fantasie. Filmproducenten daarentegen moeten rekening houden 
met de realiteit en zijn gebonden aan de rekwisieten die ze ter 
beschikking hebben. Met behulp van allerlei effekten slagen ze er 
vaak toch in om in hun films een vrij overtuigende "science-fiction- 
achtige" sfeer te scheppen. Ook in "gewone" films of tv-series wordt 
regelmatig gebruik gemaakt van speciale effekten. In een van de 
meest populaire series van dit moment wordt de hoofdrol vertolkt 
door een computer die denkt dat ie een auto is. 


een zéér 

populair 

lichteffekt 


U kent deze tv-serie vast wel. Vraag 
anders uw zoon of dochtertje er maar 
eens naar. We bedoelen de "Knightrider”. 
Daarin draait alles om een futuristische, 
geheel gecomputeriseerde auto. In de 
motorkap van die auto, die K.I.T.T. wordt 
genoemd, is een rij lampen ingebouwd 
die een "scanner” moeten voorstellen. 
Natuurlijk is dat flauwekul, maar het effekt 
is er niet minder aardig om. 

Veel speciale effekten blijken echt niet zo 
ingewikkeld als men de truc eenmaal 
doorheeft. De K.I.T.T.-scanner bestaat bij- 
voorbeeld alleen uit een rij lampen die na 
elkaar oplichten. Zoals de foto al laat zien, 
is daar weinig moeilijks bij. Ook in elek- 
tronisch opzicht is het allemaal een fluitje 
van een cent, zoals we zullen zien. 


De schakeling 

De werking van de schakeling is gemak- 
kelijk te begrijpen. Als de voeding is 
ingeschakeld, wordt pen 1 (enable-preset) 
van teller IC3 door de puls van de reset- 
trigger-schakeling (C4, R19) voor korte tijd 
hoog. De data op de ingangen II. . .14, 
wordt geladen in de teller en aangezien 
deze vier ingangen aan massa liggen, 
wordt IC3 op ”0” gereset. Met uitzon- 
dering van flipflop N2/N3 is de begin- 
toestand van de schakeling dus steeds 
dezelfde. 


Zolang de voeding is ingeschakeld, levert 
oscillator N4 het kloksignaal voor IC3. De 
frekwentie kan met behulp van PI worden 
ingesteld. Iedere puls klokt het totaal in 
IC3 en dit totaal vormt het uitgangssignaal 
van Oa- ÖB en Qc- Deze uitgangen zijn 
elk verbonden met een ingang van IC2. 
De binaire informatie wordt in IC2 gede- 
kodeerd, zodat steeds één van de uitgan- 
gen van dit IC hoog is. IC3 begint telkens 
vanaf 0 te tellen. Dit betekent dat pen 3 
CO”) de eerste uitgang van IC2 is die 
hoog zal worden. Elke volgende klokpuls 
van N4 zorgt ervoor dat de volgende uit- 
gang van IC2 hoog wordt en dat de vori- 
ge uitgang natuurlijk weer laag wordt. 

Als uitgang ”7” van IC2 hoog wordt, 
wordt de puls via NI toegevoerd aan flip- 
flop N2/N3, waardoor deze wordt geakti- 
veerd. Het gevolg is dat pen 10 van IC3 
laag wordt, zodat IC3 begint af te tellen. 
Als de teller bij "0” is aangeland, zal flip- 
flop N2/N3 door uitgang CÖ opnieuw 
geaktiveerd worden. IC3 begint dan weer 
op te tellen. 

De uitgangen van IC2 (”0”. . ”7”) zijn ver- 
bonden met acht identieke schakelingen. 
Als een uitgang hoog wordt, zorgt de 
daarop aangesloten schakeltransistor 
(T9 . . .T16) ervoor dat de driver-transistor 
(Tl . . .T8) gaat geleiden en dat dus één van 
de lampen oplicht. Het gevolg is dat de 
lampen Lal . . . La8 na elkaar oplichten en 
wel eerst van links (Lal) naar rechts (La8), 


3-44 


Tl ... T8 = BD 139 
T9 ... T16 = BC 547B 


NI ... N4 = IC1 =4093 
Lal . . . La8 = 12 V. < 10 W 



lOOn 


0 ic4 Mt 

78L05 r 


R2 ° ! 


'OOp 

25V 


IC1 

TlOOn© 


1N4148 


1 

1 


E 

L 



J2 J3 

- it 

c 

z 




U/D 

a 

E 


IC3 

4029 


CLK 

L 

Qa 

Ob 

°c 

Cou. 


t 

"T“ 




<L 


A. 



A 

B 

c 

0 



IC2 


n 



4028 


u 

b ~ t4 

• • • 

• • • 

p & 

• % 

t * 

IO «0 

• • 

• % 

m 

• 

ÜP* 

2 ' 

15 1 

TT 

n 




L 



2p^W 


4 mA 


21 mA 




R,2 s R13 U\ R,4 s 


F1 

+ a i a 


12 V 


T ,f „f T 4 4 Tsf Tl 


R2 s 


R3 § 


R4 § 


R5 S 


A6 C 

m 


85025 


K.I.T.T.-scanner 
elekluur maart 1985 



Figuur 1. Het principe- 
schema en de foto aan 
het begin van dit artikel 
illustreren de eenvoud van 
deze schakeling. De elek- 
tronica zelf trekt slechts 
weinig stroom; het 
meeste wordt gekonsu- 
meerd door de lampen. 

Er mogen geen "zwaarde- 
re" lampen worden 
gebruikt dan de opgege- 
ven typen, want anders 
worden de transistoren 
overbelast. 



'A 











K.IT.T.-scanner 
elektuur maart 1985 



Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1...R8. R17 = 470 Q 

R9...R16 = 15 k 

R18 = 47 k 

R19 = 100 k 

R20 = 100 Q 

PI = 250 k potmeter 

Kondensatoren: 

Cl = 100 p/25 V 
C2.C4 = 100 n 
C3 = 2p2/16 V 

Halfgeleiders 
Dl = 1N4148 
T1...T8 = BD 139 
T9...T16 = BC 547B 
IC1 = 4093 
IC2 = 4028 
IC3 = 4029 
IC4 = 78L05 

diversen: 

F1 = smeltveiligheid, 1 A 
traag, met houder 
La1...La8 = gloeilamp, 
12 V/10 Wmax. 

SI = enkelpolige aan/uit- 
schakelaar 


Geschatte bouwkosten: 

f 60, — (inkl. print) 


Figuur 2. Op deze print 
(EPS No. 85025) is de 
scanner in een wip opge- 
bouwd. Let op: vergeet de 
draadbrug tussen IC1 en 


IC2 niet! 



daarna van rechts naar links, dan weer van 
links naar rechts, enz. De snelheid waar- 
mee dit gebeurt, wordt bepaald door de 
stand van PI. 

De schakeling heeft een voedingsspan- 
ning nodig van 12 V (auto-akku!). Het 
stroomverbruik bedraagt ongeveer 25 mA. 
IC4 levert de 5 V gelijkspanning voor 
IC1. . .IC3. Tussen haakjes, de schakel- 
transistoren (T9 . . .T16) hebben slechts één 
gezamenlijke kollektorweerstand nodig, 
omdat op een bepaald tijdstip steeds 
slechts één van deze transistoren geleidt. 


Montage en afregeling 

De montage van de K.I.T.T.-scanner- 
schakeling is heel gemakkelijk. Alleen de 
komponenten even op de print (figuur 2) 
solderen en klaar is Kees. Ook het mecha- 
nische gedeelte is heel eenvoudig. De 
foto toont hoe ons prototype is opge- 
bouwd. Elke lamp heeft zijn eigen vakje 


in de reflektor. De reflektor bestaat uit 
een aantal blikplaatjes die aan elkaar 
gesoldeerd zijn. De wand tussen twee 
lampen is niet vertikaal; hij bestaat uit 
twee stukjes blik die met de bovenste ran- 
den aan elkaar gesoldeerd zijn, en die 
langzaam naar de twee lampen toelopen 
(een omgekeerde v-vorm dus). De onder- 
ste randen zijn aan de reflektor vastgesol- 
deerd. De bovenkanten van de wanden 
moeten niet aan de top van de reflektor 
vastgesoldeerd worden zoals wij overi- 
gens in ons prototype wel hebben 
gedaan. Men verkrijgt namelijk een vloei- 
end effekt als de hoogte van de wanden 
slechts het % tot 3 A deel is van de hoogte 
van de reflektor. Aan de voorkant hebben 
we een plexiglasplaat aangebracht waarop 
we rode tape hebben geplakt. 

Potmeter PI is het enige variabele onder- 
deel in de scannerschakeling. De afrege- 
ling met PI houdt in dat deze wordt 
verdraaid tot de lampen met de gewenste 
snelheid oplichten. M 


3-46 








elektuur maart 1985 



3-47 




printen zelf maken 

■ U hebt hiervoor nodig: een spuit- 
bus transparant-spray, een layout- 

pagina, een UV-lamp, natronloog en 
positief fotogevoelig printmateriaal 
(evt. zelf maken met positieve foto- 
kopieerlak en printmateriaal). 

■ De fotogevoelige koperzijde van 
het printmateriaal wordt met de 

transparant-spray goed nat gespoten. 

■ De uit de layout-pagina geknipte 
koper-layout (in spiegelbeeld) legt 


u met de gedrukte zijde op het natte 
printmateriaal. Druk het papier licht 
aan en verwijder eventuele opgeslo- 
ten luchtbelletjes door voorzichtig 
met een prop papier over de layout 
te strijken. 

■ Het geheel kan nu met een UV- 
lamp belicht worden. De be- 
lichtingstijd is afhankelijk van de 
gebruikte UV-lamp, de afstand hier- 
van tot het printmateriaal en het 
fotogevoelige materiaal. 

■ Na het belichten verwijdert u het 
layoutvel (nog meerdere malen 


bruikbaar) en spoelt u het printmate- 
riaal onder stromend water schoon. 

■ Na het ontwikkelen van de foto- 
gevoelige laag in natronlaag (on- 
geveer 9 gram in 1 liter water op- 
lossen) kan de print in ijzer-3-chloride 
(500 gram FeCb in 1 liter water) 
geëtst worden. Spoel daarna de print 
grondig schoon (en ook uw handen! ), 
verwijder met wat staalwol het foto- 
gevoelige laagje van de kopersporen 
en boor de gaatjes. 


universele up/down-counter 



AXL-versterker 



3-48 



elektuur maart 1985 





Op elk apparaat zit(ten) tegenwoordig wel een (of meerdere) 
konnektor(s) voor de koppeling met andere apparatuur. Vooral in deze 
computer-tijd is dat vaak een ramp. Er zijn zoveel verschillende typen 
konnektors in omloop, dat het geen zin heeft om die allemaal "in 
voorraad" te houden. Wat te doen als men nu een bepaald type 
konnektor nodig heeft? Zelf maken is vaak de snelste en goedkoopste 
oplossing. . .niet alleen voor computerapparatuur, maar voor alle 
andere elektronische spullen waar een konnektor op zit. 

doe-het-zelf-konnektbr 


doe-het-zelf-konnektor 
elektuur maart 1985 


Alles is tegenwoordig gestandaardiseerd, 
ook de konnektors. Of het nu een DIN- of 
een SCART-aansluiting is, ieder weet pre- 
cies de aansluitgegevens en kent de sig- 
nalen die op de verschillende 
konnektor-aansluitingen moeten staan. 
Bovendien kun je op die manier alles zon- 
der problemen aan elkaar koppelen. Maar 
toch . . . het komt maar al te vaak voor dat 
je een apparaat tegenkomt waarop weer 
een onbekend type konnektor zit. Nou ja, 
onbekend. . .in elk geval een type dat de 
onderdelenhandelaar niet op zijn plank 
heeft liggen. En daar zit je dan. Toch is 
het best mogelijk om zelf in zo'n geval 
een konnektor in elkaar te knutselen. 
Voorwaarde is hierbij wel dat de "onbe- 
kende” konnektor op het apparaat van het 
vrouwelijke type moet zijn; er moeten dus 
busjes in zitten. Dan kunnen we zelf een 
mannelijke konnektor maken, dus zo een- 
tje met stekertjes. En zo gaat die zelfbouw 
in zijn werk: 

1. Zorg dat u soldeerpennen met verschil- 
lende diameters in huis hebt. Probeer 
welke maat soldeerpen klemmend past in 
de gaten van de "female” konnektor. 

2. Zaag een stukje plexiglas van 3 mm 
dikte in de vorm van de nog te bouwen 
konnektor. Liefst ietsje groter, zodat het 
wat steviger is. 

3. Boor vervolgens gaatjes in het plexiglas 
op de plaatsen waar de konnektorpennen 
moeten komen, met een boortje dat een 
diameter heeft die iets kleiner is dan die 



van de gebruikte soldeerpennen. 

4. Klem het plexiglas-plaatje in een bank- 
schroefje, maar draai het niet tè vast. 

5. Verwarm telkens een soldeerpen met 
de soldeerbout en druk ze dan in een van 
de gaatjes in het plexiglas, tot aan het 
randje van de soldeerpen. 

