Alfa Monitor - Schemat i konstrukcja

[link widoczny dla zalogowanych]

To jest schemat ideowy zasadniczej części urządzenia.
Incestus, zmoduj jakby co bo ja nie umie wstawiać obrazków Razz

Budowę urządzenia warto zacząć od omówienia schematu całego układu, wszak
przyjemniej jest wiedzieć co do czego służy Smile

Generalnym zadaniem tego układu jest wychwycenie nikłych, maleńkich
impulsów o częstotliwościach 8-12 Hz, czyli:
0,2-3,5 Hz - Fale Delta
3,5-7,5 Hz - Fale Theta
8-12 Hz - Fale Alfa
13-28 Hz - Fale Beta

Układ jest specjalnie najbardziej wyczulony w pasmach fal Alfa i Theta,
gdyż obserwacja Beta nic nam w zasadzie nie daje (są to fale normalnie
pracującego w biały dzień mózgu), a fale Delta są ciężkie do strojenia
i wychwycenia ze względu na bardzo niskie częstotliwości.

Układ zasadniczo nazywa się konwerterem - ponieważ zadaniem jego jest
przetworzenie fal o częstotliwościach fal mózgowych na częstotliwości
fal akustycznych, czyli takich słyszalnych ludzkim uchem.
Ze względu na to iż fale mózgowe, wychwytywane przez elektrody,
umieszczane na głowie człowieka generowane są z bardzo nikłym natężeniem,
sygnał ich poza tym że przekonwertowany - musi również zostać odpowiednio
wzmocniony. Wzmocnienie to jest w układzie realizowane aż trzykrotnie.

Jak widzimy na schemacie, w całym układzie użyto jednego tranzystora,
oraz dwóch układów scalonych. Są to tak zwane elementy czynne, czyli
elementy posiadające zdolność wzmacniania sygnałów elektrycznych.
Pozostałe elementy, czyli kondensatory, oznaczone literą C, rezystory,
oznaczane literą R, oraz potencjometry P - to elementy bierne.
Tranzystor, jeden układ scalony, drugi układ scalony - nazywa się także
w przypadku takiego układu "stopniami wzmocnienia".
Tranzystor stanowi I-szy stopień wzmocnienia, zwany też wzmacniaczem
wstępnym lub przedwzmacniaczem. Potencjometr który widzimy w jego
emiterze, służy regulacji punktu pracy, ale dla Was ważniejsze jest
to, iż służy on regulacji wzmocnienia wstępnego wzmacniacza.
ze względu bowiem na to iż są aż trzy stopnie wzmocnienia, a tranzystor
wzmacnia tu sygnał najbardziej z trzech - jego wzmocnienie musi być
regulowane. Gdyby wzmacniał za mało - sygnał byłby niewystarczający
do wysterowania pozostałych dwó stopni. Gdyby za dużo - przesterowywał
by je co dawałoby silne zniekształcenia sygnału.
Następnym stopniem jest pierwszy układ scalony. Układ scalony tego typu
zwiemy "wzmacniaczem operacyjnym". Jak widzimy jest to wzmacniacz o dwu
wejściach (przy dupie strzałki) i jednym wyjściu (na szpicu strzałki).
Pozostałe dwie linie doprowadzają wyłącznie do układu zasilanie.
Do jednego wejścia jak widzimy doprowadzony jest nasz sygnał, wzmocniony
wstępnie przez tranzystor. Do drugiego wejścia podpięty jest zaś zestaw
rezystorów i kondensatorów. Zestaw ten nazywa się tzw. "obwodem
referencyjnym", ponieważ obwód ten ustala jakie pasmo fal ma być przez
ten wzmacniacz przenoszone. Wzmacniacz oparacyjny działa tu na zasadzie
komparacji, czyli porównywania. Porównuje on częstotliwość sygnału który
dostaje z tranzystora z częstotliwością sygnału wzorcowego, wytwarzanego
przez obwód referencyjny. Sygnał który "pasuje" do sygnału obwodu
referencyjnego jest przez wzmacniacz wzmocniony i przepuszczony dalej,
wszelkie zaś "niepasujące" częstotliwości są odrzucane i tłumione.
Z tego też względu wartości kondensatorów C5 i C6 dobiera się doświadczalnie,
do uzyskania zadowalających efektów. Wartości podane dla nich są optymalne,
dobrane przeze mnie,jednak warto dla każdego z nich kupić nie tylko taką
wartość jak podałem, ale też wartość deko wyższą i deko niższą.
Dalej następuje trzeci już ostatni stopień, który jest wzmacniaczem
końcowym. Wzmacniacz ten ma już za zadanie tylko końcowo wzmocnić sygnał,
by doprowadzić go do wymaganego poziomu 0.775V, czyli poziomu sygnału
który jest w stanie wysterować standardowe słuchawki, oraz jest normą
napięciową dla wejść wszystkich wzmacniaczy audio.
Potencjometr P2 służy tu regulacji tego wzmocnienia, w uproszczeniu
możecie go nazwać "głośność".
Układ można zasilić baterią o napięciu 9V, ale myślę że ze względu na
częstość naszych badań warto go zasilić zasilaczem o napięciu 9V,
oczywiście prądu stałego.
Cały układ montowany jest na pojedynczej płytce drukowanej, tzw. laminacie,
czyli tekstolicie jednostronnie pokrytym cienką folią miedzianą.
Laminat taki dostaniecie w dobrym sklepie elektronicznym nawet przycięty
na wymiar, w innym razie musicie kupić cały kawał 21x21 cm bodajże
i dociąć. Warto odrazu zakupić chlorek żelazowy, który posłuży nam
"wytrawieniu" tej płytki, czyli pozbycia się miedzi w miejscach gdzie
jej nie potrzebujemy. Warto także mieć lub zakupić pisak wodoodporny,
taki jak do pisania po szkle czy tp.
Sprawdźcie ten pisak czy na 100% nie zmywa się wodą, np na kawałku szkła,
wszak nie chcemy zepsuć naszej płytki:)

