Wzmacniacz. Mini i mikromocowosc

Wzmacniacz. Mini i mikromocowosc

  Sprawność elektrowni cieplnych wzrosła z początkowych 5% do 37% obecnie a w technologii nadkrytycznej przekracza 40%. Energia elektryczna służąca początkowo tylko do oświetlenie była towarem luksusowym dla bogaczy. W przedwojennej wschodniej Polsce dniówka robotnika niewykwalifikowanego równa była cenie 2 kilowatogodzin energii elektrycznej. Obecnie przeciętne miesięczne wynagrodzenie odpowiada w Polsce cenie circa 6000 kilowatogodzin energii elektrycznej.

Energi dostarczają też elektrownie atomowe i hydroelektrownie.

Do budowy zapory hydroelektrowni trzeba użyć gigantycznej ilości betonu czyli cementu. Aby go wyprodukować trzeba zużyć paliwa kopalne. Także energia na budowę zapory i elektrowni pochodzi z paliw kopalnych.

Poważnym gospodarczym błędem o ciężkich skutkach jest w wielu krajach ( niestety także w Polsce ) dotowanie cen energii elektrycznej !

W satelitach kosmicznych źródłem energii elektrycznej są ogniwa termoelektryczne nagrzewane miniaturowym reaktorem jądrowym i/lub ogniwa fotowoltaiczne.

Energia na satelicie jest bardzo droga na tle energii z sieci energetycznej.

Na pustkowiu gdzie nie ma sieci energetycznej niewielką moc możemy wytworzyć dodatkowym generatorem napędzanym wiatrakiem takim jakie były w USA używane do pompowania wody ze studni. Wiatr wieje jak chce i konieczne jest użycie akumulatora buforowego. Niewielką moc można też wytworzyć ogniwami termoelektrycznymi. Były one stosowane przez armie USA już w czasie II Wojny Światowej.

Ta energia jest droga i trzeba nią bardzo rozsądnie gospodarować.

Wodę można termicznie zdezynfekować wystawiając ją w butlach na intensywne promieniowanie słoneczne. Powinny być osłonięte od chłodzącego wiatru.

Układy lampowe zwykle pracują z dużymi napięciami anodowymi i są energożerne. W schyłkowym okresie lamp elektronowych w samochodowych odbiornikach lampowych w części radiowej specjalnie opracowane lampy pracowały z napięciem anodowym 12 V !

Ceny użytych w sprzedawanym produkcie układów scalonych i tranzystorów stanowią jego istotną część. Z uwagi na relatywną taniość energii z sieci producenci podkreślają jakość i funkcjonalność produktu pomijając sprawę zużycia energii. Producent minikomputera akcentuje pojemność różnych pamięci oraz szybkość procesora i funkcjonalność oprogramowania maszyny. Pobór mocy jest nieistotny.

Energia z akumulatora jest znacznie droższa od energii z sieci a jeszcze droższa jest energia z małej baterii - ponad 10 tysięcy razy.

Dwa mniejsze ogniwa ( połączone szeregowo) o takiej samej sumarycznej zgromadzonej energii ważą o 10-50% więcej niż jedno większe ogniwo. Mają też wyższa cenę. Z tego prosty wniosek że urządzenia mini i mikromocowe muszą być zasilane niskimi napięciami.

Układ scalony LM10 koncernu National Semiconductor zawiera precyzyjny wzmacniacz operacyjny, oraz źródło napięcia odniesienia 200mV ze skojarzonym wzmacniaczem operacyjnym. Układ pracuje w zakresie napięć 1.1 - 40 V a więc można zasilić go już jednym ogniwem baterii lub akumulatora NiCd. Pobiera 270 uA prądu. NS do układu tego opublikował całą serie Not Aplikacyjnych zawierających kilkanaście użytecznych przykładów zastosowania, ułatwiając projektowanie z użyciem tego układu.