6. Aan de achterzijde kunnen daarna de 
aansluitdraden aan de soldeerpennen 
worden gesoldeerd. 

Deze techniek kan alleen maar worden 
gebruikt voor het maken van "mannelijke" 
konnektors. Het resultaat van dit werk is te 
zien op foto 1. Bij een konnektor met een 
standaard pen-afstand is de werkprocedu- 
re nog eenvoudiger: 

Neem een stukje experimenteerprint met 
een gat-afstand van 2,54 mm (0,1 inch) en 
soldeer daarop de pennen op de juiste 
plaatsen. Klaar. 

Hierbij moet wel meteen een waarschu- 
wing worden geplaatst. Er bestaan name- 
lijk Europese konnektors (onder andere 
31-polige) met een steek van 2,5 mm in 
plaats van 2,54 mm. Dan gaat die methode 
dus niet! 

Foto 2 toont enkele "female” konnektors 
waarbij men zelf een bijbehorende "male" 
konnektor kan fabriceren. 


Oud weer nieuw gemaakt 

Tegenwoordig ziet men steeds meer een 
type konnektor waarbij de aansluitdraden 
maar hoeven te worden ingeklemd in een 
soort vorkje. Solderen is daarbij niet meer 
nodig. Vooral in computers worden deze 
konnektoren al veel toegepast (ook op de 
6502-CPU-kaart uit Elektuur november 
1983). Het komt echter vaak voor dat men 
in de winkel niet de juiste lengte konnek- 
tor kan krijgen, terwijl het ook nogal eens 
voorkomt dat zo’n konnektor bij het in 
elkaar persen gedeeltelijk sneuvelt. In 
beide gevallen kan men zo’n konnektor 
nog gebruiken door er gewoon draden 
aan te solderen. Bij dicht op elkaar staan- 
de rijen aansluitpennen wordt een dun 
stukje pertinax of epoxyglas tussen de 
rijen gezet, zodat de aansluitpunten elkaar 
niet kunnen raken. Wat tweekomponen- 
tenlijm houdt de draden en het plaatje 
stevig op hun plaats. Een te lange konnek- 
tor kan men tenslotte nog passend maken 
door er een stuk af te zagen en hem daar- 
na netjes glad te vijlen. Foto 3 laat enkele 
van deze "gerepareerde" en op lengte 
aangepaste konnektors zien. M 


een konnektor 
op maat voor 
elke toepassing 




3-51 


pH-meter 

elektuur maart 1985 


— 

De bepaling van de pH-waarde van een oplossing is een van de 
belangrijkste metingen uit het bereik van de chemie. Daarbij denk je 
nu niet meteen aan elektronica. Toch maakt de chemie bij pH- 
metingen al jarenlang een dankbaar gebruik van de elektronica, om 
met behulp van een speciale meet-elektrode de zuurgraad op een 
meter of een display zichtbaar te maken. Daar dergelijke elektroden 
tegenwoordig ook betaalbaar zijn voor de hobbyist, hebben we een 
pH-meter ontworpen die ieder gewoon in huis kan gebruiken. Vooral 
akwarium-bezitters zullen deze schakeling zeer op prijs stellen. 



zuurgraadmeting 
per LCD 


Van een elektronicus of elektronica- 
hobbyist wordt niet verwacht dat hij het 
nodige weet van scheikunde. Dat doen 
wij dus ook niet. We beginnen dit artikel 
gewoon met een verklaring van het 
begrip " pH-waarde”. 

Elke chemische oplossing heeft een zeke- 
re zuurgraad, die wordt bepaald door de 
koncentratie van de waterstof-ionen in de 
oplossing. Hoe meer waterstof-ionen er in 
een oplossing zitten, hoe zuurder deze is. 
Bij heel weinig ionen schiet de balans 
door naar de andere kant en krijgen we 
een basische oplossing. Aangezien de 
waterstof-ionen-koncentraties over het hele 
zuur- en basisch-bereik ver uit elkaar lig- 
gen, heeft men gepoogd om een 
omschrijving te vinden waarbij een getal 
met een handelbare grootte ontstaat. Dat 
lukt uitstekend met een logaritme. De 
definitie van de pH-waarde is dan ook: 
pH = - log (H + ) 

waarbij H * het aantal waterstof-ionen in 
mol/1 is. 

In tabel 1 zien we de pH-schaal met het 
aantal waterstof-ionen per liter en de rela- 
tieve sterkte Daarbij valt op dat een pH 
van 0 overeen komt met 1 g/1 waterstof- 
ionen en een pH van 14 met een koncen- 
tratie van 10' 14 ionen. Elke pH-stap bete- 
kent een verandering van de waarde met 


Tabel 1. 


pH 

waterstof-ionen 

relatieve 

voorbeeld 


in g/l 

sterkte 


0 

? 

5 1.0 

3 

10 000 000 

5%-zoutzuur, 

akkuzuür 

1 

0.1 

1 000 000 

maagsap 

2 

0,01 

100 000 

citroensap, azijn 

3 

0,001 

10 000 

vruchtensap, wijn 

4 

0,0001 

1 000 

bier 

5 

0,000 01 

100 

zwarte koffie 

6 

f 

n 

0,000 001 

i 

) 

10 

mineraalwater, 

regenwater 

7 t 

: 0.000 000 1 

0 

zuiver water. 

1 

C 

i 


verse melk 

8 

0,000 000 01 

10 

natron-oplossing 

9 

0,000 000 001 

100 

borax-oplossing 

10 

0.000 000 000 1 

1 000 

zeepsop 

11 

0,000 000 000 01 

10 000 

foto-ontwikkelaar 

12 -g 0,000 000 000 001 

100 000 

salmiak-oplossing 

13 •§ 0,000 000 000 000 1 

1 000 000 

kalkwater 

14 £ 0,000 000 000 000 01 

10 000 000 

10%-natronloog 


een faktor 10. Het loopt zo van hoog naar 
laag. Om toch positieve getallen te krijgen 
(want alle waarden liggen onder 1) is het 
minteken in de formule geplaatst. 

Een neutrale waarde komt niet overeen 
met een koncentratie van nul ionen, maar 
met een gemiddelde waarde die precies 
tussen zuur en basisch ligt; dat is de pH- 
waarde 7. Verder moet men er ook nog 
rekening mee houden dat de ionenkon- 
centratie wordt beïnvloed door de tempe- 
ratuur. Het is echter niet altijd zo, dat de 
pH-waarde toeneemt bij stijgende tempe- 
ratuur. Het kan ook omgekeerd zijn, dat 
ligt helemaal aan de samenstelling van de 
oplossing. Gewoonlijk wordt bij pH- 
metingen uitgegaan van een temperatuur 
van 25 °C. 

Er bestaan twee methoden om te bepalen 
hoeveel H* -ionen zich in een oplossing 
bevinden: kolorimetrisch en elektrome- 
trisch. Bij de eerste methode wordt een 
zogenaamde indikator gebruikt (vloeistof 
of papier, lakmoespapier), maar de nauw- 
keurigheid is hierbij slechts 0,3 pH- 
eenheden. Bij een elektrometrische bepa- 
ling maakt men gebruik van de elektrode- 
potentiaal van een geschikte elektrode ten 
opzichte van een referentie-elektrode. Als 
meet-elektrode past men vrijwel uitslui- 
tend de glas-elektrode toe, ook in ons 
geval. In een apart stukje wordt verteld 
hoe de hier toegepaste kombinatie- 
elektrode in elkaar zit, hoe ze werkt en 
hoe men ermee moet omgaan. Uit dat ver- 
haal blijkt ook waarom er een zeer hoog- 
ohmige meter op de elektrode moet 
worden aangesloten (circa 10 12 Q). 

Het uitgangssignaal tussen de elektroden 
verandert met ongeveer 59 mV per pH- 
waarde, een redelijke grootte die we 
gewoon met een aangepaste gelijkspan- 
ningsvoltmeter kunnen meten. In verband 
met het temperatuurafhankelijke gedrag 
van de kombinatie-elektrode is bovendien 
een temperatuursensor onontbeerlijk. 

Onze pH-meter heeft dan ook een pH- 
elektrode en een temperatuursensor, 
waarbij de temperatuurkorrektie voor de 
elektrode automatisch geschiedt. De tem- 
peratuur kan bovendien apart op het dis- 
play worden afgelezen. 


3-52 


pH-meter 

elektuur maart 1985 


Het elektronische gedeelte 

De schakeling van de pH-meter is dankzij 
de toepassing van een speciaal voltmeter- 
IC vrij simpel, zoals men in figuur 1 ook 
duidelijk kan zien. IC1 bevat een dual- 
slope-A/D-omzetter met een komplete 
LCD-sturing. Voordat we naar de rest van 
de schakeling kijken, lopen we eerst even 
rond IC1. 

C2 is een geheugenkondensator voor de 
auto-zero-funktie in het IC. C3 is een 
integratie-kondensator die wordt opgela- 
den via Rl; ook de referentiekondensa- 
tor Cl maakt deel uit van de dual-slope- 
integrator. Op de +- en — aansluitingen 
van het IC is via schakeltransistor Tl de 
batterij aangesloten. De transistor wordt 
gestuurd door een schakelaartje in de 
temperatuursensor-aansluiting; hij geleidt 
alleen als de steker van de sensor in het 
apparaat is gestoken. Een aan/uit-schake- 
laar is zo overbodig. De polarity-uitgang 
schakelt via N3 het min-teken op het dis- 
play in als het ingangssignaal een negatie- 
ve waarde heeft. De test-uitgang zet via T2 
en N4 een "low battery” -signaal op het 
display als de batterijspanning daalt bene- 
den 7,8 V. Verder hangt er natuurlijk een 
LCD aan met al zijn segment-aansluitingen 
en backplane. De digitale punt wordt, 
afhankelijk van de gekozen funktie, op de 
juiste plaats gezet door middel van NI en 
N2. 

Dat was het zo ongeveer. Er zijn nog een 
paar aansluitingen over: REF HI/LO en 


beginspanning van het meetgebied (op 
pen IN LO) wordt verlegd, dan ontstaat 
een uitlezing die direkt de pH-waarde of 
de temperatuur laat zien. 

Ingang REF LO is verbonden met de 
common-aansluiting van IC1. Deze "com- 
mon” levert een ten opzichte van de posi- 
tieve voedingsspanning gestabiliseerde 
spanning die ongeveer 3 V onder de 9 V 
ligt. Let dus goed op in het schema welke 
punten met massa en welke met common 
zijn verbonden. Voor het temperatuurge- 
deelte is de referentiespanning vrij een- 
voudig. Met de spanningsdeler R13/P1 
wordt deze ingesteld. De referentiespan- 
ning voor de pH-meting wordt geleverd 
door spanningsdeler R22/P4/R21 en 
opamp A2. Het omschakelen van de refe- 
rentiespanningen en de meet-ingangen 
geschiedt overigens door middel van de 
elektronische schakelaars ESI . . . ES4. Bij 
de meetingangen maken we gebruik van 
de mogelijkheid om het nulnivo van het 
meetbereik zelf te kiezen. De voorinstel- 
ling voor temperatuur geschiedt via 
R19/P2/R17 en voor pH-meting via 
R20/P3/R16 en A3. 

We gaan eens kijken hoe de temperatuur-* 
sensor is aangesloten, dat maakt de hele 
opzet meteen een stuk duidelijker (scha- 
kelaar SI in stand R/V). De sensor 
KTY 10—6 is aangesloten tussen een door 
A4 geleverde referentiespanning (1,69 V) 
en weerstand R23. Met deze laatste vormt 
hij een temperatuurafhankelijke span- 


IN HI/LO. Op de ref-pennen kunnen we 
een referentiespanningsgebied zetten, ter- 
wijl de in-aansluitingen de te meten span- 
ning ontvangen. Als de referentiespanning 
wordt aangepast aan het te meten gebied 
(temperatuur of pH) en bovendien de 


ningsdeler. Bij 0°C bedraagt de weerstand 
van de KTY 10 ongeveer 1650 Q en is de 
spanning op het knooppunt ongeveer 
1,3 V (t.o.v. common). Het IN LO-nivo wordt 
met P2 op diezelfde waarde ingesteld, 
zodat de uitlezing bij 0°C ook 00.0 aan- 


Figuur 1. Het schema van 
de pH-meter. Een speciaal 
IC meet de spanning die 
door de pH-elektrode en 
de temperatuursensor 
geleverd wordt en maakt 
deze zichtbaar op een 
3!4 -digit LCD. 
















pH-meter 

elektuur maart 1985 


geeft. Bij hogere temperaturen wordt de 
weerstand van de KTY 10 lager, de span- 
ning stijgt dus en op het display staat dan 
een positieve waarde (bij temperaturen 
onder nul wordt natuurlijk een negatieve 
waarde zichtbaar). Met PI kan men de 
referentiespanning instellen en daarmee 
de ijking verrichten. 

