Om tijdens elektronica-experimenten inzicht te krijgen in het frequentiegedrag van een timer, monoflop of andere oscillerende schakeling kan een kleine potmeter, voorzien van aangesoldeerde draadjes, in de schakeling worden gebruikt. Na het experimenteel vaststellen van de gewenste waarde, kan de waarde van de losgenomen potmeter dan worden gemeten. Luxer en gemakkelijker is hiervoor een z.g. weerstands-decade te gebruiken.
Dit zijn echter traditioneel vrij dure dingen die ik zekerniet elke dag gebruik. Daarom was ik benieuwd hoe bruikbaar de tegenwoordig goedkoop aangeboden decade-printjes zijn en schafte er twee aan die ik van een nettere behuizing en aansluitmogelijkheden voorzag.
Om al iets flexibeler om te kunnen gaan met de mogelijke waarden van de potentiometer, rustte ik het zelfontworpen experimenteerboard toentertijd al uit met modulaire potmeters. Op die manier kan eenvoudiger een potmeter worden gekozen die in het beoogde experimenteerbereik ligt.
Maar net als met de losse potmeters met draadjes, zullen de experimenteel gevonden waarden achteraf moeten worden gemeten met bijvoorbeeld een multimeter. Nu is dit bij weerstandswaarden op zich nog een bruikbare oplossing zo, maar als we proefondervindelijk op deze manier de waarde van een condensator willen bepalen wordt het al een stuk lastiger. De instelbare range van deze variabele componenten is doorgaans maar relatief klein.
Iedereen die wel eens met elektronische schakelingen experimenteert, weet dat het voor sommige experimenten nóg prettiger zou zijn een in stappen instelbare weerstand te hebben waarvan de waarde direct kan worden afgelezen.
Om gemakkelijk te kunnen experimenteren met weerstands-, condensator- of spoelwaarden over een nog grotere range bestaan er zogenaamde 'decade boxes'. Deze bevatten een reeks weerstanden, condensatoren of spoelen die trapsgewijs instelbaar zijn om een weerstand, condensator of spoel met specifieke waarden te verkrijgen. Decade boxen zijn ideaal voor het oplossen van problemen met schakelingen en het controleren van de nauwkeurigheid van testapparatuur, zowel in het veld als in het lab.
Een dergelijke decade bevat simpelweg een reeks aan losse componenten die naar believen in serie, of in geval van de condensatoren parallel, geschakeld kunnen worden. Elke ‘decade’ wordt gevormd door dezelfde componenten met dezelfde waarde. Elke instelbare reeks van eenheden, tientallen, honderdtallen of duizendtallen verschilt dus een factor 10 met de voorgaande, waardoor met bijvoorbeeld drie decades dus waarden van 0 tot en met 999 gemaakt kunnen worden.
Nu is het natuurlijk mogelijk om zelf een decade te bouwen, of om deze te kopen. Meestal zijn het echter vrij dure dingen. Maar bij mijn zoektocht op de site van onze Chinese vrienden, stuitte ik echter op advertenties van zeer betaalbare printjes. Meestal werden de instellingen niet met een hele serie schakelaars gemaakt (zoals bij de duurdere modellen) maar met simpele print-jumpers. Ik zag echter ook versies van zeer betaalbare decades met DIP-switches. Dat leek me een mooie tussenoplossing. Op zich minder robuust van echte schakelaars maar een stuk minder gepriegel dan met allemaal losse jumpers. En omdat ik een zo’n decade zeker niet elke dag gebruik, leek me dit heel bruikbaar en betaalbaar. De decade printjes die ik bestelde zie je hieronder. Op de achterzijde (foto midden) zijn de losse (SMD-)componenten zichtbaar.
De weerstands decade heeft acht bereiken. De kleinste bereik op opgebouwd uit weerstanden van 0.1Ω, het grootste bereik uit weerstanden van 1MΩ. Door met de DIP-switches het aftappunt van de per decade in serie geschakelde weerstanden te bepalen kunnen op deze manier weerstandswaarden tussen 0 en 9999999,9Ω (<=10MΩ).
Bij de condensator decade, die slechts zeven bereiken kent, kunnen per bereik 10 eendere condensatoren parallel geschakeld worden. Het kleinste bereik heeft 10 condensatoren van 1 picofarad elk. Bij het grootste bereik kunnen maximaal 10 condensatoren van elk 1 μF parallel geschakeld worden. Deze decade is dus instelbaar tussen 0 en 11,11111 μF.
De printjes zijn direct bruikbaar, maar de groene kroonsteen vond ik erg hoog boven het geheel uitsteken. Bovendien heb ik idealiter een aantal andere aansluitmogelijkheden. Voor gebruik met een schakeling die op een breadboard is opgebouwd, leek me een aansluitmogelijkheid voor testsnoertjes gemakkelijker. Voor het zonder losnemen of ompluggen nameten van de ingestelde waarde leek het me prettig 2mm banaanbussen te hebben op het uiteindelijke behuizingkje dat ik er voor ontwierp.
Ik maakte ook een filmpje van mijn eerste testjes met beide zeer betaalbare decade boxen.
Het gebruik van de decade boxen is even wennen. Bij de weerstands-decade is telkens een serieschakeling van negen (1%) weerstanden gemaakt, die kan worden gebypassed met DIP-switch '10'. Bij deze decade zal dus idealiter telkens één DIP-switch per bereik moeten worden gekozen. Als alle DIP-switches uit staan, is er een oneindige weerstand. Staan alle DIP-switches op '10', dan is de weerstand 0Ω (afgezien van de weerstand van de aansluitsnoeren en printsporen).
Bij de condensator-decade kunnen per bereik met meerdere ingeschakelde DIP-switches, meerdere eendere (10%) condensator-waarden parallel worden geschakeld. Er is geen bypass nodig, dus per bereik zijn er 10 componenten. Wat wel opviel is dat tijdens mijn test de minimale waarde reeds zo'n 40 pF bedroeg. Hoewel hierbij ook de meetafwijking van mijn meetapparaat en de capaciteit van de printsporen en meetsnoeren zit, stelt het het nuttig gebruik van het kleinste bereik (met condensatoren van 1 pF elk) ter discussie. Maar omdat het totale (theoretische) bereik (van 0 pF tot 11 μF) vrij groot is, hoeft dat niet zo'n probleem te zijn. Doordat een proefondervindelijk gevonden waarde toch altijd kan worden nagemeten, vormt het feit dat de condensatoren slechts een precisie van 10% hebben niet zo'n probleem.
Misschien is een dergelijke decade box met elco's ook nog wel eens een idee. Ik kwam die nog niet tegen online, dus wellicht moet dat zelf maar eens gemaakt worden. Bediening met DIP-switches zal ik dan zeker overwegen.