U K W - R

Transkript

1 U K W - R a d i o Hinweis Bei den OPITEC Werkpackungen handelt es sich nach Fertigstellung nicht um Artikel mit Spielzeugcharakter allgemein handelsüblicher Art, sondern um Lehr- und Lernmittel als Unterstützung der pädagogischen Arbeit. 1

2 1. Sachinformation: Art: Verwendung: Elektronische Werkpackung/Rundfunkempfänger Ultrakurzwelle (UKW) Im Werkunterricht für die Jahrgangsstufe; 2. Materialkunde: 2.1.Elektronik - Bauteile: Schaltlitze: feiner, mehradriger und isolierter Leiterdraht (0,14 mm 2 ); Platine: Epoxyd- bzw. Hartfaserplatte mit kupferbeschichteten Leiterbahnen; Grundplatte, auf welcher die Bauteile gelötet werden; Widerstand: Potentiometer: ELKO: Kondensator Transistor: IC: Diode: steuert den Stromfluß (großer Widerstand = kleiner Strom; kleiner Widerstand = großer Strom) durch Farbcode markiert: 1,0 Ω: braun - schwarz - gold 120 Ω: braun - rot - braun 22 kω: rot - rot - orange Internationaler Farbcode zur genauen Bestimmung des einzelnen Kohleschicht-Widerstandes Farbring 1. Ring 2. Ring 3. Ring/ 4. Ring/ Multiplikator Toleranz schwarz Farbe: braun, braun 1% rot, rot 2% orange, gold 5% gelb, silber 10% grün, ohne 20% blau, violett, 7 7 grau, 8 8 weiß, 9 9 gold - - 0,1 silber - - 0,01 regelbarer Widerstand (auch POTI genannt); Elektrolyt Kondensator, speichert elektrische Ladungen Polung beachten!! (Minuspol sichtlich markiert, verschiedene Bauformen möglich) speichert elektrische Ladungen Polung muß nicht beachtet werden! verschiedene Bauformen möglich Halbleiter (Schaltelement, Verstärker) 3 Anschlüsse: Basis (B) Emitter (E) Collektor (C) 2 Typen: NPN (Emitterpfeil zeigt nach außen) PNP (Emitterpfeil zeigt nach innen) Integrated Circuit (integrierter Schaltkreis) IC s sind vollständige Funktionseinheiten mit vielen aktiven (Transistoren) und passiven (Dioden, Kondensatoren, Widerstände) Schaltelementen die untrennbar voneinander untergebracht sind. Ein IC kann 2 bis über Funktionen durchführen. Einbaurichtung beachten!!! Halbleiter Kathode - (Sperrrichtung) durch Farbring markiert! 2

3 Lötnagel: Druckschalter Bearbeitung: Oberfläche: versilberter Drahtstift; für Steckverbindungen oder zum Anlöten von Teilen einfacher Schalter zum Unterbrechen des Stromkreises Bauteile werden auf die Platine gelötet; Überstehende Beinchen der Bauteile abschneiden; Achtung! Bauteile können durch Überhitzen zerstört werden! (evtl. Wärme mit der Zange abführen) elektr. Bauteile werden nicht weiter behandelt 2.2. Werkstoff: Sperrholz, mehrlagig; Faserrichtung gegeneinander versetzt; Bearbeitung: Holzverbindung: Oberfläche: Sperrholz wird mit der Laubsäge gesägt, gefeilt und geschliffen; Anreißen nach Schablone oder eigenen Vorlagen; verleimen (Weißleim); wachsen (flüssig oder fest); Holzlacke (Grundierung/Lack); beizen (farbig und wasserlöslich - danach Lackschicht); 3. Werkzeuge: löten: sägen: zum Löten einen Lötkolben W mit feiner Lötspitze verwenden; bei den Lötarbeiten einen Platinen-Assistenten verwenden oder die Platine in den Schraubstock einspannen (man hat beide Hände frei); Laubsäge für Rundungen und Schnitte, die mit anderen Sägen nicht durchgeführt werden können; Beachte!: Laubsägeblätter mit den Zähnen nach vorn unten in den Bogen einspannen Laubsägetischchen verwenden; Laubsägebogen konstant, gerade und ruhig bewegen; Werkstück drehen; Feinsäge für gerade Schnitte und zum Absägen von Leisten geeignet; Beachte!: Werkstück einspannen; raspeln / feilen: je nach Bearbeitungsgrad die Feilenauswahl treffen; bei Ausschnitten Nadelfeilen verwenden Beachte!: Feile nur auf Schubbewegung belasten schleifen: Schleifklotz für Kanten und Flächen; Schleifpapier für individuelle Formen verwenden; bohren: Handbohrmaschine oder Ständerbohrmaschine verwenden; Beachte!: geltende Sicherheitsvorschriften beachten (lange Haare, Schmuck aller Art, Kleidung, Schutzbrille, Spannvorrichtung)! spannen: gut geeignet für Holzteile sind Klemmzwingen (leicht, hinterlassen keine Werkzeugspuren); schneiden: Seitenschneider zum Ablängen der Litze, Elkos, Widerstände usw. verwenden; 3