Zewnętrznym rezystorem „programującym” wybiera się prąd pracy popularnych wzmacniaczy operacyjnych uA776 i CA3080. Im mniejszy jest pobór mocy tym układy są wolniejszy ale przy okazji spada też prąd polaryzacji wejść.
 

Układ NS LM3909 zasilany napięciem 1.3V błyska sterowaną diodą LED która przecież wymaga większego napięcia do pracy !

Pokazano różne jego zastosowania.

Tester połączenia zasilany jednym ogniwem piszczy gdy testowane połączenie ma oporność mniejszą od 100 Ohm. Pozwala uchem rozróżnić oporności różne o 5 Ohm.

Zasilany jednym ogniwem alarm rozlania wody położony na podłodze zadziała przy awarii pralki, zmywarki lub instalacji wodnej.

Zasilana jednym ogniwem jest syrena alarmu pożarowego lub włamaniowego.

Zasilany jednym ogniwem jest generator precyzyjnego sygnału prostokątnego do kalibrowania oscyloskopu. I tak dalej.

Urządzenia przenośne są bardzo użyteczne.

Mini i mikromocowe są:

1.Aparaty słuchowe

2.Bezbateryjne telefony MB

3.Telefon głośnomówiący

4.Jednotranzystorowy mechaniczno - elektroniczny generator 2Hz w zegarku

5.Generator kwarcowy 32768 Hz i cały układ CMOS zegarka elektronicznego z załączanym do odczytu wyświetlaczem LED

6.Czuwający z jedną baterią latami rentgenoradiometr

7.Radiotelefon komórkowy

8.Podsłuch telefoniczny i inny

9.Odbiornik nasłuchowy z głośnikiem

10.Stymulator serca

11.Ultradźwiękowy nadajnik 40KHz lokalizatora

12.Sensory do systemów z pętlą prądowa 4-20mA.

13.Pilot czyli nadajnik zdalnego sterowania

14.Cyfrowe multimetry z układem ICL7106.

We wzmacniaczu szerokopasmowym najważniejsza jest częstotliwość graniczna Ft tranzystora ale zbyt duża pojemność zwrotna Cbc staje się ograniczeniem.

We wzmacniaczu selektywnym LC zwrotna pojemność Cbc ( a w układzie Wspólnej Bazy Cec ) jest bardzo szkodliwa i to ona głównie ogranicza wzmocnienie układu z tranzystorem. Jej efekt jest połowicznie zmniejszamy obwodem neutralizacji

Częstotliwość generacji tranzystora w generatorze LC może być większa od Ft i decyduje o tym oporność rozproszona bazy Rbb

Drogie tranzystory szerokopasmowe do systemów CATV i innych z uwagi na wymagane wzmocnienie i liniowość pracują w punkcie pracy zapewniającym optymalne własności tranzystora. Tak samo jest w telefonii nośnej. Pobór mocy nie ma znaczenia.

Trzy tranzystory wzmacniacza częstotliwości pośredniej do odbiornika TV pracują z prądem i napięciem Uceo maksymalnej częstotliwości Ft i dobrej liniowości. Pojemność Cbc zoptymalizowanych tranzystorów pozwala obyć się bez neutralizacji ale ze zmniejszonym wzmocnieniem w stosunku do maksymalnego osiągalnego z neutralizacją. Pobór prądu na tle energożernego odchylania poziomego i pionowego jest bez żadnego znaczenia.

Trzy tranzystory wzmacniacza częstotliwości pośredniej do odbiornika radiowego UKF-FM przenośnego i stacjonarnego pracują przy Ic-Uce poniżej optymalnych możliwości tranzystora ale z neutralizacją. Ponieważ ostatni tranzystor w IF-FM pracuje jako ogranicznik większy prąd i emisja zakłóceń już może stworzyć kłopoty

Producenci podają dla tranzystorów wykresy częstotliwości granicznej w funkcji prądu i napięcia kolektora. Ft monotonicznie rośnie z Uce ale powyżej pewnego napięcia Uce już bardzo słabo. Tranzystory używane w torze wzmacniacza IF odbiornika TV maksymalną Ft osiągają przy prądzie kolektora około 7 mA i takie prądy są stosowane w układzie.

