Adam Cebula	Para - nauka i obok
	strona 28

Radioamator

W galerii dziwnych postaci literackich radioamator zajmuje raczej skromne miejsce, ale były czasy, że przypisywano mu magiczne własności.

Zostań radioamatorem! W dzisiejszych czasach proponują człekowi, by został na przykład mistrzem karate i wiąże się to nie tylko z opanowaniem skutecznego lania w nos, ale też z bliżej niesprecyzowaną przemianą duchową, jaka zmienia zwykłego człowieka w mistrza karate. Więc twierdzę, że przemiana zwykłego człowieka w radioamatora jest co najmniej tak samo atrakcyjna duchowo. Poza tym i tu, i tam trzeba przechodzić próby ogniowe, przy czem zamiast czary z rozżarzonymi węglami, wystąpi końcówka lutownicy o temperaturze ok. 500 stopni C, więcej niż wynosi temperatura zapłony rzeczywistego papieru. Co prawda, nie mogę zaręczyć, że na skutek tego kobiety zaczną na ciebie patrzeć inaczej, zupełnie nie wiem co miałbym ci obiecywać, jeśli jesteś kobietą, raczej muszę ostrzec, że przysmażone paluchy to w tej zabawie norma. A lutowanie to sztuka.

No więc radioamator to niekoniecznie elektronik. Można powiedzieć, że często elektronik jest radioamatorem, ale zakresy pojęciowe tych dwu określeń się nie pokrywają. Bywali radioamatorzy o których trudno powiedzieć, żeby znali się na elektronice, co jest niewątpliwym (przynajmniej w naszym pojęciu) warunkiem bycia elektronikiem. Bywali elektronicy, którzy na pewno nie byli radioamatorami. W zamierzchłych czasach słówko to oznaczało człowieka, który zajmował się odbiornikami i nadajnikami radiowymi. Z punktu współczesnego profesjonalisty to wręcz niesamowite, że ledwie kilkadziesiąt lat temu elektronika zajmowała się w znakomitej większości tylko tym. Współczesny radioamator, taki, o którym myślę, to osobnik mający żyłkę do zabawiania się możliwościami, jakie stworzyła ta fascynująca dziedzina techniki. Otóż radioamator jest dziś gatunkiem ginącym, bo dominującą wszystko technologią jest informatyka. Wbrew pozorom, to także mocno różne dziedziny techniki.

Bycie radioamatorem się opłaca. (Taką mam nadzieję). Społeczeństwo, w którym żyją tacy osobnicy, może okazać się szczęśliwsze, choćby dlatego, że radioamator może uchronić człowieka od bezsensownego wydatku pieniędzy, na przykład na odpromienniki, likwidujące wraże nam fale wysyłane przez cieki wodne, albo bardzo sporej kasy na znakomite wzmacniacze lampowe, które znakomicie nadają się do handlu i nie posiadają poza tym żadnych cech atrakcyjnych dla odbiorcy.

Dobry radioamator zaczyna się od tego, że wie, czego nie wie. Umie powiedzieć, że czegoś nie przemyślał, nie zrozumiał. Ma jeszcze jedną cechę, o którą w naszych czasach coraz trudniej: zdawał egzaminy u Pana Boga. Bez żartów i specjalnych przenośni. Radioamator to osobnik, który samodzielnie konstruuje urządzenia elektryczne, elektroniczne. Wszelkie fuszerki są natychmiast wykrywane i oznaczane czarnym dymem przez Prawa Natury. Dlatego radioamator ma możność poznania najprawdziwszej Prawdy. Ta zaś objawia się w najbardziej namacalny sposób: coś albo działa, albo nie działa, lepiej lub gorzej. Nic się tu nie da oszukać, zagadać. Radioamator wielokrotnie, boleśnie przekonał się o istnieniu Prawdy Obiektywnej pomimo wszelkich traktatów filozoficznych, przeciw subiektywnemu idealizmowi, w sposób najbardziej przekonywujący: jak po kilku dniach roboty poszło z dymem. Dalibóg, ileż ludzkich istnień zostałoby uratowanych, iluż nieszczęść, wojen dałoby się uniknąć, gdyby większość z możnych tego świata, tych, co wydają sądy i są moralnymi autorytetami, przeżyło tę chwilę refleksji nad zwęglonymi szczątkami!

