08 Montaż elementów i podzespołów elektronicznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Eugeniusz Hofman

Montaż elementów i podzespołów elektronicznych
oraz telekomunikacyjnych 725[02].Z1.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

dr inż. Grzegorz Żegliński

mgr inż. Hanna Grządziel

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Eugeniusz Hofman

Konsultacja:

mgr inż. Andrzej Zych

Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 725[02].Z1.01

Montaż elementów i podzespołów elektronicznych oraz telekomunikacyjnych zawarte
w modułowym programie nauczania dla zawodu monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Technologia lutowania

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Przygotowanie powierzchni lutowniczych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Montowanie podstawek pod układy scalone

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Lutowanie elementów elektronicznych na płytce drukowanej

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Obsługa agregatu lutowniczego

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Montaż i uruchamianie układów prostowniczych

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. Montaż i uruchamianie zasilaczy

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8. Montaż i uruchamianie wzmacniaczy

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Montaż i uruchamianie generatorów

4.9.1. Materiał nauczania

4.9.2. Pytania sprawdzające

4.9.3. Ćwiczenia

4.9.4. Sprawdzian postępów

4.10.Montaż i uruchamianie prostych układów cyfrowych

4.10.1. Materiał nauczania

4.10.2. Pytania sprawdzające

4.10.3. Ćwiczenia

4.10.4. Sprawdzian postępów

4.11. Lokalizacja usterek w prostych układach elektronicznych

4.11.1. Materiał nauczania

4.11.2. Pytania sprawdzające

4.11.3. Ćwiczenia

4.11.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o podstawowych materiałach

i urządzeniach telekomunikacyjnych, ich właściwościach oraz zastosowaniu w magistralnych,
stacyjnych i podstawowych instalacjach abonenckich i telekomunikacyjnych.

W poradniku zamieszczono opisy:

−

dokumentacji niezbędnej do montażu,

−

zasady rozpoznawania elementów i podzespołów na podstawie wyglądu i symboli,

−

zasad montażu analogowych i cyfrowych elementów oraz podzespołów elektronicznych
wykonanych w różnych technikach na płytkach drukowanych,

−

zasad sprawdzania poprawności montażu i prawidłowego działania urządzeń,
Reforma gospodarcza i szybki rozwój nowoczesnych technologii spowodowały zmiany

dotyczące zapotrzebowania na określone kwalifikacje zawodowe. Rozwój technologii
informatycznych, telekomunikacji i między innymi Internetu przyczyniły się do zwiększenia
zapotrzebowania na usługi telekomunikacyjne.

Celem kształcenia w zawodzie monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych jest

przygotowanie aktywnego, mobilnego i skutecznie poruszającego się na rynku pracy
absolwenta. Będzie to możliwe, jeżeli uczniowie będą. nabywali zarówno wiedzę jak
i umiejętności zawodowe na takim poziomie, który pozwoli im na ciągłe doskonalenie,
poszerzanie kwalifikacji, ocenę własnych predyspozycji i możliwości, podejmowanie
racjonalnych decyzji, dotyczących własnego rozwoju zawodowego oraz planowania kariery
zawodowej.

Modułowy program nauczania dla zawodu umożliwia:

nabywanie oraz potwierdzanie kwalifikacji zawodowych zarówno w systemie szkolnym, jak
i pozaszkolnym,

−

dostosowywanie procesu kształcenia do indywidualnych potrzeb uczniów,

−

adaptację treści kształcenia do zmieniających się potrzeb rynku pracy,

−

przeniesienie punktu ciężkości z procesu nauczania na proces uczenia.
Cele kształcenia i materiał nauczania są ściśle powiązane z zadaniami zawodowymi, co

umożliwia:

−

przygotowanie ucznia do wykonywania podstawowych zadań zawodowych,

−

powiązanie teorii z praktyką,

−

odejście od materializmu dydaktycznego,

−

integrację różnych dziedzin wiedzy.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

724(04).Z1

Montaż elementów i układów

telekomunikacyjnych

724(04).Z1.01

Montaż elementów i podzespołów

elektronicznych

oraz telekomunikacyjnych

724(04).Z1.02

Projektowanie i wykonywanie

prostych obwodów drukowanych

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

klasyfikować materiały ze względu na własności elektryczne,

−

rozróżniać podstawowe wielkości elektryczne,

−

stosować podstawowe jednostki wielkości elektrycznych w układzie SI,

−

interpretować przedrostki przed nazwami jednostek,

−

rozróżniać typy oporników,

−

oceniać wpływ zmiany parametrów konstrukcyjnych opornika i temperatury na jego
rezystancję,

−

obliczać rezystancję zastępczą oporników połączonych równolegle, szeregowo i w sposób
mieszany,

−

rozpoznawać symbole źródeł napięcia i prądu stałego,

−

obliczać parametry źródeł napięcia połączonych szeregowo i równolegle,

−

analizować proste układy prądu stałego,

−

obliczać i szacować podstawowe wielkości elektryczne w układach prądu stałego,

−

oceniać wpływ zmian rezystancji na napięcie, prąd, moc,

−

określać warunki dopasowania odbiornika do źródła,

−

obsłużyć woltomierz, amperomierz prądu stałego oraz omomierz,

−

posługiwać się miernikiem uniwersalnym,

−

dobierać metodę pomiaru,

−

dobierać przyrządy pomiarowe do pomiarów w układach prądu stałego,

−

rysować proste układy pomiarowe,

−

planować pomiary w obwodach prądu stałego,

−

organizować stanowisko pomiarowe,

−

łączyć układy prądu stałego zgodnie ze schematem,

−

realizować pomiary podstawowych wielkości elektrycznych w układach prądu stałego,

−

wykonywać regulację napięcia i prądu,

−

analizować i interpretować wyniki pomiarów w układach prądu stałego oraz wyciągać
wnioski praktyczne,

−

przedstawiać wyniki w formie tabeli i wykresu,

−

oceniać dokładność wykonanych pomiarów,

−

demonstrować efekty wykonywanych pomiarów,

−

przewidywać zagrożenia dla życia i zdrowia w czasie realizacji ćwiczeń,

−

udzielać pierwszej pomocy w przypadkach porażenia prądem elektrycznym,

−

stosować procedurę postępowania w sytuacji zagrożenia.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku procesu kształcenia, powinieneś umieć:

–

rozpoznać elementy i podzespoły na podstawie wyglądu oraz symboli,

–

czytać ze zrozumieniem instrukcje obsługi i eksploatacji urządzeń telekomunikacyjnych,

–

czytać schematy montażowe i ideowe,

–

zinterpretować podstawowe zjawiska z zakresu telekomunikacji,

–

dobrać narzędzia potrzebne do montażu,

–

dobrać przyrządy pomiarowe potrzebne do sprawdzania elementów i podzespołów oraz
do uruchomienia układu,

–

sporządzić wykazy narzędzi, materiałów, elementów, podzespołów i przyrządów
pomiarowych,

–

przygotować stanowisko do prac montażowych,

–

zanalizować i zinterpretować wyniki pomiarów oraz sformułować wnioski praktyczne,

–

zrealizować montaż elementów i podzespołów na płytce drukowanej,

–

zdemontować układ (wylutować elementy),

–

zademonstrować poprawność wykonywania montażu,

–

ocenić jakość i estetykę wykonanej pracy,

–

uporządkować stanowisko pracy,

–

na podstawie danych katalogowych lub innych źródeł wybrać elementy i podzespoły do
montażu,

–

zastosować właściwe przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, przeciwpożarowe oraz
przepisy o ochronie środowiska,

–

przewidzieć zagrożenia dla życia i zdrowia w pracy z wykorzystaniem narzędzi i urządzeń
elektrycznych.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Technologia lutowania

4.1.1. Materiał nauczania

Lutowanie jest to metoda łączenia materiałów zapewniająca połączenie metaliczne,

wykonane spoiwem o temperaturze topnienia niższej niż temperatura topnienia materiałów
łączonych. Materiały stosowane w procesach lutowania to lut oraz topnik lutowniczy, które są
niezbędne do wykonania połączenia lutowanego. Spoiwo do lutowania – lut – jest to metal lub
stop metali przeznaczony do utworzenia lutowiny w procesie lutowania. Luty dzielą się na luty
miękkie, o temperaturze topnienia nie przekraczającej 450°C oraz na luty twarde,
o temperaturze topnienia powyżej 450°C. Warunkiem utworzenia dobrego połączenia lutowiną
jest odpowiednia temperatura, czystość powierzchni oraz obecność topnika. Zasadniczą rolę
spełnia topnik lutowniczy. Jest to substancja niemetaliczna, która w procesie lutowania
zapewnia wymaganą zwilżalność i rozpływność lutu na materiale lutowanym, przez redukcję
tlenków występujących na powierzchniach materiału lutowanego i lutu oraz zapobieganie
ponownemu ich utlenianiu się. W niektórych procesach lutowania rolę topnika spełniają
odpowiednie atmosfery gazowe lub próżnia, a niekiedy bardzo aktywne odtleniacze zawarte
w lucie.

Przygotowanie elementów do lutowania powinno uwzględniać:

−

zapewnienie czystości metalicznej powierzchni stykowych złącza,

−

odpowiedni montaż elementów, połączony niekiedy z naniesieniem lutu i topnika.
Elementy łączone należy bezpośrednio przed lutowaniem dokładnie oczyścić z warstwy

tlenków, niemetalicznych powłok ochronnych, tłuszczu i brudu. Przeprowadza się to metodami
mechanicznymi (szczotkowanie, piaskowanie, obróbka ścierna) lub chemicznymi (trawienie
i odtłuszczanie). Na oczyszczone elementy nakłada się lut i topnik. Lut układany jest
przeważnie w postaci odpowiedniej kształtki bezpośrednio w szczelinie lutowniczej lub u jej
wylotu. Topnik natomiast w postaci płynu lub pasty rozprowadza się po powierzchniach
stykowych złącza oraz bezpośrednio przyległych do nich powierzchniach elementów, a także
nakłada na kształtkę spoiwa.

Rodzaje lutowania
Lutowanie miękkie

Lutowanie przy użyciu stopu cyny (temperatura topnienia <450°C), stosowane przy

łączeniu elementów, na które będą działały niewielkie obciążenia Ten typ lutowania może być
stosowany do łączenia wszystkich rodzajów metalu.
Lutowanie twarde

Technologii lutowania twardego nie podaje się, z uwagi na brak zastosowania

w elektronice.

Urządzenia elektroniczne montowane są na obwodach drukowanych. Obwody drukowane

są wykonane z izolatora, na którym z jednej strony (lub obustronnie – druk dwustronny)
poprowadzone są połączenia „ścieżek”. Z drugiej strony nadrukowane są symbole elementów
użytych do konstrukcji urządzenia. Każdy obwód drukowany posiada otwory montażowe,
które umożliwiają montaż przewlekanych elementów elektronicznych. W celu ochrony druku
przed utlenieniem punkty lutownicze są pokryte spoiwem.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Od roku 2007 w EU zabronione jest stosowanie klasycznego lutowania Sn – Pb ze

względu na własności toksyczne Pb. Spoiwo nowej generacji składa się w ponad 95% z Sn
oraz srebra. Połączenia wykonane tym lutowiem są matowe. Temperatura stopu >200

Przed rozpoczęciem pracy należy dokładnie zapoznać się z załączoną instrukcją, oraz

poznać zasady montażu i bezwzględnie ich przestrzegać, gdyż od prawidłowej obsady
elementów i jakości montażu zależy właściwe działanie urządzenia.

