28. Feb, 2020.
Hasan Helja

Hasan Helja


Čovek je biće prakse!

Godinama se bavim konstruktorskim radom upoznajući kroz teoriju i praksu zanimljivi svet elektronike koja je osnova svakog ozbiljnijeg rada i naprednog stvaralaštva u primeni savremenih tehnologija. Ponekad praksa negira teoriju što predstavlja pravi izazov, gde se problemi rešavaju eksperimentom i dužim posmatranjem, merenjem i praćenjem ponašanja pojedinih složenih komponenti koje nameću posebne uslove smeštaja i napajanja. U tim postupcima je, pored preciznosti i spretnosti, potrebna obazrivost jer su neke komponente skupe, ili se teško nalaze na domaćem tržištu.

Za mene je gradnja bilo kog složenijeg uređaja počinjala nabavkom kutije u koju smeštam uređaj, da li da bude metalna, ili plastična, a to zavisi od vrste i namene uređaja, te primene praktičnih mera zaštite od visokog napona i jakih struja. Svaki uređaj sa električnom strujom krije potencijalnu opasnost ukoliko nije pravljen po nekim standardima i proverenim šemama.

Nakon izbora kutije odgovarajućih dimenzija pristupamo planskom rasporedu pojedinih podsklopova, kao što su napajanje, glavni delovi uređa, kontrola i signalizacija, načini spajanja, gde je najsigurnije lemljenje, jer to predstavlja čvrst spoj, dok vezivanje klemama i konektorima vremenom slabi kontakt što dovodi do kvarova, ili prekida u radu. Ukoliko se bavimo konstrukcijom pojačala ( pogledati slike pojačala u izradi ) najviše moramo voditi računa o kvalitetu i vrsti provodnika kako ne bi došlo do samooscilacija, ili neprijatnog brujanja. Smeštaj ulaznih i izlaznih delova uređaja stvar je iskustva koje se stiče godinama. Tako se formira potrebna preciznost koja je neminovna kod svake konstrukcije. Kod pojačala posebno treba voditi računa o hlađenju tranzistora velike snage i integralnih kola koja se nalaze na izlazu. Ponekad, pored kvalitetnih Al hladnjaka, koristimo termalnu pastu, ili liskunsku izolatorsku podlogu zbog zaštite od direktnog spoja.

Bilo koja gradnja mora imati svoj praktičan cilj, a to je upotrebljivost uređaja u različitim situacijama koje smo predvideli. Ako smo nešto napravili pa to ostavimo po strani, a uložili smo znanje i novac, onda je to nedomaćinsko ponašanje. Naravno, sazrevanje dolazi godinama kroz praksu koja je najbolji pokazatelj da li u nečemu vidljivo napredujemo. Postizanje željenog cilja je  očekivani izvor zadovoljstva u radu i stvaralaštvu.

Na kraju, uvek se opravdano zapitamo, da li kupiti, ili praviti uređaj koji nam treba! Primera radi, cena običnog punjača akumulatora je preko 2.500 dinara, a uvek možemo nabaviti kutiju, polovan transformator, kupiti grec-spoj, prekidač i potrebne provodnike. To će nas doći daleko jeftinije, a kada pogledamo neke složenije uređaje, naravno, njihova cena nije za preispitivanje. Kupujmo ono što moramo, a pravimo što znamo i umemo, moja je poruka ljubiteljima elektronike koji uvek traže zadovoljstvo, upražavanje slobodnog vremena i proveru teorije u praksi. Neslaganje između teorije i prakse može da bude samo rezultat površnosti, nepreciznog merenja i nedoslednosti u eksperimentu. Elektronika se zasniva na fundamentalnim zakonima elektrotehnike koji su jasno definisani, što znači da tu nema proizvoljnosti i nepreciznosti, posebno kod strujnih kola koja su složene prirode. Zanimljivo je saznanje da se danas neki fabrički uređaji namerno prave sa planiranim rokom upotrebe, posle koga se opravka uopšte ne isplati. U neke se ugrađuju vremenski podešeni ( „pametni“ ) mikročipovi koji elektroniku uređaja, nakon isteka zadatog vremena, stavljaju van bilo kakve upotrebe. Na kraju dobijemo elektronski otpad koji treba na propisan način odložiti, što je tema nekog narednog članka na ovom portalu.

Gradnjom pojačala različitih vrsta, namene i snage od 2 W do 200 W bavim se godinama. Sećam se moje prve samostalne gradnje „lampaša“, još dok sam bio drugi razred Učiteljske škole u Sarajevu, već  daleke 1966. godine koja mi je ostala u sećanju zbog prestižnog saveznog takmičenja koje je održano u Mataruškoj Banji. Sva ostala takmičenja na kojima sam bio prisutan, uzuzev još jednog saveznog, gde sam, kao srednjoškolac,  bio među pobednicima, za mene su bila mentorskog tipa sa petnaest rekordnih  uzastopnih izlazaka na republičke smotre iz naučno tehničkog stvaralaštva sa mojim učenicima koji su u tom periodu osvojili pet zlatnih medalja. Oni su danas uspešni inženjeri, ili vredni asistenti na tehničkim fakultetima.

