Psychotrom∞r 1.1

P°φstroj se dß pou₧φt nejen jako jeho p°edch∙dce, ale i jako osciloskop. Nabφzφ mnohem kvalitn∞jÜφ anal²zu zφskan²ch ·daj∙.

Popis funkce

P°φstroj lze rozd∞lit na n∞kolik Φßstφ:

Vertikßlnφ buzenφ obstarßvß budiΦ led Io₁ LM 3914, kter² obsahuje deset komparßtor∙, ty ovlßdajφ deset v²stup∙ pro led. Ka₧d² komparßtor mß jeden vstup p°ipojen na vstup nap∞tφ p°es vnit°nφ zesilovaΦ a druh² vstup je p°ipojen na urΦitΘ mφsto v odporovΘm °et∞zci. Oba konce odporovΘho °et∞zce jsou vyvedeny na v²vody 4 (Rlo) a 6 (Rhi). Pin 4 je p°ipojen na zßporn² p≤l napßjenφ, to zaruΦφ indikaci nap∞tφ od nuly. Pin 6 je spojen s v²stupem referenΦnφho nap∞tφ o hodnot∞ 1,25V proti pinu 8 a p°ipojen p°es rezistor 470R na zßporn² p≤l napßjenφ.

Digitßlnφ nastavenφ citlivosti, je mo₧nß troÜku p°ehnan² nßzev, ale nic lepÜφho m∞ nenapadlo. Ovlßdacφm prvkem jsou dv∞ tlaΦφtka S₁ a S₂. Ob∞ tlaΦφtka spouÜtφ ΦasovaΦ Io₁₁ NE 555, pokud nenφ stisknuto ani jedno tlaΦφtko kondenzßtor C₂ se nem∙₧e nabφjet. Jakmile je stisknuto tlaΦφtko S₁ nebo S₂ kondenzßtor se p°es rezistory R₉ a R₁₀ zaΦne nabφjet a na v²stupu se objevφ Log. H, kdy₧ dosßhne nap∞tφ na kondenzßtoru 2/3 napßjecφho nap∞tφ otev°e se tranzistor a v ΦasovaΦi a zaΦne vybφjet kondenzßtor a₧ do doby kdy dosßhne 1/3 napßjecφho nap∞tφ, v ten okam₧ik dojde k uzav°enφ tranzistoru a kondenzßtor se zaΦne znovu nabφjet. Tento cyklus se opakuje po celou dobu stisknutφ tlaΦφtka S₁ nebo S₂. Jsou-li tato tlaΦφtka stisknuta po dobu kratÜφ ne₧ je doba pot°ebnß k nabitφ kondenzßtoru, objevφ se na v²stupu Log. H, po rozepnutφ tlaΦφtka se znovu objevφ Log. L.

Hodinov² signßl generovan² ΦasovaΦem je p°ivßd∞n na vsup CLK Up/Down ΦφtaΦe Io8. Je-li stisknuto tlaΦφtko S1 je pin 1 nezapojen a ΦφtaΦ Φφtß nahoru a₧ k hodnot∞ 6, kdy se na v²stupech QB a QC objevφ log. H, Na tyto v²stupy je p°ipojeno hradlo NAND (Io₉), kterΘ v p°φpad∞, ₧e se na obou vstupech nachßzφ Log. H, tak se na v²stupu objevφ Log. L a aktivuje pin 8 load (Io₈), kter² p°i dalÜφm hodinovΘm impulsu naΦte hodnotu ze vstup∙ A, B, C a D a p°i°adφ ji v²stupu (v tomto p°φpad∞ je to nula). V²sledkem je Φφtßnφ od nuly do Üesti. Podobn∞ je tomu p°i stisku tlaΦφtka S₂, kdy se na pin 1 p°ivede Log. L a ΦφtaΦ Φφtß v rytmu hodinov²ch impuls∙ dol∙. Zde je vÜak problΘm, nachßzφ-li se na v²stupu nula a je znovu stisknuto tlaΦφtko down objevφ se hodnota Üestnßct, kterou Io₁₀ a Io₂ neumφ zobrazit. A₧ p°i dalÜφm hodinovΘm impulsu se obnovφ hodnota nula. Hodnota Üestnßct aktivuje NAND a p°i dalÜφm impulsu se naΦte nula a celΘ se to m∙₧e opakovat. I tohoto se dß vyu₧φt, pou₧ijeme-li Psychotrom∞r jako osciloskop. Na v²stupy Io₈ je p°ipojen DekodΘr BCD na sedmisegmentov² led displej, kter² zobrazuje zvolen² rozsah. Io2 je takΘ p°ipojen na v²stupy Io₈, jednß se o p°evodnφk BCD/dekad, znamenß to, ₧e ka₧dΘmu Φφslu v BCD od jednΘ do desφti, je p°i°azen negovan² v²stup odpovφdajφcφ jeho hodnot∞. V tomto zapojenφ je pou₧ito pouze prvnφch sedm v²stup∙, ostatnφ jsou ponechßny volnΘ. Ka₧d² z v²stup∙ mß svΘ mφsto v odporovΘm °et∞zci tvo°en²m rezistory R₂ - R₈. ╪et∞zec je schvßln∞ navr₧en tak, aby p°i hodnot∞ nula m∞l nejv∞tÜφ odpor. P°i m∞°enφ se toti₧ nejΦast∞ji vyu₧φvajφ rozsahy nula, jedna a dva, kdyby rozsah Üest odpovφdal nejv∞tÜφ citlivosti, muselo by se po spuÜt∞nφ p°φstroje jeÜt∞ Üestkrßt stisknout tlaΦφtko pro zm∞nu rozsahu. A ty by bylo nepohodlnΘ.