Szkodliwa pojemność Cbc spada monotonicznie z napięciem Uce pracy.

Struktury sygnałowych tranzystorów radiowych BF są orientacyjnie 4 razy mniejsze od typów BC o Ic=100mA a dodatkowo zastosowano ekranowanie do zmniejszenia pojemności Cbc.

Scalony tranzystor może być bardzo mały i pracować z dużą Ft przy małym prądzie. Słabe sygnały wewnętrzne IC trzeba jednak zbuforować przy wyprowadzeniu sygnałów na piny układu scalonego.

Na wykresie pokazano typowe wzmocnienie stałoprądowe popularnego tranzystora BC237-238-239 grupy wzmocnienia B. Przy prądzie kolektora 10 mA sięga ono 330 razy aby spaść do 150 przy prądzie Ic=10uA. W grupie wysokiego wzmocnienia C są tylko tranzystory o niższym napięciu Uceo czyli BC238 i BC239. Ich typowe maksymalne wzmocnieni przekracza 600 by spaść przy Ic=10uA do 270. Nawet przy prądzie Ic=1 uA wzmocnienie przekracza 150.

Prąd kolektora przy którym tranzystor ma największa częstotliwość Ft rośnie z napięciem kolektora i przy małych napięciach Uce można pracować tylko z mniejszymi prądami. Ft tych tranzystorów przy Ic=0.1mA wynosi tylko 40MHz.

Kolejnym czynnikiem ograniczającym wzmocnienie tranzystora jest pojemność zwrotna Cbc ( pojemność Millera ) spadająca ze wzrostem napięcia kolektora Uce.

Pojemność ta dla tych tranzystorów przy napięciu Ucb=10V wynosi 2.8 pF by wzrosnąć do 4 pF przy Ucb=1V i 7.2pF przy Ucb=0.1V. W innych typach tranzystorów wzrost pojemności może być mocniejszy.

W układach mikromocowych dobrze sprawują się tranzystory radiowe serii BF ale tylko niektóre i co ciekawe zależy to od producenta tranzystora !

Tranzystory niskonapięciowe z reguły mają duże wzmocnienie i małe napięcie nasycenia. Dobrze pracują z małymi napięciami Uce. Są w każdym aspekcie przeciwieństwem tranzystorów wysokonapięciowych. Nie występuje w nich quasinasycenie. Do prądów 200-300mA tranzystory komplementarne BC328/338 spisują się bardzo dobrze.

W najszybszej logice ECL napięcie Uce tranzystorów wynosi w przybliżeniu tylko od Ube do 2 x Ube a więc jest małe. Mimo tego czas propagacji w najszybszych wewnętrznych układach ECL wynosi circa 0.2 ns.

1.Aparat słuchowy umożliwia normalne funkcjonowanie osobie z osłabionym słuchem a nawet prawie głuchej. Użyteczność jego jest oczywista. Jest opłacalny w użytku bowiem osoba może normalnie funkcjonować w pracy i w społeczeństwie. Uszkodzenia słuchu nasilają się z wiekiem podobnie jak konieczność noszenia okularów. Zatem umieszczenie aparatu słuchowego w oprawce okularów jest doskonałym rozwiązaniem. Aparat słuchowy ma już za sobą długą historie rozwoju. Już z miniaturowymi lampami aparat był całkiem miniaturowy ale trwałość baterii była niewielka a bateria anodowa była droga. Stąd aparat nie był dostępny dla wszystkich potrzebujących go.

2.Centrale i centralki telefoniczne zasilają linie użytkowników w systemie Centralnej Baterii. Centrale mają zasilacz sieciowy i dodatkowo akumulatory podtrzymujące zasilanie po odcięciu sieci energetycznej przez kilka godzin a więc niewiele jak na wypadek katastrofy naturalnej czy wojny.

