2.3.2  Stromversorgung

Bild 15: Stromversorgung

Einführende Erklärungen zur Stromversorgung finden sich in Abschnitt 2.2.6 auf den Seiten 10 und 11, siehe auch das Blochschaltbild 2.2.1 auf Seite 8.

Bild 33: Stromversorgungs-Platine: Euroformat, LxB im mm: 166x100 ohne Messerleiste, Material: Epoxyd,

Bestückungsplan:

Bild 34: Stromversorgungs-Platine Layout Bestückungsseite:

Bild 35: Layout Lötseite gespiegelt:

Schaltung der Stromversorgung

Bild 36:Stromversorgung

Die gezeigte Stromversorgungsschaltung erzeugt die Spannungen -6V, 4.4V-S, 5V, 5V-S, und 13.5V. Das separate Netzteil liefert  13.5V, 3A zum Stromversorgungseinschub. Am Eingang der Stromversorgungsplatine befindet sich ein Verpolungsschutz in Form einer Leiterbahnsicherung und einer Kurzschlußdiode 1N4001. Die Spannungen mit der Endung -S werden mit K1 über den Detektor eingeschaltet, die anderen werden mit K2 über FF1 eingeschaltet. Die Gründe für diese Vorgehensweise sind bereits im Abschnitt 2.2.5 beschrieben.

Zunächst die Beschreibung der Detektorschaltung:

Im eingeschalteten Zustand weist der Rechner ein breitbandiges magnetisches Störspektrum auf, der am Rechnergehäuse befestigte Aufnehmer erzeugt eine entsprechende Wechselspannung. Diese wird über eine abgeschirmte Leitung zur Stromversorgungsplatine geführt. Hier verstärkt eine nichtinvertierende OP-Schaltung das Signal auf ca. 9Vss. Nach der Gleichrichtung wird damit ein Transistor BC546 gesteuert, der wiederum das Relais K1 steuert. K1 ist also immer geschlossen, wenn der Rechner in Betrieb ist. Die Hysterese des Relais reicht aus, um einen sauberen Schaltzeitpunkt zu erzeugen. Durch die hohe Signalspannung nach der Verstärkung ist es notwendig, die Schaltung etwas zu schirmen und die Versorgungsspannung zu blocken.

Der OP CA1458 und sein Eingangsspannungsteiler (2x10MW) werden auch bei ausgeschaltetem Peilgerät versorgt. Der OP nimmt 1.2 mA auf (ohne Signalspannung), der Strom durch den Spannungsteiler ist vernachlässigbar. Ist K1 angezogen, steht der nachgeschaltete Spannungsregler 7805 unter Spannung. Dieser erzeugt die Spannung "5V-S", sie versorgt alle IC's des I/O, 7 IC's der Spannungsversorgung und über eine Diode auch den Rechner. Die Diode verhindert, daß im ausgeschalteten Zustand die Speicherbatterie des Rechners entladen wird und setzt die Spannung auf 4.4V herab. Während des Programmablaufes nimmt der Rechner max. 22.7mA auf, in Rechenpausen nur 3.6mA. Er arbeitet mit einer Spannung zwischen 3.2V und 5V, Nennspannung ist 4.5V. Seine Versorgung muß ebenfalls geblockt werden, weil durch den Pulsförmigen Strombedarf Störspitzen auf der gemeinsamen Versorgung "5V-S" entstehen würden. Der zweite 7805 und der 7660 werden mit K2 eingeschaltet. Der 7805 versorgt die Antennensteuerung und das Modem, der 7660 erzeugt in Verbindung mit zwei 10µF-Kondensatoren und einer Diode eine Leerlaufspannung von -12.8V bei einer Belastung von 10mA (Normalbetrieb) -12.2V. Im Anschluß stabilisiert ein 7906 die Spannung auf -6V. Sie wird in der Antennensteuerung und im A/D-Wandler benötigt. Mit zwei Widerständen und einem Schmittrigger wird die Spannung grob überprüft. Der Spannungsteiler ist so ausgelegt, daß bei 0V an Pin31 am Eingang der Schmittrigger 4093  3.3V liegen, dies liegt über der positiven Schaltschwelle, der Ausgang ist low. Ein Ausfall der Spannung wird durch die entsprechende LED angezeigt. Die LEDs werden mit einem 4050 getrieben.

Daten empfangen und senden:

Die Stromversorgung hat Adresse1. Sie ist mit dem Adreßschalter eingestellt. Ein 4Bit-Größenvergleicher 4063 vergleicht die eingestellte Adresse "B" mit der Adressierung des Steuerbusses "A". Der Strobe des Busses ist mit dem A=B Eingang des Vergleichers verbunden. Dieser Eingang ist normalerweise zur Kaskadierung mehrerer Vergleicher vorgesehen, hier dient er dazu, den A=B Ausgang nur in der Strobezeit des Steuerbusses freizugeben. Dieser Ausgang dient als lokaler Strobe für die Stromversorgung, mit ihm werden der Befehlsdecoder 4514, der Bustransmitter 74244 und die Zeitgeber der Kanaltastung 4093 versorgt. Der 4514 ist ein 4 zu 16 Dekoder, jeder der 16 Ausgänge ist einem Befehl zugeordnet. Dieser wird bei Erhalten des lokalen Strobes in das interne Latch des 4514 geladen. Um nun das FF "EIN" des 4043 zu setzen, wird vom I/O Adresse1, Befehl1 und Strobe auf den Steuerbus  gegeben und mit Adr.1 + Bef.0 + strobe zurückgesetzt. Durch das interne Latch des 4514 liegt der zuletzt gesendete Befehl auch nach dem Strobe an. Für die Zuordnung der anderen Befehle siehe Tabelle1 in Abschnitt 2.2.6  "Stromversorgung". Das 74244 legt während der lokalen Strobezeit die Prüfbits auf den Datenbus, das Statusbyte ist in Tabelle 2 im Abschnitt 2.2.6 auf Seite 11 beschrieben. Das 4011 und die zwei 546 am Ausgang "ATT" des 4043 wandeln die Schaltspannung von 5V auf ca. 13.3V.  Hiermit wird über P27 ein externes 12V-Relais gesteuert, welches das HF-Dämpfungsglied schaltet (P27 = Pin 27 der Messerleiste). Der Befehl 12 "TX" schaltet über einen 546 den Sendetaster des Funkgerätes gegen Masse. Die Kanäle des Funkgerätes werden mit 57ms langen Pulsen von 5V an P22 bzw. P23 auf und ab geschaltet. Die Tastzeit wird durch zwei Zeitgeber erzeugt. Für diese Aufgabe hätte auch ein Zeitgeber mit einer Verknüpfung ausgereicht, um aber für spätere Anwendungen die Möglichkeit offenzulassen, die Zeiten einzeln zu verändern, fiel die Wahl auf getrennte Geber.