4 4. Stückliste: Bezeichnung Wert/Typ/Maße Code Menge Abbildung Schaltzeichen Lautsprecher 8-50 Ω 1 ø 57 mm max. 1 W Batterieclip 1 Distanzröllchen ø 7 x 5 mm 4 Widerstand 1 Ω R7 1 Widerstand 120 Ω R3/6 2 Widerstand 22 kω R1/8 2 Kondensator 2200 pf C15/ div. Formen möglich Kondensator 3300 pf C3/10/ Kondensator 0,1 µf C6/12/16/17/18/20a Kondensator 330 pf C7/ Kondensator 220 pf C8/ Kondensator 120 pf C Kondensator 33 pf C1/5 30 oder 33 2 Kondensator 10 oder 15pF C11 10 oder 15 1 Kondensator 220 nf C Kondensator 0,01 µf C celko 47 µf C29 1 ELKO 1000 µf C21/24/30 3 ELKO 470 µf C25 1 IC 78L05 IC2 1 Diode BB 833 SMD D1 bereits aufgelötet! 1 Codierung bei Kondensatoren Keramikkondensatoren z.b.: 331= 330pF Anzahl der Nullstellen 104M3D = pf + - Platine 63 x 78 mm 1 Schaltlitze 1 m 2 Schrauben 3 x 16 mm 4 Geräteknöpfe Ø 20 mm 2 Potentiometer 10 kω R4 (Tuning) 1 Potentiometer 22 oder 47 kω R5 (Lautstärkeregler) 1 Druckschalter S1 1 Silberdraht Ø 0,6 mm R2 L1/2 1 Muttern M3 4 IC TDA 7000 IC1 1 TBA820 M IC3 1 IC-Fassung 18-polig 1 8-polig 1 Jutegewebe ca. 140 x 140 mm 1 Kiefernleisten 15 x 40 x 200 mm 2 Sperrholz 1,5 x 60 x 300 mm 1 Sperrholz 5 x 210 x 300 mm 1 4

5 5. Explosionszeichnung (Gehäuse) 6.Plan-Übersicht 6.1 Herstellung und Montage des Gehäuses 6.2 Elektronikteile verlöten 6.3 Verkabeln der Einzelteile und Montage der Platine 5

6 6.1 Herstellung und Montage des Gehäuses Schablonen (s. Seite 11/13) auf die Sperrholzplatte übertragen. Bohrungen anreißen und Löcher bohren. Teile aussägen und versäubern. Erst große kreisrunde Aussparung im Vorderteil (1a) und anschließend Teil (1b) mit der Laubsäge herausarbeiten! 1a 1b Die beiden Kiefernleisten 15 x 40 x 200 mm auf 170 mm Länge kürzen und nach Zeichnung zur Grundplatte zusammenleimen Nach dem Trocknen die Grundplatte am oberen Rand nach Zeichnung anfasen Sperrholzteile (4/5) nach Zeichnung auf die Grundplatte leimen. Dieser Rahmen dient zur Arretierung des Gehäuses auf der Grundplatte! Den Sperrholzzuschnitt (1a) auf das Jutegewebe legen und vom Jutegewebe die Form des Teils (1a) um ca. 15 mm vergrößert ausschneiden. Anschließend das Sperrholzteil auf der Vorderseite komplett und auf der Rückseite am Rand mit Klebstoff bestreichen und das Jutegewebe festkleben. Rand ca. 15 mm breiter Das Jutegewebe faltenfrei und straff um den Sperrholzrand herumziehen und auf der Rückseite fest andrücken! Am Rand darf kein Stoff doppelt liegen! Jutegewebe auf der Rückseite fest andrücken 6