Digitßlnφ nastavenφ citlivosti zajiÜ¥uje n∞jak² ten vstupnφ odpor pro Io₁ LM 3914.

Horizontßlnφ buzenφ obsahuje mimo jinΘ i Φasovou zßkladnu. Zßkladem horizontßlnφho buzenφ jsou dva posuvnΘ registry Io₃ a Io₄, jejich₧ ·kolem je rychlΘ p°epφnßnφ sloupc∙ matice led diod. P°epφnßnφ musφ b²t tak rychlΘ, aby se naÜemu oku zdßlo, ₧e vÜechny led svφtφ zarßz.

Na vstupy clk obou Io je p°ivßd∞n signßl ΦasovΘ zßkladny, hodinov² kmitoΦet je p°ivßd∞n i na dekadick² ΦφtaΦ, dosßhne-li ΦφtaΦ hodnoty dev∞t je na v²stupu A a D log. H, na zmφn∞nΘ v²stupy je p°ipojeno hradlo AND Io₅, kterΘ mß tu vlastnost, ₧e jsou-li oby vstupy v Log. H je i na v²stupu Log. H. V²stup hradla AND je p°ipojen na vstupy A a B Io₃. Posuvn² registr naΦte p°i dalÜφm hodinovΘm impulsu hodnotu z obou vstup∙ na v²stup QA, p°i dalÜφm hodinovΘm kmitu se posune hodnota o na dalÜφ v²stup. A₧ se dostane log .H na v²stup QH, kter² je spojen se vstupy A a B, kterΘ si ponechajφ jeho hodnotu a₧ do dalÜφho hodinovΘho impulsu, p°i n∞m se hodnota ze vstup∙ naΦte na v²stup QA a posunuje se zase v rytmu hodinov²ch impuls∙ a₧ k QH, ale v²stupy QC - QH nejsou v tomto zapojenφ vyu₧ity.

╚asovß zßkladna je Io₇ ΦasovaΦ NE 555, zapojen² jako generßtor obdelnφkovΘho pr∙b∞hu. Potenciometrem P1 umo₧≥uje m∞nit kmitoΦet ΦasovΘ zßkladny v rozsahu 317 - 9691Hz.

Zobrazenφ zajiÜ¥uje led diodov² maticov² displej o rozm∞rech 10╫10 led (Ve schΘmatu je zakreslen jako m°φ₧ka, na ka₧dΘm k°φ₧enφ je led dioda katodou k Io₁). K zobrazenφ pr∙b∞hu je vyu₧ito setrvaΦnosti lidskΘho oka, sloupce se rychle p°epφnajφ. Je-li kmitoΦet ΦasovΘ zßkladny p°esn∞ desetinßsobkem kmitoΦtu na vstupu, obraz je statick², proto₧e v jeden ka₧d² Φasov² okam₧ik mß nap∞tφ stejnou hodnotu (nezm∞nφ-li se ovÜem kmitoΦet a amplituda).

Zßv∞r

Je tΘ₧ mo₧nΘ pou₧φt Psychotrom∞r jako osciloskop s alespo≥ hrub²m zobrazenφm pr∙b∞hu. N∞kdy je ovÜem t∞₧kΘ rozeznat sinusovku od troj·helnφku. Maximßlnφ vstupnφ nap∞tφ bude 1,25V na neoznaΦenΘm rozsahu (na ostatnφch sice taky, ale tam jsou u₧ odpory). P°idßnφm vhodnΘho odporovΘho d∞liΦe se hodnota maximßlnφho vstupnφho nap∞tφ jeÜt∞ zv²Üφ.

SchΘma zapojenφ

Seznam souΦßstek
Io1	LM 3914	1ks	.	R6	1M5	1ks
Io2	74LS145	1ks	.	R7, R8	470k	2ks
Io3, Io4	16LS164	2ks	.	R10	100	1ks
Io5	74LS08	1ks	.	R11- R17	180	7ks
Io6	74LS90	1ks	.	R18	47k	1ks
Io7, 11	NE 555	2ks	.	R19	10k	1ks
Io8	74LS669	1ks	.	P1	50k	1ks
Io9	74LS00	1ks	.	C1	0,22╡	1ks
Io10	74LS47	1ks	.	C2	10╡	1ks
R1, R9	470	2ks	.	S1, S2	Dvoup≤lovΘ tlaΦφtko	2ks
R2- R4	10M	3ks	.		Sedmisegmentov² led displej	1ks
R5	2M2	1ks	.		Led 3mm Φervenß (na m°φ₧ku)	100ks