Bij de pH-meting ligt de zaak iets moeilij- 


ken We beginnen bij de pH-ingang. Al, 
een opamp met JFET-ingangen, zorgt voor 
de vereiste hoge ingangsimpedantie van 
zo’n 10 12 Q. In principe zouden we de 
elektrode ook direkt op de ingangen van 
IC1 kunnen aansluiten (impedantie ook 
10 12 Q), maar dan moet de tempera- 
tuur/pH-omschakelaar SI van heel goede 
kwaliteit zijn om zo’n hoge isolatie- 


De kombinatie-elektrode 


Bij de pH-meting maakt men gebruik van 
het feit dat tussen een metalen elektrode 
en een elektrolyt-oplossing een potentiaal- 
verschil aanwezig is. Ook tussen twee 
elektrolyt-oplossingen bestaat een potenti- 
aalverschil. Bij de zogenaamde potentio- 
metrische of elektrometrische pH-meting 
wordt uitgegaan van een galvanische 
keten die bestaat uit twee elektroden die 
elektrisch zijn verbonden door een of 
meerdere elektrolyt-oplossingen. De elek- 
troden zijn via een meetinstrument met 
een zeer hoge inwendige weerstand met 
elkaar verbondea Door deze praktisch 
stroomloze meting wordt de chemische 
samenstelling van de te meten elektrolyt- 
oplossing niet aangetast. 

In de galvanische keten zijn meerdere 
galvanische spanningen in serie gescha- 
keld, die niet afzonderlijk kunnen worden 
gemeten. Er is daarom naar een methode 
gezocht om alleen de galvanische span- 
ning te kunnen meten die rechtstreeks in 
relatie staat met de pH-waarde van de te 
meten oplossing. Er zijn voor een pH- 
meting op deze wijze twee elektrodes 
nodig. Dat zijn een glas-elektrode en een 
referentie-elektrode. In de door ons 
gebruikte uitvoering zijn deze twee in één 
behuizing ondergebracht. Men noemt 
deze uitvoering dan ook een kombinatie- 
elektrode. In figuur a is een schets van de 
opbouw gegeven. 

Zoals de naam al aanduidt, zorgt de 
referentie-elektrode voor een vaste galva- 
nische spanning tussen deze elektrode en 
de te meten oplossing. De referentie- 
elektrode bestaat uit een elektrode van 
een zilversamenstelling, die wordt omge- 
ven door een buffer-oplossing (KC1). Die 


kombinatie vormt dus de referentie- 
elektrode, het gaat niet alleen om die zil- 
verdraad. De buffer-oplossing van de 
referentie-elektrode staat in verbinding 
met de elektrolyt-oplossing via een dia- 
fragma dat zorgt voor een minimale 
vloeistof-doorstroming en een geringe 
elektrische overgangsweerstand. Dit dia- 
fragma bestaat bij de kombinatie-elektro- 
de uit een keramisch materiaal met zeer 
fijne poriën. 

De tweede elektrode, de glas-elektrode, 
bestaat uit een zilveren geleidingselektro- 
de, omgeven door een buffer-oplossing, 
met onderaan een dun glazen membraan 
(0,1 mm dik). Voor dat membraan, het 
essentiële deel van de elektrode, is een 
speciale zachte glassoort gebruikt. Over 
dit membraan zal een potentiaalverschil 
ontstaan dat afhankelijk is van het verschil 
in zuurgraad tussen de buffer-oplossing 
aan de ene kant van het glas en de 
elektrolyt-oplossing aan de andere kant 
van het glas. Dit berust hoogstwaarschijn- 
lijk op een ionen-uitwisseling van natrium- 
en waterstof-ionen tussen het glas en de 
oplossingen. 

Het potentiaalverschil tussen de twee 
elektroden staat in een lineair verband 
met het pH-verschil tussen de twee oplos- 
singen. Alle andere galvanische spannin- 
gen in de meetketen heffen elkaar op. In 
verband met de hoge overgangsweerstand 
van de glas-elektrode (en natuurlijk ook 
om geen chemische verandering in de 
oplossingen te veroorzaken) moet het 
meetinstrument dat men op de elektrodes 
aansluit een zeer hoogohmige ingang 
hebben: we denken hierbij aan een getal 
van 10 12 Q. 


Figuur a. De opbouw van 
de kombinatie-elektrode. 
Deze bestaat in feite uit 
twee samengebouwde 
elektrodes, een glas- 
elektrode en een 
referentie-elektrode. 



U 



De omgang met de elektrode 

Het zal na deze uitleg wel duidelijk zijn 
dat men heel voorzichtig moet omsprin- 
gen met de glas-elektrode. Dit is het 
meest kwetsbare deel van de hele 
elektrode. 

De hier gebruikte kombinatie-elektrode 
bevat een onderhoudsvrije buffer- 
oplossing. Dit wil zeggen dat de buffer- 
oplossing rond beide elektrodes niet hoe- 
ven (en ook niet kunnen) te worden bijge- 
vuld. Om uitdroging te voorkomen wordt 
de elektrode dan ook altijd bewaard in 
een buffer-oplossing. 

Er zijn enkele gedragsregels voor de 
omgang met de kombinatie-elektrode die 
men goed moet volgen: 

■ Laat de elektrode nooit open liggen. Bij 


3-54 



weerstand tussen zijn kontakten te halen. 
Hier hebben we gekozen voor een extra 
opamp (er zitten hier toch vier in één IC) 
en een goekope schakelaar. Bij de pH- 
meting moeten we er rekening mee hou- 
den dat de uitgangsspanning van de pH- 
elektrode circa 200 per °C verloopt. 
De referentiespanning moet dus 200 
per graad "de andere kant op verlopen”, 


om dit effekt te kompenseren. Deze tem- pH -meter 

peratuurkompensatie wordt hier automa- eiektuur maart 1985 

tisch uitgevoerd door A2. De inverterende 

ingang van deze opamp is daartoe via een 

weerstand verbonden met de tempera- 

tuursensor. De verhouding R11/R12 bepaalt 

het verloop per °C. 

Een tweede instelling (P3) dient voor het 
"nulspanningsnivo” op de IN LO-ingang. 



de elektrode wordt een kapje geleverd 
dat bij niet-gebruik altijd op de mem- 
braanzijde moet worden geplaatst. Dit 
kapje is gevuld met een KCl-oplossing. 
Eventueel navullen met een KCl-oplossing 
van 3 mol/liter (verkrijgbaar als standaard- 
oplossing). 

■ Raak nooit het glazen membraan aan 
met de vingers of met een doekje! Dat 

kost u meestal een nieuwe elektrode. 

■ Voor elke meting wordt de elektrode 
eerst afgespoeld met gedestilleerd 

water. Geen kraanwater! 

Bij iedere meting moet ook de tempera- 
tuur worden gemeten, in verband met het 
temperatuurafhankelijke gedrag van de 
elektrode (de pH-meter kompenseert de 
afwijking dan automatisch). 

■ Bij sommige oplossingen kan het mem- 
braan en/of het diafragma worden ver- 
ontreinigd (zichtbaar door de verkleuring). 
De fabrikant van de elektrode biedt daar- 
voor verschillende reinigingsvloeistoffen 
aan. 

■ In de uiterste grenzen van het meetbe- 
reik (rond 12 ... 14 en 0. . .2) treedt een 

kleine meetfout op die niet kan worden 


gekorrigeerd. Men moet daar genoegen 
nemen met een kleinere nauwkeurigheid. 
In de rest van het bereik is bij goede afre- 
geling een nauwkeurigheid van 0,02 pH- 
waarde mogelijk. 

Tenslotte nog iets over de levensduur van 
de kombinatie-elektrode. Zo'n elektrode 
met gel-vulling heeft een levensduur van 
1 ... 3 jaar (sterk afhankelijk van de meet- 
omstandigheden en het aantal metingen). 
Het grote voordeel van dit type elektrode 
zit echter in de eenvoudige "bediening”: 
geen geknoei met allerlei vloeistoffen, de 
elektrode hoeft alleen maar in de te 
meten oplossing te worden gestoken. Er 
zijn echter ook aparte glas- en referentie- 
elektroden verkrijgbaar (waarbij de buffer- 
oplossingen kunnen worden vervangen), 
die wel omslachtiger zijn in het gebruik, 
maar het voordeel hebben dat ze langer 
meegaan. Bovendien kunnen ze met spe- 
ciale vloeistoffen worden geregenereerd. 
Ook de prijs ligt hierbij echter een stuk 
hoger, zodat voor de gewone hobbyist 
alleen de kombinatie-elektrode met zijn 
prijs van ongeveer honderdvijftig gulden 
in aanmerking komt. 


Dit mag 
beslist niet. . . 


En zo 

hoort het. . . 


3-55 


pH-meter 

elektuur maart 1985 


Onderdelenlijst 

Weerstanden 

(* = metaalfilm 1 %): 

R1 = 270 k’ 

R2 = 100 k* 

R3 = 1 M* 

R4,R5,R7,R8,R9 = 1 M 
R6 = 180 k 
R10,R16 = 39 k* 

R1 1.R12.R14 = 130 k* 
R13.R15 = 91 k' 

R17 = 47 k # 

R18 = 470 k* 

R19.R21 = 75 k‘ 

R20 = 150 k* 

R22 = 180 k - 
R23 = 6k8* 

PI . . . P5 = 50 k 10-slagen 
instel 

Kondensatoren: 

C1.C2.C3 = 220 n 
C4 = 100 p styroflex 
C5 = 4n7 

C6.C7 = 22 ii! 16 V tantaal 

Halfgeleiders: 

Dl = 1N4148 
T1.T2 = BC550C 
IC1 = 7106 
IC2 = TL 084 
IC3 = 4070 
IC4 = 4066 

Diversen: 

SI = schuifschakelaar 2 x 
wissel 

temperatuursensor KTY 10-6 
loude kode KTY 10-A), 
KTY 81-210, KTY 81-220 
314-digit LCD, bijv. Hamlin 
3901 of 3902 
Hitachi LS007C-C of 
H1331C-C 

Data Modul 4305R03 
SE 6902 

stereo chassisdeel met 
verbreekkontakt voor 
3,5 mm-klinksteker 
stereo 3,5 mm klinksteker 
BNC-chassisdeel 
BNC-steker 

Vero-kastje type 65-2996H 
pH-kombinatie-elektrode 
Ingold type U455, 
bestelnummer 104553001 
Distributeur voor Nederland: 
Van Oortmerssen B.V. 

De Ruyterstraat 48-50 
2518 AT Den Haag 
tel. 070-630957 
Distributeur voor België: 
Elscolab 

Van Averbekelaan 9 
2050 Antwerpen 
tel. 03-2194428 

Geschatte bouwkosten: 

f 400,- (inkt. print en 
Ingold-elektrode) 


Figuur 2. De print voor de 
pH-meter. De LCD wordt 
gemonteerd aan de 
koperzijde. Let op dat 
voor IC1 een 7106 wordt 
gebruikt en geen 7106R! 


Bij pH 7 geeft de pH-elektiode namelijk 
een spanning van ongeveer 0 V af. We 
willen bij die waarde echter graag de uit- 
lezing 7.00 hebben. Met behulp van de 
spanningsdeler R20/P3/R16 en A3 zetten 
we een spanning van 413 mV (7 x 59 mV) 
op de IN LO-uitgang, zodat het hele 
display-gebied een faktor ”7” wordt ver- 
schoven. Ook die nulinstelling van de 
elektrode is afhankelijk van de tempera- 
tuur. Door middel van R14/R15 wordt deze 
kompensatie eveneens automatisch uitge- 
voerd. Tot zover de schemabeschrijving. 

De opbouw 

De in figuur 2 afgedrukte print bevat vrij 
weinig onderdelen, zodat de opbouw niet 
veel moeite zal kosten. De komponenten- 
keuze is bij dit ontwerp echter zeer 
belangrijk. Alle met een driehoekje 
gemarkeerde weerstanden moeten metaal- 
filmtypen zijn. Het gaat hier niet zozeer 
om de nauwkeurigheid, maar om de stabi- 
liteit van de weerstanden. Voor de instel- 
potmeters worden 10-slagen-cermet-typen 
genomen. IC1 moet een 7106 zijn en geen 
7106R, want daarbij zitten alle aansluitin- 


gen gespiegeld. Nadat alle komponenten 
zijn gemonteerd aan de komponentenzij- 
de, is het display aan de beurt. Dit komt 
te zitten aan de koperzijde. Als voetje 
hiervoor doet een 40-polig IC-voetje 
dienst dat in de lengte is doorgesneden. 
Let bij het display even op de uitvoering 
die u hebt. Bij sommige typen staat geen 
pijltje voor de batte rij-indikatie op het 
schermpje, maar een ander teken of 
”LOW BAT”. In die gevallen kan het zijn 
dat deze indikator op een andere pen dan 
nummer 38 zit. Kijk dat even na in de aan- 
sluitgegevens van het desbetreffende dis- 
play en verander die lijn indien nodig op 
de print. 

Hierna kan het printje in het kastje wor- 
den gepast (nog niet vastzetten of -schroe- 
ven). Kijk waar de pakkingsdichtheid van 
de print aan de randen het kleinst is en 
zoek aan de hand daarvan een plaats voor 
de schakelaar en de BNC-bus in de 
onderkant van de behuizing. Onder de 
BNC-bus wordt een stukje blik voor de 
afscherming gemonteerd. Bij de instelpot- 
jes vijlen we enkele sleufjes in het kastje, 
zodat deze ook bij gesloten kast verdraaid 
kunnen worden. De bus voor de tempera- 


E 


ft 


CD 

UI 

O 

IU 






/ 

' o 



3-56 





3 


pH-meter 

elektuur maart 1985 



Figuur 3. Op deze foto is 
goed te zien hoe het 
geheel in elkaar zit. Alles 
past precies in het kastje. 


tuursensor krijgt een plaatsje naast het 
batterijvak (denk er aan: dit is een stereo- 
bus!). De bedrading tussen BNC-bus en 
print is zeer kritisch. Neem hiervoor dub- 
bel geïsoleerde afgeschermde teflon- 
kabel en houd deze zo kon mogelijk, in 
verband met de hoge isolatieweerstand 
die we moeten hebben. Voor alle overige 
verbindingen kan gewoon soepel snoer 
worden genomen. Let nog even op bij het 
aansluiten van de 3,5 mm-bus (zie 
tekening). 