7 6.1.6 Den vorderen Rand des Lautsprechers mit Kleber bestreichen und ausgemittelt von hinten über die Öffnung im Sperrholzteil (1a) kleben (s. Zeichnung). Darauf achten, daß kein Kleber auf die Lautsprechermembrane gelangt! Die Überwurfmutter vom Druckschalter abschrauben. Den Schalter von hinten in die mittlere Bohrung des Sperrholzvorderteils (1) drehen, sodaß das Gewinde bündig mit der Vorderkante der Bohrung abschließt Den Potentiometer (10 kω/r4), von vorne gesehen, rechts und den Potentiometer (22 oder 47 kω/r5) links in die Bohrungen des Vorderteils (1) eindrehen, sodaß die Gewinde bündig mit der Vorderkante der Bohrungen abschließen. R5 R Eine Schaltlitze (ca mm) in 9 gleiche Teile aufteilen und mit einem Seitenschneider ablängen. Die Enden der Stücke abisolieren und mit Lot verzinnen. Jeweils drei Litzenzuschnitte an die Potentiometer (R4/R5) anlöten und einen Litzenzuschnitt im Druckschalter befestigen. Am zweiten Anschluß des Druckschalters wird die rote Litze des Batterie-clips befestigt Die vier Bohrungen der Rückwand (2) ca. 2 mm tief von außen ansenken. Anschließend die Sperrholzteile (1/2/3) und den dünnen Modellsperrholzstreifen als Gehäuse nach Zeichnung zusammenleimen. 7

8 6.2 Elektronikteile verlöten Schaltplan S ma C31 R8 Als erstes beginnt man mit den niedrigsten und unempfindlichsten Bauteilen, hier also mit den Drahtbrücken (R2) und den Widerständen (R1/3/6/7/8). Nach den Widerständen werden die IC-Fassungen eingesetzt und verlötet. Die Fassungen werden dabei so eingesetzt, daß die Kerbe in die vorgegebene Richtung zeigt (siehe unten Bestückungsplan). Die Kerbe zeigt an, wie herum die IC s eingesteckt werden müssen. Jetzt werden die Kondensatoren (C1/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/14/15/16/17/18/20a/21/23/24/25/27/28/29/30/31) eingesetzt. Der Kondensator C20 kann alternativ auch für C20a eingesetzt werden. Bei den keramischen Kondensatoren ist die Einbaurichtung wie bei den Widerständen egal, nur bei den Elektrolytkondensatoren muß die im Bestückungsplan vorgesehene Einbaurichtung eingehalten werden. Der Wert der Elko s ist auf dem Gehäuse vollständig aufgedruckt, außerdem eine Kennzeichnung für den Minusanschluß des Bauteils. Im Schaltzeichen ist der Minusanschluß ebenfalls gekennzeichnet. Auf den Keramikkondensatoren ist der Wert nur abgekürzt aufgedruckt, weiteres hierzu in der Stückliste. Diode (D1) ist auf der Rückseite der Platine bereits aufgelötet! Jetzt ist der Spannungsregler-IC (IC2) dran, er hat das gleiche Gehäuse wie ein Transistor und ist nur an dem Aufdruck zu unterscheiden. Beim Einlöten darauf achten, daß die abgeflachte Seite nach außen zeigt. An allen Halbleitern sollte nur sehr kurz gelötet werden, da sie hitzeempfindlich sind! Nachdem man einen Anschluß angelötet hat, erst eine Abkühlpause einlegen. Hilfreich zum Kühlen ist auch eine Krokodilklemme, die man auf der Bestückungsseite an den anzulötenden Draht klemmt. Als letztes werden die 2 Spulen (L1/2) hergestellt. Dazu wickelt man die benötigte Wicklungszahl (L1 = 8 Windungen (ø 5 mm)/l2 = 4 Windungen (ø 6 mm)) gleichmäßig aus versilbertem Draht auf einen Kern mit 5 mm Durchmesser, z. B. einem passenden Bohrer bzw. auf der 6mm-Achse eines der Potentiometer. Die Enden werden abgewinkelt und passend für die Platinenmontage abgeschnitten, dann werden die Spulen kurz über der Platinenoberfläche eingelötet. Der versilberte Draht wird benutzt, weil seine Oberfläche eine bessere Leitfähigkeit besitzt als normaler Kupferdraht, dies ist bei hohen Frequenzen oft wesentlich. 8