Lutowanie elementów SMD

Do lutowania i wylutowywania elementów SMD najlepiej używać specjalnych stacji

lutowniczych do pracy z elementami SMD. Stacja taka posiada dwa układy przepływu
powietrza, wykorzystywane raz jako odsysacz a dwa jako lutownica. Urządzenie pozwala na
bezpieczne lutowanie bardzo wrażliwych elementów np. typu MOS, MOS-FET. Do każdego
typu obudowy lub elementu jest przewidziana inna końcówka. Przy pracy z elementami SMD
obowiązuje zasada, że element wymontowany nie może być powtórnie zamontowany.
W technologii SMD do lutowania używamy lutu w postaci cienkiego drutu lub specjalnej pasty
o oznaczeniu SMD. Do wyboru mamy dwa rodzaje lutu cynowo-ołowiowego z dodatkiem
miedzi lub z dodatkiem srebra. Dodatek srebra zapewnia lepsze formowanie się spoiny. Lut
z dodatkiem miedzi jest polecany do lutowania elementów wydzielających ciepło np.
stabilizatory, układy regulacji, itp. Do lutowania należy używać gorącego powietrza lub
lutownicy stacjonarnej z regulatorem temperatury o mocy nie większej od 25 W, wyposażonej
w cienką końcówkę.

Montaż elektroniczny

Polega na lutowaniu wyprowadzeń elementów i podzespołów elektronicznych do folii

miedzianej pokrytej warstwą ułatwiającą lutowanie. Do lutowania układów elektronicznych
wykorzystuje się specjalne spoiwo. W handlu dostępne jest spoiwo w postaci drutu z rdzeniem
lub kilkoma rdzeniami zawierającymi kalafonię.

Podczas montażu należy zachować właściwą kolejność. W pierwszej kolejności wlutuj

rezystory, złącza, gniazda, podstawki. Elementy półprzewodnikowe (tranzystory, diody,
układy scalone) wlutuj w ostatniej kolejności. Wszelkie poprawki montażu dokonuj po
uprzednim, upewnieniu się, że urządzenie pozbawione jest zasilania. Zaleca się rozpocząć od
elementów gabarytowo największych. W przypadku SMD wykonać przewlekanie
(krępowanie) lub przyklejanie.

Podczas lutowania zwróć uwagę na właściwą temperaturę grota. Prawidłowa temperatura

to taka, przy, której spoiwo topi się, lecz nie pokrywa nalotem (matowieje) w kolorze szarym.
Używaj tyle spoiwa ile jest niezbędne na dany punkt lutowniczy.
Spoiwo nie może rozlewać się poza pole lutownicze. Do lutowania zaleca się stosowanie stacji
lutowniczej ze stabilizacją temperatury grota. Współczesna technologia wymaga
zabezpieczenia układów scalonych, tranzystorów, diod przed polem elektrostatycznym.
Zadanie to spełnia wspomniana lutownica poprzez uziemienia grota oraz stanowiska pracy.
Lutowanie układów musi być staranne; przed ostatecznym montażem końcówki elementów
elektronicznych winny być ocynowane. Nie wolno giąć końcówek w odległości mniejszej niż
1cm od elementu. Poniższe rysunki pokazują sposób lutowania i prawidłowy wygląd
połączenia.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 1.

Prawidłowe połączenie lutownicze [3].

Rys. 2.

Widok płytki drukowanej od strony elementów [3].

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są rodzaje lutowania?
2. Jaka jest rola temperatury w procesie lutowania miękkiego?
3. Na czym polega przygotowanie elementów do lutowania?
4. W jaki sposób wykonujemy lutowanie elementów elektronicznych?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj lutowanie elementów na płytce drukowanej zgodnie z wskazanym schematem

montażowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
3) sprawdzić jakość ścieżek i punktów lutowniczych,
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) wykonać zarobienie końcówek, połączyć układ według schematu,
8) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
9) dokonać prezentacji układu.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

lutownica,

−

płytka drukowana,

−

elementy do montażu.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozpoznać elementy rzeczywiste z ich odpowiednikami na schemacie

ideowym?



2) rozpoznać wyprowadzenia elementów półprzewodnikowych ujętych

w katalogach?



3) określić jakość wykonania płytki drukowanej?



4) odczytać wartość elementów kodowanych np. rezystory, kondensatory?



5) określić jakość wykonania montażu?



6) podać kolejność montażu elementów na płytce drukowanej?
7) wykonać montaż?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Przygotowanie powierzchni lutowniczych

4.2.1. Materiał nauczania

Podstawowym warunkiem poprawnego lutowania jest absolutna czystość powierzchni

przeznaczonych do lutowania. Czyścimy je dokładnie z izolacji, zabrudzeń tlenków metali.
Jakość lutowania zależy od właściwego nagrzania powierzchni, które mają być połączone.
Należy też usuwać każdy odcięty kawałek drutu, który wpadnie. Do usterek często
spotykanych na tym etapie zaliczamy: wadliwe gniazdka, pęknięte ścieżki, zlutowanie dwóch
ścieżek ze sobą. Chcąc prawidłowo wlutować element, trzeba go pobielić cienką warstwą
cyny, umieścić element na płytce, przytknąć rozgrzany grot do miejsca spojenia i przyłożyć
drut lutowia.

Rys. 3. Lutowanie na obwodzie drukowanym [3].

Po zastygnięciu lutu odciąć końcówki elementu.

Rys. 4. Poprawne i wadliwe połączenie lutowane [3].

Lutowanie to łączenie metali za pomocą spoiwa (lutu). Aby luty były trwałe, łączone

powierzchnie powinny być oczyszczone mechanicznie i chemicznie. W elektronice najczęściej
stosuje się lutownice transformatorowe i oporowe o niskiej mocy.

Lutowanie elementów i usuwanie topnika

Typowym postępowaniem przy montażu obwodu drukowanego jest włożenie

wyprowadzeń kilku elementów w otwory płytki drukowanej, przekręcenie płytki na drugą
stronę, zgięcie na boki wyprowadzeń elementów, aby w ten sposób je umocować, oraz
przylutowanie wyprowadzeń elementów do odpowiednich pól lutowniczych termostatowaną
lutownicą i dobrym stopem lutowniczym. Układy scalone łatwo się wkłada we właściwe

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

otwory za pomocą specjalnego, przeznaczonego do tego celu narzędzia. Uniknie się wtedy
zestrugiwania pasków lutowia z wyprowadzeń elementu, przy jego wkładaniu w otwór płytki
drukowanej. Do unieruchomiania elementów na czas lutowania należy stosować nastawne,
zatrzaskujące się uchwyty, dociskające elementy za pomocą spienionej gumy. Po
przylutowaniu wystające części wyprowadzeń należy obciąć narzędziem do obcinania drutów.
Topnik używany przy lutowaniu należy usunąć z powierzchni płytki. Do usuwania topnika
stosuje się rozpuszczalniki, takie jak freon, alkohol lub inne rozpuszczalniki organiczne
przeznaczone do tego celu.

Przemysłowi producenci płytek drukowanych stosują metodę nazywaną odtłuszczaniem

parowym. Polega ona na zawieszeniu czyszczonej płytki nad kąpielą z wrzącym
rozpuszczalnikiem. Pary rozpuszczalnika skraplają się na powierzchniach płytki, rozpuszczają
topnik i w postaci zanieczyszczonych strużek lub kropli spływają z powrotem do kąpieli.
Metoda jest wydajna, gdyż w wyniku procesu destylacyjnego na płytce skrapla się nieustannie
czysty i gorący rozpuszczalnik. Ponieważ rozpuszczalniki organiczne nie są obojętne dla
ludzkiego zdrowia, podjęto eksperymenty z wodnymi kąpielami czyszczącymi. Stosuje się
rozpuszczalny w wodzie topnik lutowniczy (zamiast zwykłego topnika, produkowanego
z nierozpuszczalnej w wodzie kalafonii). Pozostałości po niedokładnie wykonanym procesie
czyszczącym powodują korozję, niszczącą po pewnym czasie płytkę drukowaną.

Lutowność płytek drukowanych zmniejsza się w miarę upływu czasu, czego przyczyną

jest utlenianie się warstwy ochronnej. Dlatego najlepiej jest wlutować wszystkie elementy,
które mają znaleźć się na płytce, wkrótce po jej wykonaniu. Z tego samego powodu płytki
przeznaczone do montażu należy przechowywać w plastykowych torbach, z dala od oparów,
które mogą powodować korozję. Aby otrzymać płytkę drukowaną dobrej jakości, należy
stosować laminat epoksydowo szklany, pokryty folią miedzianą o grubości 70 mm.
Trzeba pamiętać, że układ zmontowany na płytce drukowanej w rzeczywistości jest
umieszczony na materiale klejowym; płytka może chłonąć wilgoć i wykazywać upływność
elektryczną.

Ścieżki, którymi ma płynąć prąd o dużym natężeniu powinny być dostatecznie szerokie,

aby nie dopuścić do ich nadmiernego nagrzewania się oraz, aby wartość spadku napięcia na
nich nie była zbyt duża. Dla orientacji zebrano w tabelę szerokości ścieżek z folii o grubości
70mm, które, dla danej wartości prądu, zwiększają swoją temperaturę o 10°C lub o 30°C. Jeśli
folia będzie mieć inną grubość, należy odpowiednio przeskalować szerokość ścieżki.

Między ścieżkami o dużej różnicy potencjałów należy zachować odpowiednio dużą

odległość. Ponadto wskazane jest unikanie wszelkich ostrych załamań ścieżek i punktów
lutowniczych. Zamiast nich należy stosować łagodne łuki.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są sposoby oczyszczania płytki drukowanej?
2. Czy szerokość ścieżek zależy od natężenia płynącego przez nią prądu?
3. Jakie są objawy przepływu dużego prądu przez ścieżkę?
4. Czy upływ czasu ma wpływ na lutowność płytki?

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przygotuj płytkę drukowaną uniwersalną.

Rys.5.

Płytka drukowana uniwersalna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,

2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
3) sprawdzić jakość wykonania ścieżek i punktów lutowniczych,
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) wykonać zarobienie końcówek elementów,
8) wykonać mocowanie elementów,
9) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
10) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu powierzchniowego,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana,

−

przewody laboratoryjne.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) ocenić prawidłowość wykonania ścieżek i punktów lutowniczych?



2) sprawdzić prawidłowość połączeń ścieżek na płytce?



3) sprawdzić ciągłość połączeń?



4) przygotować powierzchnię płytki do montażu?



5) ocenić zgodność układu montażowego ze schematem ideowym?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Montowanie podstawek pod układy scalone

4.3.1. Materiał nauczania

Możliwość zastosowania podstawek do wszystkich układów scalonych jest wielką pokusą

dla wykonawcy i użytkownika obwodu drukowanego, głównie ze względu na ułatwioną
naprawę takiego obwodu. Jednakże, jeśli nie zachowamy pewnej ostrożności podstawki mogą
sprawić więcej kłopotu niż korzyści. Zwykle podstawki zdają egzamin na etapie prototypu,
gdy może być konieczna wymiana układów scalonych w celu przekonania się, że aktualny
problem wynika z błędu projektowego, a nie z zastosowania wadliwego elementu.