Als de pH-elektrode nog geen BNC-steker 
bezit, dan zetten we er nu zelf eentje aan. 
Wees wel voorzichtig met de kabel aan de 
elektrode, want dat is een speciale soort 
met een zeer hoge isolatieweerstand. 

De KTY-sensor wordt aan een stuk gewo- 
ne afgeschermde kabel gemonteerd en 
vervolgens helemaal met twee- 
komponentenlijm ingegoten aan de voor- 
zijde van een lege balpenhuls (een voor- 
beeld hiervan is op de foto van figuur 3 te 
zien). De steker is een stereo 3,5 mm- 
klinksteker waarbij de kabel wordt aan- 
gesloten op de massa-huls en het voorste 
topje. De niet gebruikte ring dient voor 
het inschakelen van de voedingsspanning. 

Afregeling 

Voor het afregelen van de pH-meter zijn 
enkele pH-buffer-oplossingen nodig die 
onder andere door de fabrikant van de 
pH-elektrode worden geleverd. Men heeft 
een buffer-oplossing nodig met een pH 
van 4 en eentje met een pH van 7. Meet 
men later voornamelijk in het basische 
bereik, dan wordt ook nog een oplossing 
met pH-waarde 9 aanbevolen. 

Eerst de afregeling van het temperatuur- 
gedeelte (schakelaar op "temp”). We 
beginnen met het instellen van de uit- 
gangsspanning van A4 op een waarde van 
exakt 1,69 V t.o.v. common. Plaats de 
KTY 10 in een mengsel van water en fijn- 


gestampt smeltend ijs (goed roeren!), 
wacht enkele minuten en zet de uitlezing 
dan met behulp van P2 op nul. Vervolgens 
wordt de sensor in een grote bak met 
water van circa 37° C gehouden, samen 
met een koortsthermometer. Wacht weer 
enige tijd en stel de uitlezing met PI in op 
de waarde die de koortsthermometer 
aanwijst. 

Dan het pH-gedeelte (schakelaar op 
”pH”). Verwijder het kapje van de elektro- 
de en spoel de elektrode af met gedestil- 
leerd water. Zet de elektrode samen met 
de temperatuursensor in de buffer- 
oplossing met pH 7. Zorg er wel voor dat 
de oplossing een temperatuur heeft van 
25°C. Zet de uitlezing na enkele minuten 
wachten op 7.00 met P3. Haal elektrode 
en sensor uit de buffer-oplossing, spoel ze 
af met gedestilleerd water en stop ze 
daarna in de buffer-oplossing met pH 4 
(ook weer van 25°C). Na enige minuten 
wordt de uitlezing met P4 op 4.00 afgere- 
geld (bij de oplossing met pH 9 moet 9.00 
verschijnen). Afspoelen en daarna weer in 
de buffer-oplossing met pH 7 plaatsen. Na 
enige minuten moet weer 7.00 verschij- 
nen, anders de hele pH-afregeling nog 
eens herhalen. 

Daarmee is de schakeling klaar voor 
gebruik. Toepassingen hiervoor zal de 
bouwer beslist wel zelf in zijn achterhoofd 
hebben. We denken hierbij vooral aan 
akwariumbezitters die hiermee nauwkeu- 
rig de zuurgraad van het water kunnen 
meten. 

Lees tenslotte nog eens goed het stukje 
over de elektrode, dat is erg belangrijk 
voor de nauwkeurigheid van de metingen 
en de levensduur van de elektrode. Ijk de 
elektrode regelmatig, want deze veroudert 
langzaam, ook als ze niet wordt gebruikt. 
Vooral als men de pH-meter enkele 
weken niet heeft gebruikt is een nieuwe 
pH-ijking vóór de meting noodzakelijk. N 


3-57 



XL-aktief 

elektuur maart 1985 


Deze tweede luidspreker uit de Elektuur XL-serie is iets heel 
bijzonders geworden. Om te beginnen is het een aktief systeem. Dat 
zegt op zich nog niets natuurlijk, maar de komponenten van dit 
aktieve systeem zijn met dusdanige zorg uitgezocht en 
samengesmeed dat een weergever van uitzonderlijke klasse is 
ontstaan. 

Het mag misschien wat overdreven lyrisch klinken, maar wij zijn 
oprecht van mening dat deze "XL-aktief" behoort tot de allerbeste 
dynamische luidsprekers van dit moment. Hij heeft eigenlijk maar één 
nadeel: hij is niet goedkoop... 



aktieve high-end 
luidspreker voor 
de serieuze 
liefhebber 


Tabel 1. De belangrijkste 
specifikaties van de XL- 
aktief. 


Nee, een goedkope zelfbouwbox is dit 
bepaald niet. Maar termen als "duur” en 
"goedkoop” zijn natuurlijk erg betrekke- 
lijk. Vanwege de benodigde elektronica 
zi jn aktieve boxen nu eenmaal duur. En 
voor een fabrieksbox van vergelijkbare 
kwaliteit zal toch gauw zo’n faktor 2 a 3 
meer moeten worden betaald, dus als je 
het zo bekijkt is de "XL-aktief’ heel vrien- 
delijk geprijsd. 

Hoe is dit ontwerp ontstaan? 

Wel, kort na de publikatie van het "elek- 
tronisch scheidingsfilter" in september ’84 
kregen we van onze lezers dusdanig veel 
verzoeken om met dit filter een komplete 
aktieve box te maken, dat we al snel 
beseften dat we er gewoon niet onderuit 
konden. Van meet af aan waren we het er 
echter ook over eens dat het geen box 
moest worden van dertien in een dozijn — 
met die kategorie houden zich al genoeg 
lieden bezig. Kortom, het moet een 
topklasse-luidspreker worden. Nu is het 
maken van een echt goed luidsprekeront- 
werp, passief dan wel aktief, niet iets dat 
je "zo maar even" doet. Dat vergt een 
hoop onderzoek, metingen, luistersessies 
en vooral . . .een heleboel tijd. En juist dat 


Tabel 1. 


Technische gegevens 


systeem: 

filter: 

scheidingsfrekwenties: 

luidsprekers: 


versterkers: 


max. belastbaarheid: 
max. geluidsdruk: 
frekwentiebereik: 
behuizing: 

kastafmetingen: 
netto inhoud: 


aktief 3-weg 

elektronisch, met 4 de orde Bessel- 

karakteristiek 

500 Hz en 3500 Hz 

laag — 30 cm konus 

midden — 13 cm konus 

hoog — 30 mm dome 

laag — elektuur crescendo (140 watt) 

midden — elektuur mini-crescendo 

(ca. 60 watt) 

hoog — elektuur mini-crescendo 
(ca. 60 watt) 
ca. 200 watt 
ca. 110 dB 

30 Hz... 20 kHz (± 3 dB) 
gesloten akoestische box met 
2 "variovents" 

90 x 40 x 40 cm 
ca. 95 liter 


laatste is iets waar we hier op de redaktie 
een soort permanent tekort aan hebben. 
Daarom besloten we — zoals dat al eerder 
gebeurd is — tot een gelegenheids- 
coproduktie met een stel ervaren 
luidsprekerontwerpers. We zijn toen rond 
de tafel gaan zitten met het ontwerpteam 
van de firma RAE in Aken en samen met 
deze "oude rotten" op luidsprekergebied 
waren we het vrij snel eens over het kon- 
cept. Ook de taakverdeling was geen pro- 
bleem: Globaal kwam het er op neer dat 
Elektuur de elektronica voor haar reke- 
ning zou nemen en RAE de akoestische 
kant van de zaak. Luisteren, testen en 
meten zouden we gezamenlijk doen. 

Dat dit samenwerkingsverband resultaat 
heeft opgeleverd, kan iedereen die deze 
box gaat bouwen zelf konstateren. De XL- 
aktief is een luidspreker geworden die 
geen enkele vergelijking met andere 
weergevers hoeft te schuwen. Sterker nog: 
er zijn slechts heel weinig met dynami- 
sche luidsprekers opgebouwde systemen 
die dit prestatie-nivo bereiken. We heb- 
ben heel wat tijd doorgebracht met luiste- 
ren naar de box en telkens werden we 
weer getroffen door de openheid, direkt- 
heid en gedetailleerdheid van de 
weergave. 

Hoewel de resultaten van een luidspreker- 
box, zowel in meettechnisch als gehoor- 
matig opzicht, natuurlijk altijd op rekening 
komen van het gehele koncept en niet op 
één onderdeel daarvan, willen we er toch 
één onderdeel uitlichten. En wel de 
gebruikte luidsprekerchassis. In elke box 
zijn het uiteindelijk de luidsprekers die 
voor een groot deel de kwaliteit bepalen. 
Dat moet uiteraard ondersteund worden 
door een juist uitgekiend filter en een 
goed aangepaste behuizing, maar een feit 
is dat men met middelmatige luidspreker- 
chassis per saldo nooit meer dan een 
middelmatige kwaliteit zal halen — ook al 
maakt men nog zo veel werk van filter en 
kast. Bij dit ontwerp is aan de keuze van 
de luidsprekers dan ook de grootst moge- 
lijke zorg besteed. De toegepaste chassis 
houden wij stuk voor stuk voor zo onge- 


3-58 


XL-aktief 

elektuur maart 1985 


veer de beste in hun soort. Dat heeft de 
box er niet bepaald goedkoper op 
gemaakt, maar bij de konstruktie van een 
top-weergever vormen koncessies op dit 
punt, zoals gezegd, een totaal verkeerd 
uitgangspunt. We komen straks nog uitge- 
breid op de toegepaste luidsprekerchas- 
sis terug. 


Aktief 

Daar van meet af aan besloten was om er 
een aktief systeem van te maken, was 
gebakkelei over de vraag "aktief of pas- 
sief?” gelukkig niet nodig. Die vraag is 
overigens uitgebreid aan de orde geko- 
men in het artikel over het elektronisch 
scheidingsfilter in september '84. Zij die 
dat artikel gemist hebben, raden wij aan 
dit verzuim alsnog goed te maken, aange- 
zien het daar besproken filter een essen- 
tieel deel vormt van deze XL-aktief. 

Kort samengevat komt het antwoord op de 
vraag "aktief of passief’ er op neer dat op 
beide manieren zowel goede als slechte 
resultaten mogelijk zijn, dat de aktieve 
methode weliswaar kostbaarder is, maar 
daar wel een aantal voordelen tegenover 
stelt. De belangrijkste daarvan: 

■ het "matchen" van luidsprekers met 
verschillende rendementen is eenvou- 
dig realiseerbaar; 

■ het gedrag van het scheidingsfilter 
wordt niet beïnvloed door het kromme 
impedantieverloop van de luidsprekers; 

■ de afwezigheid van het passieve filter 
maakt de belasting voor de eindverster- 

ker een stuk minder komplex; 

■ de hoge demping die sommige 
basluidsprekers vereisen, is aktief 

gemakkelijk te bereiken. 

Figuur 1 toont de basisopzet van een 
aktief drieweg-systeem. Een elektronisch 
scheidingsfilter splitst het audiosignaal in 
de gewenste drie bandjes. Die bandjes 
worden elk gevolgd door een eindverster- 
ker en vervolgens toegevoerd aan de drie 
luidsprekers. Essentieel verschil met een 
passieve box is dus dat de filtering eerder 
plaatsvindt en dat er drie eindversterkers 
worden gebruikt in plaats van één. 


Drieweg 

Dan de volgende vraag. Wat moest het 
worden: een tweeweg-, drieweg-, vierweg- 
of misschien zelfs een vijfweg-systeem? 
Systemen met veel luidsprekers zijn "in" 
op het ogenblik. Wij zijn er echter geen 
liefhebber van. Elke opsplitsing van de 
audioband is er eigenlijk een te veel, 
omdat daarbij onvermijdelijk fouten ont- 
staan die slechts met de allergrootste 
moeite weer enigszins kunnen worden 
gladgestreken. 

In principe is dus een eenweg-systeem 
(een breedband-luidspreker) het meest 
ideaal. Aangezien er echter geen 
luidsprekers bestaan die een redelijk 
rechte frekwentiekarakteristiek bieden van 
pakweg 30 Hz tot 20 kHz (zelfs de beste 
full-range elektrostaten hebben in het 


i 

eind- 

elektronisch scheidingsfilter versterkers luidsprekers 



uiterste hoog en laag problemen), zijn we 
helaas wel gedwongen de audio-frekwen- 
tieband op te delen. En dan wordt het 
een kwestie van kiezen. 

