Articolo di Florenzio I0ZAN del Boatanchors Net e-mail : izerozan@libero.it
Condensatore variabile meccanico con decoder
Come detto per la sintonia ho impiegato un condensatore variabile, sfogliando il catalogo della ditta R.F. elettronica ho avuto la sorpresa di trovare chi ha ancora nel suo listino dei condensatori variabili nuovi vecchio stile, si tratta di un bel condensatore non molto grande, a tre sezioni con una capacità che da 10 pF arriva a 440 pF per sezione, ha una demoltiplica con un rapporto 1/3 ed un potenziometro lineare da 20 k. posizionato sull’asse del variabile C di fig. 6, era il componente ideale per il mio caso e ne ho fatto rifornimento (nota 3), poiché intendevo usare questa antenna anche lontano dal ricevitore, ho provveduto a motorizzare il condensatore utilizzando un motorino passo passo; per fare girare il motore servono due circuiti, un decoder montato vicino al motorino ed un encoder con relativo generatore di impulsi (step),da posizionare nella scatola di controllo.
Il condensatore variabile, il motorino passo passo, ed il decoder sono fissati su di una piastra di alluminio con uno spessore di 3 mm. (gruppo di sintonia) che a sua volta è sistemata internamente alla scatola antenna (fig. 6), il motore impiegato è stato recuperato da una vecchia stampante, per far ruotare il condensatore non serve un grande motore, se possibile si deve cercare un motorino del tipo unipolare a quattro avvolgimenti, si può riconoscere perchè ha un conduttore comune per tutti gli avvolgimenti e altri quattro conduttori uno per avvolgimento, per rendere più fine la rotazione del variabile ho inserito degli ingranaggi in plastica con un rapporto di 1/4. tra l’asse del motorino e l’asse del condensatore A di fig. 6, tramite un intervento di bricolage ho applicato al condensatore dei microswitch che svolgono la funzione di fine corsa fig. 7 e B di fig. 6, questo per evitare dei danni al pregiato variabile ed anche per inviare alla scatola di controllo un criterio per indicarne i limiti dell’escursione.
Per realizzare il decoder ed i driver che servono per il pilotaggio del motorino non ho fatto uso di componenti dedicati che il più delle volte sono difficilmente reperibili, ma ho realizzato il circuito di fig. 8, i transistor Q1 e Q2 servono per adattare gli impulsi portati dal cavo e generati nella scatola di controllo all’integrato IC1, che è del tipo CD40193, questo integrato svolge la funzione di contatore binario e può effettuare il conteggio avanti indietro, il senso del conteggio dipende dai segnali in ingresso sui pin 4 e pin 5, quando sul pin 4 sono presenti gli impulsi per abilitare il conteggio il pin 5 si deve trovare a livello alto, invertendo l’ingresso sui pin si inverte il conteggio e quindi il senso di rotazione del motorino, del contatore si utilizzano solo le uscite del pin 2 e del pin 3, che tramite l’integrato IC2 e le sezioni A e B di IC3 generano degli impulsi in modo sequenziale, necessari per il funzionamento del motorino, dal momento che un motorino di piccole dimensioni non necessita di elevate correnti di eccitazione, come driver ho impiegato dei comuni transistor del tipo 2N2222 che svolgono egregiamente la loro funzione, anche i diodi soppressori sono dei comuni 1N4007, le altre quattro sezioni dell’inverter IC3 ed i transistor Q7 e Q8 servono per creare un criterio che tolga la corrente di eccitazione agli avvolgimenti del motorino trascorsi alcuni secondi dall’ultimo impulso ricevuto, questo per evitare dei riscaldamenti non necessari, il tempo è determinato da C11 e da R19.
Gli impulsi presenti all’ingresso del circuito decoder e trasformati in sequenziale andranno ad eccitare gli avvolgimenti del nostro motorino imprimendo dei piccoli movimenti al suo asse, che collegato all’asse del condensatore variabile ne cambierà il valore di capacità, quando il variabile si trova agli estremi della rotazione attiva un piccolo microswitch (SW1-SW2 ) che a sua volta collega a massa uno degli ingressi del decoder (La-Lb) bloccandone il passaggio degli impulsi e la rotazione del motorino in quella direzione, invertendo il senso di rotazione della manopola posta sull’encoder il motorino si sblocca ed invertirà il senso di rotazione; il collegamento a massa di uno dei criteri (La-Lb) è riportato anche nella scatola di controllo e provoca l’accensione in modo fisso del led LD1 oppure LD2, questo per indicarci che il variabile è arrivato a fine corsa.
Ai capi del potenziometro R23 posto sull’asse del variabile è applicata una tensione stabilizzata di 10 V, di conseguenza ruotando il variabile cambierà anche il valore della tensione presente sul terminale centrale, questa tensione è portata alla scatola di controllo e collegata ad uno strumento che ci indicherà in modo approssimativo la posizione del variabile.
Giunti a questo punto per testare il lavoro fatto e per veder girare il nostro motorino si deve realizzare il circuito encoder.
Scatola di controllo
La scatola di controllo contiene un encoder con il relativo circuito generatore di impulsi,alcuni interruttori dei led ed uno strumento fig.9.
Gli encoder sono componenti poco usati dagli autocostruttori radioamatoriali non sempre facilmente reperibili, quando nuovi con un costo elevato A di fig. 10, si può usare come encoder anche il commutatore recuperato da alcuni tipi di ricetrasmettitori, si tratta del commutatore per il cambio della frequenza il tipo che ruota sui 360 gradi, io ne ho recuperati alcuni da vecchi apparati portatili della ditta Standard B di fig. 10 (nota 4)
Un encoder per funzionare ha bisogno di una tensione al suo ingresso che generalmente nei prodotti commerciali è di 5 Volt vedi schema di fig. 11, ruotando l’asse avremmo la formazione di impulsi che risulteranno sfasati tra di loro e presenti sulle uscite La-Lb, i transistor Q1 e Q2 servono per adattare la tensione di uscita dell’encoder all’integrato IC1, che assieme ad IC2 costituisce il circuito generatore di impulsi, in condizione di riposo le uscite sui pin 10 ed 11 di IC2 assumono livello zero ed i diodi Led1-Led2 sono accesi, ruotando la manopola dell’encoder gli impulsi generati possono uscire dal pin 10 oppure dal pin 11 questo in base al senso di rotazione, gli impulsi generati hanno un livello di circa 12 V, quando sono presenti per esempio sul pin 10, il pin 11 resta a livello zero, in questo caso Led1 lampeggia segnalando la formazione degli impulsi mentre Led2 resta acceso, la sequenza si inverte variando il senso di rotazione dell’encoder.
Provare il funzionamento del circuito. Per provare il decoder si devono collegare le alimentazioni alle due schede e le uscite del circuito encoder La-Lb con l’ingresso del decoder, prima di collegare il motorino si deve controllare la sequenza degli impulsi generati in uscita dai transistor Q3/Q6, in mancanza di oscilloscopio si possono collegare dei diodi led sui collettori dei transistor alimentandoli tramite una resistenza di 1000/2000 ohm, girando la manopola dell’encoder dovremmo osservare la progressiva accensione dei diodi, che si invertirà cambiando il senso di rotazione. Misurando la resistenza degli avvolgimenti del motorino si deve identificare il terminale comune da collegare al punto (E), quindi collegare in modo provvisorio gli altri capi dell’avvolgimento al circuito di uscita, girare la manopola dell’encoder, se il motorino si muove siamo stati fortunati, altrimenti provare invertendo la posizione dei collegamenti, un filo per volta, in genere alla terza prova funziona
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Link della prima e terza parte :
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