Dlatego namawiam, Drogi Czytelniku, liźnij drobiny elektrycznego szamaństwa, zostań radiotą w niewielkiej części swej osobowości. Owszem popsujesz, odniesiesz wrażenie, że niczego dobrego tobie to nie przyniosło, popadniesz w depresję nad zwęglonym transformatorem i uznasz, żeś nie radiota, lecz idiota, niejeden raz. Jednak w sumie niewiele cię to będzie kosztowało, a może uratujesz ludzkość? Od razu jednak wyjaśniam, że to, co poniżej napisano, bynajmniej nie jest konkretnymi przepisami na konkretne urządzenia, ale potraktowane jako okazja do pokazania pewnych ogólniejszych mechanizmów. W sumie, muszę ostrzec:

ARTYKUŁ ZAWIERA ZA MAŁO INFORMACJI, ŻEBY Z JEGO POMOCĄ SKONSTRUOWAĆ OPISANE URZĄDZENIA!

Jeśli chcesz naprawdę zabrać się za zabawę elektroniką, musisz zakupić kilka dość grubych książek. Poradziłbym czasopisma, gdyby takowe były. Niestety, ostatnimi czasy zaczynają one przybierać formę magazynów ogłoszeniowych, zaś prezentowane układy stają się tak skomplikowane, że niczego się na nich nauczyć nie można, zresztą chodzi głównie o to, żeby czytelnik kupił gotowca i odrobił go szczegół po szczególe. Poszukaj w bibliotekach, w księgarniach, prawie na pewno znajdziesz Sztukę elektroniki P. Horowitza i W. Hilla. To trudna książka, akademicki podręcznik, ale w niej znajdziesz właśnie to, czego radioamatorowi potrzeba.

Nim jednak przejdziemy do konkretów, musimy zacząć tę część nauki, która zazwyczaj stanowi o tym, że znakomita większość ludzkości elektryki się nie tyka. Autorzy już opanowali metodę "zróbmy na początek coś bardzo prostego", co potencjalnego czytelnika zachwyci. No więc myślę właśnie o takich urządzeniach, jednak na początek chciałbym coś opowiedzieć, co sprawi, że ominiemy interesującą z punktu socjologicznego konstrukcję radioamatora, który się na elektronice nie zna. Jak ona powstaje, pokażę może później, ale lepiej jednak zrobić wszystko, by do tego fenomenu nie doszło, a o co wbrew pozorom jest bardzo łatwo.

No więc teoria. Pisałem już kiedyś o rozwoju elektroniki. Wiemy, że podstawowymi wielkościami, które charakteryzują elektryczne obwody, są prąd i napięcie. Prąd mierzymy amperomierzem, napięcie – woltomierzem. Największym problemem w rozpoczęciu pracy z elektryką jest jej niematerialność, abstrakcyjność. Taki pomysł, nie mój i nie nowy, myślimy o obwodach elektrycznych jak o rurach z wodą. Zasilanie to pompa, którą ją tłoczy. Natężenie prądu czyli coś, co mierzy amperomierz, to szybkość przepływu w litrach na sekundę. Na przykład. Napięcie to różnica ciśnień. Taki bardzo istotny szczegół: różnica pomiędzy dwoma punktami. Zawsze mówimy o napięciu, jako o różnicy potencjałów, napięcie mierzymy zawsze pomiędzy dwoma konkretnymi punktami. Wracając do elektryczności, natężenie prądu informuje nas, ile elektronów przepływa przez dany kawałek (przekrój) przewodu w ciągu sekundy, napięcie – jaka praca jest potrzebna do przeniesienia ładunku, pośrednio, jaka siła działa na pojedynczy elektron w przewodzie.

Cała ta teoria pozwala sobie wyobrazić, co się w dzieje w drucikach, ale oprócz tego, radioamator musi umieć mierzyć. Potrzebna jest "czarodziejska różdżka", czyli miernik uniwersalny. Ostatnio widziałem w sklepach konstrukcję za 19.90 zł i to coś działa, przynajmniej przez kilka miesięcy. Miernik nie musi być super, w 90 procentach wypadków wystarczy "byle jaki", ale bez miernika nie ma sensu zaczynać. Radioamator posługuje się także urządzeniami, które sam wyprodukuje, jednak moim zdaniem, miernika nie ma sensu dziś próbować go samemu zrobić, choć jest to możliwe, bo za taką cenę naprawdę szkoda czasu. Radioamator w naszych warunkach powinien raczej zajmować się konstruowaniem urządzeń nietypowych.