Ponadto, w podstawkach powinny pracować następujące układy:

−

drogie układy scalone (np. przetworniki cyfrowo-analogowe, mikroprocesory itp.),

−

układy scalone, które będziemy wymieniać od czasu do czasu (np. pamięci programowe
ROM),

−

układy scalone narażone na uszkodzenia (np. układy scalone separujące wejścia lub
wyjścia danego układu).
Źle wykonane złącza początkowo pracują bez zrzutu, a potem przerywają połączenia,

czego przyczyną jest skorodowanie styków. Inny problem pojawia się, gdy w podstawce
pracuje duży układ scalony (o 24 wyprowadzeniach lub większy). Na skutek wibracji lub
uderzenia układ taki może się wysunąć z podstawki.

W przypadku wszystkich układów scalonych w typowych obudowach dwurzędowych (tak

zwanych DIP), numeracja końcówek jest standardowa. Obudowa zawsze ma wycięcie lub
wgłębienie. Zasady numeracji takich układów podane są na rys.6 i dotyczą wszelkich układów
w obudowach DIP o dowolnej liczbie nóżek (taka sama zasada dotyczy miniaturowych
układów scalonych do montażu powierzchniowego).

Rys.

6. Układ scalony w obudowie DIP [5].

Inne układy scalone, w tym wzmacniacze mocy, mają różne obudowy. Choć liczba

wyprowadzeń bywa różna, wszystkie wyprowadzenia znajdują się z jednej strony obudowy,
a generalna zasada jest wspólna: jeśli patrzy się na układ od strony napisu, a nóżki zwrócone są
w dół, wtedy nóżki należy liczyć od strony lewej do prawej.

Rys. 7. Układ scalony w podstawce [5].

Wycięcie

klucz

Kierunek numeracji

końcówek

Końcówka nr 1

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8. Układ scalony i obudowa DIP [5].

Przy montowaniu elementów w układzie należy mieć na uwadze, że niektóre muszą być

odpowiednio spolaryzowane. Nie można ich montować odwrotnie, a zawsze zgodnie
z oznaczeniami na schematach ideowym i montażowym. Do takich elementów należą: wszelkie
diody, kondensatory elektrolityczne (zwykłe i tantalowe), tranzystory, tyrystory, triaki, baterie,
akumulatory oraz układy scalone.

Jednak układy scalone (zwłaszcza wykonane w technologii CMOS) warto lutować na

samym końcu, ze względu na możliwość ich uszkodzenia. Dobrym przyzwyczajeniem jest
lutowanie najpierw końcówek zasilania, a potem pozostałych nóżek układów scalonych.
W większości przypadków stosowane są pod nie podstawki. Układy scalone należy wkładać
do podstawek po zmontowaniu wszystkich innych elementów.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Dlaczego układy scalone montujemy w podstawkach?
2. Jakie są rodzaje stosowanych podstawek pod układy scalone?
3. W jakiej kolejności lutujemy układy scalone?
4. W jaki sposób rozpoznajemy kolejność wyprowadzeń?
5. Jakie są skutki źle wykonanych połączeń?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj montaż podstawek pod układy scalone na płytce drukowanej.

Rys. 9.

Płytka montażowa

[5].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.10 Podstawki pod układy

scalone [5].

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) wybrać układy scalone i podstawki z katalogu,
3) sprawdzić jakość ścieżek i punktów lutowniczych,
4) przygotować elementy do montażu dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
5) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
6) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
7) wykonać zarobienie końcówek elementów,
8) wykonać mocowanie elementów,
9) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
10) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu powierzchniowego,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana,

−

przewody laboratoryjne.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wybrać rodzaje podstawek z katalogu?



2) określić sposób numerowania końcówek?



3) określić kolejność lutowania końcówek podstawki?



4) ocenić skutki złego montażu?
5) wymienić jakie układy powinny pracować w podstawkach?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Lutowanie elementów elektronicznych na płytce drukowanej

4.4.1. Materiał nauczania

Projektowanie układu na płytce drukowanej uniwersalnej sprowadza się do:

1. rozplanowania elementów,
2. ustalenia ewentualnych dodatkowych połączeń.

Punkt 2 jest zwykle niezbędny, gdyż płytka uniwersalna jest oczywiście uniwersalna tylko

do pewnego stopnia. Aby przystąpić do projektowania płytki trzeba wiedzieć, że dodatkowe
połączenia są wykonywane na jeden z trzech sposobów:
1. zwykłym przewodem giętkim (koniecznie izolowanym) po stronie elementów, którego

końce są przewleczone przez otwory i przylutowane do pól lutowniczych jak końcówki
każdego elementu;

2. sztywnym drutem, tzw. zworą lub zworką (zazwyczaj wykorzystuje się odcięte fragmenty

nóżek elementów) zwykle po stronie elementów, zamocowanym jak wyżej;

3. lutowiem po stronie elementów – tylko w przypadku połączeń sąsiednich ścieżek, w tym

przypadku nie wykorzystuje się pól lutowniczych.

Podczas projektowania płytki uniwersalnej zazwyczaj trzymamy się następujących reguł:
1. Projektowanie rozpoczynamy od podstawek układów scalonych.
2. Rozmieszczamy je w miejscach do tego przeznaczonych, np. w przypadku płytki nóżki

byłyby rozstawione po obu stronach podwójnych ścieżek poziomych. W przypadku
większych płytek układy scalone umieszczamy zwykle pośrodku płytki.

3. Układy scalone narzucają wybór określonych długich ścieżek jako ścieżek zasilania i masy.

Zazwyczaj nóżkami zasilania/masy są lewa i prawa górna, lewa góra i dolna, lub lewa
górna i prawa dolna nóżka – należy to sprawdzić w karcie katalogowej. Staramy się, aby
do ścieżki zasilania/masy podłączona była jak największa liczba elementów.

4. Jeżeli płytka posiada specjalne pola lutownicze dla specyficznych złącz, to na początku

rozmieszczamy te złącza, a następnie układy scalone, które są przyłączone do sygnałów ze
złącza.

5. Po układach scalonych rozmieszczamy pozostałe elementy rozpoczynając od tych, które

znajdują się najbliżej układów. Na początku zawsze rozmieszcza się kondensatory
odprzęgające.

6. Przy rozmieszczaniu elementów biernych należy wykorzystać możliwość skrócenia lub

pozostawienia ich długich wyprowadzeń. Pionowy montaż i odpowiednie skrócenie nóżek
elementów w obudowie osiowej umożliwia przyłączenie ich końcówek nawet do
sąsiednich otworów. wykorzystanie pełnej lub niewiele skróconej długości nóżek może
pozwolić uniknąć prowadzenia dodatkowych połączeń.

7. Należy pamiętać, że elementy posiadają pewne wymiary geometryczne, przez co

przysłonięciu – i wyłączeniu z użytkowania – mogą ulec sąsiednie pola lutownicze.
Dotyczy to przede wszystkim kondensatorów elektrolitycznych, cewek, większych diod
i tranzystorów, mostków diodowych, przycisków, potencjometrów i złącz.

8. Końcówki elementów, które są połączone na schemacie elektrycznym, staramy się

umieszczać na jednej ścieżce przewodzącej. Dopiero jeżeli nie jest to możliwe,
projektujemy dodatkowe połączenie.

9. Należy zarezerwować po 2 pola lutownicze na każde połączenie dodatkowe.

W przypadku łączenia sąsiednich ścieżek można przewidzieć ich połączenie lutowiem po
stronie druku, bez zajęcia pól lutowniczych.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10. W wyniku wytworzenia dodatkowych połączeń nie powinny powstać pętle na ścieżkach

(czyli poruszając się po ścieżce i połączeniach dodatkowych w ustalonym kierunku, nie
powinniśmy nigdy wrócić po punktu wyjścia). Pętle zachowywać się będą jak anteny
i przechwytywać zaburzenia elektromagnetyczne, co może spowodować niepoprawną
pracę układu.

11. Jeżeli w układzie występują cewki, to należy unikać ich umieszczania w pobliżu układów

scalonych oraz nad ścieżkami podłączonymi do jakichkolwiek innych elementów.

12. Obwód mocy powinien być jak najkrótszy, a więc jego elementy znajdować się jak

najbliżej siebie. Ewentualne dodatkowe połączenia w tym obwodzie wykonuje się
przewodami o większym przekroju. Ze względu na średnicę otworów lutowniczych może
być konieczne ich przylutowanie po stronie druku, nie elementów.

13. Rozmieszczanie elementów kończymy zwykle na złączach, umieszczając je w punktach

łatwo dostępnych, zwykle na brzegach płytki. Staramy się, aby prowadzące do nich ścieżki
były jak najkrótsze i aby prowadzić jak najmniej połączeń dodatkowych.

14. W przypadku prototypów często umieszcza się na układzie dodatkowe zworki lub pręciki

ze sztywnego drutu. Mają one umożliwić przyłączenie sond oscyloskopowych do
kluczowych punktów układu podczas jego uruchamiania i testowania.

Rys. 11.

Widok płytki uniwersalnej [3].

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz zasady projektowania płytki drukowanej?
2. W jakiej kolejności montujemy elementy na płytce?
3. W jaki sposób montujemy układy mocy?
4. Jak należy rozplanować rozmieszczenie cewek na druku?
5. Jak należy umieścić na płytce końcówki elementów połączonych na schemacie ideowym?

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj połączenie równoległe i szeregowe rezystorów.

Rys.12. Schemat ideowy.

Rys.13

układ płytki montażowej [3].

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją katalogową,
3) sprawdzić jakość ścieżek i punktów lutowniczych,
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
8) wykonać zarobienie końcówek elementów,
9) wykonać mocowanie elementów,
10) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
11) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu powierzchniowego,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana,

−

przewody laboratoryjne.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wykonaj lutowanie elementów i podzespołów elektronicznych na płytce drukowanej.

Celem ćwiczenia jest montaż wskazanych elementów na płytce montażowej, celem uzyskania
wprawy w technice lutowania oraz utrwalenia zasad kolejności montowania elementów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) dobrać elementy z katalogu według wskazówek nauczyciela,
3) sprawdzić jakość ścieżek i punktów lutowniczych,
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
8) wykonać zarobienie końcówek elementów,
9) wykonać mocowanie elementów,
10) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
11) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu powierzchniowego,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana,

−

przewody laboratoryjne.

Rys.14.

Płytka montażowa [3].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dobrać z katalogu elementy potrzebne do montażu?



2) sprawdzić parametry katalogowe wybranych elementów?



3) określić kolejność montażu elementów na płytce?



4) wykonać montaż zgodnie ze schematem ideowym?
5) sprawdzić zgodność parametrów elementów z katalogowymi?
6) ocenić jakość ścieżek płytki drukowanej?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Obsługa agregatu lutowniczego

4.4.1. Materiał nauczania

Gwarancją wykonania lutu wysokiej jakości jest właściwe dobranie temperatury do

rodzaju lutowania i wielkości lutu. Przy zbyt niskiej temperaturze grota lutownicy topnienie
lutowia jest bardzo powolne, czego efektem może być nawet przegrzanie sąsiednich
elementów. Z kolei zbyt wysoka temperatura powoduje spalenie topnika, co jest przyczyną
słabego zwilżania miejsca połączenia, emisji dymu, a nawet uszkodzenia płytki drukowanej.
Zastosowanie agregatu lutowniczego eliminuje wspomniane niedogodności. Omawiany agregat
pozwala na dokładne ustawienie temperatury grota w zakresie 200–480.