Met een goed tweewegsysteem zijn. uitste- 
kende resultaten mogelijk. Wij zijn er per- 
soonlijk zelfs grote aanhangers van. Maar 
men moet natuurlijk reëel zijn met de 
eisen die men stelt aan een systeem 
bestaande uit een tweeter en een 
bas/middentoner. Voor de meeste twee- 
ters ligt de onderste weergavegrens op 
zo’n 2 a 3 kHz. Dat betekent dat de woofer 
het hele stuk van 30 Hz tot 2 of 3 kHz voor 
zijn rekening moet nemen. Voor de 
meeste woofers is dat een te zware opga- 
ve. Een goede 30 Hz weergave vraagt om 
een grote basluidspreker, maar die krijgt 
gegarandeerd problemen met frekwenties 
boven ca. 1 kHz. Een wat kleinere 
basluidspreker heeft daar geen last van, 
maar die zal weer niet in staat zijn om een 
echt forse 30 Hz weer te geven. 

Konklusie: Er van uit gaande dat men het 
belangrijke middengebied niet wil ver- 
waarlozen, is een forse, diepreikende bas 
van een tweeweg-systeem teveel 
gevraagd. Stelt men dat toch als eis, dan 
zal men de woofer moeten ontlasten van 
de taak om ook de middenfrekwenties 
weer te geven en dat kan alleen door het 
toevoegen van een extra luidspreker. En 
daarmee zijn we dus bij een drieweg- 
systeem beland. 


Figuur 1. Blokschema van 
een aktieve luidspreker- 
box. Met de potmeters in 
het filter kan de totale 
frekwentiekurve worden 
gladgetrokken. 


De elektronica 

Dankzij het feit dat we in het recente ver- 
leden zo vlijtig bezig zijn geweest met 
onze "XL-serie”, kon de elektronica van 
de box geheel met bestaande elektuur- 
schakelingen worden uitgevoerd. 

Figuur 2 toont de opzet van de XL-aktief. 
Als filter gebruiken we uiteraard het in 
september ’84 gepubliceerde elektronisch 
scheidingsfilter — we komen daar zomet- 
een op terug. 

Dan de eindversterkers. Die dienen in een 
high-end systeem uiteraard van de aller- 
hoogste kwaliteit te zijn. Alleen hoeven de 
eindtrappen voor midden en hoog niet 


3-59 



XL-aktief 

elektuur maart 1985 


2 x mini-crescendo 


O ^ » Q c» 


elektronisch 
scheidingsfilter 





OM 


►,°i 

ÖÜ 

: - 

ü 

SC * 










84071 


ó 6 



1 

Iftr^o Vc,/fio -o*... i'.'.L •• 


1: 0 «• q. 




crescendo 


82180 


1® 





éimi 


=Ö=? ó'ivó' -E 







Figuur 2. Opzet van de 
"XL-aktief”. Het aktieve 
deel van de box kan 
geheel met bestaande 
Elektuur-schakelingen 
worden opgebouwd. 



Ö*tf • «=: 





luidsprekers 





hoog: Focal T 120 

midden: Podszus-Görlich 
MT130VK 

laag: Dynaudio 
30 W100 


85055-2 


zoveel vermogen te leveren als die voor 
het laag. Bij de door ons gekozen schei- 
dingsfrekwenties ligt de verdeling in de 
buurt van 60 : 30 : 10. Dat wil zeggen dat 
van het totale verstookte vermogen onge- 
veer 60% in de basweergave gaat zitten, 
30% in het middengebied, terwijl de 
tweeter slechts ongeveer 10% van het tota- 
le vermogen te verwerken krijgt. Daarom 
hebben we voor het laag een "Crescen- 
do” -eind versterker gebruikt, die met zijn 
vermogen van 140 watt garant staat voor 
een stevige bas-output. Het midden en 
hoog hebben elk ruimschoots voldoende 
aan de 60 watt van een mini-crescendo. 
Voor midden en hoog samen kan dus één 
stereo-uitvoering van de mini-crescendo 
worden gebruikt. Men kan natuurlijk over- 


wegen om de voor de beide stereo- 
kanalen benodigde zes eindversterkers 
alle in één grote kast onder te brengen. 
Vooral als ook de voedingen worden 
gekombineerd is dan een flinke bespa- 
ring mogelijk. Maar dat moet eenieder 
voor zich uitmaken. 

Aangezien de beide versterkerontwerpen 
van tamelijk recente datum zijn (de mini- 
versie iets recenter dan zijn grote broer) 
achten we het weinig zinvol om hier nog 
eens een komplete bouwbeschrijving van 
deze eindtrappen op te gaan lepelen. Dat 
is destijds al uitvoerig genoeg gebeurd. 
We volstaan daarom met een verwijzing 
naar de desbetreffende artikelen: de 
(grote) Crescendo is beschreven in 
december ’82 en de mini-crescendo in 


3-60 




























































XL-aktief 

elektuur maart 1985 


mei ’84. De printen van beide versterkers 
zijn uiteraard in de EPS-service leverbaar. 
Weer even terug naar het filter nu. Zoals u 
zich waarschijnlijk herinnert is dit ontwerp 
geschikt voor twee- en drieweg-systemen 
en kunnen er filters met een steilheid van 
12, 18 of 24 dB per oktaaf mee worden 
opgebouwd. Verder biedt het ontwerp 
nog de keuze tussen Butterworth- en 
Bessel-filterkarakteristieken. Het artikel 
ging vergezeld van de nodige bereke- 
ningsformules en bevatte bovendien twee 
tabellen waarin de dimensionering voor 
de meest voorkomende scheidingsfre- 
kwenties werd gegeven. Voor onze XL- 
aktief zijn we uitgekomen op scheidings- 
frekwenties van 500 Hz en 3500 Hz. Voorts 
kozen we voor een steilheid van 24 dB per 
oktaaf in kombinatie met een Bessel- 
karakteristiek. Om misverstanden te ver- 
mijden en u een hoop gezoek te bespa- 
ren, leek het ons niet onverstandig om 
hier toch maar even de desbetreffende fil- 
terdimensionering te vermelden. Figuur 3 
toont daarom het schema van het elektro- 
nisch scheidingsfilter met de juiste onder- 
delenwaarden. Figuur 3b illustreert het 
uitgangsspanningsverloop van het filter bij 
deze dimensionering. Hou in de gaten dat 
het bij de print van het filter (EPS 84071) 
om een mo/?oversie gaat. Voor twee 
boxen hebt u dus twee printen nodig. 

De verbindingen tussen de filteruitgangen 
en de eindversterker dienen met afge- 
schermde kabel te gebeuren. Voor de 
bekabeling tussen de versterkers en de 
luidsprekers kan gewoon luidspreker- 
snoer worden gebruikt; voor het midden 
en hoog volstaat 1,5 mm 2 tweelingsnoer, 
terwijl voor het laag een dikte van 4 mm 2 
aanbeveling verdient. 

De luidsprekers 

De luidsprekerbezetting van de XL-aktief 
is een echt allegaartje geworden. In 
figuur 4 zijn ze afgebeeld. Drie luidspre- 
kers — dne verschillende merken. Dat 
krijg je automatisch als je op zoek gaat 
naar de best mogelijke kombinatie, want 
elke fabrikant heeft zo zijn specialiteit. 

Dat laatste geldt met name voor de mid- 
dentoner (fig. 4b), want die stamt van een 
fabrikant die eigenlijk alleen maar mid- 
dentoners (en bas/middentoners) maakt. 

We hebben het over de Duitse firma Gör- 
lich. De door hen vervaardigde luidspre- 
kers dragen de naam "Podszus-Görlich” 
omdat er membranen in worden toege- 
past waarvan de samenstelling berust op 
het recept dat ene Dr. Podszus reeds in 
de vijftiger jaren heeft gelanceerd. De 
firma Görlich heeft het recept aangepast 
en produktierijp gemaakt. Het gaat om 
een sandwich-membraan, bestaande uit 
een laag hard schuimmateriaal (géén sty- 
ropor) op een drager van aluminiumfolie. 

De sandwich paart een licht gewicht aan 
een enorme stijfheid, hetgeen tot uitdruk- 
king komt in een zeldzaam goede impuls- 
weergave. Vergelijkbare resultaten worden 
slechts geleverd door beryllium en andere 
sandwich-konstrukties zoals bijv. Kevlar- 


Nomex, maar de produktie daarvan is zo 
mogelijk nog lastiger dan van dit Podszus- 
membraan. Uit het aanbod van Görlich 
kozen wij het 13 cm type MT130VK. Voor 
het gebied tussen 500 Hz en 3500 Hz is dit 
naar onze mening absoluut een van de 
beste luidsprekers van dit moment. 

Voor de woofer (figuur 4a) kwamen wij uit- 
eindelijk terecht bij de Deense luidspre- 
kerspecialist Dynaudio. Evenals de 
fabrikant van onze tweeter, is Dynaudio 
een innovatieve firma die voortdurend 
bezig is met het verbeteren van hun chas- 
sis en met het uitwerken van vaak verras- 
send nieuwe ideeën. De door ons 
gekozen woofer is daar een typisch staal- 
tje van. Het gaat om het recentelijk geïn- 
troduceerde type 30W100 — een 30 cm 
luidspreker met een enorme spreekspoel 
($ 100 mm!) en een zogenaamde center- 
magneet: de magneet bevindt zich in de 
spreekspoel. Hoe ze het precies gefikst 
hebben weten we niet, een feit is dat de 
30W100 bij metingen een zeer goed 
impulsgedrag en een uitzonderlijk lage 
vervorming laat zien. De frekwentie- en 
fase-kurve vertonen bovendien een zeer 
gelijkmatig verloop, hetgeen duidt op een 
verregaande resonantievrijheid van het 
membraan. Deze woofer kan zonder enig 

probleem tot een frekwentie van 500 Hz 

• 

worden gebruikt, hij heeft een extreem 
hoge belastbaarheid (450 watt!) en hoort 
zonder enige twijfel tot de beste luidspre- 
kers in zijn soort. 

Dan de tweeter. Experimenten met de 
tegenwoordig zeer populaire vlakmem- 
braan-tweeters (ook wel ten onrechte 
bandluidsprekers genoemd) leverden niet 
de gewenste resultaten op. Zowel kwa 
spreiding als dynamisch gedrag zijn 
goede dometweeters domweg beter. Nóg 
betere resultaten zijn alleen met elek- 
trostaten of échte bandluidsprekers moge- 
lijk, maar daarvoor moet dan ineens wel 
een heel stuk dieper in de beurs worden 
getast. De door ons gekozen dome- 
tweeter, het type T-120 van Focal 
(figuur 4c), is een stuk goedkoper en 
biedt een weergavekwaliteit die heel 
dicht tegen die van een elektrostaat aan- 
leunt. De tweeter is uitgerust met een 
zogenaamde "inverted dome”: een met 
polyester versterkt glasvezelmembraan dat 
naar binnen is gewelfd in plaats van naar 
buiten. De aandrijving van het membraan 
vindt niet zoals gebruikelijk plaats aan de 
buitenrand, maar iets meer naar het mid- 
den; de spreekspoel heeft namelijk een 
kleinere ($ 20 mm) diameter dan het mem- 
braan ($ 30 mm). Kenmerken van de T-120 
zijn ondermeer een geringe bewegende 
massa (0,23 gram), een soepele ophan- 
ging, een hoge membraanstijfheid en een 
lage resonantiefrekwentie (600 Hz). De 
amplitude- en fasekarakteristiek vertonen 
een zeer lineair verloop, de spreiding is 
voorbeeldig en de tweeter reageert zeer 
snel op impulsen. 

Goede luidsprekers — we zeiden het al 
eerder — zijn niet goedkoop. Een van- 
zelfsprekende zaak eigenlijk, maar er zijn 


3-62 



4a 


XL-aktief 

elektuur maart 1985 



altijd nog leveranciers van inferieur mate- 
riaal die hun potentiële klanten iets anders 
trachten wijs te maken. Met de luidspre- 
kerset voor de XL-aktief is een aanzienlijk 
bedrag gemoeid, maar voor de geboden 
kwaliteit is de prijs volstrekt redelijk te 
noemen. Een globale prijsindikatie: de 
Dynaudio 30W100 kost ca. ƒ 400,—, de 
Podszus Görlich MT130VK ca. ƒ 350—, ter- 
wijl voor de Focal T-120 rond ƒ 120,— 
betaald moet worden. 

Voor hen die de middentoner wel èrg 
duur vinden, zij vermeld dat van de Pods- 
zus ook een uitvoering bestaat die 
gewoon MT130 heet (dus zonder het toe- 
voegsel "VK"). Deze versie is zo’n 100 gul- 
den goedkoper en is te beschouwen als 
de voorloper van de ”VK”. Ofschoon kwa- 
litatief een fraktie minder, is ook dit type 
in principe in de XL-aktief toepasbaar. De 
definitie in het middengebied neemt dan 
wel iets af, maar blijft nog altijd zeer 
goed. 

De kast 

De behuizing van de XL-aktief is vrij kon- 
ventioneel van vorm. Het enige opvallen- 
de detail is het enigszins schuin 
geplaatste front, dat een optimaal geluids- 
beeld garandeert wanneer men zich op 
luisterhoogte (= zithoogte) bevindt. Verder 
valt over de box alleen nog op te merken 
dat hij enorm robuust is en dat is ook het- 
geen waar het bij de nabouw het meest 
op aan komt. Op de timmertechnische 
details gaan we echter zodadelijk in, bij 
het hoofdstuk ”de bouw”. Nu eerst wat 
losse opmerkingen vooraf. 