Gdy kupimy miernik, musimy przeczytać instrukcję obsługi. Znajdziemy w pudełku zazwyczaj przewody pomiarowe. Zazwyczaj dobrze nadają się one do pomiaru napięcia i zupełnie nie nadają się do pomiaru prądu. Miernika nie należy... zniszczyć. Zdarza się to niestety bardzo często, gdy świeży właściciel wpada na pomysł, by zmierzyć prąd, np w gniazdku 220 V. Najpierw wtyka końcówki i przekonuje się, że ostatnio mamy 230 V, a potem postanawia sprawdzić ów prąd i robi się całkiem efektowne bum, mocne zwarcie, a nowiutki nabytek okrywa warstewka sadzy. A więc pamiętajmy: prąd określa wartość oporu odbiornika. Jeśli podłączymy amperomierz bezpośrednio do źródła zasilania, popłynie prąd zwarciowy, katastrofalny. Dla sieci miejskiej około 1000 A, 200, 300 A dla akumulatora, 12 do samochodu, podczas gdy miernik wytrzymuje 10 A. Można z ryzykiem zewrzeć baterię, (akumulatorki NiCd dają także nawet kilkadziesiąt A mimo bardzo niskiego napięcia), zwykłe bateryjki zatrzymają się na kilku amperach, najwyżej wyleci bezpiecznik w mierniku. Tak więc zapamiętajmy sobie: prąd mierzymy tylko po podłączeniu konkretnego obciążenia (obciążenie, żargonowe słowo oznaczające odbiornik prądu) i tylko w takiej sytuacji otrzymujemy jakąś istotną informacją. Prąd jest związany z konkretnym odbiornikiem żarówka 100 W dla 220V pobiera 0.45 A, a pralka zależnie od fazy prania, nawet i 10 A.

Na pewno zdarzy się inny wypadek, próba zmierzenia napięcia w obwodzie, podczas gdy miernik jest ustawiony do pomiaru prądu. Skutek jak wyżej, huk, błysk i straty materialne, czasami w ludziach. Tu kolejna uwaga. Wszelkie eksperymenta są niebezpieczne. Ja wychodzę z założenia, że "nie ma nic bez ryzyka, tylko widz go unika". Tym niemniej muszę cię ostrzec: niejednego radioamatora ubiło. Najczęściej do nieszczęścia dochodzi po przejściu pierwszej fazy panicznego strachu przed wszystkim i nabraniu elementarnej pewności siebie. Wówczas próbujemy zmierzyć wolty za pomocą amperomierza, wyłączamy zasilanie zupełnie innego obwodu, niż mamy zamiar reperować, i tak dalej. Pamiętaj, liczą się tylko ci, którzy przeżyli, dlatego zawsze staraj się przewidywać wszelkie niebezpieczeństwa, napięcia, prądy, które mogą wywołać pożar, uwzględniać własne możliwe błędy, niebezpieczne urządzenia, jak akumulatory, które mogą się "zagotować" i tak dalej. I tak jest to zabawa wielekroć bezpieczniejsza od jazdy samochodem, ale, gwarantuję, że nie raz zdarzy się efektowny wypadek. No i tyle o BHP na początek.

Teraz przystępujemy do sedna. Najprostszy obwód z bateryjką, żaróweczką i wyłącznikiem można obejrzeć w książce. Można się jednak pobawić naszym miernikiem, gdy mamy żaróweczki o różnej mocy, po to, by się przekonać, że działa prawo Ohma, że żaróweczki pobierają różne prąd. Wyłącznik nie jest potrzebny.

Sedno elektroniki tkwi w możliwości sterowania. Dla zabawy proponuję zbudowanie obwodu, który może się już do czegoś nadać. Zakładam, że skoro to czytasz, to masz elementarne pojęcie o prądzie, wiesz, że elektrony płyną w przeciwnym kierunku niż jest oficjalny umowny kierunek prądu, że w sieci mamy sinusoidalny, przemienny prąd. Wiesz nawet co nieco, co to opornik kondensator i cewka. Taką mam nadzieję. Wróćmy do tematu. Mamy dwie żarówki na jednym drucie, które będą świeciły na przemian. Mam nadzieję, że zasada działania jest jasna: zależnie od kierunku podłączenia baterii (bateryjkę obracamy, przyłączając raz plusem do prawego minusem do lewego przewodu, a potem na odwrót) przewodzi raz jedna, raz druga dioda. Działanie diody skutecznie wyobrażamy sobie zastępując ją zaworkiem albo wentylkiem, takim, jaki mamy w dętce rowerowej: w jedną stronę (do dętki) powietrze wchodzi, z powrotem ani trochę.