Rys. 15. Wielofunkcyjny zestaw lutująco-rozlutowujący z elektroniczną regulacją temperatury [12].

Rys.16

oznaczenie ścianki tylnej stacji lutowniczej [12].

1. Dioda sygnalizacji działania grzałki.
2. Potencjometr regulacji temperatury.
3. Wskaźnik ciśnienia pompy odsysacza/nadmuchu
4. Włącznik / wyłącznik główny zestawu.
5. Gniazdo podłączenia rączki lutowniczej (rączka lutownicza 107ESD lub rączka pincetowa

TWZ60).

6. Włącznik / wyłącznik grzałki rączki lutowniczej.
7. Włącznik / wyłącznik grzałki rączki rozlutowniczej.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Gniazdo podłączenia kolby rozlutowniczej (kolba rozlutownicza DIA60 lub kolba

nadmuchu HAP60).

9. Gniazdo podłączenia węża nadmuchu.
10. Gniazdo podłączenia węża odsysacza.
11. Dioda sygnalizacji działania funkcji oszczędzania energii.
12. Port kalibracyjny.

Obsługa agregatu
1. Upewnić się, czy wyłącznik sieciowy zasilacza zestawu znajduje się w pozycji „O”

(wyłączony).

2. Podłączyć obie końcówki lutownicze do odpowiednich gniazd na płycie czołowej

zasilacza, a wąż odsysacza do złącza „VAC”.

3. Podłączyć kabel zasilający do gniazda na tylnej ścianie zasilacza i do gniazdka sieciowego.
4. Oba potencjometry regulacji temperatury grota skręcić na minimum.
5. Włączyć zasilanie zestawu oraz obu końcówek lutowniczych – zaświecą się obie diody

sygnalizacji działania grzałek końcówek lutowniczych.

6. Pobielić groty obu końcówek w celu ich ochrony przed szybkim zużyciem.
7. Ustawić obydwa potencjometry na żądaną temperaturę grota po czasie ok. 3 minut od

włączenia zasilania. Wstępne podgrzanie grota (3 minutowe) jest niezbędne, aby
zwiększyć jego trwałość. Zestaw jest gotowy do pracy po pierwszym osiągnięciu
ustawionej temperatury, co jest sygnalizowane zgaśnięciem diody sygnalizacji działania
grzałek końcówek lutowniczych.

Uwagi:
1. Obie końcówki lutownicze mogą być używane w tym samym czasie.
2. Po 15 minutach bezczynności zestawu XY988 automatycznie uaktywnia się funkcja

oszczędzania energii (zapala się zielona kontrolka „PAUSE”), co powoduje obniżenie
temperatury grota o 1/3 a w rezultacie zmniejszenie poboru mocy oraz wydłużenie
trwałości grota. Włączenie czerwonego przycisku odsysacza na kolbie rozlutowującej
zawiesza działanie funkcji oszczędzania energii i grot jest podgrzewany do ustawionej
wcześniej temperatury.

3. Zarówno groty do lutowania jak i rozlutowywania wykonane są z platerowanej miedzi

i prawidłowo używane oraz konserwowane gwarantują długotrwałą pracę.

4. Grot powinien być zawsze pokryty cyną przed włożeniem rączki lutowniczej

w podstawkę, wyłączeniem zasilania lub przechowywaniem przez dłuższy okres czasu.
Nadmiar lutu należy wycierać w wilgotną gąbkę lub czyścik, bezpośrednio przed użyciem.

5. Nie należy utrzymywać wysokiej temperatury grota (powyżej 400ºC) przez dłuższy czas,

gdyż powoduje to uszkodzenie pokrycia ochronnego jego powierzchni.

6. Nie dociskać grota, ani nie pocierać nim powierzchni lutowanej, gdyż nie poprawia to

przenoszenia ciepła do punktu roboczego, a jedynie uszkadza powierzchnię grota.

7. Nigdy nie czyścić grota pilnikiem lub materiałami ściernymi.
8. Nie używać topników zawierających chlorki i kwasy, które uszkadzają powierzchnię

grota. Dopuszczalne są tylko topniki oparte na żywicy (kalafonia).

9. Jeżeli na powierzchni grota pojawi się nalot tlenkowy, to należy go delikatnie usunąć

płótnem ściernym o ziarnistości 600-800, alkoholem izopropylowym lub jego
odpowiednikiem. Natychmiast po oczyszczeniu grot należy pobielić . Zabieg taki chroni
jego powierzchnię przed utlenianiem.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie ma zastosowanie aparat lutowniczy?
2. Jakie jest przeznaczenie poszczególnych przełączników?
3. W jakim zakresie można dokonać regulacji temperatury?
4. Co sygnalizują poszczególne diody?
5. Na jakim zakresie powinny być ustawione pokrętła temperatury w momencie włączenia

agregatu?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj na płytce uniwersalnej montaż elementów według schematu z rys.17.

Rys. 17. Schemat ideowy [12].

Rys.18. Płytka montażowa (montaż stykowy ) [12].

Rys. 19. Płytka montażowa uniwersalna [12].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną uniwersalną,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
3) sprawdzić jakość płytki (ścieżek i punktów lutowniczych),
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
8) wykonać zarobienie końcówek elementów,
9) wykonać mocowanie elementów,
10) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
11) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu powierzchniowego,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana,

−

przewody laboratoryjne.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić parametry agregatu lutowniczego?



2) dobrać temperaturowy zakres pracy agregatu?



3) zastosować agregat do zmontowania układu z ćwiczenia 1?



4) zanalizować jakość wykonanego montażu ?
5) sprawdzić parametry elementów po montażu?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Montaż i uruchamianie układów prostowniczych

4.6.1. Materiał nauczania

Prostownik stosuje do układów przekształcających prąd zmienny w prąd stały.

W zależności od struktury i liczby faz zasilającego napięcia przemiennego, prostowniki
dzielimy na: jednofazowe i wielofazowe (np. trójfazowe).
Jeśli napięcie podlega prostowaniu w czasie jednego tylko półokresu każdej z faz, to taki
prostownik nazywamy jednopołówkowym (półfalowym). Jeżeli natomiast napięcie jest
prostowane w czasie obu półokresów, to taki prostownik nazywamy dwupołówkowym
(całofalowym).

Biorąc pod uwagę charakter obciążenia, rozróżnia się prostowniki:

−

z obciążeniem rezystancyjnym,

−

z obciążeniem pojemnościowym,

−

z obciążeniem indukcyjnym.
O jakości prostownika decyduje jego sprawność napięciowa

i energetyczna

oraz

współczynnik tętnień k

i rezystancja wyjściowa.

Rys. 20. Schemat układu prostownika [11].

Wybór układu prostowniczego odbywa się poprzez montowanie tylko wybranych diod

prostowniczych (diody D1 – D5) lub zastąpienie odpowiednich diod zworami. Rezystor R1
służy do monitorowania prądu płynącego przez diody układów prostowniczych. Pojemności
C1 i C2 służą do filtrowania napięcia wyjściowego prostowników. Rezystancję obciążenia
montuje się do gniazda wyjściowego GN2 (zaciski 1 i 3). Szczegóły montażowe układu
prostowniczego omówiono poniżej.

łytka montażowa

Rys

21.

Widok płytki montażowej [11].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie zadanie spełnia w układzie prostownik?
2. Jak dzielimy prostowniki w zależności od obciążenia?
3. Jak działa prostownik jednopołówkowy?
4. Jak działa prostownik mostkowy?
5. Jaką rolę spełniają poszczególne elementy w obwodzie?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj montaż powielacza napięcia według schematu z rys. 22, przeprowadź niezbędne

pomiary i uruchom układ.

Rys. 22. Schemat ideowy powielacza napięcia [8].

Rys. 23. Układ płytki montażowej [8].

Rys. 24. Rozmieszczenie elementów na płytce [8].

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją i katalogiem,
3) sprawdzić jakość płytki (ścieżek i punktów lutowniczych),
4) przygotować elementy do montażu,

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
6) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
7) wykonać zarobienie końcówek elementów,
8) wykonać mocowanie elementów,
9) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
10) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana.

Ćwiczenie 2

W układzie przedstawionym na rys. 24 dokonać analizy działania, zmontować i uruchomić

sygnalizator akustyczny.

Rys.

25. Schemat ideowy sygnalizatora.[17].

Rys.

26. Układ płytki drukowanej [17].

Wykaz elementów
US1 μA 7812
US2, US3 NE 555
T1 B136
R1 6k
R2 43…47 k
R3 10k
R4 56k
R5 10k

22Ω

C1 100 μ/25V
C2 4,7 μ?16V
C3 10n
C4 4,7 ….6,8n
C5 10n
P1 PR 47k
Głośnik 0,25 W

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
3) sprawdzić jakość płytki (ścieżek i punktów lutowniczych),
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
8) wykonać zarobienie końcówek elementów,
9) wykonać mocowanie elementów,
10) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
11) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zanalizować działanie układu?



2) porównać schemat ideowy z płytką montażową?



3) omówić kolejność montażu elementów na płytce?



4) ocenić poprawność wykonania płytki drukowanej?
5) uruchomić układ?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Montaż i uruchamianie zasilaczy

4.7.1. Materiał nauczania

Schemat funkcjonalny prostego zasilacza przedstawiono na rys. 27. Układ składa się

z: transformatora sieciowego, prostownika i filtru. Transformator sieciowy obniża znacznie
napięcie zmienne podawane na prostownik. Prostownik zmienia prąd zmienny na prąd
jednokierunkowy. W prostowniku wykorzystane są elementy, charakteryzujące się
jednokierunkowym przewodzeniem prądu. Są to najczęściej diody lub tyrystory.

Napięcie przemienne jest przetwarzane na napięcie tętniące o składowej stałej różnej się

od zera. Po odfiltrowaniu tętnień przez filtr uzyskuje się w odbiorniku żądaną wartość napięcia
i prądu stałego. Często stosuje się również układy zabezpieczające elementy prostownicze
przed przeciążeniami i przepięciami. W zasilaczach stabilizowanych pomiędzy filtrem
a odbiornikiem znajduje się stabilizator napięcia lub prądu stałego. Zakres mocy zasilaczy
napięcia stałego jest bardzo szeroki – od kilku watów do kilkuset kilowatów.

Rys. 27. Schemat blokowy zasilacza.

Filtr przepuszcza na wyjście składową stałą pulsującego prądu jednokierunkowego i tłumi

składową zmienną. Najczęściej jest to filtr RC zbudowany z kondensatora o dużej pojemności
dołączonego równolegle do rezystancji obciążającej prostownik. Wartość pojemności tego
kondensatora należy dobrać tym większą, im większa jest przewidywana wartość prądu
obciążenia. Kondensator wraz z rezystancją układu prostownika i rezystancją wejściową
obciążenia stanowi filtr, zwykle dostatecznie tłumiący tętnienia napięcia wyjściowego.
Zmniejszenie tętnień napięcia uzyskuje się w stabilizatorze.