W systemie Miejscowej Baterii aparat telefoniczny ma baterie do zasilania wzmacniacza mikrofonowego. Chcąc nawiązać połączenie kręci się korbką aparatu i induktor wytwarza napięcie dzwonienia/wywołania ( dla aparatu / centralki ) podane do linii telefonicznej. Mankamentem systemu MB jest użycie baterii. Jeśli baterii nie wymieniono na czas lub się zużyła w pracy i nie mamy świeżej baterii stracimy łączność.

Są aparaty w których napięcie z induktora przy wywołaniu ładuje duży kondensator elektrolityczny zasilający następnie mikromocowy wzmacniacz mikrofonowy kierunku nadawania w czasie rozmowy. W aparacie specjalnym obudowany z rezystorem kondensator ma szeregowy rezystor ograniczający prąd zwarcia tak aby w żadnym nie powstała iskierka inicjująca wybuch gazu na przykład w zagrożonej kopalni. W momencie gdy zdetekowany zostanie niebezpieczny poziom metanu czy innego gazu odcina się zasilanie sieci energetycznej. Ale takim aparatem MB można nadal nawiązać połączenie.

W zastosowaniu wojskowym linie MB mogą być dużo dłuższe niż CB ! Na bardzo długich liniach może być w aparacie wymagany wzmacniacz odbioru z odpowiednią charakterystyka częstotliwościową z odwracającą tłumienie linii. Jałowy pobór prądu wzmacniacza w klasie B nie powinien przekraczać kilku-kilkunastu uA. Na wyjściu mikromocowego wzmacniacza znajduje się obniżający transformatorek tak aby pracował on na obciążająca go impedancje ponad 50 K co może wymagać użycia na rdzeń permalloyu.

3.Telefon głośnomówiący.

Symetryczna linia telefoniczna jest w centrali zasilona napięciem stałym 48Vdc z dopuszczalną znaczną tolerancją. Biegunowość zasilania może być zmieniana dla sygnalizacji. Napięcie dzwonienia o częstotliwości 25Hz ( dopuszczalne 50 Hz ) powinno być większe od 60 Vac.

Dopuszczalny jest pobór prądu przez bierny aparat czyli z odłożoną słuchawką mniejszy od 1 mA. Oporność stałoprądowa aparatu przy pracy powinna być mniejsza od 300 Ohm. Tarcza wybierająca w czasie impulsowania zwiera i rozwiera linie odłączając część rozmówną aparatu na ten okres. Uczyniono tak dla zmniejszenia pomyłek przy wybieraniu numeru. Tarcza numerowa jest powolna.

Bell w USA od 1963 roku stosuje aparaty telefoniczne Touch-Tone z klawiaturą i szybkim wybieraniem. Każdemu z 16 emitowanych kodów odpowiada kombinacja dwóch sinusoid. Każda sinusoida może mieć 4 częstotliwości. Różne kody częstotliwościowe były już wcześniej i później używane w komunikacji między centralami telefonicznymi. Koder Touch-Tone w aparacie jest względnie prosty natomiast dekoder w elektronicznej centrali telefonicznej jest dość złożony. Pierwsze dekodery oparte były o banki filtrów.

Telefon służy rozmówcom do przekazywania informacji. Dla wygody telefon winien być w takim miejscu aby rozmawiający mógł jedną wolną ręką zapisywać ważniejsze informacje na papierze.

Słuchawka może mieć specjalny uchwyt aby lekkim odchyleniem głowy słuchawka była już dociśnięta do ucha. Rozmawiający ma dwie wolne ręce ale dłuższe odchylenie głowy jest niefizjologiczne. Może przeglądać dokumenty w segregatorze lub książce w poszukiwaniu informacji dla rozmówcy czy korzystać z terminalu komputera.

Telefonistki mają specjalny zestaw nagłowny słuchawki i mikrofonu.