Tu wchodzimy na grunt tajemnego kodu techników. Czytanie schematów to, jak już pisałem, umiejętność, która wymaga wyćwiczenia. Trzeba jednak wyjaśnić, że tak naprawdę chodzi o umiejętność odczytania rysunku technicznego "w ogóle". Oprócz posługiwania się schematami, elektronik musi umieć posłużyć się tak zwanym schematem montażowym. Istnieją dość precyzyjne normy mówiące, jak rysować, i jeden i, drugi, niestety, różne są te normy i dla różnych krajów, i dla różnych tym bardziej czasów. Także bywają różnie interpretowane w różnych działach elektroniki. Dlatego też podnoszącym głowy purystom, cytującym z głowy, jaki kąt powinna mieć strzałka w symbolu diody, radziłbym zajrzeć do podręcznika dla studentów napisanego przez autorów Sztuki elektroniki, gdzie można sobie pooglądać odręcznie wymalowane, uroczo koślawo schematy. A po cóż w ogóle schematy z tajemniczymi znakami? Porównajmy schemat naszego urządzonka ze świecącymi na przemian żarówkami. Na czymś, co pretenduje do miana "schematu montażowego", diody zaznaczyłem jako prostokąciki z kreseczką. To, że owe diody są połączone w przeciwnych kierunkach, zaznaczają tylko te paseczki. Na schemacie ideowym strzałki "biją po oczach" i od razu widać, o co chodzi. Schemat ideowy jest czytelniejszy. Zwróćmy jednak uwagę, że przełącznik, który odwraca kierunek zasilania, wygląda na nim bardzo skomplikowanie, podczas, gdy w praktyce, gdy chcemy tylko zaeksperymentować, wystarczy odwracana bateryjka. Tak więc potrzebne są schematy i montażowe, i ideowe, i czasami jeszcze normalne techniczne rysunki.

Elektronika jest sumą bardzo wielu rozwiązań. Dlatego w miarę bezbolesne wchodzenie w tę dziedzinę wiedzy, moim zdaniem, powinno polegać na stopniowym zapoznawaniu się z kolejnymi pomysłami, nie hurtem i na siłę, ale szczerze mówiąc, kroczkami obliczonymi na lata. Najfajniej, gdy kolejne rozwiązanie może się przydać, jeśli przy poznawaniu kolejnego patentu zwyczajnie się pobawimy, a jeszcze lepiej, gdy uda się nam rozwiązać jakiś problem, który dokucza w naszym otoczeniu. To banalne urządzenie z żaróweczkami może przydać, gdy potrzeba sygnalizować trzy stany na większą odległość, dodatkowy przewód będzie kosztował wiele razy więcej od dwóch diod, które zastosowaliśmy w układzie. Czasami spotkamy się z sytuacją, gdy przewód już jest, i lepiej byłoby nic z nim nie robić, bo na przykład zamurowano go pod kafelkami i wtedy my pośpieszymy na ratunek ze swoim znakomitym pomysłem.

Dla porządku wyjaśnijmy, dlaczego dwie żarówki, a trzy stany? Bo może nie świecić żadna. To jest przykład rozwiązania, gdy bardzo niewielkim pracy możemy rozwiązać jakiś problem, wyjątkowo wdzięczne pole do popisu dla radioty. To coś może np. stanowić sygnalizator otwarcia bramy w miejscu, w którym jest niewidoczna dla kierowcy. Jest to pewien uniwersalny sposób na pokonanie tego i innych problemów. Tak naprawdę cała technika jest "poskładana z klocków" elementarnych rozwiązań. W naszym konkretnym przypadku już zupełnie osobnym zagadnieniem jest sposób zmiany kierunku zasilania. Jeśli chcemy się przekonać, że urządzenie w ogóle działa, możemy jak na zamieszczonym rysunku, który jest swego rodzaju schematem montażowym, zamieniać kabelki przyłączone do bateryjki. Jeśli to coś ma być praktycznym urządzeniem, to trzeba jak na schemacie elektrycznym użyć jakiegoś porządnego przełącznika. Radioamator musi, podejmując się wykonania konkretnego zadania, umieć "rozebrać go na najelementarniejsze części". Musi podjąć szereg samodzielnych decyzji i to nawet w przypadku tak prostej konstrukcji. Jeśli żarówki mają być umieszczone na zewnątrz, trzeba zastanowić się, jak dobrać odpowiednią obudowę, która zabezpieczy wnętrze przed wpływami atmosferycznymi, trzeba znaleźć kabel, który wytrzyma warunki panujące na powietrzu, odpowiednio go umocować (być może zakopać), zadecydować o sposobie zasilania sygnalizatora, wreszcie odpowiednio sprząc go z resztą maszynerii, której stan sygnalizuje.