Co do wykonania samych elektrod:
Jest to bardzo dowolne, najlepszą elektrodą byłaby tu miedziana
płytka najeżona miedzianymi igiełkami jak pisał autor projektu,
jednak dobrze wiemy że wygoda spania z cierniową koroną jest
średnia Razz

Swoje elektrody wykonałem następująco:
Wykorzystałem jako element nośny pałąk ze starych słuchawek.
Postanowiłem za radą autora elektrody zrobić trzy, rozmieszczone:
1. Centralna, w miejscu od którego faceci łysieją na czubku Razz

2. Dwie boczne, w odległości ok 5 cm od środkowej po bokach.
Elektrody zostały wykonane z trzech płytek miedzianych o wymiarach
1x1cm, do każdej z tych płytek zostały przylutowane po dwa miedziane
druty fi 1,5mm wygięte w literę "U". Do płytki lutowałem oba szpice
każdego "U", brzuszki zaś dotykały skóry głowy.
Celowo wykorzystano tu miedź nie stal czy tp, gdyż ma najlepszą
przewodność. Skóra głowy często bywa tłusta...
Ważną rzeczą jest by sygnał z elektrod do urządzenia doprowadzony był
przewodem EKRANOWANYM. W najbardziej chamskiej postaci dopuszczalny
jest kabel antenowy. Polecam jednak gorąco zakup kabla 50ohm, jaki
używa się do anten CB-Radio, i to w wersji miedzianej nie aluminium.
Aluminiowych kabli w domu przylutować do elektrod nie jesteście w
stanie, więc powinna być to miedź.
Gdyby ktoś już za uja nie dostał miedzianego, podam patent.
Do wszystkich elektrod podłączamy środkową żyłę przewodu, połączoną
z "+" wejścia układu. Oplot zewnętrzny na płytce łączymy z punktem
"-" tego wejścia, od strony głowy zaś pozostawiamy niepodłączony.