W telefonie głośno mówiącym mikrofon i głośniczek są w telefonie. Sprzężeniu akustycznemu zapobiega układ antylokalny, separacja mechaniczna i kierunkowość mikrofonu i głośnika oraz specjalny, dość złożony układ elektroniczny wprowadzający tłumienie bądź w torze mikrofonu lub głośnika w zależności od tego które wyprostowane napięcie zmienne na rozgałęźnikiem liniowym Hybrid jest większe – nadawane czy odbierane. Skuteczność układu antylokalnego winna być jak najlepsza. Zwróćmy uwagę że dopasowanie i tłumienie układu Hybrid odpowiada też za echo w dalekich połączeniach międzykontynentalnych. Aparat głośnomówiący pozwala na czynny udział w rozmowie kilku osób co przy pracy zespołowej ma duże znaczenie. Gdy rozmowie ma się przysłuchiwać większe grono osób ale rozmówca jest tylko jeden trzeba podnieść słuchawkę i aktywny jest mikrofon w słuchawce. W tym modzie moc podana do głośniczka aparatu może być znacznie większa.

Dopuszczalny spadek napięcia stałego na aparacie telefonicznym jest ograniczony. Prąd jałowy wzmacniacza dla głośniczka 32 Ohm lub innego o mniejszej opornosci ale już z transformatorkiem nie powinien być większy od 1-2mA. Winien pracować w szerokim zakresie napięć zasilających i być odporny na przesterowanie. Zasilanie jest zablokowane znacznym kondensatorem stanowiącym bufor energii dla wzmacniacza i przy dużym wysterowaniu napięcie zasilania spadnie a wzmacniacz jest przesterowany. Stąd wymagania na prace w szerokim zakresie zmieniającego się napięcia zasilania 3-10V. Sygnał akustyczny ma duży współczynnik kształtu i średni prąd zasilania nie jest duży przy szczytowej mocy wyjściowej. Przesterowanie przy normalnej rozmowie winno być incydentalne.

Elektronika głośnomówiącego telefonu z wybieraniem tonowym jest już scalona. Drogi aparat może mieć pamięć numerów co znacznie zwiększa wydajność pracy na stanowisku biurowym z nim. 
 

4.Jednotranzystorowy mechaniczno - elektroniczny generator 2Hz w zegarku pobiera znikomą moc i może długo pracować bez wymiany baterii. Nakręcanie zegara czy zegarka staje się zbędne.

5.Generator kwarcowy 32768 Hz wbudowany w cały układ scalony CMOS zegarka elektronicznego z załączanym do odczytu wyświetlaczem LED. Pobór mocy układu CMOS jest proporcjonalny do częstotliwości taktowania. Może być bardzo mały. Wyświetlacz LED pobiera bardzo duży prąd i jest załączany tylko na czas odczytu. Nowsze wyświetlacze ciekłokrystaliczne LCD pracują ciągle.

6.Czuwający z jedną baterią latami rentgenoradiometr. Normalnie funkcjonująca elektrownia jądrowa emituje drobny ułamek zanieczyszczeń i promieniotwórczości emitowanych przez elektrownie węglową, także aktynowców. Niewielkie ilości promieniotwórczości uwalniane są w trakcie drobnych uszkodzeń i przeglądów. Natomiast przy ciężkiej awarii możliwa do uwolnienia promieniotwórczość jest potworna i wielokrotnie większą niż z największej bomby termojądrowej. Administracje z opóźnieniem podają wszelkie informacje co jest przyczyną rosnącego strachu i oporu społeczeństwa przed energetyką jądrową.

Polski przestarzały rentgenoradiometr DP-66 z tranzystorami germanowymi jest energożerny. Zasilany „wysokim” napięciem z przetworniczki detekcyjny czujnik Geigera - Millera spoczynkowo nie pobiera żadnego prądu. Pobór prądu jest proporcjonalny do ilości wyładowań. Autor wypróbował innowacyjną przetworniczkę swojego pomysłu do zasilania lampy Geigera Millera o znikomym poborze mocy. Układ detekcyjny pobiera prąd proporcjonalnie do częstotliwości wyładowań - trzasków w głośniczku. Przy naturalnym poziomie promieniowania Ziemi szybciej straci żywotność bateria niż zostanie rozładowana przez ten system ! Gdy promieniowanie jest duże głośnik trzeszczy, miernik się wychyli i załączony zostanie alarm. Bateria długo nie wytrzyma ale i tak wytrzyma znacznie dłużej niż śmiertelnie napromieniowani ludzie.