We zijn er van uit gegaan dat de elektro- 
nica niét in de box wordt ondergebracht. 
Zowel de trillingen die de woofer produ- 
ceert als de warmteontwikkeling van de 
versterkers maken dit in feite ongewenst, 
hoewel we heel goed beseffen dat het 
natuurlijk aantrekkelijk is om elektronica 
en luidsprekers lekker kompakt in één 
kast te hebben. Wil men het filter en de 
versterkers per se graag in de box inte- 
greren, dan kan het beste een speciale 
voet voor de box worden gefabriceerd, 
waar een en ander in wordt onderge- 
bracht. Zorg daarbij vooral voor voldoende 
ventilatiemogelijkheden! 



Figuur 4. De toegepaste 
luidspreker-chassis. 
Figuur 4a toont de 
woofer, 4b de ietwat 
buitenissige middentoner 
de 4c de 'inverted-dome- 
tweeter”. 



3-63 


XL-aktief 

elektuur maart 1985 


Figuur 5. Een variovent 
bevat speciaal dem- 
pingsmateriaal, waardoor 
hij als een soort "akoesti- 
sche weerstand" fungeert 
voor de woofer. 


Waar een luidsprekerontwerper in de 
keuze van de vorm van de kast redelijk 
vrij is (hoewel die niet zonder invloed is 
op de weergave overigens!), wordt de 
inhoud van de kast uitsluitend bepaald 
door de elektrische en mechanische 
eigenschappen van de basluidspreker. 
Daar valt dus niets te kiezen. Onze woofer 
voelt zich het beste thuis in een gesloten 
box met een inhoud van tenminste 90 liter. 
Een gesloten box: dat bespaart zowel u 
als ons het altijd weer wat problematische 
gedoe met basreflex-openingen. 

De door ons aanbevolen kast heeft een 
netto-inhoud van ca. 95 liter en is voorzien 
van twee zogeheten variovents (figuur 5). 
Zo’n variovent (een vinding van Dynaudio) 
is een met speciaal dempingsmateriaal 
gevuld roostertje van 10 cm diameter, dat 
in een opening in de achterwand van de 
box wordt gemonteerd. De gedachten 
gaan dan toch weer gauw in de richting 
van een basreflexopening, maar die funk- 
tie heeft een variovent bepaald niet. Hij 
moet eerder worden beschouwd als een 
akoestische weerstand of mechanische 
”rem” en wordt door Dynaudio aanbevo- 
len om de resonantiepiek van de woofer 
te dempen en zo het uitslingergedrag te 
verbeteren. De bassen gaan daarmee aan- 
merkelijk strakker klinken. De 30W100 
heeft bij deze kastinhoud zoals gezegd 
twee variovents nodig. 

De middentonenluidspreker mag uiteraard 
niet akoestisch gekoppeld zijn met de 
woofer. Daar zijn verschillende oplossin- 
gen voor denkbaar. Men kan hem voor- 
zien van een "pot” zoals sommige 
fabrikanten voor hun middentoners leve- 
ren; men kan in de box een apart kompar- 
timentje luchtdicht afscheiden van de rest; 
of men kan een ”pijp-belasting” toepas- 
sen. In dat laatste geval bestaat de behui- 
zing voor de middentoner uit een 
(kunststof) pijp, die uitmondt in de achter- 
kant van de baskast. De pijp wordt van 
binnen gevuld met dempingsmateriaal, 
maar blijft aan de achterkant gewoon 
open. De lengte van de pijp wordt 
afgestemd op de laagst weer te geven fre- 


5 



montagevolgorde 

paneel 1 
balk 2 
balk 3 
balk 4 

antidreunplaat 5 
aniidreunplaat 6 

tussenschot 7 

paneel 8 
balk 9 
balk 10 
balk 11 

antidreunplaat 12 

paneel 13 
balk 14 
balk 15 
balk 16 
balk 17 

paneel 18 
balk 19 

balk 20 
balk 21 

draadstang 22 

paneel 23 
paneel 24 
latje 25 
latje 26 
latje 27 
PVC-pijp 28 

paneel 29 
schot 30 
deflektor 31 
antidreunplaat 32 
plaatje met aansluitbussen 33 


kwentie. Wij hebben voor de pijp- 
belasting gekozen, omdat onze middento- 
ner daarmee net dat nauwelijks te 
omschrijven tikkeltje "opener” en "losser” 
bleek te klinken dan in een luchtdicht 
gesloten kompartimentje. 

Zo, en dan wordt het nu tijd dat we de 
box eens in elkaar gaan zetten. 

De bouw 

Voor hen die zich bij het zien van de 
bouwtekening zowat een ongeluk schrik- 
ken, hebben we om te beginnen een 
geruststellende mededeling. De hier 
beschreven kast lijkt kwa opzet, vorm en 
inhoud sterk op de DAK 3-210, die door 
Dynaudio als kant-en-klaar houtpakket op 
de markt wordt gebracht. Mits men die 
kast konform onze bouwtekening voorziet 
van een extra frontpaneel en van de nodi- 
ge verstevigingen, kan de DAK 3-210 zeer 
goed als uitgangspunt worden gebruikt 
voor de XL-aktief. Dat scheelt een slok op 
de borrel in het benodigde timmerwerk. 
De twee belangrijkste eisen waaraan de 
kast moet voldoen zijn dat hij luchtdicht is 
en dat hij stevig is. Stevig, stevig en nog 
eens stevig. Dus verzeker u van de hulp 
van een paar forse lijmtangen en een flin- 
ke hoeveelheid houtlijm (echte timmerlui 
gebruiken weinig schroeven, maar wel 
massa’s lijm) en zet de kast zo stevig 
mogelijk in elkaar. Zoals figuur 6 laat zien, 
hebben wij van onze kant er alles aan 
gedaan om de stevigheid van de box te 
verzekeren. Voor de wanden is uitgegaan 


zijpanelen (2 x) 


deksel 


bodem 


} 

} 


voet 


balkenkruis 


frontpaneel 


achterpaneel 


3-64 



3-65 




XL-aktief 

elektuur maart 1985 


Figuur 7. Dit zaagplan 
geeft een kompleet over- 
zicht van het benodigde 
materiaal. 



85055 7. 


van 18 mm multiplex. Het front is boven- 
dien nog eens extra verzwaard door er 
een trapeziumvormig paneel (24) tegen te 
lijmen. De houten balkjes langs de ran- 
den. het tussenschot (7), alsmede het bal- 
kenkruis (20. 21) staan borg voor een 
behoorlijke robuustheid. . .mits — we zeg- 
gen het nog eens — een en ander door u 
met de nodige zorg in elkaar wordt gezet! 
De voet vormt een integraal deel van de 
kast. Direkt boven de voet is in het inte- 
rieur een voor sommigen misschien wat 
vreemd aandoend schuinstaand paneeltje 
zichtbaar, dat bekleed is met dem- 
pingsmateriaal. Dat is een zogenaamde 
deflektor (31). Deze is niet echt verplicht, 
maar geeft in élke box een verbetering 
van de demping. 

Wanneer u met de zaag niet zó vast ter 
hand bent, is het misschien het verstan- 
digste om de benodigde panelen en bal- 
ken door de timmerman op maat te laten 


maken. Wellicht is deze man tegen een 
kleine vergoeding ook genegen om de 
diverse gaten vast voor u uit te zagen. In 
het zaagplan van figuur 7 vindt u al het 
materiaal bijeengebracht dat voor één box 
nodig is. Dus dat zaagplan kunt u als 
"boodschappenlijstje" gebruiken bij de 
houthandel. De nummers korresponderen 
met die in figuur 6. 

Trouwens, die nummers in de bouwteke- 
ning van figuur 6 zijn niet willekeurig 
gekozen, maar geven globaal de werk- 
volgorde aan. Als men zich aan die volg- 
orde houdt, dan moet ook een onervaren 
timmerman in staat zijn om de zaak naar 
behoren in elkaar te krijgen. 

Bij de montage gaan we uit van de achter- 
wand; d.w.z. die wordt voorlopig nog niet 
vastgelijmd of -geschroefd, maar dient als 
"mal" voor het haaks uitrichten van de 
rest van de box. We leggen de achter- 
wand plat op de grond en zetten de 


3-66 



7b 


XL-aktief 

elektuur maart 1985 



beide zijpanelen, de bodem en het deksel montagekit. 

er tegenaan. Nu kunnen we precies afte- Daarna kunnen de voet van de kast (18. 19) 

kenen waar de balkjes (2, 3, 4, 10, 11, 14, en de deflektor (30, 31) worden gemon- 

15, 16, 17) moeten komen. Als men die teerd. Ook kan men nu het balkenkruis 

eenmaal op hun plaats heeft gelijmd, kan (20, 21) in elkaar zetten en tegen de zijpa- 
het geheel van zijpanelen, bodem, deksel nelen vastschroeven. (Straks trekken we 
èn tussenschot (7) in één keer in elkaar dat balkenkruis met een paar stevige 
worden gezet. Flink veel lijm gebruiken, schroeven of met behulp van een lange 
een paar koploze spijkers om de zaak op draadstang (22) tegen het front- en het 
zijn plaats te houden en vervolgens het achterpaneel aan.) Als dit allemaal 
geheel inklemmen in een paar lijmtangen gebeurd is, dan kan het achterste frontpa- 
en laten drogen. neel (23) op zijn plaats worden gebracht, 

Het beste is om nu maar vast de anti- waarna de kunststof pijp er in kan worden 

dreunplaten (5, 6, 12 en 32) tegen de wan- gelijmd. Gebruik het achterpaneel hierbij 
den te plakken, want anders kan men er weer even als mal, want de pijp moet 
straks niet meer bij. In plaats van de in de haaks op de achterwand komen. Verzink 
autohandel verkrijgbare antidreunplaten, de pijp ongeveer 5 mm in het frontpaneel 
kan ook 10 mm dik dakleer of van een en gebruik rijkelijk veel lijm en eventueel 

dikke rubber rug voorziene vloerbedek- silikonenkit voor een goede afdichting, 

king worden gebruikt — het lijmen Vervolgens kan men zich gaan bezighou- 

gebeurt met een plastische kit, zoals spe- den met het verlijmen van het voorste 
ciale vloerbedekkingskit of Bison- frontpaneel (24), waarna men het achterpa- 


Onderdelenlijst 

Ivoor één box) 

luidsprekers: laag - 
Dynaudio 30W100 
midden — Podszus Görlich 
MT130VK 

hoog — Focal T 120 
versterkers: laag 
crescendo (elektuur 
dec. '82) 

midden - mini-crescendo 
(elektuur mei '84) 
hoog — mini-crescendo 
filter: elektronisch 
scheidingsfilter (elektuur 
sept. '84 ) 

2 variovents (Dynaudio) 
diversen: 

6 banaanstekerbussen 
luidsprekerkabel — 4 mm 2 
voor woofer, 1,5 mm 2 voor 
middentonen en tweeter, 
lengte max. 2,5 meter 
kunststof pijp - $ 12 cm, 
lengte ca. 38 cm 
rolletje steenwol (ca. 3 cm 
dik) 

BAF-wadding of ruwe 
schapenwol 

draadstang - $ 6 mm, 
lengte 40 cm 
koploze spijkers 
houtschroeven 
houtlijm 

hout: 

zie zaagplan figuur 7 


3-67 




XL-aktief 

elektuur maart 1985 


8 



85055-8 


Figuur 8. De frekwentie- 
kurve werd gemeten op 
een afstand van 1 meter 
van de box, in een 
“gemiddelde huiskamer". 


neel vast voor montage kan voorbereiden: 
de variovents kunnen erin worden gelijmd 
Quchtdicht!), de aansluitbussen (33) kun- 
nen worden gemonteerd en de kabels 
kan men al aan de bussen bevestigen. 

Dan zijn we nu zover dat we de kast kun- 
nen gaan dempen. Het beste is om de zij- 
panelen, de achterwand en de deflektor 
te voorzien van een ca. 3 cm dikke laag 
steen- en glaswol en de overgebleven 
ruimte (inklusief de voet) losjes op te vul- 
len met BAF-wadding, of — nog beter — 
luchtig uiteengeplozen schapenwol. Ook 
de kunststof pijp voor de middentoner 
krijgt een vulling van BAF-wadding. 

Als dat gebeurd is, kan de achterwand 
worden bevestigd. Let hierbij vooral weer 
op een goede afdichting tussen de 
kunststof pijp en het daarvoor bestemde 
gat in de achterwand! 

Rest alleen nog het solderen van de 
kabels aan de luidsprekers (let op de 
polariteit: rood = plus) en het monteren 
van de chassis in het frontpaneel. Gebruik 
bij dat laatste silikonenkit of tochtband 
voor een goede afdichting en kijk goed 
uit dat u de luidsprekers niet beschadigt; 
met name het membraan van de midden- 
toner is erg kwetsbaar! Voor de bevesti- 
ging van de luidsprekers zijn houtschroe- 
ven ruim voldoende; eventueel kan voor 
de woofer het gebruik van bouten en 
inslagmoeren worden overwogen. 