9 Bestückungsplan außen Layout Ansicht von oben durch die Bestückungsseite! 9

10 6.3 Verkabeln der Einzelteile und Montage der Platine Anschlußdrähte an die Platine löten. Die schwarze Minuszuleitung vom Batterieclip wird direkt mit dem Batterieanschluß (-) verbunden. Die Pluszuleitung vom Druckschalter wird mit dem Batterieanschluß (+) verbunden. An den mit L+ und L- bezeichneten Stellen werden die beiden noch vorhandenen Kabel für den Lautsprecher angelötet. Kabel erst nach der Montage der Platine am Lautsprecher anlöten! Die 3 Kabelenden der Potentiometer werden parallel mit den Anschlüssen der Platine verbunden (Anschlüsse nicht verwechseln!!). Als letztes wird das ca mm lange Kabel an den Enden abisoliert und verzinnt. Ein Ende verbindet man mit dem Punkt A, er dient als Wurfantenne für das Radio Abgleich der fertigen Schaltung: Als letztes werden die IC s eingesteckt (Einbaurichtung beachten!!) und der Abgleich der Spulen und ein Funktionstest durchgeführt. Ist dieser beendet, kann die Platine in das Gehäuse eingebaut werden. Für einen Funktionstest verwendet man am besten ein regelbares Gleichstrom-Netzgerät mit einer elektronischen Strombegrenzung. Falls dieses nicht zur Verfügung steht, sollte bei Batteriebetrieb zumindest die Stromaufnahme mit einem Multimeter gemessen werden, sie sollte bei aufgedrehtem Lautstärkepoti (R5) 100 ma nicht überschreiten. Achtung: Die Schaltung darf auf keinen Fall mit falscher Polarität oder mit Wechselstrom betrieben werden, dies würde die IC s zerstören. 1. Messung der Stromaufnahme (siehe oben). Ist die Stromaufnahme zu hoch, muß nach eventuell vorhandenen Lötbrücken oder Bestückungsfehlern gesucht werden. 2. Lautstärke etwa 20% aufdrehen, es sollte entweder sofort eine Sendestation oder zumindest ein Rauschen zu hören sein (der im IC eingebaute Rauschgenerator erzeugt diesen Ton, wenn er nicht auf einen Sender abgestimmt ist). 10

11 3. Man versuche, mit dem Senderpoti verschiedene Sender einzustellen. Anmerkung hierzu: Verwendet man ein normales Potentiometer, so hat man auf dem zur Verfügung stehenden Stellweg von weniger als einer Umdrehung alle Sendestationen überstrichen! Daher muß die Sendereinstellung mit etwas Fingerspitzengefühl angegangen werden. Ansonsten muß die Schaltung entweder mit einem 10-Gang-Poti oder einem zweiten Poti zur Feineinstellung nachgerüstet werden. 4. Man vergleicht nun die zu empfangenen Stationen mit einem fertigen Gerät und stellt fest, ob Stationen am oberen oder unteren Rand des Frequenzbereiches fehlen. Durch leichtes Zusammendrücken oder Auseinanderziehen der Spule mit den 4 Windungen kann nun erreicht werden, daß sich der gesamte zu empfangende Frequenzbereich zu höheren oder tieferen Frequenzen hin verschiebt. Dieser Abgleich wird so lange wiederholt, bis man das gesamte übliche Frequenzband empfängt. Damit ist der Empfänger erfolgreich fertiggestellt Montage der Platine: - Schrauben von hinten in die Rückwand stecken und von innen die Abstandsröllchen aufschieben. - Platine mit den großen Bohrungen auf die Schrauben stecken und mit Muttern (M3) befestigen. - Das Antennenkabel durch die kleine Bohrung der Rückwand fädeln. - Die Achsen der Potentiometer entsprechend der Drehknöpfe kürzen, Drehknöpfe aufstecken und mit der kleinen Schraube sichern. - Lautsprecherkabel anlöten Achtung: Polung beachten! - Teil (1a) in die Öffnung der Vorderwand (1) klemmen. - Batterie (9V-Blockbatterie oder zwei 4,5V-Flachbatterien in Reihe geschaltet) am Batterieclip anschließen und Gehäuse auf die Grundplatte stecken. 7. Farbige Gestaltung - Das Gehäuse und die Grundplatte mit Klarlack überziehen. - Das Radio kann auch farbig gestaltet werden. Die Farbkombination ist jedem freigestellt. Wir empfehlen eine Farbkombination wie es unser Foto im Hauptkatalog zeigt: Grundplatte und Bogenabdeckung (Modellsperrholz) - schwarz Gehäuse - silber Ränder - blau 11

12 8. Schablonen Teile (2/3/4) M 1 : 1 2 Ø 2 Ø

13 8. Schablonen Teile (1/1a/5) M 1 : a 140 Ø Ø 9,5 Ø 9 Ø 9,