Takie rentgenoradiometry w miejscach publicznych ( hol każdej dużej szkoły, urząd miejski, wieżowiec mieszkalny... ) w promieniu do 10-15 Km od elektrowni radykalnie podniosą zaufanie do energetyki jądrowej a z drugiej strony pozwolą na momentalną ewakuacje w razie wypadku. W sytuacji awaryjnej zasilanie energią elektryczną może totalnie zawieść i zasilanie dodatkowe lub stałe bateryjne jest koniecznością. Oczywiście rentgenoradiometr musi być sprawdzony co kilka lat zbliżeniem emitera promieniowania. Może być elementem alarmowego systemu pożarowego czy włamaniowego.

7.Radiotelefon komórkowy to bardzo dobrze rokująca nowość. Pracujący cały czas odbiornik VHF/UHF FM musi być energooszczędny podobnie jak mikroprocesor CMOS z pamięciami ROM/RAM i peryferiami analizujący odbierany sygnał i po zdekodowaniu wywołania informujący użytkownika „dzwonieniem” o połączeniu i wybierający nakazany przez obsługująca centrale kanał radiowy do realizacji połączenia. 12 bitowy mikroprocesor CMOS IM6100 Intersil taktowany z częstotliwością 3.3 MHz pobiera zaledwie 10 mW mocy. Technologia CMOS otwiera wielkie możliwości w konstrukcji przenośnych urządzeń zasilanych bateryjnie.

8.Podsłuch telefoniczny i inny.

W krajach praworządnych udokumentowany podsłuch może być zarządzony wyłącznie przez prokuratora / sąd tylko gdy istnieje uzasadnione podejrzenie popełnienia ciężkiego przestępstwa kryminalnego lub zbrodni szpiegostwa. Natomiast zabronione działania wywiadu jakby na to nie patrzeć na obcym terenie są ciężkim przestępstwem. Afera Watergate pokazała że w niby demokratycznym państwie jakim są USA walka o władze uświęca użycie wszelkich środków.

Podsłuch może być więc legalny i nielegalny.

W aparacie telefonicznym można umieścić układ wzmacniacza sygnału z mikrofonu z ARW ( lub ładnie sam symetrycznie ograniczający ) pracujący na linie tylko wtedy gdy na linii jest pełne napięcie (!) czyli gdy słuchawka telefonu jest odłożona. Na biernej linii telefonicznej jest podsłuchiwany sygnał akustyczny. Pobór prądu musi być mniejszy od 1 mA. Podsłuchujący musi przyłączyć się do linii telefonicznej gdziekolwiek, także w centrali. Gdy słuchawka jest podniesiona podsłuchiwana jest rozmowa telefoniczna a nie pomieszczenie.

Miniaturowy podsłuch zasilany bateryjką będący mikronadajnikiem FM może być podłożony prawie gdziekolwiek gdzie podsłuchiwany przypadkowo go nie odkryje. Podsłuchujący z odbiornikiem musi być w pobliżu z uwagi na niewielki zasięg nadajnika. Mankamentem jest mały czas pracy do wyczerpania baterii. Mikronadajnik można też umieścić w telefonie i jest on zasilany prądem <1mA z linii. Bloki zasilane są szeregowo ( tak jak w licencyjnym odbiorniku scalono - tranzystorowym Telefunken ) a nie równolegle ! Mikronadajnik można umieścić w oprawce żarówki oświetleniowej. Załączenie żarówki pozwala podładować akumulatorek. Materiałów z podsłuchów nie używa się w sądzie bowiem społeczeństwa bardzo źle reagują na hasło podsłuch. Z reguły oskarżeni nie wiedzą że byli podsłuchiwani a nagrania z podsłuchu nie są dowodami przedstawionymi w sądzie. 
 