De kast is nu helemaal klaar en kan nu 
naar smaak worden afgewerkt (gefineerd, 
gelakt o.i.d.). Luidsprekerdoek kan het 
beste op een apart raamwerkje worden 
gespannen, dat dan met behulp van klitte- 
band tegen het frontpaneel wordt 
bevestigd. 

Afregeling 

Aangezien de rendementen van woofer, 
squawker en tweeter niet exakt hetzelfde 
zijn, dienen we ter verkrijging van een 
rechte frekwentiekurve, de uitgangsnivo’s 
van het scheidingsfilter nog op de juiste 
wijze in te stellen. Dat is gelukkig een vrij 
simpele aangelegenheid. Het enige dat 
men er voor nodig heeft is een toongene- 
rator en een multimeter — mits die laatste 
in het wisselspanningsbereik recht loopt 


tot 20 kHz, iets dat zelfs veel goedkope 
multimeters heel redelijk blijken te doen. 

■ We koppelen voorzichtigheidshalve de 
luidspreker los van de eindversterkers 

en beginnen met een frekwentie van 
100 Hz toe te voeren aan de ingang van 
het scheidingsfilter of de ervoor gescha- 
kelde regelversterker. 

■ Zet PI in het scheidingsfilter op maxi- 
mum en regel de uitgangsspanning van 

de generator zodanig af dat op de uitgang 
van de eindversterker voor de woofer 
exakt 1 volt wordt gemeten. 

■ Laat de uitgangsspanning van de gene- 
rator nu op dezelfde waarde staan en 

draai de frekwentie naar 1 kHz. Stel filter- 
potmeter P2 zodanig in dat op de uitgang 
van de versterker voor de middentoner 
precies 0,5 volt staat. 

■ Draai de generatorfrekwentie tenslotte 
op 10 kHz (nog steeds bij dezelfde uit- 
gangsspanning!) en regel nu met P3 de 
uitgangsspanning van de versterker voor 
de tweeter op exakt 0,7 volt af. 

Met deze instelling wordt een zo goed als 
rechte frekwentiekarakteristiek verkregen. 
Hebt u een afwijkende smaak, of vertoont 
uw huiskamer in akoestisch opzicht eigen- 
aardigheden, dan kan van deze instelling 
natuurlijk (enigszins) worden afgeweken. 

Tenslotte 

We geloven dat het verhaal hiermee aar- 
dig kompleet is. Nu is voor u de tijd aan- 
gebroken om eens op uw gemak 
uitgebreid te gaan luisteren naar de box. 
We hopen dat u over de weergave net zo 
enthousiast zult zijn als wij. Als u houdt 
van een pittige, van leven "tintelende” 
weergever, dan zult u in ieder geval niet 
teleurgesteld worden. 

Figuur 8 toont een frekwentiekurve van de 
XL-aktief, welke werd opgenomen in een 
niet-ideale "gemiddelde huiskamer", 
reden waarom de kurve in het uiterste 
laag en hoog een tikkeltje vroeg lijkt af te 
vallen. Een "dode-kamer-kurve" konden 
we niet meer op tijd voor u realiseren. Op 
zich zegt een dergelijke kurve trouwens 
bar weinig. 

Tenslotte zijn in tabel 1 de belangrijkste 
technische gegevens van de box vermeld. 


3-68 


Bij de meeste modelboten zijn aan boord 
twee akku's aanwezig: een grote voor de 
aandrijving en een kleintje voor de ont- 
vanger en de servo’s. Beide leveren een 
andere voedingsspanning, zodat het niet 
mogelijk is om de ontvanger rechtstreeks 
te voeden vanuit de motor-akku. Met deze 
speciale stabilisatieschakeling kan men uit 
de motor-akku een spanning van 4,8 V 
voor ontvanger en servo’s afleiden, zodat 
een aparte ontvanger-akku niet meer 
nodig is. Bovendien bevat de schakeling 
ook nog een akkuspanningsbe waker die 
een relais afschakelt als de spanning daalt 
beneden een van te voren ingestelde 
waarde. 

De stabilisator 

De nominale spanning van de motor-akku 
bedraagt 6 V (5 NiCd-akku’s in serie). De 
ontvanger werkt gewoonlijk met een voe- 
dingsspanning van 4,8 V (4 cellen in 
serie). Een verschil van slechts 1,2 V, en 
dat vraagt een speciale aanpak voor het 
stabilisatiegedeelte. 

De referentiespanning wordt geleverd 
door zenerdiode D3, een 2,7 V-type. De 
rond Tl opgebouwde stroombron zorgt er 
voor dat de stroom door de zener altijd 
konstant is, onafhankelijk van de voe- 
dingsspanning. De referentiespanning van 
2,7 V staat op de basis van T4, die samen 
met T5 een verschildetektor vormt. T4 
stuurt via T3 de regeltransistor T2. Door 
de gekozen konfiguratie (kollektor van T3 
ligt via weerstand aan massa, i.p.v. aan de 
kollektor van T3 zoals dat gewoonlijk 
gebeurt) kan de spanningsval over de 
regeling zeer klein zijn terwijl alles toch 
nog goed werkt. De basis van T5 krijgt via 
instelpotmeter P2 een spanning die wordt 
afgeleid van de uitgangsspanning. De ver- 
schilversterker stelt zich nu zo in (en 
regelt dus T2 zodanig) dat de basisspan- 
ning van T5 gelijk is aan de basisspanning 
van T4. De regeling zorgt er dus voor dat 
op de loper van P2 altijd ook een span- 
ning van 2,7 V staat. De uitgangsspanning 
wordt hier bepaald door de instelling van 
de spanningsdeler R7/P2/R8. 

Met het voorgeschreven transistortype 
voor T2 (een BD 240) bedraagt de maxima- 
le stroom voor ontvanger en servo’s 1 A. In 
verband met het kleine spanningsverschil 
tussen ingang en uitgang was het niet 
mogelijk om een stroombegrenzing in te 
bouwen. Die zou in dit geval ook niet zo 
wenselijk zijn, want de servo’s kunnen vrij 
grote stroompieken trekken tijdens 
manoeuvreren. 

De akkuspanningsbewaker 

Dit gedeelte is opgebouwd rond opamp 
IC1, die als komparator is geschakeld. De 
inverterende ingang van de 3130 is ver- 
bonden met de 2,7 V-referentiespanning. 
De niet-inverterende ingang is via de 
spanningsdeler P1/R13/R14 aangesloten op 
de motor-akku. Zolang de akkuspanning 
ongeveer 6 V is, zal de spanning op de 
+ -ingang hoger zijn dan de spanning op 
de — ingang. De uitgang levert dan een 
spanning van circa 6 V, transistor T6 


ontvangervoeding 
uit motor-akku 


geleidt en het relais is aangetrokken. 

Daalt de akkuspanning tot bijvoorbeeld 
5,5 V (afhankelijk van de instelling van PI), 
dan klapt de uitgang naar nul en valt het 
relais af. 

De relaiskontakten kunnen worden 
gebruikt om de motor af te schakelen of 
op halve kracht te laten draaien, zodat de 
stroomopname flink wordt verminderd. Dit 
kan tot gevolg hebben dat de akkuspan- 
ning weer stijgt tot boven de drempel- 
waarde van de komparator. Om te voor- 
komen dat deze het relais dan weer zou 
inschakelen, is een hysteresis ingebouwd 
(Ril, D4 en R10). 

De motor kan weer worden ingeschakeld 
door SI in te drukken. Op de niet- 
inverterende ingang van IC1 komt dan 
even de volle akkuspanning te staan en 
de uitgang klapt weer omhoog. Kondensa- 
tor C4 zorgt er trouwens voor dat de kom- 
parator steeds automatisch wordt 
"hooggezet” bij het inschakelen van de 
voedingsspanning. 

De afregeling is eenvoudig. Sluit op de 
ingang een 6 V-akku aan en regel de uit- 
gangsspanning met P2 af op 4,8 V. Voor 
de spanningsbewaker kan men beter een 
regelbare voeding op de ingang aanslui- 
ten. Stel deze in op de gewenste "afscha- 
kelspanning”, bijvoorbeeld 5,5 V, en 
verdraai PI zo dat het relais juist afscha- 
kelt. Daarmee is de schakeling klaar voor 
gebruik. N 


i 


voor scheeps- 
modellen 


Figuur 1. Het schema van 
de "dubbele” schakeling. 
Het bovenste gedeelte is 
de spanningsregelaar, het 
onderste gedeelte de 
akkuspanningsbewaker. 



3-69 


























universele up/down-counter 
elektuur maart 1985 


optellen en 
aftellen in 
universeel- 
formaat 



universele 

up/ down-counter 


In de elektronica-wereld wordt er heel wat afgeteld. Er worden tellers 
gebruikt in frekwentiemeters, toerentellers, klokken en meer van dat 
soort zaken. Vaak zitten deze tellers geïntegreerd in specifieke IC's, 
zodat niet naar eigen smaak in de teller-elektronika kan worden 
ingegrepen. Voor eigen ontwerpen en voor experimenten voldoet een 
losse teller-eenheid vaak beter. De hier beschreven tellerbouwsteen 
mag dan ook gerust universeel genoemd worden. Het betreft hier een 
decimale teller met een uitlezing, die naar hartelust uitgebreid kan 
worden in de gewenste schakeling. 


Tellerbouwstenen hebben bij Elektuur 
een lange geschiedenis achter de rug: 

Het begon in oktober 70 met nixie- 
buisjes. Destijds kostte een nixie-buis 
rond 15 gulden, terwijl het bekende teller- 
IC 7490 goed was voor zo’n 18 gulden (!). 
Verder ging het in april 71 met de mini- 
trons (7-segment*displays met gloeidraad- 
jes). Goedkoop waren de minitrons ook 
niet: ongeveer 15 gulden. De prijs van de 
7490 daalde af naar 7 gulden. Overigens: 
7-segment-displays werden door de hob- 


byist van pertinax en gloeilampjes zelf 
gemaakt! Hierna was de vooruitgang niet 
meer tegen te houden. In mei 75 werd de 
minitron verdrongen door een echt 
7-segment-LED-display in een frekwentie- 
meter. Ook hier een prijsvergelijking: 
LED-display voor 7 gulden, 7490 voor 
3 gulden. De eerste tellerbouwsteen met 
LCD-uitlezing verscheen pas in november 
’81. Door de grote vraag zijn we nog eens 
opnieuw de ”teller-wereld” ingedoken en 
hebben een tellereenheid ontwikkeld, die 


3-70 



universele up/down-counier 
elektuur maart 1985 


alles kan: 

■ Op- en aftellen 

■ Tellerstand onthouden 

■ Alle 7-segment-uitlezingen aansturen 
(LED, LCD fluorescentie-display, enz.) 

■ Preset-mogelijkheid. 

Laten we snel overgaan naar het 

Schema 

Eigenlijk is er niets bijzonders te zien in 
figuur 1. Teller-IC2, dekoder IC1 en de 

7- segment-uitlezing LD1. De bijzonderhe- 
den zijn echter in de IC’s verborgen! 

IC2 vormt een synchrone BCD-up/down- 
counter met voorinstelling van de tel- 
lerstand (preset). Deze preset werkt echter 
asynchroon. Nog even in het kort een ver- 
klaring van de begrippen synchroon en 
asynchroon. De meest BCD-teller-IC’s 
bevatten in principe 4 flipflops en een 
aantal poorten waarmee een gewenste 
funktie ingesteld kan worden. Asynchroon 
betekent, dat de uitgang van een flipflop 
verandert als hij een kloksignaal van de 
voorgaande flipflop ontvangt. Synchroon 
betekent, dat de flipflops allemaal tegelij- 
kertijd een klokpuls ontvangen. Bij een 
lange flipflop-keten hoeft men dan niet te 
wachten tot alle flipflops doorlopen zijn. 

In onze toepassing komt dat natuurlijk 
goed uit. Zou men bijvoorbeeld een 

8- digit-teller asynchroon willen opbouwen, 
dan moeten er 32 flipflops doorlopen wor- 
den voordat het resultaat kan worden uit- 
gelezen. Bij een synchrone opbouw 
daarentegen is het resultaat er meteen. 

De teller IC2 heeft heel wat pootjes om 
aan te sluiten: voedingsspanning 

(3 ... 18 V) en nul, vier uitgangen van de 
flipflops (Ql, 02, 03, 04) en een klokin- 
gang die intern met alle flipflops verbon- 
den is (CLK). Verderjs er een 
up/down-ingang (U/D) die bepaalt of er 
op- of afgeteld moet worden. Natuurlijk is 
er ook een reset-ingang (R). Aan de ingan- 
gen PI, P2, P3 en P4 kan een beginstand 
voor de teller worden ingevoerd (preset). 
PI is het minst significante bit (LSB). Bij de 
uitgangen is dat 01- De teller leest de 
preset-waarde in als de program-enable- 
ingang PE ’T’ is. Dit geschiedt onafhanke- 




85019 1 


lijk van het kloksignaal. Het inlezen 
gebeurt dus asynchroon. 

