Úvod
Takto otřesným názvem "Technická slepota a temno" by se dal pojmenovat stav mnohých webů zaměřených na elektrotechniku a audio.
Není tomu dávno co jsem napsal článek Nebuďte negramotní! Článek ukazuje na současný stav technického vybavení a jistých standardů při návrhu libovolného elektrotechnického obvodu.
Kritická stránka článku poukazuje na značnou negramotnost v této oblasti, poukazuje i na mnohem závažnější skutečnosti, jimiž jsou snahy o potlačení poznání a pokroku, těmi jejichž ekonomické zájmy by to mohlo ohrozit.
Spásný pokus omyl a znevažování standardů
Mnoho zapojení vzniklo jako pokus omyl, konstruktéři si vzájemně přebírali zapojení či jejich části a bez jejich dostatečné znalosti je používali a různě vzájemně kombinovali.
V takto divoké době tvorby různých zapojení vzniklo mnoho konstrukcí s různou kvalitou a funkčností. Nebylo tomu jinak ani v případě nejmenovaného autora a jeho převzetí ochrany reproduktoru za pomocí diaku a triaku.
Když jsem po 18 letech klamání zákazníků poukázal na fakt, že tato ochrana nemůže nikdy fungovat, nikdo nedokázal chybu přiznat a hodnoty řádně přepočítat, přitom se jednalo o hodnotu jedinného odporu.
Namísto vypočtení mezních hodnot z hodnot udaných výrobcem v každém katalogu, namísto odsimulování funkce obvodu v libovolném SPICE_compatibile programu se zastánci starých času věnovali spíše osobní rovině, vymýšlení nepravd a znevažování techniky, jak České.
Příklad
Jako příklad nám poslouží právě jmenovaná ochrana reproduktoru, kde bylo použito zapojení dle schématu. Fialově jsem vynesl v grafu velikost potřebného proudu pro výkon 50W s 10% rezervou 4A.
Jen připomenu že kondenzátor 100nF nemá v tomto zapojení téměř žádnou funkcí, neboť proud v simulaci roste rychlostí 6A/s. Pro konkrétní zapojení, mající chránit reproduktor je nutno tento kondenzátor upravit tak, aby časová konstanta zohledňovala dolní mezní kmitočet.
Odpor 1MΩ
Zapojení je simulováno s diakem podobným diaku KR205, jehož spínací napětí je ≤30V. Z grafu je patrné, že při vzrůstajícím proudu reproduktorem je potřebné napětí k sepnutí diaku ≤30V dosaženo přes odpor 1MΩ až při proudu reproduktorem téměř 50A.
Pokud bychom použili v obvodu 4A pojistku, jen těžko by čekala na dosažení takto velkého proudu a sepnutí ochranného obvodu.
Odpor 1kΩ
Podívejme se na totéž zapojení s odporem 1kΩ. Z grafu je patrné, že při vzrůstajícím proudu reproduktorem je potřebné napětí k sepnutí diaku ≤30V dosaženo přes odpor 1kΩ již při proudu reproduktorem 8A.
Budeme uvažovat použití stejné 4A pojistky, která by zřejmě taky nečekala na dosažení dvojnásobného proudu a sepnutí ochranného obvodu.
Rekapitulace
Máme zde typicky chybné řešení zapojení. Konstruktér zapojení převzal bez znalostí jeho funkce a považoval jeho funkci za dostatečnou, aniž by si ji sám ověřil a přepočítal, dnes odsimuloval. Podívejme se na jednotlivé chyby, kterých se konstruktér dopustil:
1. Vycházel z mylné představy že ochrana je dostatečná, převzal chybné zapojení, které dále neprověřoval.
2. Při 50Wattovém zesilovači je napětí na 4Ω reproduktoru 14V, připustil vypínací napětí ≥30V, které je více jak 2násobné, tedy vypínací výkon bude větší jak 4násobný!
3. Běžné jištění zesilovače nebývá výrazně větší jak je potřebné pro jeho maximální výkon. Zesilovač je napájen napětím ±35V a proud reproduktorem je při maximálním trvalém výkonu 3,5A, není důvod jistit větší pojistkou jak 4A. Pokud by vzal autor do úvahy, že je proud dodáván ze dvou napájecích větví, pak by postačila pojistka 2x2A, možná pomalejší. Zde autor vůbec nepočítal s možností, že pojistka vypne mnohem dříve, než bude moci zareagovat ochranný obvod v jehož spásnost věřil.
4. Autor si vůbec neuvědomil, že vypínací proud ≤1mA potřebný pro sepnutí diaku muže na jemu předřazeném odporu 1MΩ vytvořit úbytek napětí ≤1kV a vypínací napětí bude mnohem větší než spínací napětí diaku.
5. Namísto toho, aby autor svou chybu bleskově uznal a po 18letech podvádění zákazníků se opravil, použitím odporu například 1kΩ namísto odporu 1MΩ, zarputile trval na tom, že byly desítky kusů odzkoušeny a fungovaly s odporem 1MΩ, možnost, že byly pojistky přepalovány jen reproduktorem odmítal.