Do urządzeń cyfrowych budowanych z układów scalonych TTL niezbędny jest precyzyjny

zasilacz +5 V o znacznej obciążalności. Zasilacz taki, można zbudować z kilku elementów,
uzyskując efekty nie gorsze niż w konstrukcjach profesjonalnych. Do budowy zasilacza
najlepiej jest wykorzystać transformator typu TS 40/52. Cztery jego uzwojenia mogą pracować
parami równolegle na wspólne obciążenie. W stabilizatorze z układem scalonym μA 723
(MAA 723) należy zastosować tranzystor BD281 na radiatorze o stosunkowo dużej
powierzchni. Obwód zabezpieczenia prądowego można wykonać w dwóch wersjach. Prostej,
w której prąd wyjściowy w całym zakresie ograniczenia jest stały, oraz z tzw. „podcięciem”
prądu ograniczania. Pierwsza wersja wymaga tylko jednego rezystora (R3) o wartości równej
ok. 0,2Ω i mocy 2W. Druga wersja jest bardziej rozbudowana, ale zapewnia zmniejszanie się
prądu w odbiorniku w miarę wzrostu obciążenia zasilacza, przez co w tranzystorze
szeregowym stabilizatora (T1) wydziela się mniejsza moc. W wersji tej należy zastosować
dodatkowo rezystory R4 i R5 zaś rezystor R3 powinien mieć wartość 0,34Ω i moc 6,5 W.

Transfor-

mator

Prosto-

wnik

Filtr

Stabiliza-

tor

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 28. Schemat ideowy zasilacza

[17].

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Omów poszczególne bloki zasilacza.
2. Jaką rolę w układzie spełnia filtr?
3. Jaką rolę w układzie pełni stabilizator?
4. Jakie są najważniejsze parametry zasilacza?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W układzie przedstawionym na rys. 24 dokonać analizy działania, zmontować i uruchomić

zasilacz 5V 3A.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu powierzchniowego,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.29. Schemat ideowy [17].

Rys.30. Układ płytki montażowej [17].

Wykaz elementów
R1 5.1k
R2 2k
R3 wg opisu
R4 430ohm
R5 4,7k
C1 4x1500uF/16V (połączone równolegle)

C2 1nF
D1-D4 BYP 401/50
T1 BD 281
Tr transformator o mocy 40VA, 2x10V,
min. 2.5A (np. TS 40/52)

Ćwiczenie 2

W układzie przedstawionym na rys. 31 dokonać analizy działania, zmontować i uruchomić

zasilacz 2 – 12 V, 0,5 A.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
3) sprawdzić jakość płytki ( ścieżek i punktów lutowniczych),
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
8) wykonać zarobienie końcówek elementów,

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9) wykonać mocowanie elementów,
10) wykonać lutowanie na płytce drukowanej,
11) dokonać prezentacji układu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana.

Schemat ideowy

Rys.31. Schemat ideowy zasilacza [15].

Układ montażowy

Rys

32.

Układ montażowy [15].

Wykaz elementów
Us - UL7523

T1 - BD135, BD137

T2 - BD283 lub BD233

D1-D4 - 1N4002

C1, C2 - 22nF KCP

C3 - 4700uF/16V

Dz - BZP 683 3V3

C4 - 150pF KCP

R1 - 150R

R2 - Rsc - 1,8R/5W

Pot - 4,7k

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Montaż i uruchomienie

Napięcie przemienne, pochodzące z wtórnego uzwojenia transformatora sieciowego zostaje
wyprostowane w mostku diodowym(Greatz'a). Mostek ten uzupełniono o dwa kondensatory
mające na celu eliminację zakłóceń sieciowych. Wyprostowane napięcie zostaje wygładzona
przez kondensator C3 o dużej pojemności. Taki zasilacz jeszcze nie nadaje się do
profesjonalnych układów (radioodbiorniki, wzmacniacze). Jego wartość bardzo zależy od
wartości prądu pobieranego z zasilacza. Czyli napięcie w dalszej części należy po

dać

stabilizowaniu. Funkcję tę spełnia para elementów R1 i Dz, która podaje do wyprowadzenia
5 układu scalonego tzw. napięcie odniesienia. Układ ten z kolei spełnia funkcję wzmacniacza
objętego pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Napięcie wyjściowe jest stale porównywane
z napięciem wzorcowym, dzięki czemu tak jak ono – jest stabilizowane i regulowane. Układ
zawiera zabezpieczenie prądowe: napięcie z rezystora Rsc, proporcjonalne do pobieranego
prądu, jest stale podawane do wyprowadzeń 2,3 układu scalonego, który nie dopuszcza do
przekroczenia wartości krytycznej. Tranzystory T1, T2 pracują w charakterze wtórnika
emiterowego polepszając parametry zasilacza. Do zasilacza należy użyć transformatora,
którego napięcie powinno się wahać w granicach 15-17V. T2 można wyposażyć go
w radiator.

Układ może dobrze pracować na T2 – BD283 lub T2' – BD-233. Przed przystąpieniem do

montażu powinniśmy się zorientować, który układ posiadamy i odpowiednio go wmontować.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić istotne dla badanego układu parametry katalogowe?



2) opisać funkcje poszczególnych elementów?



3) ocenić jakość wykonania płytki montażowej?



4) wykonać podstawowe pomiary?
5) wymienić bloki funkcjonalne zasilacza?
6) opisać funkcje poszczególnych elementów?
7) opisać funkcje stabilizatora napięcia?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. Montaż i uruchamianie wzmacniaczy

4.8.1. Materiał nauczania

Schemat jednostopniowego tranzystorowego wzmacniacza pasmowego w układzie

wspólnego emitera przedstawiono na poniższym rysunku (rys. 33).

Rys. 33.

Schemat badanego układu wzmacniacza [5].

−

Rezystancja Rg reprezentuje oporność wewnętrzną źródła sygnału wejściowego.

−

– rezystancja obciążenia układu.

−

elementy R

i R

(dzielnik napięciowy) stanowią układ ustalający punkt pracy tranzystora.

−

Rc – rezystor kolektorowy (wpływający między innymi na wzmocnienie napięciowe

i prądowe układu)

−

pojemności C

i C

sprzęgają badany układ ze źródłem sygnału sterującego oraz

obciążeniem, separując te układy stałoprądowo. W przypadku, gdyby sygnał wejściowy
posiadał niezerową składową stała, wtedy zostanie ona odfiltrowana przez kondensator,
który po naładowaniu nie będzie przewodził tejże składowej, więc punkt pracy tranzystora
nie ulegnie przesunięciu.

−

kondensator Ce zwiera składową zmienną prądu emitera (wpływa na przebieg

charakterystyk częstotliwościowych w zakresie małych częstotliwości).

−

Re – rezystor emiterowy (wraz z dzielnikiem napięcia – układem R

i R

ustala punkt pracy

tranzystora we wzmacniaczu). Zmiany napięcia na rezystorze emiterowym Re powodują
zmianę potencjału emitera i powstanie ujemnego sprzężenia zwrotnego dla prądu stałego.
Dodatkowo rezystor ten stabilizuje punkt pracy (napięcie Uce oraz prąd Ic) pod względem
termicznym: Jeśli temperatura układu rośnie to prąd Ic rośnie, podobnie jak napięcie Ue,
które jest od tego prądu zależne w sposób : Ue=Re*Ic. Ponieważ Ub=Ube+Ue oraz
Ub=const, wiec jeśli Ue rośnie, Ube musi zmaleć.

Podstawowymi parametrami roboczymi wzmacniacza są : wzmocnienie napięciowe k

wzmocnienie prądowe k

, rezystancja wejściowa R

oraz rezystancja wyjściowa R

Definiuje się 3-decybelowe pasmo przenoszenia częstotliwości, w zakresie których

amplituda wzmocnienia spada o 3 dB od wartości ustalonej K

.Określa się też je jako

częstotliwość „spadku połowy mocy” (P=U

/R).

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 34.

Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza [5].

Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnego kolektora OC:

Rys. 35.

Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnego kolektora OC [5].

Wzmacniacz z tranzystorem w konfiguracji wspólnego kolektora jest nazywany

wtórnikiem emiterowym, gdyż wielkość napięcia wyjściowego jest prawie taka sama jak
wielkość napięcia wejściowego. Wzmocnienie napięciowe w tym układzie jest bliskie jedności ,
a faza napięcia wyjściowego jest zgodna z fazą napięcia wejściowego. Zatem napięcie
wyjściowe „wtóruje” napięciu wejściowemu. Punkt pracy tego wzmacniacza zależy od
rezystancji R1, R2, Re. Cechy układu wzmacniacza opartego na układzie wspólnego kolektora
(czyli duża rezystancja wejściowa R

i mała rezystancja wyjściowa Rwy) spowodowały, że

wtórnik emiterowy służy do dopasowywania poziomów impedancji pomiędzy stopniami
wzmacniaczy.
Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnej bazy WB:

Rys. 36.

Schemat wzmacniacza w układzie wspólnej bazy [5].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Układ ten jest bardzo rzadko stosowany w zakresie małych częstotliwości jako

samodzielny wzmacniacz. Najczęściej, podobnie jak układ WC, występuje w połączeniach
z innymi konfiguracjami w układzie wielotranzystorowym. Układ ten może dostarczyć
wzmocnienia napięciowego o wartościach porównywalnych ze wzmacniaczem w konfiguracji
WE. Wzmocnienie prądowe w tym układzie jest <1. Układ wzmacniacza w konfiguracji
wspólnej bazy ma dobre właściwości częstotliwościowe (duża częstotliwość graniczna), co
pozwala uzyskać wzmocnienie napięciowe w takich zakresach, gdy praca w innych
konfiguracjach jest już niemożliwa (najszersze pasmo przenoszenia).

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaka jest charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza?
2. Jakie są podstawowe układy pracy wzmacniaczy?
3. Jakie wielkości charakteryzującą wzmacniacz?
4. W jakiego typu wzmacniaczach stosuje się tranzystory unipolarne?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W układzie przedstawionym na rys. 37 dokonać analizy działania, zmontować i uruchomić

wzmacniacz.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat ideowy

Rys. 37.

Schemat ideowy wzmacniacza [15].

Układ montażowy

Rys. 38. Układ płytki montażowej wzmacniacza [15].

Wykaz elementów
R

1,2 kΩ

10 Ω

470 nF

10 μF/16V

100 nF/MKT

47 nF/MKT

220 μF/16V

22 μF/16V

US 1 LM 386
płytka drukowana

Montaż i uruchomienie

Zaletą podanego układu jest szeroki zakres napięć zasilania 4–12 V oraz mały pobór

prądu. Może być wykorzystywany jako wzmacniacz głośnikowy lub słuchawkowy. Zasilanie:
zasilacz 4…12 VDC – 4 VA.

W trakcie uruchamiania należy wykonać:

1. sprawdzenie optyczne zmontowanego urządzenia na zgodność ze schematem ideowym,
2. sprawdzenie poprawności lutowania,
3. włączenie próbne poszczególnych zespołów i całego urządzenia do zasilania, stopniowe

zwiększanie napięcia do nominalnego,

4. pomiary napięcia lub prądu w newralgicznych punktach.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

W układzie przedstawionym na rys. 31 dokonać analizy działania, zmontować i uruchomić

wzmacniacz mocy TBA 820M.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

Rys.39. Schemat ideowy wzmacniacza mocy [15].