Dobrym zwyczajem jest właśnie rozwiązywanie zadania po kawałku. Zatrzymajmy się przy naszych dwu diodach i żarówkach. Jeśli chodzi o żarówki, mamy mniej więcej jasność, zastosujemy typowe żaróweczki do elektrycznych latarek. Natomiast diody, "prawie byle jakie" typu 1N 4001 (2,3,..) do 1 N 4007. Bardzo prawdopodobne, że w szufladzie się znajdzie jakaś inna dioda i powstanie pytanie, czy ta się nada? To jest przyczyna, dla której radioamator zna się na parametrach elektronicznych elementów. Diody (dla przykładu) charakteryzuje prąd przewodzenia oraz dopuszczalne napięcie wsteczne, oraz jeszcze wiele innych wielkości. Które parametry są "najważniejsze", to zależy od rozwiązywanego zagadnienia. W naszym przypadku wsteczne napięcie jest nieważne, ponieważ posługujemy się bateryjką. Większość diod wytrzymuje napięcia co najmniej 20 woltów i trudno znaleźć taką, która by tego warunku nie spełniała. Natomiast dopuszczalny prąd jest na tyle duży, że musimy szukać pomiędzy diodami prostowniczymi, stosowanymi do budowy prostowników. Są jeszcze tak zwane impulsowe czy detekcyjne (gdzieś na dnie szuflady) o dopuszczalnym prądzie poniżej 0.1 A, które by się tu uszkodziły. Tak więc wiemy czego szukać, diody o prądzie powyżej 0,2 A i reszta parametrów już nas raczej nie obchodzi. Jeśli jednak będziemy chcieli zbudować prostownik, ważne może okazać się wsteczne napięcie, które, zależnie od układu, może być na przykład dwa razy większe od napięcia uzyskiwanego z transformatora. W przypadku tak zwanych zasilaczy impulsowych musimy martwić się jeszcze dopuszczalną częstotliwością pracy. "Zwykłe" diody włączone w obwód prądu o częstotliwości kilkudziesięciu kHz zamiast prostować, zaczną się grzać i ulegną uszkodzeniu. W naszym wypadku zadziała najprawdopodobniej każda dioda wyciągnięta z jakiegoś układu prostowniczego, a jeśli powiemy w sklepie z częściami elektronicznymi, że potrzebujemy diody o prądzie powyżej 0.2 A i napięciu wstecznym powyżej napięcia bateryjki, to pewnie sprzedawca coś znajdzie. Niestety, jednak to jeden z nielicznych wypadków, w którym możemy liczyć na pomoc załogi sklepu. Jeśli chcesz skutecznie nabywać elektroniczne części, musisz nauczyć się recytować pewnie i wyraźnie ich symbole, musisz bardzo dobrze wiedzieć, czego chcesz. Radioamator to fachowiec i musi gadać jak fachowiec.

Dlatego jednym z najważniejszych dla radioamatora jest dostęp do informacji. Jeśli masz dostęp do sieci, to jest prawie super. Prawie, bo to działa znakomicie w jedną stronę: gdy masz element w garści i chcesz dowiedzieć się o jego parametrach. Gdy potrzebujesz się dowiedzieć, jaki element spełni twe wymagania, jest gorzej. Dlatego ciągle trzeba gromadzić informację w postaci katalogów, czy kart katalogowych. W tej części działalności trzeba się upodobnić do alchemika grzebiącego po starych papierzyskach. W dzisiejszych czasach posiadanie odpowiedniej wiedzy (informacji) jest ważniejsze od zdobycia części, co kiedyś w komunistycznych czasach było osobną atrakcją.

Na szczęście, w wielu wypadkach wystarcza ogólna wiedza o danej klasie elementów. W przypadku diod prostowniczych, to występują one obecnie najczęściej w postaci scalonych tak zwanych mostków Greatza. Praktycznie od kilkunastu lat nie produkuje się już o mniejszym dopuszczalnym prądzie niż 1 A. Zwykłe diody prostownicze są przewidziane do pracy z transformatorami sieciowymi z częstością 50 – 400 Hz.