Krutá realita
Jak vidíme na uvedeném velmi jednoduchém příkladu jen technická slepota a temno brání mnohým posunout své vědomosti dále. Není to otázka věku či národnosti, je o otázka víry v jejich neomylnost a neomylnost hledání řešení za použití techniky pokus-omyl.
Kolem takto vybudovaných Model se seskupují mnozí mladí lidé, kteří mají na mnohem více, neboť mají neskonale lepší podmínky. Namísto vlastního rozvoje však vzhlíží k pozlaceným šroubkům a pokorně odmítají jakýkoliv pokrok a poznání.
Neví jak cokoliv navrhnou či spočítat, simulační techniky nezvládají a odmítají. Odmítají to co je v současné době naprostým standardem a nutností.
Tak se stále více lidí dostává ze hry a opravdový návrh se stává doménou stále menšího okruhu znalých. Je velmi smutný pohled na vývoj za posledních 40let, který mohu sám posoudit. Byly doby kdy uměl každý středoškolák oboru elektro, spočítat jednoduché zapojení.
Dnes se na webech hromadně křičí simulace ne a tužkou na papíře to již vůbec nikdo neumí, ale věří že jejich Modly se nepletou při svých návrzích pokus-omyl.
Pohled na ty co to opravdu umí
Zanechme kritizování "Hlupáků" co jim ujel vlak a odmítají jej dohonit a podívejme se na ty co to opravdu umí. Jak jsem již uvedl v článku Nebuďte negramotní!, jde rozdělit návrhové systémy na ty, které se více zabývají elektrickým zapojením a ty které se více zabývají prostorovým uspořádáním.
Elektrické zapojení
Elektrické zapojení se simuluje na všech úrovních a složitostech. Pro návrhové systémy není příliš velkého rozdílu zda jde o návrh zapojení s rozměrných prvků vážících desítky tun či je navrhováno zapojeni s prvků o rozměrech řádově desítek μm. Rovněž jde za pomocí simulací navrhovat zapojení s několika prvky či s miliardami vzájemně propojených prvků.
Polovodičové analogové obvody
Logické obvody
Elektronkové obvody
Pulzní obvody
μ_vlnné obvody
Nejsložitější obvody
Rekapitulace a závěr
Pokud se podíváme na ty co se simulací nebojí a je pro ně každodenní prací, pak zjistíme, že jde simulovat velmi přesně naprosto vše. A pokud nám nějaký simulační program nenabídne to co přesně potřebujeme, pak nám nic nebrání si potřebné parametry popsat sami a vytvořit si vlastní modely.
Dnes by jen "Hlupák" odmítal možnosti simulovat ten či onen obvod, dnes by jen "Hlupák" neuměl poznat rozdíl mezi simulací a realitou, dnes by jen "Hlupák" měl snahu něco zapojovat a na zapojení nějak laborovat, když má k dispozici množství techniky, která mu práci dokáže usnadnit a urychlit.
Dnes by jen "Hlupák" zapojoval obvody s miliardami součástek a věřil, že je to možné odzkoušet bez simulací. Například RV790 má přes 2mld tranzistorů, její zapojování by při rychlosti 1 prvek za 10sekund trvalo cca 1000let. Namísto toho maká přes 1000 inženýrů v návrhovém středisku a výsledkem je čip o velikosti cca 300mm2.
Dnes by jen "Hlupák" zapojoval μ_vlnné obvody a stylem pokus-omyl by se je snažil přimět ke správné funkci. Návrh se provádí opět za pomocí simulaci a zohledněním všech parametrů v zapojení je vidět, že autor přidal vzájemné kapacity přívodů a jejich indukčnosti. Jak prosté.
Dnes by jen "Hlupák" navrhoval Nf techniku, bez použití simulačních programů a stale bastlil a bastlil, tvořil plošný spoj za plošným spojem aby mohly zkoušet s těmi či oněmi tranzistory či to náhodou nebude dobře.
Dnes by jen "Hlupák" navrhoval zapojení bez simulačních programů a tvrdil že výsledek je diametrálně odlišný od reality. Přitom návrhovému systému vůbec nerozuměl a neuměl dodat simulátoru takové hodnoty, aby byl výsledek totožný.
Někdo by mohl namítat, že zde "je tolik technickejch nesmyslů a lží, že nemá smysl se tím zabejvat", ale opak je pravdou, je to jen malá ukázka, jak si někteří "Hlupáci" neumí poradit ani z takto jednoduchým obvodem.
V simulaci je vidět naprosto vše, ale zatvrzelý "Hlupák" to nevidí a ani vidět nemůže, pak se pro něj takový text a grafy stávají naprosto nesrozumitelné. Vycházeje z názoru co neznám to neexistuje, "Hlupák" takový text a grafy prohlašuje za lež a nesmysly.
Tento článek jsem nenapsal proto abych rozdmýchával vášně, ale proto abych oddálil dobu, kdy vlivem soustavného odmítání moderních technik a poznání, může nastoupit úplná technická slepota a temno. Lidé se tak mohou stát jen technicky slepými konzumenty toho co jim marketing nabídne, technická znalost se stane doménou velmi malé skupinky lidí a zbytek bude jen levnou námezní pracovní sílou.