Rys.40. Układ płytki montażowej wzmacniacza mocy [15].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wykaz elementów
R

470 kΩ

…..R

47 Ω

1 Ω

1 μF

10 μF/16 V

, C

22 μF/16V

, C

100 nF

1 nF KCP

220 nF

470 μF/16V

US 1 TBA 820M
płytka drukowana

Po zmontowaniu i sprawdzeniu uczeń powinien uruchomić układ.
Zastosowany układ scalony posiada parametry pozwalające na stosowanie w urządzeniach
stacjonarnych i przenośnych. Układ może być wykorzystany w budowie wzmacniaczy
elektroakustycznych.
W trakcie uruchamiania należy:
1. sprawdzić optycznie zmontowane urządzenia na zgodność ze schematem ideowym,
2. sprawdzić poprawność lutowania,
3. włączyć próbnie poszczególne zespoły i całego urządzenie do zasilania, stopniowo

zwiększając napięcie do nominalnego,

4. wykonać pomiary napięcia lub prądu w newralgicznych punktach układu.

Rys. 41. Wzmacniacz mocy po zmontowaniu [15].

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana.

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zanalizować parametry wzmacniaczy?



2) wyjaśnić, w jakim celu należy kontrolować amplitudę sygnału

wejściowego?



3) sporządzić charakterystyki wzmacniaczy?



4) wyznaczyć górną i dolną częstotliwość graniczną?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Montaż i uruchamianie generatorów

4.9.1. Materiał nauczania

Generator napięć sinusoidalnych

Generatory są układami służącymi do wytwarzania zmiennych przebiegów elektrycznych

bez konieczności doprowadzania z zewnątrz jakiegokolwiek sygnału pobudzającego.
Przetwarzają energię prądu stałego (z zasilacza) na energie drgań.

Generatory można podzielić na dwie zasadnicze grupy w zależności od kształtu

generowanego przebiegu:

−

generatory drgań sinusoidalnych,

−

generatory drgań niesinusoidalnych (generatory relaksacyjne) – np. o przebiegu
prostokątnym, trójkątnym itp.
Generatory sinusoidalne LC są zbudowane ze wzmacniacza odwracającego fazę objętego

pętlą sprzężenia zwrotnego zawierającego obwód rezonansowy LC, którego zadaniem jest
przesunięcie fazy o dalsze 180

(czyli w sumie o 360

– sprzężenie jest wtedy dodatnie) tylko

dla wybranej częstotliwości, określonej parametrami tego obwodu.

Spełnienie warunku fazy i amplitudy można osiągnąć przez odpowiedni podział reaktancji

obwodu LC lub za pomocą sprzężenia transformatorowego. Rozróżnia się następujące
podstawowe układy generatorów LC:

−

z dzieloną indukcyjnością (układ Hartleya),

−

z dzieloną pojemnością (układ Colpittsa oraz Clappa),

−

ze sprzężeniem transformatorowym (układ Meissnera).
Określenie „generator” dotyczy dużej grupy układów różniących się budową,

przeznaczeniem i parametrami generowanych sygnałów. Pod względem budowy i zasady
działania rozróżnia się trzy podstawowe rodzaje generatorów:

−

generatory, w których jest wykorzystywane zjawisko niestabilności wzmacniacza objętego
pętlą dodatniego sprzężenia zwrotnego,

−

generatory z elementami aktywnymi charakteryzującymi się ujemną rezystancją
dynamiczną,

−

generatory, w których jest wykorzystywane zjawisko cyklicznego ładowania
i rozładowania kondensatora przez element kluczujący (np. tranzystor jednozłączowy), po
osiągnięciu przez kondensator pewnych progowych wartości napięcia.

Rys. 42.

Schemat blokowy generatora [4].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.43. Schemat ideowy generatora drgań sinusoidalnych [4].

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jaki sposób można uzyskać drgania sinusoidalne?
2. Jakie są cechy charakterystyczne dwóch różnych generatorów?
3. Jaki warunek należy spełnić aby podtrzymać drgania w generatorze?
4. Co powoduje dodatnie sprzężenie zwrotne?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W układzie przedstawionym na Rys. 44 dokonać analizy działania, zmontować

i uruchomić generatora telefonicznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować płytkę drukowaną,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
3) sprawdzić jakość ścieżek i punktów lutowniczych,
4) przygotować elementy do montażu,
5) zapoznać się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
6) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
7) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
8) wykonać zarobienie końcówek elementów,
9) wykonać mocowanie elementów,
10) wykonać lutowanie na płytce drukowanej.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat ideowy

Rys. 44.

Schemat ideowy generatora [13].

Układ płytki montażowej

Rys. 45. Płytka drukowana generatora [13].

Rys. 46. Rozmieszczenie elementów na płytce [13].

Wykaz elementów jak na schemacie ideowym. Elementy oznaczone gwiazdką są

elementami dobieranymi. Przedstawiony generator służy do sprawdzania działania urządzeń
telekomunikacyjnych i drożności przewodów.

Sposób uruchomienia generatora:

1) sprawdzić optyczne zmontowane urządzenie na zgodność ze schematem ideowym,
2) sprawdzenie poprawności lutowania,
3) włączenie próbne poszczególnych zespołów i całego urządzenia do zasilania, stopniowe

zwiększanie napięcia do nominalnego,

4) pomiary napięcia lub prądu w newralgicznych punktach.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy

−

oscyloskop,

−

miernik uniwersalny,

−

głośnik o impedancji 4–15 Ω,

−

bateria 9 V,

−

sprawny telefon.

Ćwiczenie 2

W układzie przedstawionym na Rys. 47 dokonać analizy działania, zmontować

i uruchomić generatora funkcyjnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) sprawdzić i zweryfikować schemat ideowy,
2) sporządzić wykaz elementów do wstępnego i ostatecznego montażu,
3) wykonać montaż i uruchomić urządzenie,
4) sprawdzić optyczne zmontowane urządzenie na zgodność ze schematem ideowym,
5) sprawdzić poprawność lutowania,
6) włączyć próbnie poszczególne zespoły i całe urządzenia do zasilania, stopniowo

zwiększając napięcia do nominalnego,

7) wykonać pomiary napięcia lub prądu w newralgicznych punktach.

Schemat ideowy

Rys.47. Schemat generatora funkcyjnego [17].

Schemat montażowy

Rys.48. Płytka drukowana generatora funkcyjnego [17].

Rys

49.

Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej [17].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Opisywany układ należy do układów oszczędnych, generuje fale prostokątne, trójkątne

i przebieg zbliżony do sinusoidy, a zmiana częstotliwości wymaga wymiany jednego elementu.
Jest bardzo prosty w budowie. zawiera tylko jeden układ scalony CMOS i kilka elementów
biernych. Na rys. 45 jest przedstawiony schemat prostego generatora wytwarzającego trzy
synchroniczne przebiegi elektryczne: prostokątny, trójkątny i sinusoidalny. Jako elementy
czynne wykorzystano scalone bramki CMOS pracujące jak inwertory (wejścia połączone ze
sobą).

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia

−

elementy do montażu powierzchniowego

−

lutownica, kalafonia, cyna

−

płytka drukowana

−

przewody laboratoryjne

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zestawiać układ pomiarowy?



2) zdefiniować komparację napięcia w trakcie wykonywanych pomiarów?



3) określić wartości napięcia, przy których następuje przełączanie?



4) sprawdzić poprawność wykonania płytki drukowanej ze schematem

montażowym?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10. Montaż i uruchamianie prostych układów cyfrowych

4.10.1. Materiał nauczania

Wyróżniamy siedem klas cyfrowych układów scalonych. Pierwsze cztery osiągnęły wysoki

poziom technologiczny. Nazewnictwo literowe klas pochodzi z terminologii angielskiej,
związanej z charakterystycznymi cechami konfiguracji elektronicznej podstawowego funktora
logicznego lub z użytą technologią. Są to następujące klasy:

−

TTL – układy TTL,

−

ECL – układ o sprzężeniu emiterowym,

−

MOS – układy MOS,

−

CMOS – układy komplementarne MOS,

−

BiCMOS – układy mieszane bipolarne CMOS.
Klasy TTL i ECL obejmują układy bipolarne, pozostałe dotyczą układów unipolarnych.
Zależnie od stopnia złożoności, czyli liczby elementów zawartych w układzie scalonym

początkowo wyróżniano odpowiedni stopień scalenia (integracji) układu. Największy stopień
scalenia umożliwiają technologie MOS.

Układ cyfrowy( układ logiczny) to układ elektroniczny zaopatrzony w dwuwartościowe

wejścia i wyjścia (+5V oznacza wartość „prawda”, a 0V – wartość „fałsz”). Jego działanie
można opisać za pomocą funkcji logicznych. Rozróżnia się:

−

układy kombinacyjne ( bez sprzężeń zwrotnych),

−

układy sekwencyjne ( ze sprzężeniami zwrotnymi).

Istnieją dwa podstawowe stany logiczne – stan niski L i stan wysoki – H. Stan niski zwany też
zerem logicznym (0) to brak napięcia. Stan wysoki zwany jedynką logiczną (1) to obecność
napięcia.

Obwody wejściowe (bramki) tranzystorów MOSFET zawartych w układach CMOS są

bardzo delikatne. Źródłem zagrożenia są tzw. ładunki statyczne. Dlatego według zaleceń
producentów układów scalonych powinny być one przechowywane w specjalnych szynach
z przewodzącego prąd plastiku, ewentualnie wbite w czarną przewodzącą gąbkę.

Producenci zalecają również odpowiednie wyposażenie stanowiska montażowego:

−

stanowisko montażowe powinno mieć metalowy lub inny przewodzący blat,

−

wszystkie przyrządy pomiarowe i lutownica powinny być uziemione,

−

elektronik wykonujący montaż powinien być uziemiony za pomocą przewodzącej
bransolety
Numeracja nóżek układów scalonych jest znormalizowana. Dla powszechnie dostępnych

układów w obudowie DIL (półokrągłe wycięcie, wgłębienie lub kropka znajduje się w pobliżu
nóżki. Nóżki trzeba liczyć przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, patrząc od strony napisu.
Wejścia układów CMOS nie mogą być niepodłączone. Wszystkie niewykorzystane wejścia
układów CMOS powinny być dołączone albo do masy, albo do plusa zasilania.
Niewykorzystane wyjścia należy pozostawić niepodłączone. Nie wolno ich łączyć z innymi
wyjściami, z masą lub dodatnią szyną zasilania.

Na schematach ideowych z reguły nie zaznacza się końcówek zasilania układów

cyfrowych. Należy o tym pamiętać w trakcie montażu.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co rozumiesz pod pojęciem pod pojęciem układu scalonego?
2. Co to jest stan wysoki?
3. Co oznacza stan niski?
4. Jaki należy przygotować stanowisko montażowe?
5. Jak należy podłączyć wejścia i wyjścia?

4.10.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W układzie przedstawionym na rys. 50 dokonać analizy działania, zmontować i uruchomić

miernik pojemności.

Rys. 50.

Schemat blokowy miernika pojemności [3].

Rys

51.

Schemat ideowy [3].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys

52.