O većini njihovih samostalnih gradnji sam uglavnom pisao na ovom portalu, a za sladokusce konstruktorske elektronike prenosim neka moja zanimljiva iskustva pri gradnji stereo pojačala velike snage sa pobudnim stepenom od dva  IC TDA2030 i sa izlaznim tranzistorima, dva PNP tranzistora BD912 i dva NPN tranzistora BD911. Pošto sam kod ove gradnje nailazio na složene probleme na kojima sam strpljivo pekao konstruktorsko iskustvo, izneću interesantna zapažanja i neke nepredviđene problemske situacije.

Kod gradnje pojačala početni problem je kutija, gde sam se obično opredeljivao za metalnu (aluminijsku), a onda raspored pojedinih elektronskih sklopova, gde posebno treba voditi računa o smeštaju i kvalitetu napajanja. Ukoliko napajanje nije dovoljno udaljeno od ulaznog, odnosno izlaznog stepena, veoma moguće su samooscilacije, brujanje i smetnje koje se teško rešavaju. Nekada će dobro doći zaštita u vidu Faradejevog kaveza, obavezna upotreba oklopljenih kablova, ali je najbolje da se napajanje što dalje odvoji od ulaza i izlaza. Pojačala velike snage traže odgovarajući transformator, kao i dobru filtraciju i „peglanje“ jednosmernog napona. Takođe je potrebno obezbediti kvalitetno hlađenje IC i tranzistora. Kod složene gradnje, o kojoj govorim, sa dva RK 3993 odabrao sam napon od 22 V i struju 5 A. Filtracija jednosmernog napona na izlazu grec-spoja izvršena je sa dva elektrolita kapaciteta po 10.000 µF između kojih je postavljena jedna zavojnica koja, takođe, utiče na kvalitet jednosmerne struje. Napajanje dva odvojena mikrofonska predpojačala, RK 3351, vrši se iz posebnog izvora slabe struje uz korišćenje stabilizatora napona 7812. Svako mikrofonsko predpojačalo povezano je preko mixete na dva kanala pojačala, tako da je za četiri ulaza sagrađena pasivna mixeta sa logaritamskim potencimetrima vrednosti 100 K. Tako su dobijeni jedan mikrofonski i tri nezavisna ulaza NF signala ( pogledati slike ) koji se mogu kvalitetno mešati bez uzajamnog uticaja izvora tih signala.

Posle pažljivog i pravilnog razmeštaja odvojenih modula ( napajanje, predpojačalo, pasivna mixeta i dva pojačala snage po 150 W ) mojom nepažnjom dolazi do kvara baš kada je sve završeno, a to je da izlazi zvučnika nisu smeli da se vezuju na masu, odnosno na metalnu kutiju pojačala. To praktično znači da minus pol napajanja pojačala ne sme na masu koja je prisutna na predpojačalima i na  pasivnoj mixeti. Testirajući uređaj nalazim da je napon između mase i minus pola glavnog napajanja 10 V. Drugi problem koji se pojavio je čudno brujanje koje sam otklonio vezujući jedan blok kondenzator između ta dva kontakta, odnosno minus pola izvora struje napona 22 V i mase. Kada sam pomislio da je sve u redu, primećujem da se pri uključenju javlja neko čudno pucketanje zvučnika koje se postepeno gubi. Ta pojava me toliko namučila da sam sve ponovo poskidao i pažljivo prekontrolisao, a onda otkrivam da je razlog pogrešan polaritet zvučnika, jer na šemi nisam otkrio oznaku, te sam, ne ispitujući polaritet, spojio zvučnike po nekoj uhodanoj logici koja se ispostavila pogrešnom. Tek kada sam instrumentom utvrdio polaritet na izlazima pojačala ( minus i plus pol ), što sam radio u toku rada pojačala, sanirao sam uzrok povremenog pucketanja zvučnika. U najgorem slučaju moglo se desiti iskakanje zavojnice zvučnika velike snage, čija cena nije zanemarljiva, a kada se tome dodaju gotove skretnice za visokotonce, onda se radi o pozamašnom iznosu sredstava. Na kraju nastaje problem, koji me donekle iznenadio, a to je uticaj visokog napona ( 230 V ) na provodnike zvučnika koji su morali da se smeštaju tako blizu, što je rešeno upotrebom oklopljenog kabla sa odgovorajućim presekom provodnika. Širm ( oklop ) kablova za zvučnike vezan je za masu na strani prema pojačalu, a unutra se nalaze dva provodnika od kojih je jedan na minus polu napajanja koji ne smemo spajati sa masom, što je aktuelna tema ovog članka.