Wynika z tego, że zbudowanie zasilacza jest banalnie proste. Można odpowiedzieć... w zasadzie. Nie polecam tego typu zajęcia na początek z banalnej przyczyny, trzeba podłączyć się do sieci. Tym niemniej po zastrzeżeniu, że 230 V jest naprawdę groźne dla życia, podam kilka rad, jak się za zmajstrowanie prostownika wziąć. Nie wiem, z czego to wynika, że każdy entuzjasta elektrycznego prądu na początku swej namiętności chce zbudować zasilacz czy prostownik, ale tak właśnie jest i nie można nic innego zrobić, tylko się z tym pogodzić i ewentualnie złagodzić skutki.

Zadanie wygląda w sposób następujący: w sieci mamy prąd o napięciu 230 woltów, zmieniający 50 razy na sekundę swój kierunek, a jego przebieg jest sinusoidalny. Mamy otrzymać prąd stały, którego napięcie w czasie ani drgnie, o napięciu 9 woltów.

Po pierwsze, to najlepiej kupić. Trzeba tylko wiedzieć, jakiego życzymy sobie wyjściowego prądu, o jakim napięciu.

Zadanie rozwiążemy tak: za pomocą transformatora obniżymy napięcie, powiedzmy do 10 – 12 V, za pomocą układu diod wyprostujemy prąd. Tak otrzymamy napięcie, które 100 razy na sekundę będzie zwiększało swą wartość od 0 do jakiejś wartości maksymalnej. To tak zwany prąd tętniący wyprostowany. Wygładzimy go za pomocą kondensatora tak zwanego "elektrolitu" o dużej pojemności, który w momentach, gdy napięcie z transformatora spadnie, będzie zasilał odbiornik. Ten kondensator powiedzmy na napięcie 25 V pojemność 1000 do 5000 mikrofaradów.

Jeśli już się decydujemy na pracę, to musimy mieć pewność, że element, który obniża napięcie sieciowe do potrzebnej wartości, czyli transformator, jest sprawny. Stosunkowo najbardziej niebezpieczna awaria, przebicie miedzy uzwojeniami, może doprowadzić do tego, że w miejscu, gdzie się spodziewamy bezpiecznego napięcia, wystąpi 230 woltów. Za reperację transformatora można się brać dopiero wówczas, gdy się wie, jak sprawdzić, czy efekt naszej pracy nie jest niebezpieczny.

Teraz powiem, co to jest transformator. W zasadzie każdy pewnie przeczytał w podręczniku szkolnym i wie. No to teraz informacja dla radioamatora. To coś ma co najmniej dwa uzwojenia. Jedno zazwyczaj ma kilka tysięcy zwojów, to uzwojenie sieciowe, i drugie, zazwyczaj kilkaset zwojów, to uzwojenie, które daje obniżone przemienne napięcie. Uzwojenie sieciowe podłączamy do sieci jak sama nazwa wskazuje. Zawsze montujemy po drodze bezpiecznik. Czasami transformator ma już wewnątrz własny bezpiecznik półprzewodnikowy, który działa tak, że na skutek wysokiej temperatury zwiększa swój opór, aż do przerwania przepływu prądu. Uzwojenie zwane wtórnym zazwyczaj podłączamy do prostownika. Niestety, od sposobu włączenia, albo od sposobu prostowania zależy, jaka część mocy transformatora jest wykorzystana. W szkole musisz poopowiadać o przekładni, wyprowadzić wzory. Teraz posłuchaj, co musisz wiedzieć jako radioamator: najważniejsze, jaki jest rozkład końcówek uzwojeń, w szczególności gdzie są uzwojenia sieciowe i jak je łączyć. Część transformatorów została przewidziana do pracy także na 110 woltów i ma dwa uzwojenia, które musimy połączyć ze sobą. Końce są zazwyczaj numerowane. Absolutnie MUSISZ wiedzieć, jak to zrobić, jak włączyć transformator do sieci. Jeśli nie masz pewności, wolno ci eksperymentować, ale włączając w szereg z transformatorem żarówkę 15 –20 W. Jeśli jasno zaświeci, to znak, że gdyby jej nie było, nastąpiłoby głośne bum! Jeśli nie rozumiesz, co piszę, wstrzymaj się z pracą pod napięciem w ogóle. Natomiast trick z żarówką warto zapamiętać: gdy mamy jakieś ryzykowne obwody, to jest to metoda na zabezpieczenie się przed totalną katastrofą, choć także możemy spowodować, że na skutek zabezpieczenia urządzenie nie zadziała.