9.Odbiornik nasłuchowy z głośnikiem.

Licencyjny magnetofon kasetowy Grundig MK235 po dodaniu radia FM-AM stał się radiomagnetofonem MK2500. Pozostaje zagadką w jakim celu kupiliśmy licencje na magnetofony kasetowe od Thomsona i od Grundiga ? Przyrost ceny radiomagnetofonu ponad magnetofon jest niewielki bowiem jest już obudowa z głośnikiem, wzmacniacz z potencjometrami regulacyjnymi i zasilacz.

Na tej zasadzie wartościowym dodatkiem do radyjka jest zegar – budzik tworzące radiobudzik !

Ciekawą cechą radiomagnetofonu MK2500 jest praca odbiornika nawet z bateriami rozładowanymi w tym stopniu że nie pracuje już dobrze napęd magnetofonu.

Bazy tranzystorów odbiornika polaryzowane są poprzez niewielkie oporniki napięciem circa 1.8V z potrójnej diody St902 i prądy pracy tranzystorów niewiele zmieniają się wraz ze zmianą napięcia zasilania. W rezultacie na emiterach i rezystorach emiterowych tranzystorów głowicy UKF i tranzystora generatora-mieszacza AM i pierwszego stopnia IF-FM jest napięcie 1.1V.

Tranzystor wzmacniacza RF głowicy UKF pracuje z prądem 0.61 mA a generatora -mieszacza z prądem 0.73 mA. Tranzystor generatora-mieszacza AM i pierwszego stopnia IF-FM pracuje z prądem 0.73 mA.

Bez regulacji ARW AM dalsze stopnie wzmacniacza pośredniej częstotliwości pracują z prądami 1.07mA i 1.25 mA.

O ile możliwa jest praca z niższymi napięciami Uce o tyle istotne zmniejszenie prądów tranzystorów wzmacniacza częstotliwości pośredniej da duży spadek wzmocnienia i konieczność dołożenia jednego stopnia co tylko popsuje budżet poboru prądu. Zmniejszenie prądów tranzystorów głowicy UKF i generatora – mieszacza -pierwszego stopnia IF nie ma sensu.

Mankamentem potrójnej diody St902 jako źródła napięcia 1.8V polaryzacji tranzystorów jest spadek prądów tranzystorów wraz z rosnącą temperaturą otoczenia co w zadaniach specjalnym o dużym zakresie temperatur może mieć znaczenie. Napięcie na rezystorach emiterów 1.1 V nie jest duże przy zasilaniu napięciem 6.7V a myśląc o zasilaniu z napięcia poniżej 3V czyli dwóch ogniw jest za duże. Można scalić źródło napięcia 1.3 V w temperaturze pokojowej spadającego w funkcji temperatury tak jak napięcie Ube tranzystora. Dałoby to niezmienny przy zmianach temperatury spadek napięcia na rezystorach emiterowych 0.6V.

Temperaturowy współczynnik zmiany napięcia Ube tranzystora i diody w temperaturach około pokojowych jest tym mniejszy im większa jest gęstość prądu w złączu. Dla małych gęstości prądu wynosi 2.2 mV/C a dla dużych gęstości spada do 1.4 mV/C. Alternatywnie więc St902 powinna być dwu-diodowa ale o dużej gęstości prądu w strukturze co dałoby zmniejszenie zależności temperaturowej prądów polaryzowanych tranzystorów i mniejsze napięcie na rezystorach emiterowych.

Przy mniejszym napięciu zasilania „drukowane” na płycie PCB kondensatory neutralizacji winny być zwiększone o ca 30% bowiem wzrośnie pojemność Cbc tranzystorów. Zmniejszenia wymagają rezystory antyparazytowe w kolektorach tranzystorów aby zmniejszyć spadek napięcia zasilania na nich.