Napokon, mnogi će se opravdano zapitati, da li se isplati takva gradnja. Odgovor je jednostavan, da se uopšte ne isplati zbog skupih komponenti, ali su eksperimenti i spoznaja novih tajni i problema audio tehnike vredniji od uloženih sredstava. Kada se tome doda činjenica da takve uređaje  uglavnom poklanjam dragim prijateljima i kolegama kojima treba kvalitetno ozvučenje, koje će, uz pravilnu upotrebu, pouzdano raditi duži vremenski period, svaka uspešna gradnja najbolje služi za proveru teorije u praksi. Veoma je značajno da se bilo koja konstrukcija po njenom završetku prenese na papir, odnosno da se uradi detaljna šema povezivanja, što je, po mom shvatanju, odraz tehničke kulture konstruktora i stvaraoca.

Šema pojačala preuzeta iz: Mala škola elektronike, Vladimir i Željko Krstić, treće dopunjeno izdanje, Beograd, 2002. šema sa stranice 204.

Tagovano

Na pravoslavni Božić ( 07.01.1943. godine ), u hotelskoj sobi u Njujorku, umro je slavni i nenadmašni genije, Nikola Tesla. Postoje brojna nagađanja o njegovoj smrti, čak i nedokazana tvrdnja da je ubijen od strane nemačkog agenta. Pošto je Tesla svojim radom i delom nagradio čovečanstvo, u ovom članku ću se baviti drugim aktuelnim pitanjem, koje nije predmet spekulacija i proizvoljnosti, a to je, koliko su lik i delo Nikole Tesle danas prisutni u nastavi prirodnih nauka osnovne škole.

Teslino i Pupinovo stvaralaštvo obrađuje se u samo jednoj lekciji nastave fizike u osmom razredu osnovne škole, pod nazivom „Doprinos Nikole Tesle i Mihaila Pupina razvoju nauke o elektromagnetnim pojavama i njihovoj primeni“. U nižim razredima osnovne škole stidljivo se, ili nikako,  spominje ime Nikole Tesle. Mislim da kod izučavanja doprinosa Tesle i Pupina učenicima treba konkretnije približiti saznanja koliko i kako su njihova otkrića trasirala put ka bržem razvoju nauke i tehnike, kao i drugih oblasti u  primeni savremenih tehnologija. Učenicima su donekle bliža saznanja gde se i pod kojim uslovima Tesla školovao, te da su on i Tomas Edison bili ljuti protivnici, što nije tačno, kada se uzme u obzir da su čak jedno vreme sarađivali na nekim projektima i otkrićima. „Rat struja“ danas se, donekle, pogrešno predstavlja, jer je u pitanju bila borba dva suprotna mišljenja, istraživača starog kova ( Tomas Edison ) i stvaraoca novih ideja ( Nikola Tesla ) koje je, kako se kasnije pokazalo, bilo praktičnije i korisnije za čovečanstvo. Da bismo to shvatili, moramo uzeti u obzir karakteristike američkog društva i uticaj kapitala na sve tokove života, gde se i sam Tesla u nekim momentima teško snalazio. Neki tvrde da je Tesla umro u bedi i siromaštvu, što je slojevita istina.

Za učenike osnovne škole vrednije je objasniti prirodu i suštinu Teslinih otkrića, te koliko su ta otkrića utrla put do ostalih pronalazaka, kao što su primena Teslinih struja u medicini, radio i televizija, daljinsko upravljanje, mobilna telefonija, elektromotor bez četkica i ono što je najznačajnije, generator naizmenične struje i polifazni sistem električne struje. Tako će učenici biti potpunije informisani zašto je Tesla još uvek neshvaćeni genije, te da nisu tačne tvrdnje da je Tesla izmislio mobilni telefon, već da je njegova ideja stvorila pretpostavke za takav izum savremenog sveta. Bavljenje pitanjima: zašto se Tesla nikada nije ženio, zašto je prao ruke više puta dnevno, zašto je uvek tri puta obilazio hotel u kome je živeo, te da li je završio, ili nije završio fakultet, spadaju u domen prisutnog malograđanskog mentaliteta u kome nema ni trunke naučnog pristupa izučavanju dela i lika Nikole Tesle. Zbog toga se pisci nekih novih udžbenika moraju okrenuti ka stvarnim biserima Teslinih otkrića, njihovog sadržaja i praktične primene. To traži sasvim novi metodološki i naučni pristup koji će biti oslobođen površnosti, kičeraja i nauci  nepotrebnog nagađanja o Teslinom privatnom životu, bez obzira koliko neke njegove navike i ponašanje izazivaju čuđenje kod običnog sveta.

PokloniIOtpadSkloni