Blijven verder nog de aansluitingen carry 
in (Cl) en carry out (CO). Eigenlijk maken 
deze aansluitingen pas een echte teller- 
bouwsteen van het IC. Zij vormen namelijk 
de verbinding tussen voorgaande en 
navolgende tellereenheden. Men noemt 
dit kaskaderen. Kaskaderen gaat hier zeer 
eenvoudig: CO van de voorgaande een- 
heid verbinden met de Cl van de volgen- 
de, enzovoorts. 

Ook IC2 heeft heel wat in zijn mars. Het 
herbergt een BCD-naar-7-segment-deko- 
der, een tussengeheugen Qatch) en een 
display-aansturing. Een blik op het sche- 
ma laat zien, dat er 7 uitgangen voor de 
segmenten zijn (a. . .g). Natuurlijk zijn er 4 


Figuur 1. Een tellereen- 
heid bevat een teller-IC 
(synchrone BCD- 
up/down-counter met 
asynchrone preset), een 
dekoder-IC (BCD 
naar-7-segment-dekoder 
met latch en display- 
aansturing) en de LED- 
uitlezing. 


Figuur 2. De verscheidene 
funkties van het teller-IC 
worden het duidelijkst 
weergegeven aan de hand 
van dit tijdvolgorde- 
diagram. 


2 



3-71 


universele up/down-counter 
elektuur maart 1985 


Figuur 3. De verschillende 
aansluit-mogelijkheden 
van 7-segment LC-, 
gloeidraad-, LED-, 
fluorescentie- en gasont- 
ladingsbuizen. Bij LC- 
uitlezingen moet de deci- 
male punt <Dp) via een 
EXOR-poort aangestuurd 
worden. De ingangen van 
de poort worden dan ver- 
bonden met Ph en de Dp- 
ingang. 


Figuur 4. Koper-layout en 
komponenten-opstelling 
van de print voor twee 
tellereenheden. Voor de 
opbouw moeten de delen 
gescheiden worden met 
behulp van een figuur- 
zaag of een scherp mesje. 
Bij een dubbele uitlees- 
eenheid hoeft de display- 
print niet gehalveerd te 
worden. 

Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1...R8 = 220 Q, 1/8 W 

Halfgeleiders: 

LD1 = MAN4410A gr. 
MAN4610A o. 

MAN4910A r. 

MAN4810A ge (General 
Instrument); Siemens- en 
HP-typen: zie tekst. 

IC1 = MC 14543B 
(Motorola) 

IC2 = MC 14510B 
(Motorola) 


3 



ingangen voor de BCD-informatie: A 
(LSB). . .D (MSB). Verder nog de aansluitin- 
gen voor de voedingsspanning (3 ... 18 V) 
en de nul. 

Interessant wordt het bij de aansluitingen 
Ph. BI en LD Op ingang LD staat normali- 
ter een ’T'. Wordt deze "0” gemaakt, dan 
wordt de BCD-waarde in het tussen 
geheugen gezet en wordt de geheugenin- 
houd doorgegeven naar de segment- 
uitgangen. 

Ingang BI is gewoonlijk "O”. Zetten we 
hierop een ’T', dan doven de segmenten. 
Overigens gebeurt dit ook als er een 
getal groter dan 9 (in BCD) op de ingang 
staat. 


De Ph-ingang bepaalt of displays van het 
common-anode-type of common-cathode- 
type worden aangestuurd. Het komt 
eigenlijk erop neer, dat de segment- 
uitgangen met behulp van deze ingang 
kunnen worden geïnverteerd. Hoe men 
de verschillende display-vormen kan aan- 
sluiten toont figuur 3. Naar gelang de 
display-soort (LC-, LED-, fluorescentie-, 
gloeidraad- en gasontladings-uitlezingen) 
wordt Ph ”0” of ”1” gemaakt. Degenen die 
zich iets meer willen verdiepen in de toe- 
passing met fluorescentie-displays kunnen 
ter informatie het desbetreffende artikel in 
het maartnummer ’83 naslaan. In onze tel- 
lereenheid hebben we LED-displays 




3-72 



5 


universele up/down-counter 
elektuur maart 1985 


F- 1_ 

i 

7812 

n 


f- 



12V 
250 mA 

-O 


4x 1N4001 

-©12V 


oio:©:©:©: 


N1.N2 * % 4093 
N3.N4 = 'h 4070 




*4 

o, o, o, o 4 _ 

* 

r 

■1 

IC2 - 4S10 £ ° 

e» vo 

»i 'l •» *4 <14 ■ 




* C C m 1 

IC1 - 4543 

9 .0 



1 

H 

A • C 0 

mim 


o, o» o, o 4 ^ 

IC2-4510 «O 
u4 

i« *• ** «»* 


> n 1 f I f ff m+p -I ‘I ? £ l rl rmr A 



gebruikt. De andere uitlezingen zijn 
meestal niet in een ”l-digit-uitvoering” 
verkrijgbaar, LED-displays passen dus 
beter in een universele tellerbouwsteen. 

Opbouw 

Figuur 4 laat de koper- en komponenten- 
zijde van de print voor de tellereenheid 
zien. Van deze print kunnen naar keuze 2 
aparte tellers of een dubbele teller 
gemaakt worden. Voor de komponenten 
gemonteerd worden, dient men de print 
eerst op maat te zagen. Om te beginnen 
worden het displaygedeelte en de beide 
tellergedeelten van elkaar gescheiden 
(met een figuurzaag of een scherp mesje). 
Wordt maar een eenheid gebruikt, dan 
moeten de beide display-gedeelten ook 
gescheiden worden. De foto laat het resul- 
taat van ons soldeerwerk zien. Als de 
printen op de juiste manier van elkaar 
gezaagd zijn, moeten ze met de massa- 
vlakken aan elkaar gesoldeerd kunnen 
worden. Extra steun wordt verleend door 
de segmentweerstanden, die aan beide 
printjes vastzitten. 

Behalve de aansluitingen Dp, + en LD zit- 
ten alle aansluitingen aan de smalle zijde 
van de tellerprint. De eenheden kunnen 
dan samen op een stuk gaatjesprint 
gemonteerd worden zodat een stevige 
konstruktie ontstaat. Ook elektronisch 


gezien komt dit goed uit, daar de meeste 
aansluitingen toch doorgelust moeten wor- 
den. O ja, vergeet niet de eenheden via 
Cl en CO met elkaar te verbinden. 

Nog even iets over de LED-displays. Daar 
IC1 maar 10 mA segmentstroom kan leve- 
ren, hebben de in de stuklijst opgegeven 
displays de voorkeur. De bekende typen 
van Siemens of Hewlett-Packard vragen nl. 
15 tot 25 mA voor dezelfde lichtopbrengst: 
7750r, 7650o, 7670gr (common anode, Dp 
links); 7751r, 7651o, 7671gr (common anode, 
Dp rechts); 7760r, 7653o, 7673gr (common 
cathode, Dp rechts). Deze displays zijn 
ook wel bruikbaar, maar geven minder 
licht. Daarom is het beter om elke 
segment-uitgang te bufferen, bijvoorbeeld 
zoals bij de gloeidraaduitlezing in figuur 3. 
Vergeet vooral niet de aansluiting Ph/com 
aan de juiste spanning te leggen! 

Gebruik 

In figuur 5 wordt een voorbeeld gegeven 
van een mogelijke toepassing voor de tel- 
lereenheid. Hier is uitgegaan van de 
"omwentelingenteller” uit het oktobernum- 
mer van 1981. Het teller-IC MK50398 is ver- 
vangen door 6 tellereenheden, waarvan 
hier 2 zijn weergegeven. Aan de hand van 
dit voorbeeld kan men voor alle mogelij- 
ke (en onmogelijke) toepassingen wel een 
oplossing bedenken. M 


Figuur 5. Gebruiksvoor- 
beeld voor 6 tellereenhe- 
den: de omwentelingen- 
teller uit het oktobernum- 
mer 1981. 


Geschatte bouwkosten: 

f 35,— <inkl. print en 
7760-LED-displays) 


3-73 























A A 


A 


Robotweld met loep houdt 
beide handen vrij bij het 
fijne werk 

De nieuwe Robotweld van Ferm is een handig 
"bijdehandje" waarin kleine werkstukken in 
elke gewenste stand vastgeklemd kunnen 
worden. Hij is voorzien van een sterke loep (die 
ook verwijderd kan worden), zodat zelfs het 
fijnste miniatuurwerk perfekt in het oog 
gehouden kan worden. De zvwnkbaarheid van 
de robotweld is letterlijk grenzeloos: de beide 
krokodilbekken. de as waarop ze gemonteerd 
zijn en de centrale as op het voetstuk kunnen 
alle in elke stand versteld worden. Uiteraard is 
ook de loep in alle richtingen zwenkbaar. 



Werkstukken waaraan heel fijn las- of soldeer- 
werk moet worden verricht, of waarin men 
met minigereedschap wil boren enz., kunnen 
in de meest ideale werkstand worden inge- 
klemd, zo nodig met gebruikmaking van beide 
bekken, zodat men beide handen vrij heeft om 
het gereedschap te hanteren. 
Elektronica-hobyisten. instrument- en siera- 
denmakers en alle andere liefhebbers van het 
fijne werk hebben aan de robotweld een slim- 
me helper, voor wie geen klus te moeilijk is en 
die maar een heel bescheiden aankoopbedrag 
vergt. 

Ferm BV, 

Postbus 134, 

8280 AC Cenemuiden, 

Tel. 05208-55077 (3149 M) 


Deltatronic 2000 CV-regeling 

De Deltatronic 2000 is een nieuw regelsysteem 
voor huishoudelijke CV-installaties. De ingre- 
diënten: een centrale regelkast izie foto) en 
sensoren voor de meting van de temperatuur 
in de woonkamer linklusief temperatuur- 
instelknop en inschakelbare nachtverlagingl. 
de watertemperatuur en de buitentempera- 
tuur. De CV-pomp wordt geschakeld met een 
nadraaitijd die mede van de watertemperatuur 
afhangt. Belangrijkste optie: een elektronische 
weekklok. 

De regeling gaat uit van een zorgvuldige dose- 
ring van de warmteproduktie, volgens het 
gepatenteerde principe van de "variable anti- 
cipatie". Denk daarbij aan een elektronisch 
overlegorgaan van de watertemperatuur, de 
buitentemperatuur en de (feitelijke èn 
gewenste = ingestelde) kamertemperatuur. Al 





deze temperaturen hebben in een bepaalde 
mate inspraak in het besluit tot warmteproduk- 
tie Deze elektronische demokratie heeft posi- 
tieve gevolgen voor het komfort en de 
gasrekening: geringe variaties van de kamer- 
temperatuur, een zo laag mogelijke watertem- 
peratuur en een minimale schakelfrekwentie 
van de CV-ketel. Er is nooit sprake van warmte- 
overproduktie; het "overschoot" -verschijnsel, 
na het opwarmen, treedt dan ook niet op. 
Het apparaat is goedgekeurd door de KEMA 
en door het Gasinstituut. Dat betekent dat het 
voldoet aan buitengewoon strenge veiligheids- 
eisen. Mocht onverhoopt een elektronisch 
onderdeel defekt raken, dan is het "klapperen" 
van het branderrelais (bijvoorbeeld door 50 Hz- 
storingen) uitgesloten. De gasklep zal dus uit- 
sluitend opengaan na een "officiële" opdracht 
daartoe: een gevaarlijke opeenhoping van 
onverbrand gas is daarmee uitgesloten. 

Fabrikant : Ecofour BV Va/kenswaard 

/ 04902 -161501 

Verkoop: tJedeximpo Veghel ( 04130-87555 ) 

(3180 M) 


praktische programma's voorzien van duidelij- 
ke beschrijvingen. Ze behandelen stuk voor 
stuk een specifiek onderwerp op een dusdani- 
ge wijze, dat het voor iedereen begrijpelijk is. 
Het boek bevat o.a. de volgende programma's: 
Sorteren van gegevens, afdrukken van BASIC- 
listings. inventarisatieprogramma voor casset- 
te etc. Een cassette met daarop de in het 
boekwerkje beschreven programma’s, is ver- 
krijgbaar onder de naam Software Plus- 
praktijkprogramma's voor de ZX-Spectrum 
deel 2 voor een bedrag van f 24.95. Het boek 
zelf kost f 18,95. (3167 M) 

MSX-BASIC-handboek voor 
iedereen 

Met dit handboek van A.C.J. Groeneveld bent 
u uw MSX-computer de baas. Het boek geeft 
een antwoord op vrijwel elke vraag die een pro- 
grammeur. op welk nivo dan ook, over MSX- 
BASIC zou kunnen stellen. De volledige 
syntax-behandeling rekent af met de onzeker- 


Praktijkprogramma's voor de 
ZX-Spectrum, deel 2 


Deze 126 paginas lellende paperback (ISBN 
90 6398 336.0) van uitgeverij Stark, bevat 11 




heden over de schrijfwijze. Bij elk van de 137 
sleutelwoorden is een duidelijke beschrijving 
gekomen en om eventuele nog aanwezige 
onduidelijkheden weg te nemen, zijn zinvolle 
voorbeelden opgenomen. 

De paperback telt 414 pagina's (ISBN 
90.6398.100.7) en kost f 49,50. Uitgeverij: 
Stark-Texel. (3166 Ml 


3-74