W dalszej kolejności, żeby nie sfajczyć transformatora, trzeba znać dopuszczalne prądy uzwojeń oraz moc. Przez każde z nich z samego założenia konstrukcji mogą płynąć inne, o różnych napięciach. Ze zmierzeniem mocy są pewne schody, ze względu na współczynnik cosinus fi (cokolwiek by to miało znaczyć) lecz łatwo dopilnować prądów, przy czym trzeba pamiętać, że nie może być przekroczony żaden z dopuszczalnych prądów uzwojeń. Obniżone napięcie zazwyczaj chcemy wyprostować. Tu się kłania różnica pomiędzy napięciem skutecznym i maksymalnym. Zazwyczaj po wyprostowaniu chcemy "wygładzić" napięcie za pomocą kondensatora elektrolitycznego. (Jeśli zabierasz się za robienie zasilacza, pewnie wiesz, co on jest). Ten kondensator naładuje się do napięcia maksymalnego, a nie skutecznego. Jeśli napięcie skuteczne wynosi 10 woltów, po wyprostowaniu otrzymamy na nim około 14 woltów. Byłoby dokładnie 14.1, gdyby nie spadek na diodach prostownika.

Nie jesteśmy portalem dla początkujących elektroników i cały ten wykład jest tylko pretekstem do ukazania czegoś, więc przerwę elektroniczne wynurzenia dla tak zwanej refleksji. Zobaczmy, jak bardzo się różni wiedza radioamatorska od szkolnej. Faktycznie, nie jest ważne, jak działa transformator, ważny jest rozkład wyprowadzeń, dopuszczalne prądy mierzone na tych wyprowadzeniach. Ważna staje się reguła postępowania, która chroni nas przed skutkami pomyłki czy niewiedzy, przy czym nie jest to jakiś skomplikowany zabieg, ale zastosowanie zwykłej żarówki. Ze skomplikowanej reguły wyliczania napięcia skutecznego robi się zasada "razy 1.41" przy czym nie pamiętamy, że to jest pierwiastek z dwu, ważniejsze jest odjęcie spadków napięcia na diodach, które są różne dla różnych typów diod. Nie musimy wiedzieć nawet, co to jest kondensator elektrolityczny. Ważne jest, że się go wlutowuje do układu w odpowiednie miejsce i likwiduje on tętnienie wyprostowanego prądu. Ważniejsze od pytania, jak działa kondensator, staje się dopilnowanie, by nie pomylić polaryzacji tego elementu, bo to jeden z niewielu dostarczycieli mocnych wrażeń w elektronice, potrafi wystrzelić jak duża petarda!

Zjechaliśmy z poziomem poznawczych wymagań tak nisko, że bez specjalnych wyjaśnień mogę podać kolejną skuteczną szczegółową radę: jeśli chcemy uzyskać dobrze stabilizowane i pozbawione sieciowych tętnień napięcie stosujemy trójkońcówkowy stabilizator np z serii 7809 dla 9 woltów. Takie stabilizatory potrzebują na wejściu o kilka woltów większego napięcia od tego, jakie wypuszczają i utrzymują z dużą dokładnością jego wartość, niezależnie od obciążenia, oraz wahań napięcia zasilającego. Kosztuje to ok. 1,5 zł, aby tylko ruszyło, cała wiedza sprowadza się do tego, gdzie wlutować i jak zrobić, żeby się końcówki nie pomyliły. W ten sposób można wejść prosto w posiadanie zasilacza o "fabrycznych" parametrach. Żeby działało, musimy pokonać problem chłodzenia elementu. Trzeba umieścić na kawałku aluminiowej blachy 1 mm jakieś min 5 x 10 cm. Żeby się od razu nie zepsuło: napięcie wejściowe max 20 V, prąd wyjściowy max 1 A typowy, ale kupując trzeba zaznaczyć, że 1 A, bo są na mniejsze. Z jakichś powodów (po to, żeby się ów stabilizator nie wzbudził, czyli zamiast ślicznie wyprostowanego prądu na wyjściu nie pojawił się szalony przebieg) musimy jeszcze za stabilizatorem dolutować kolejny kondensator (na przykład 1000 mikrofaradów /25V) elektrolityczny. Czasami, gdyby stabilizator zaczął "szaleć", trzeba poeksperymentować z kondensatorem wyjściowym i np. radykalnie zmniejszyć jego pojemność do np. 100 mikrofaradów (ale mniej to raczej bez sensu), dolutować drugi kondensator jakiś "styroflex" itd. Jak widać, na tym poziomie zagłębiamy się w otchłanie żargonu i magii (co robi ów drugi kondensator o pojemności 10 000 razy mniejszej?)