Sygnał z wyjścia tak wykonanego układu można już podać na słuchawki
(np. dla synchronizacji półkul), posłuchać sobie go na wzmacniaczu,
lub podpiąć do gniazda LINE IN komputera i nagrywać lub na bieżąco
obserwować przebiegi sygnałów.
Do obserwacji jak i nagrywania polecam program Audacity, posiadający
dobry analizator sygnału.
Potencjometr P2 ustawiamy na początek na środek jego skali.
Następnie skalujemy przyrząd potencjometrem P1. W biały dzień, gdy
siedzicie przed komputerem, fale odbierane przez przyrząd powinny być
znikome, prawie niewidoczne na analizatorze, i do takiego poziomu
należy ustawić gałkę potencjometra P1.
Jeśli już za diabła się to nie uda, wtedy należy spróbować zamienić
wartości C5 lub C6 i próbować znów.
Następnie włączamy sobie w programie audacity nagrywanie, i wprowadzamy
się w stan głębokiego relaksu lub autohipnozy...
Po tym fakcie na nagraniu zobaczymy póżniej zapis czystych fal alfa.

To jest pierwsza część projektu, druga zaprojektowana już przezemnie,
czyli układ wykonawczy będzie dostępna za parę dni.
Będzie to układ pozwalający niniejszym urządzeniem sterować np. budzik
czy inne "budzące" nas urządzenie.
Chcę ten układ wykonać w wersji uniwersalnej, tj. aby mógł sterować
zarówno czymś zasilanym napięciem 220v, jak i czymś drobnym na 12v.
To pozwoli sterować wszystkim od lampki nocnej czy budzika po
drobny brzęczyk na 12v kupiony specjalnie do tego urządzenia.

Wykaz części potrzebnych do urządzenia podstawowego:
- elementy bierne:
C 1, C 3 - kondensator elektrolityczny 100 mikrofaradów/ 16 volt
C 2, C 8 - kondensator elektrolityczny 10 mikrofaradów/ 16 volt
C 4 - kondensator mikowy lub ceramiczny 2,2 nanofaradów
c 5 * - kondensator ceramiczny 0,22 mikrofarada (kupić też ok. 0,33 i 0,16)
C 6 * - kondensator ceramiczny 15 nanofaradów (kupić też ok. 10 i 20)
C 7 - kondensator mikowy lub ceramiczny 100 nanofaradów
C 9 - kondensator mikowy lub ceramiczny 22 nanofaradów

Wszystkie kondensatory wystarczające będą na napięcie 16 V, jeśli
jednak będą na wyższe to mogą bez problemu być.

P 1, P 2 - dowolne potencjometry 2,5 kiloohma
R 1 - 1,2 megaohma
R 2 - 680 kiloohm
R 3 - 27 kiloohm
R 4, R 7 - 4,3 megaohma
R 6 - 18 kiloohm
R 8 - 16 kiloohm
R 9 - 5,1 kiloohma
R 10,R 12- 39 kiloohm
R 11 - 2,2 kiloohma
R 13 - 330 ohm

Wszystkie rezystory mogą być w zasadzie dowolne, najlepiej jednak
o obciążalniści 0,125 W. Takie się nam napewno nie spalą, a nie
są nadmiernie duże gabarytowo.

- elementy czynne:
T 1 - dowolny tranzystor krzemowy NPN na napięcie min. 20V UCE,
i HFE ok. 200, np. BF 194, BC 239...
IC 1, IC 2 - dwa układy scalone typu MAA 741. Gdyby ktoś nie dostał
mogą być LM 741, popularniejsze, ale jest inna obudowa.

Jutro wrzucę jeszcze projekt płytki drukowanej, prawdopodobnie będą
dwa, jeden pod układy MAA, drugi pod układy LM.

[/img]

Post został pochwalony 5 razy

Ostatnio zmieniony przez ashaneen-1984 dnia Czw 17:28, 28 Lut 2013, w całości zmieniany 2 razy

Mógłbyś podesłać zdjęcie gotowego urządzenia? Jeśli je zmontowałeś już?

Post został pochwalony 0 razy

W przyszły weekend kupie części a za dwa tygodnie powinienem mieć złożone:).