Niestety w radiomagnetofonie MK2500 scalony wzmacniacz akustyczny ma duży prąd spoczynkowy i pobiera duży prąd przy sygnale. Autor skonstruował tranzystorowy wzmacniacz pobierający mały prąd spoczynkowy z dodanym na wyjściu transformatorkiem obniżającym circa 9:1 tak że impedancja obciążenia wzmacniacza „głośnikiem” wynosi ca 650 Ohm. Dobrze toleruje on przesterowanie bez procesów przejściowych. Radio przy lekkim przesterowaniu wzmacniacza przy znikomym poborze prądu gra całkiem głośno !

W kontekście odbiornika nasłuchowego można użyć przełączanych słuchawek o typowej impedancji 600 Ohm ( głośność musi być niżej nastawiona ) lub głośnika z transformatorkiem. 
 

10.Stymulator serca.

Użyteczność okresowej stymulacji serca impulsami elektrycznymi była znana już pod koniec XIX wieku. Do konstrukcji potrzebne są między innymi wydajne baterie. Dopiero niedawno zastosowanie pojemnych ogniw lithium - iodine i tytanu na obudowę odporną na płyny fizjologiczne człowieka pozwoliło wyprodukować użyteczne kardiostymulatory. Są to dopiero proste mikromocowe zmodyfikowane generatory samodławne o częstotliwości impulsów około 1.1 Hz. Są jeszcze bardzo niedoskonałe. Bardziej skomplikowane prototypy obserwują już zgrubnie akcje serca i tylko przy jej zaburzeniu generują impulsy korekcyjne.

11.Ultradźwiękowy nadajnik 40KHz lokalizatora.

Duże samoloty pasażerskie muszą mieć rejestrator rozmów w kokpicie i rejestrator parametrów lotu. Odczytanie zapisów po katastrofie pozwala ustalić błędy konstrukcyjne i poprawić konstrukcje i procedury produkcyjne lub ustalić błędy ludzkie i ulepszyć szkolenie pilotów. Gdy katastrofa miała miejsce nad morzem lub oceanem statki poszukiwawcze starają się namierzyć impulsowe paczki ultradźwięków emitowane przez nadajnik w rejestratorze spoczywającym na dnie. Pojemność baterii jest ograniczona. Sprawność minimocowej elektroniki i emitera ultradźwięków musi być jak najwyższa !

12.Sensory do systemów z pętlą prądowa 4-20mA.

Standardowy sygnał z wszystkich rodzajów sensorów ułatwia budowę systemu automatyki. Linia jednocześnie zasila elektronikę sensora.

Z prostymi zabezpieczeniami pętla prądowa 4-20 mA może być stosowana nawet w systemach iskrobezpiecznych.

Elektronika przemysłowego sensora musi pobierać co najwyżej prąd 4 mA co może już wymagać sporej gimnastyki. Różnicowy transformator LVDT może w sensorze ciśnienia mierzyć przesunięcie rurki Bourdona. Musi być zasilany ze stabilnego generatora. Układ musi mieć precyzyjne napięcie odniesienia. Wszystko to musi pobierać mniej niż 4 mA prądu z linii !

Produkowany jest cały repertuar sensorów do pętli prądowej 4-20mA. W wielu wypadkach skomplikowanych interfejsów sensorów pomysłowość konstruktorów budzi podziw ! Producenci układów scalonych oferują coraz więcej układów mini i mikromocowych.

13.Pilot czyli nadajnik zdalnego sterowania.

Pilot do odbiornika TVC albo do bramy garażu lub na posesje zasilany jest z baterii. Bez naciśnięcia przycisku pilot może pobierać tylko zerową lub znikomą moc.

14.Cyfrowe multimetry z układem ICL7106.

Mieszczący się w dłoni multimetr z układem CMOS Intersil ICL7106 z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym LCD z bateryjki 9V pobiera zaledwie prąd 0.6 mA pozwalając na długą prace !