Płytki montażowej [3].

Wykaz elementów:
Rezystory
PR1…..100kΩ
PR2…..100Ω
PR3…..22kΩ
PR4….1kΩ
R1,R2…..1kΩ
R3,R10…..2,2kΩ
R4………..1MΩ
R5,R6,R8…….1kΩ
R7………..10kΩ
R9…..5,1kΩ
R11…..220Ω
R12 – R17…..510Ω
Kondensatory
C1,C3…..100nF
C2………100pF
C4………10pF
C5……..270pF
C6……..220pF

C7……..100µF/16V
C8…….1000µF/25V
Cx kondensator wzorcowy 1 µF

Półprzewodniki
D1-D24…..LED 3mm
D25 ………LED G
D26………LED R
D27,D28….1N4148
T1,T2…….BC548
U1………..4093
U2………..NE555
U3,U4……4040
U5……….78L05
pozostałe
S1……przełącznik dwupozycyjny
S2……mikroswitch
Z1……ARK2

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu powierzchniowego,

−

lutownica, kalafonia, cyna,

−

płytka drukowana.

Ćwiczenie 2

W układzie przedstawionym na rys. 53 dokonać analizy działania, zmontować i uruchomić

próbnik stanów logicznych.

Napięcie występujące na wyjściach i wejściach układów cyfrowych najczęściej nas nie

interesuje, a ważny jest jedynie ich stan logiczny: wysoki (1) lub niski (0). Kolejną funkcją
spełnianą przez dobry próbnik stanów logicznych jest wykrywanie pojedynczych krótkich
impulsów, które pojawiają się w badanym układzie. Impulsy takie są niekiedy tak krótkie, że
wykrycie ich za pomocą dołączonego do badanego układu miernika jest niemożliwe. Takie
krótkie impulsy mogą być generowane nie tylko zgodnie z zamiarami konstruktora, ale także
mogą powstawać na skutek błędu projektowego lub montażowego i ich zlokalizowanie może
być sprawą bardzo ważną. Próbniki TTL nie nadają się do pracy z układami CMOS.

Powody tego są następujące:

1. Układy TTL pracują jedynie przy napięciu 5V, a CMOS działają poprawnie od napięcia

3V (niekiedy nawet mniejszego) do różnie podawanego przez producentów napięcia
maksymalnego -15...22V. Tak więc próbnik zasilany wyłącznie napięciem 5V w wielu
przypadkach okaże się nieprzydatny.

2. W standardzie TTL za poziom wysoki przyjmujemy napięcie ok. 3,6V a za niski ok. 0,2V

technice CMOS stanem wysokim jest napięcie praktycznie równe napięciu zasilania,
a stanem niskim 0V.

3. Wiele próbników TTL przystosowanych jest do relatywnie dużych prądów, jakie możemy

pobierać z wyjść tych układów. Próbniki takie nie zostałyby prawidłowo wysterowane
z wyjść układów CMOS. Tak, więc koniecznością stało się opracowanie próbnika stanów
logicznych kompatybilnego ze standardem CMOS.

Rys. 53. Schemat ideowy próbnika [3].

Schemat elektryczny próbnika przedstawiony został na rys. 53. Układ został

zaprojektowany z wykorzystaniem dwóch układów scalonych: podwójnego wzmacniacza
operacyjnego LM358 i kostki 4001 CMOS zawierającej w swojej strukturze cztery bramki
logiczne NOR. Fragment układu ze wzmacniaczem operacyjnym pełni w urządzeniu

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

najważniejszą rolę: jest detektorem poziomu napięcia na wejściu WE, natomiast dwa
generatory monostabilne zbudowane z bramek U2A...U2D pełnią rolę pomocniczą,
„przedłużając” krótkie impulsy występujące w układzie, a tym samym pozwalając na ich
wizualizację za pomocą diod LED.
Wzmacniacze operacyjne pracują w naszym próbniku jako komparatory napięcia, z otwartą
pętlą sprzężenia zwrotnego. Ich wejścia zostały połączone ze sobą w taki sposób, że jeden
wzmacniacz sygnalizuje przekroczenie pewnego poziomu napięcia, a drugi spadek napięcia
poniżej zadanego poziomu. Napięcia odniesienia wyznaczane są przez układ z rezystorami R2,
R3, R4.

Z wartościami tych rezystorów podanymi na schemacie poziomy napięć odniesienia

wynoszą 0,58V oraz 9,41V Jak widać, nasz układ spełnia „z zapasem” normy standardu
CMOS, jako stan 0 przyjmując napięcie niższe od ok. 0,6 V (oczywiście przy zasilaniu 10V),
a za stan wysoki napięcie wyższe od ok. 9,4V. Ściśle biorąc, dla układów CMOS serii 4000
częściej przyjmuje się progi 30% i 70%. Próbnik powinien być zasilany z badanego układu, aby
przyjęte poziomy logiczne zgadzały się z rzeczywistością. Poziomy tych napięć możemy
zupełnie dowolnie kształtować dobierając wartości rezystorów R2...R4.

Tak, więc, jeżeli w badanym punkcie układu występuje stan logiczny 0 to na wyjściu

komparatora U1A pojawi się stan wysoki. Z kolei, jeżeli na wejściu próbnika pojawi się stan
wysoki, to taki sam stan zaobserwujemy na wyjściu wzmacniacza operacyjnego U1B.
W każdym innym wypadku na wyjściach komparatorów jest stan niski i dołączone do nich
diody LED nie palą się. Także w przypadku, kiedy wejście próbnika nie jest do niczego
dołączone nie świeci się żadna z diod. Spowodowane jest to dołączeniem do wejścia układu
rezystorów R1 i R13, ustawiających w takim wypadku na wejściu próbnika napięcie równe
połowie napięcia zasilania. W przypadku dołączenia do wyjścia układu CMOS większego
obciążenia, napięcie wyjściowe może się radykalnie zmienić. Np. przy obciążeniu bramki
CMOS diodą LED bez rezystora szeregowego, (co w układach zbudowanych na CMOSach
jest dopuszczalne), napięcie na wyjściu takiej bramki będzie dokładnie równe napięciu
przewodzenia zastosowanej diody.

W próbniku zastosowano dwa generatory monostabilne, umożliwiające obserwację bardzo

krótkich impulsów. Pojawienie się, choćby na krótki moment stanu wysokiego na wejściu tych
generatorów spowoduje wygenerowanie na ich wyjściach dodatniego impulsu o czasie trwania
określonym rezystancjami R7 i R8 i pojemnościami C1 i C2. Z wartościami tych elementów
podanymi na schemacie czas trwania tych impulsów będzie wynosił ok. 0,5 sek., co wydaje się
być czasem zupełnie wystarczającym do ich zauważenia. Zwróćmy jednak uwagę, że
zastosowanie w stopniu wyjściowym, stosunkowo wolnych kostek LM358 powoduje, że układ
reaguje na impulsy o czasach trwania minimum 1...3µs, a ignoruje impulsy krótsze.

Rys. 54. Układ płytki montażowej [3].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Próbnik możemy wykonać także w wersji uniwersalnej CMOS - TTL. W wersji wyłącznie

CMOS, jumper JP1 jest na stałe zwarty i żadnego rezystora Rx nie musimy używać. Jeżeli
jednak będziemy chcieli mieć urządzenie uniwersalne, to musimy odpowiednio dobrać rezystor
R

i zmienić wartość R

, a potem jumperem zmieniać standardy pracy z CMOS na TTL..

Wykaz elementów
Rezystory
R1, R7, R8, R13: 1MW
R2, R4: 2,2kW
R3: 33kW
R5, R6, R9, R10: 560W ...1kW
R11, R12: 10kW
Kondensatory
C1, C2, C3: 150nF
C4: 47µF/16V

Półprzewodniki
D1, D3: diody LED f5 zielone
D2, D4: diody LED f5 czerwone
U1: LM358
U2: CMOS 4001
Różne
JP1: podwójny goldpin
z jumperem
Obudowa typu KM 14

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zgromadzić narzędzia potrzebne do montażu,
2) sprawdzić dobór elementów zgodnie z dokumentacją,
3) wykonać zarobienie końcówek elementów,
4) wykonać mocowanie elementów,
5) wykonać lutowanie na płytce drukowanej.

Montaż i uruchomienie
1) sprawdzenie i weryfikacja schematu ideowego,
2) sporządzenie wykazu elementów do wstępnego i ostatecznego montażu,
3) sprawdzenie optyczne zmontowanego urządzenia na zgodność ze schematem,
4) sprawdzenie poprawności lutowania,
5) do kalibracji miernika wykorzystać kondensator o dokładnie znanej pojemności MKT lub

MKC ok. 1µF,

6) włączenie próbne poszczególnych zespołów i całego urządzenia do zasilania,
7) stopniowe zwiększanie napięcia do nominalnego,
8) pomiary napięcia lub prądu w newralgicznych punktach.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do montażu,

−

lutownica, kalafonia, cyna.

4.10.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zanalizować działanie układu z ćwiczenia 1 i 2 ?



2) ocenić poprawność schematu ideowego?



3) dobrać przyrządy pomiarowe do sprawdzenia elementów przed montażem?
4) dokonać kalibracji miernika?
5) dobrać kondensator wzorcowy?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.11. Lokalizacja usterek w prostych układach elektronicznych

4.11.1. Materiał nauczania

Zanim określimy metody badań w celu lokalizacji uszkodzeń należy pamiętać, że każde

urządzenie elektroniczne jest zasilane. Najczęściej jest to sieć elektroenergetyczna. Przy tego
rodzaju zasilaniu należy zwrócić szczególną uwagę na sprawy BHP. Do zasilania montowanych
urządzeń elektronicznych mogą być wykorzystane zewnętrzne źródła zasilania np. zasilacz, bateria
lub w skrajnym przypadku antena TV, która ze względu na swój charakter nie podlega
bezpośrednio pod metody lokalizacji uszkodzeń.

Metody badań można podzielić na grupy. Kolejność odzwierciedla częstotliwość stosowania:

a) pomiar napięcia stałego lub przemiennego przy pomocy woltomierza (miernik AC, DC),
b) pomiar ciągłości obwodów przy pomocy omomierza (miernik cyfrowy) w stanie

beznapięciowym,

c) pomiar przepływu sygnałów lub jakości napięć zasilających (tętnienia) przy pomocy

oscyloskopu,

d) pomiar natężenia prądu płynącego w danym obwodzie (amperomierz) – miernik uniwersalny

AC,DC.
Mając na uwadze powyższe informacje należy zapoznać się ze schematem ideowym oraz

funkcjami poszczególnych bloków lub elementów.

Kolejną istotna czynnością jest odwzorowanie schematu na układzie rzeczywistym, czyli

przyporządkowanie symboli i połączeń do rzeczywistych ścieżek i elementów. Badanie
kontrolowanego układu należy rozpocząć od szczegółowych oględzin, w celu sprawdzenia czy
brak jest zewnętrznych objawów uszkodzeń postaci zwęglenia, zadymienia, zmiany kształtu,
koloru, itp.