Proporcje ważności informacji w praktyce ulegają bardzo poważnym przemianom. W szkole, opowiadając o transformatorze, nie moglibyśmy pominąć opowieści o żelaznym rdzeniu, złożonym z izolowanych od siebie blaszek i prądach wirowych, natomiast nic nie opowiemy o numerach końcówek, bo dostaniemy pałę. Tu nie interesuje nas zupełnie, dlaczego transformator buczy, istnienie żelaznego rdzenia oznacza tylko większą wagę i konieczność zmajstrowania cięższej obudowy. Nie wspomnieliśmy ani słowem o przekładni ilości zwojów: owszem, interesuje nas ewentualnie przekrój drutu użytego do budowy cewki, ale tylko z uwagi na dopuszczalny prąd, jaki może przez nią płynąć. Informacje te nabiorą jakiegokolwiek znaczenia dopiero wówczas, gdy zabierzemy się do rozbiórki transformatora na czynniki pierwsze ze zbożnym zamiarem przerobienia go na coś innego, na przykład kosmolot, a jak się nie da, na inny transformator.

Bodaj najdramatyczniej przedstawia się redukcja wiedzy w przypadku owego "scalonego stabilizatora": układ złożony z bardzo wielu elementów i posiadający wiele parametrów spada do roli czarnej skrzynki z końcówkami, interesuje nas tylko, co na wejściu i wyjściu, natomiast o sposobie działania lepiej zapomnieć.

To właśnie tak powstaje technika. Tylko dzięki podzielności wiedzy, dzięki temu, że ze sterty informacji można wybrać zaledwie kilka, które są potrzebne, a o reszcie zapomnieć, daje się w tej całej komplikacji połapać. Jest też chyba zaskakujący wniosek, że radioamator, który dla wielu jawi jako współczesny szaman, w istocie może wiedzieć nawet MNIEJ! Ale za to ma te właściwe informacje, podczas gdy my toniemy w ich nawale. Generalnie zostanie specjalistą w jakiejś dziedzinie nie musi oznaczać nabycie większej ilości wiedzy, ale usunięcie informacji zbędnych i dodanie kilku, potrzebnych.

Tak zwana wiedza specjalistyczna składa się jeszcze z tak zwanych doświadczeń. Chodzi o proste fakty, które z niczym się nie wiążą, to znaczy nie da się ich specjalnie wytłumaczyć, ani one niczego poza sobą nie implikują. Przykład. Jeśli "wypaliło" się gniazdko, wymień je. Wiedza podpowiada nam, że można oczyścić styki, zaciski i wszystko powinno wrócić do normy. Diabli wiedzą, dlaczego, ale jest tak, że zazwyczaj raz przygrzane gniazdko bardzo szybko zaczyna znowu szwankować, pomimo bardzo starannego szlifowania ściernym papierem. W naszych warunkach najlepiej je zwyczajnie wymienić. I znowu przypominam o BHP: napięcie sieciowe może ubić! Koniecznie trzeba odłączyć zasilanie i sprawdzić próbnikiem, że w gniazdku nie ma napięcia zanim cokolwiek odkręcimy!

Na koniec dywagacji o zasilaczu refleksja cywilizacyjna, że wszystko nam się zaczyna zamieniać w czarne skrzynki. Obecnie klasyczny transformator jest wypierany przez zasilacz impulsowy. Na naszym etapie wiedzy to także czarna skrzynka, tu wchodzi 230 V tu wychodzi 15 V i niczego się nie da naprawić, jak padnie. Głównie z powodu braku schematu, którego producent za jaśnie przyzwoleniem władz handlowych nie raczy dostarczać, a nawet stara się ścigać tych, którzy go jakimś sposobem wytworzą. Jest jednak dobra informacja: jeśli padnie, da się z tego wyciągnąć (wylutować) całkiem sporo części. Więc z umiarem można gromadzić śmieci w celu późniejszej utylizacji.

W tym miejscu zakończę, w nadziei, że w przyszłości uda mi się pokazać, jak w kilkanaście minut zmajstrować najprostszy radiowy odbiornik, który naprawdę zadziała.