User manual

13 Klapschakelaar
Een verdere weerstand met 100 k

(bruin, zwart, geel) vindt u achter het 13e deurtje. Daarmee moet een klapschakelaar worden gebouwd, die de LEDs bij
harde geluiden of na het aantikken van de sensor omschakelt. Let tijdens het inbouwen op de correcte polariteit van de elco, waarvan de minpool op de niet-
inverterende ingang hoort. In ruststand brandt de groene LED. Het duurt ongeveer een halve minuut, totdat de sensor zich heeft ingesteld op maximale
gevoeligheid. Een geluid of trilling veroorzaakt dan een abrupt omschakelen van groen naar rood. Vervolgens duurt het ongeveer een halve minuut tot de
schakeling weer naar de groene toestand omschakelt. De verandering van rood naar groen is een langzaam vervagen. Als de rode LED volledig uit is, duurt het
nog ongeveer tien seconden tot het circuit klaar is voor nieuwe geluiden. Met een zeer sterk signaal kan men zeker al eerder uitschakelen. Op dezelfde manier
kan men een hard geluid de rode fase afkorten. Als het ononderbroken zeer luid is, genereert het circuit een iets snellere omschakeltijd.
Informatie: De functie van dit circuit is niet eenvoudig te doorzien. Een ideale operationele versterker zou zich
heel anders gedragen. Hier worden echter bijzondere eigenschappen van de bipolaire OPV met PNP-ingangstrap
gebruikt. De ingangsstroom ligt bij ongeveer 30 nA, zodat een spanningsval van 10 mV aan de inverterende
ingang ligt, bij de niet-geïnverteerde ingang zijn er daarentegen slechts 3 mV. Het verschil is voldoende om een
stabiele rusttoestand te genereren. De sensor moet minstens 7 mV opbrengen om de toestand te veranderen. Bij
het kantelen in de rode toestand trekt de elco de spanning aan de +-ingang hoog en houdt deze toestand door de
terugkoppeling stabiel. Hij moet zich vervolgens zo ver opladen, dat de ingangsspanning onder 3 mV zakt, wat
ongeveer een halve minuut duurt. Dan slaat de uitgangstoestand om. Daarmee zou de invoer enkele volts onder
nul worden getrokken, wat echter niet meer tot het normale werkingsgebied van de OPV hoort. Onder -0,5 V
keert de functie van de OPV om. Uit een terugkoppeling wordt daarom voor een zekere tijd een tegenkoppeling,
de schakeling werkt als integrator. Daarom verandert de uitgangstoestand slechts langzaam.
Opdracht: Neem de elco uit het circuit en zet de schijfcondensator met nF in om het proces te versnellen. Bouw
daarmee het circuit zodanig om, dat bij elk geluid een rode lichtflits wordt geproduceerd: 3 punten.
14 Toongenerator
Het 14e deurtje biedt nog een weerstand met 100 k

(bruin, zwart, geel). Bouw nu een signaalgenerator die een hard geluid produceert. Bovendien wordt het
uitgangssignaal op de groene LED weergegeven. Men ziet vervolgens alleen een uniform licht. Wanneer u echter snel de ogen beweegt, is een snel in- en
uitschakelen van de LED te herkennen.
Informatie: Een spanningsdeler met twee identieke weerstanden legt de halve
voedingsspanning aan de +-ingang van de OPV. Een extra weerstand op de uitgang
vormt een terugkoppeling, die de uitgangstoestand behoudt hetzij bij hoge spanning
of bij kleine spanning. Daarnaast is er een tegenkoppeling naar de inverterende
ingang, die echter wordt vertraagd door een condensator. Altijd wanneer de
condensator ver genoeg is opgeladen of ontladen, wordt de uitgangstoestand
omgeschakeld. Zo ontstaan regelmatige oscillaties.
Opdracht: Vervang de 100-k

-weerstand in de tegenkoppeling door een veel kleinere