W dalszej kolejności dokonujemy omomierzem (w stanie beznapięciowym) pomiaru ciągłości

bezpieczników lub rezystorów zabezpieczających (tzw. fuse – rezystorów). Jeżeli zabezpieczenia są
sprawne, można ostrożnie podłączyć zasilanie i wykonać badania opisane w punktach a, c, d
rozpoczynając od miejsca, w którym została stwierdzona nieprawidłowość – np. dioda LED nie
świeci. Jeżeli natomiast bezpieczniki są uszkodzone to badamy ( w stanie beznapięciowym ) czy nie
występuje zwarcie w obwodach ( elementach).Tu kolejność jest analogiczna – rozpocząć od
miejsca stwierdzenia uszkodzenia.

Pomiarom podlegają diody, kondensatory, układy scalone (US najczęściej do masy) czy nie

mają zwarć (uszkodzonych struktur wewnętrznych). Element uszkodzony należy wymienić na
sprawny o nie mniejszych parametrach granicznych. W przypadku oznaczenia ! należy stosować
części oryginalne o identycznych parametrach, ponieważ mają one bezpośredni wpływ na
bezpieczeństwo użytkownika.

Po wymianie należy sprawdzić:

a) dla kondensatora, diody Zenera, tranzystora i układu scalonego czy nie zostały przekroczone

napięcia znamionowe,

b) dla diod prostowniczych, tranzystorów i układów scalonych, czy obciążenie nie było

nadmierne (badanie zgrubne wykonać omomierzem, a szczegółowe amperomierzem).
Przedstawione sposoby lokalizacji uszkodzeń mają przedstawić ogólny pogląd na metodykę

badań i w pełni nie wyczerpują zagadnienia.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Testowanie podzespołów elektronicznych

Oscyloskop wyposażono w funkcję testu biernych podzespołów elektronicznych.

Uruchomienie tej funkcji następuje po ustawieniu przełącznika (9) w pozycję X-Y (prawe skrajne
położenie), przełączników (2) i (28) w pozycję GND, przełączników czułości: kanału A na zakres
2V/dz, kanału B na zakres 5V/dz oraz wciśnięcie przycisku COMP.TEST (29). Podłączenie teraz
do gniazda COMP.TEST (wprost lub poprzez przewody pomiarowe) końcówek badanych
elementów powoduje wyświetlenie na ekranie ich charakterystyk napięciowo-prądowych. Na
rysunku pokazano przykładowe charakterystyki różnych podzespołów.
UWAGA: NA WEJŚCIU POMIAROWYM BEZ OBCIĄŻENIA WYSTEPUJE NAPIĘCIE
ZMIENNE O WARTOŚCI SKUTECZNEJ

9V. PRĄD ZWARCIOWY WEJŚCIA WYNOSI

OKOŁO 2mA.

Rys.55. Charakterystyki podzespołów [12].

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.56. Płyta czołowa oscyloskopu [12].

4.11.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są etapy sprawdzania płytki drukowanej?
2. W jakiej kolejności dokonać sprawdzenia ciągłości połączeń na płytce drukowanej?
3. Co sprawdzamy w przypadku elementów półprzewodnikowych?
4. Jak postępujemy w przypadku lokalizacji zimnego lutu?

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.11.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonać oceny jakości montażu i poprawności działania zasilacza 2-12 V; 0,5 A.

Rys. 57.

Schemat ideowy zasilacza 2-12 V; 0,5 A.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) opracować plan czynności koniecznych przy ocenie jakości montażu i poprawności działania,
2) ocenić jakość montażu i zanotować wyniki,
3) sprawdzić działanie i zanotować wyniki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

miernik uniwersalny.

4.11.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zmierzyć parametry elementów przeznaczonych do montażu?



2) ocenić jakość wykonania połączeń lutowanych?



3) zlokalizować zimne lutowanie?



4) zlokalizować usterkę w układzie elektronicznym?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
4. Test składa się z 22 pytań.
5. Za każde poprawnie rozwiązane zadanie uzyskasz 1 punkt.
6. Dla każdego zadania podane są cztery możliwe odpowiedzi: A, B, C, D.
7. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna.
8. Wybraną odpowiedz zakreśl kółkiem.
9. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz odpowiedź,

otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedź, którą uważasz za prawdziwą.

10. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja

−

zestaw zadań testowych

−

karta odpowiedzi

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Rozróżnia się następujące rodzaje lutowania:

a) lutowanie miękkie, lutowanie twarde,
b) lutowanie elementów SMD,
c) świetlne, laserowe,
d) płomieniowe, kąpielowe, piecowe.

2. Prawidłowa temperatura lutowania to taka:

a) przy której spoiwo topi się, lecz nie pokrywa nalotem (matowieje),
b) temperatura podana w instrukcji lutownicy,
c) najwyższa temperatura grota,
d) przy której topi się spoiwo.

3. Charakterystyka wyjściowa tranzystora to zależność:

a) I

= f( U

b) I

= f( U

c) I

= f( U

d) I

= f(I

4. Charakterystyki statyczne tranzystora w układzie WB to:

a) wykres prądu kolektora w funkcji napięcia stałego między kolektorem i bazą,
b) wykres prądu bazy w funkcji napięcia baza – emiter,
c) wykres prądu kolektora w funkcji napięcia kolektor – emiter,
d) wykres prądu kolektora w funkcji prądu bazy.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Charakterystyka robocza tranzystora to wykres:

a) przedstawiający charakterystyki z uwzględnieniem oporu obciążenia,
b) charakterystyk przejściowych,
c) charakterystyk wyjściowych,
d) charakterystyk zwrotnych.

6. Podsawki pod układy scalone stosuje się w celu:

a) szybkiej wymiany elementów,
b) z uwagi na cenę elementów umieszczanych w podsawkach,
c) z uwagi na wymagania normy,
d) z uwagi na łatwiejszy montaż.

7. Aparat lutowniczy stosujemy w celu :

a) w celu właściwego doboru temperatury do rodzaju lutowania,
b) z uwagi na wygodniejszy montaż,
c) bezpiecznego lutowania,
d) dostosowania się do wymogów unijnych.

8. Do najistotniejszych parametrów aparatu lutowniczego należy:

a) zakres regulacji temperatury,
b) oszczędność energii,
c) możliwość regulacji potencjometrycznej,
d) wąż odsysacza.

9. Temperaturę pracy agregatu lutowniczego należy dobierać w zależności od:

a) rodzaju lutowania i grubości lutu,
b) potrzeb,
c) rodzaju lutowanych elementów,
d) możliwości regulacji.

10. Montaż powierzchniowy to:

a) łączenie elementów na powierzchni płytki,
b) łączenie elementów za pomocą przewodów,
c) osadzanie elementów w podstawkach,
d) montowanie elementów po jednej stronie płytki.

11. Rezystancja termistora:

a) rośnie ze wzrostem temperatury,
b) maleje ze wzrostem temperatury,
c) nie zmienia się,
d) temperatura nie ma wpływu na wartość rezystancji.

12. Prostowanie przebiegów elektrycznych to proces, w wyniku którego:

a) wejściowy przebieg dodatni i ujemny zostaje przekształcony w przebieg jednego znaku,
b) wejściowy przebieg pozostaje na wyjściu bez zmian,
c) wejściowy przebieg jest na wyjściu odwrócony,
d) wejściowy przebieg na wyjściu jest wartością stałą.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. Współczynnik tętnień prostownika to:

a) stosunek wartości skutecznej składowej zmiennej napięcia na wyjściu prostownika do

wartości stałej,

b) stosunek wartości średniej do wartości stałej
c) stosunek wartości szczytowej do wartości stałej
d) stosunek wartości międzyszczytowej do wartości stałej.

14. Sprawność prostownika, to:

a) skuteczność układu prostownika przy zmianie napięcia zmiennego na napięcie stałe,
b) stosunek mocy wejściowej do mocy wyjściowej,
c) stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego,
d) stosunek prądu wyjściowego do wejściowego.

15. Elementy do montażu powierzchniowego charakteryzują się:

a) brakiem wyprowadzeń,
b) mają specjalnie przygotowane końcówki,
c) mają tylko specjalne oznaczenia,
d) są takie same jak inne elementy.

16. Zadaniem filtru umieszczonego na wyjściu układu prostowniczego, jest:

a) zmniejszenie tętnień w napięciu wyprostowanym,
b) stabilizacja prądu na wyjściu prostownika,
c) stabilizacja napięcia na wyjściu prostownika,
d) stabilizacja mocy na odbiorniku.

17. Wzmocnienie napięciowe, to:

a) stosunek wartości średniej napięcia na wyjściu do wartości średniej na wejściu,
b) stosunek wartości skutecznej napięcia na wyjściu do napięcia na wejściu,
c) stosunek wartości chwilowej napięcia na wyjściu do napięcia na wejściu,
d) wszystkie odpowiedzi.

18. Połączenia między elementami półprzewodnikowymi na płytce drukowanej powinny być:

a) jak najkrótsze,
b) wykonane specjalnym przewodem,
c) znormalizowane,
d) nie ma znaczenia.

19. Zasadą montażu elementów półprzewodnikowych jest:

a) szybkie lutowanie,
b) lutowanie skuteczne,
c) lutowanie lutownicą nagrzaną do wysokiej temperatury,
d) rodzaj lutowania nie ma wpływu.

20. Jakość powierzchni płytki drukowanej:

a) ma wpływ na jakość połączeń,
b) nie ma wpływu,
c) zależy od rodzaju montażu,
d) zależy od rodzaju lutowania.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21. Oznaczenie rodzaju montażu SMD dotyczy:

a) montażu powierzchniowego,
b) montażu przewlekanego,
c) technologii lutowania,
d) rodzaju stosowanych do montażu elementów.

22. Podaj prawidłową kolejność lutowania elementów:

a) złącza, układy scalone, pozostałe elementy,
b) elementy półprzewodnikowe, układy scalone,
c) układy scalone, złącza, pozostałe elementy,
d) tranzystory, diody, rezystory, układy scalone.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Montaż elementów i podzespołów elektronicznych oraz telekomunikacyjnych
725[02].Z1.01

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Chwaleba A.: Elektronika WSiP, Warszawa 1996
2. Chwaleba A., Moeschke B., Pilawski M.: Pracownia elektroniczna. Cz.1 i 2. WSiP, Warszawa

1998

3. Elektronika dla Wszystkich 6/96 01/2000
4. Filipkowski A.: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. WNT, Warszawa 2006
5. Horowitz P., Winfield H.: Sztuka elektroniki. Cz. 1 i 2. WKiŁ 2003
6. Kuta S.: Elementy i układy elektroniczne. Cz. 1 i 2. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-

-Dydaktyczne Akademii Górniczo-Hutniczej, Kraków 2000

7. Pióro B., Pióro M.: Podstawy elektroniki. Cz. 1 i 2. WSiP, Warszawa 1996
8. Radioelektronik Audio-HiFi Video 9/2002
9. Rusek A., Podstawy elektroniki .WSiP, Warszawa 1994
10. Tietze U.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 1997

Strony internetowe:
1. http://www.imne.pwr.wroc.pl/SkryptME/CW35.htm
2. http://www.elektroda.net/warsztatowe/index.html
3. http://www.zestawy.com.pl/zestawyJ.htm
4. http://www.zestawy.com.pl/zestawyK.htm
5. http://www.zestawy.com.pl/zestawyN.htm
6. http://www.dmcs.p.lodz.pl
7. http://www.nikomp.com.pl/zestawyN/N-023.htm

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:

więcej podobnych podstron