Proszę o obiecywane projekty płytki drukowanej Smile

W sumie to jest moja pierwsza przygoda ze składaniem własnego urządzenia, więc nie wiem co wyjdzie. Będę informował na bieżąco czy spaliłem układ, czy może już szczęśliwie z niego korzystam Smile

Post został pochwalony 0 razy

Ale była prośba Incesta:

Nie zaśmiecajcie tu prośbami i komentami żeby ten temat był w miarę przejrzysty.
Wszelkie dyskusje prowadźmy w temacie o tym samym tytule w dziale techniki, chyba
że ktoś ma naprawde coś ważnego do dodania...

Schematy płytek oczywiście będą, nawet dwa, jeden dla tych którzy dostaną układy MAA,
drugi dla tych którym uda się dostać tylko LM. Płytki te muszą być różne, aby układ pasował
do rozmieszczenia ścieżek na płytce drukowanej wymiarami.
Schematy płytek oczywiście są w przygotowaniu i cały czas je robię w wolnym czasie, muszę
jednak robić to odręcznie, a nie zeskanować rysunek poprostu, więc trochę sie z tym bawię Razz

WAŻNA UWAGA: Na schemacie który wrzuciłem nie zaznaczyłem polaryzacji kondensatorów
elektrolitycznych z przeoczenia. Kondensatory elektrolityczne są w układzie cztery.
C1 i C3 powinny być minusem do masy, C2 i C8 zaś - minusem w kierunku wejścia układu.
Jeśli żle założycie kondensatory C2 i C8 to nic, będzie działać i tak, ponieważ prądy zmienne
przechodzą w każdym kierunku przez taki kondensator,.
Ale kondensatory C1 i C3 bezwzględnie muszą być założone prawidłowo!
Początkujących informuję że minus na takim kondensatorze oznaczony jest na obudowie, po
stronie jednej z nóżek, najczęściel paskiem ze znaczkami "-".
"Masa" układu, to zaś ta linia na dole samym, a że jest ona masą oznacza symbol w lewym
dolnym rogu (gruba pozioma kreska).
Schemat u samej góry strony wkrótce zostanie podmieniony na taki zawierający już te
oznaczenia, i sorki:)

Postaram się też dla początkujących wrzucić tu podstawowe informacje o oznaczaniu elementów,
wykonywaniu płytek, lutowaniu...
Będąc w sklepie elektronicznym warto także kupić wiertełko średnicy 1mm. Najlepiej dwa, bo
zdarza się złamać... Będzie potrzebne do wiercenia dziurek pod nóżki elementów Smile

Zdjęcia oczywiście postaram się wrzucić na dniach. Nie chcę robić aparatem VGA bo wyjdzie
hujnia, ale skombinuje lepszy od kolegi. Zrobię tez wtedy fotki oryginalnego projektu w
czasopiśmie i również zapodam, a nóż ktoś sobie lubi poczytać pa czeski Very Happy

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez ashaneen-1984 dnia Sob 11:58, 23 Lut 2013, w całości zmieniany 1 raz

Schemat został podmieniony na taki zawierający już wspomnianą polaryzację kondensatorów
oznaczoną plusami z właściwych stron.
Obecnie kończę układ wykonawczy, pozwalający sterować urządzeniem budzik, lampkę czy
inne urządzenia, schemat zostanie wrzucony za dzień dwa. Równocześnie z nim zostaną
wrzucone szkice płytki, ponieważ chciałem aby całe urządzenie zostało zmontowane na
jednej płytce razem, bez rozporcjowywania go i ciągnięcia przewodów.

Wykaz części do układu wykonawczego również zostanie zamieszczony. Jest to zaledwie
jeden tranzystor BC 107, parę rezystorów, dioda 1N4001, i jeden przekaźnik o parametrach
Uz=12v, Us=220v, Is=1A. Elementy te podnoszą koszt układu o zaledwie 5zł a zwiększają
jego funkcjonalność. Oczywiście układ będzie działać również bez nich, jako sam monitor.

Post został pochwalony 0 razy