Zoals menig amateur zoek je een schakeling die jou beter lijkt dan alle voorgaande. In dit geval wilde ik een kristaloven die nauwkeurig regelt, niet schakelt en heel weinig onderdelen bevat. Want dan kan de hele schakeling compleet met oscillator in een thermisch geïsoleerde behuizing. Dit komt de frequentiestabiliteit zeer ten goede! En dat had ik nu net nodig voor mijn zelfgebouwde frequentieteller.

De schakeling maakt gebruik van een spanningsregelaar IC. Dit IC heeft een zeer nauwkeurige spanningsreferentie, een op-amp en een stroombegrenzing aan boord. Kortom alle ingrediënten voor een goede thermostaat. Om de uitgangstransistor te ontzien is een BD140 als buffer toegevoegd en fungeert nu als warmtebron. De stroombegrenzing is in deze configuratie niet strikt noodzakelijk, maar maakt de schakeling fool-proof. Verder zijn 2 dioden als temperatuuropnemer gebruikt. De kosten vielen erg mee, hi, en er is nu wat meer spanning per graad celcius voorhanden.

Het schema en het schema van de uA723

Hoe het werkt

De verwarming wordt verzorgt door T1 (BD140). De spanning op de uitgang van de op-amp in de uA723 stuurt de basisstroom van T1, dus is die spanning bepalend voor de toegevoerde warmte. Mocht dit nu onvoldoende zijn, zal de temperatuur zakken. Er zal een spanningsverschil tussen de ingestelde referentiespanning over R2/P1 (27k + var.25k) en de spanning over R3 (47k) ontstaan. Dit spanningsverschil stuurt een integrator opgebouwd met de op-amp in de uA723, R4 (22k) en C2 (47uF): de uitgangspanning van de op-amp neemt lineair met het toenemen van de lading in C2 (47uF). Deze procedure stopt als er geen verschil door temperatuurverschil meer wordt gemeten.

Door de traagheid van de thermische tegenkoppeling en de hoge versterking van de op-amp zou de schakeling gaan genereren. Maar door de grote waarde van C2 (47uF) wordt dit gedempt. Men kan op R9 (10k) een meter aansluiten om die werking te controleren.

De temperatuur moet men kunnen instellen van ongeveer 40 tot 70 graden celcius. 45 graden is een goede keuze als je rekent dat de buitentemperatuur niet boven de 40 graden uit zal komen.

De oscillator is eigenlijk standaard. T3 (BF982) buffert de uitgang. Deze is niet DC ontkoppelt. Dat is zinvol voor een navolgende digitale schakeling.

De print en de onderdelen opstelling

De print meet 53 x 36mm.

Constructie-details

De dioden D1 en D2 (beide 1N4148) flankeren T1 (BD140) en het kristal. Allen worden bij elkaar gebonden. Het handigst is dat met een stukje siliconenslang.

R9 (10k) wordt rechtop gemonteerd en fungeert verder alleen als meetpunt.

Als behuizing kun je strookjes dubbelzijdige printplaat gebruiken die je dan tegen de zijkant van de print soldeert. Om de deksels vast te maken, gebruik je soldeerlippen. Die soldeer je eerst aan de zijkanten vast en buigt ze dan over het deksel.

Het geheel stop je in een doosje van styropor (piepschuim, 1 cm dik). Het deksel moet uitneembaar zijn om de kristaloven/oscillator af te kunnen rgelen. Styropor schuim lijm je overigens uitstekend met de nieuwe soorten houtlijm.

Om later bij P1 (var.25k) en C3 (var.25p) te kunnen komen, wel even het betreffende deksel voorzien van gaatjes. Die gaatjes zijn ook handig om met een smalle thermometer de temperatuur te controleren.

Afregelen

Voor het afregelen is zowel een universeelmeter als een eenvoudige draaispoelmeter toepasbaar. Om de temperatuur te meten gebruik je een thermometer met een bereik van minstens 70 graden. Een PT100 element op een universeelmeter werkt ook handig.

a. P1 in de middenstand. R1 (5k6) eventueel aanpassen voor een temperatuur van 55 graden.

b. De temperatuur met P1 verhogen naar 60 graden. R7 (2k2) eventueel aanpassen voor een spanning van ca. 2 volt op het controle-punt.

c. De demping controleren door de stabiliteit van de spanning te bekijken op het controle-punt. Als deze blijft variëren moet C2 (47uF) worden verhoogd. De temperatuur moet in ca. 8 minuten stabiel zijn.