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 współfinansowany 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 4
2. Wymagania wstępne 6
3. Cele kształcenia 7
4. Materiał nauczania 8
4.1. Technologia lutowania 8
4.1.1. Materiał nauczania 8
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 9
4.1.3. Ćwiczenia 10
4.1.4. Sprawdzian postępów 11
4.2. Przygotowanie powierzchni lutowniczych 12
4.2.1. Materiał nauczania 12
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 13
4.2.3. Ćwiczenia 14
4.2.4. Sprawdzian postępów 14
4.3. Montowanie podstawek pod układy scalone 15
4.3.1. Materiał nauczania 15
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 16
4.3.3. Ćwiczenia 16
4.3.4. Sprawdzian postępów 17
4.4. Lutowanie elementów elektronicznych na płytce drukowanej 18
4.4.1. Materiał nauczania 18
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 19
4.4.3. Ćwiczenia 20
4.4.4. Sprawdzian postępów 22
4.5. Obsługa agregatu lutowniczego 23
4.5.1. Materiał nauczania 23
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 25
4.5.3. Ćwiczenia 25
4.5.4. Sprawdzian postępów 26
4.6. Montaż i uruchamianie układów prostowniczych 27
4.6.1. Materiał nauczania 27
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 28
4.6.3. Ćwiczenia 28
4.6.4. Sprawdzian postępów 30
4.7. Montaż i uruchamianie zasilaczy 31
4.7.1. Materiał nauczania 31
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 32
4.7.3. Ćwiczenia 32
4.7.4. Sprawdzian postępów 35
4.8. Montaż i uruchamianie wzmacniaczy 36
4.8.1. Materiał nauczania 36
4.8.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 38
4.8.3. Ćwiczenia 38
4.8.4. Sprawdzian postępów 41
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
4.9. Montaż i uruchamianie generatorów 42
4.9.1. Materiał nauczania 42
4.9.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 43
4.9.3. Ćwiczenia 43
4.9.4. Sprawdzian postępów 46
4.10.Montaż i uruchamianie prostych układów cyfrowych 47
4.10.1. Materiał nauczania 47
4.10.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 48
4.10.3. Ćwiczenia 48
4.10.4. Sprawdzian postępów 52
4.11. Lokalizacja usterek w prostych układach elektronicznych 53
4.11.1. Materiał nauczania 53
4.11.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 55
4.11.3. Ćwiczenia 56
4.11.4. Sprawdzian postępów 56
5. Sprawdzian osiągnięć 57
6. Literatura 62
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
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 poruszajÄ…cego siÄ™ 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,
- powiÄ…zanie teorii z praktykÄ…,
- odejście od materializmu dydaktycznego,
- integrację różnych dziedzin wiedzy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
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
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:
- korzystać z różnych z
ródeł 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
rezystancjÄ™,
- obliczać rezystancję zastępczą oporników połączonych równolegle, szeregowo i w sposób
mieszany,
- rozpoznawać symbole z
ródeł napięcia i prądu stałego,
- obliczać parametry z
ródeł 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 z
ródła,
- 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
3. CELE KSZTAA
CENIA
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 z
ródeł 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
4. MATERIAA
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 dzielÄ… siÄ™ na luty
miÄ™kkie, o temperaturze topnienia nie przekraczajÄ…cej 450°C oraz na luty twarde,
o temperaturze topnienia powyżej 450°C. Warunkiem utworzenia dobrego poÅ‚Ä…czenia lutowinÄ…
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 siÄ™, z uwagi na brak zastosowania
w elektronice.
UrzÄ…dzenia elektroniczne montowane sÄ… 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 sÄ… pokryte spoiwem.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
 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 >2000C.
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. UrzÄ…dzenie 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 siÄ™ 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 zawierajÄ…cymi kalafoniÄ™.
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
Rys. 1. Prawidłowe połączenie lutownicze [3].
Rys. 2. Widok płytki drukowanej od strony elementów [3].
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie sÄ… 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
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
ðð ðð
ideowym?
2) rozpoznać wyprowadzenia elementów półprzewodnikowych ujętych
ðð ðð
w katalogach?
3) określić jakość wykonania płytki drukowanej?
ðð ðð
4) odczytać wartość elementów kodowanych np. rezystory, kondensatory?
ðð ðð
5) określić jakość wykonania montażu?
ðð ðð
6) podać kolejność montażu elementów na płytce drukowanej?
ðð ðð
7) wykonać montaż?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
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 siÄ™ 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
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,
zatrzaskujÄ…ce siÄ™ uchwyty, dociskajÄ…ce elementy za pomocÄ… 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 siÄ™ 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 znalez
ć 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
elektrycznÄ….
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 wartoÅ›ci prÄ…du, zwiÄ™kszajÄ… swojÄ… temperaturÄ™ o 10°C lub o 30°C. JeÅ›li
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 sprawdzajÄ…ce
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przygotuj płytkę drukowaną uniwersalną.
Rys.5. PÅ‚ytka 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?
ðð ðð
2) sprawdzić prawidłowość połączeń ścieżek na płytce?
ðð ðð
3) sprawdzić ciągłość połączeń?
ðð ðð
4) przygotować powierzchnię płytki do montażu?
ðð ðð
5) ocenić zgodność układu montażowego ze schematem ideowym?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
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).
y
le 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).
Kierunek numeracji
końcówek
Wycięcie
klucz
Końcówka nr 1
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].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
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 sprawdzajÄ…ce
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 sÄ… skutki z
le wykonanych połączeń?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj montaż podstawek pod układy scalone na płytce drukowanej.
Rys. 9. Płytka montażowa [5].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
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?
ðð ðð
2) określić sposób numerowania końcówek?
ðð ðð
3) określić kolejność lutowania końcówek podstawki?
ðð ðð
4) ocenić skutki złego montażu?
ðð ðð
5) wymienić jakie układy powinny pracować w podstawkach?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
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 sprawdzajÄ…ce
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) dobrać z katalogu elementy potrzebne do montażu?
ðð ðð
2) sprawdzić parametry katalogowe wybranych elementów?
ðð ðð
3) określić kolejność montażu elementów na płytce?
ðð ðð
4) wykonać montaż zgodnie ze schematem ideowym?
ðð ðð
5) sprawdzić zgodność parametrów elementów z katalogowymi?
ðð ðð
6) ocenić jakość ścieżek płytki drukowanej?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
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 lutujÄ…co-rozlutowujÄ…cy z elektronicznÄ… regulacjÄ… temperatury [12].
Rys.16 oznaczenie ścianki tylnej stacji lutowniczej [12].
1. Dioda sygnalizacji działania grzałki.
2. Potencjometr regulacji temperatury.
3. Wskaz
nik 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
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 dÅ‚uższy 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 powierzchniÄ™ przed utlenianiem.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
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?
ðð ðð
2) dobrać temperaturowy zakres pracy agregatu?
ðð ðð
3) zastosować agregat do zmontowania układu z ćwiczenia 1?
ðð ðð
4) zanalizować jakość wykonanego montażu ?
ðð ðð
5) sprawdzić parametry elementów po montażu?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
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
u p
współczynnik tętnień kt i rezystancja wyjściowa.
Rys. 20. Schemat układu prostownika [11].
Wybór układu prostowniczego odbywa się poprzez montowanie tylko wybranych diod
prostowniczych (diody D1  D5) lub zastÄ…pienie 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.
Płytka montażowa
Rys.21. Widok płytki montażowej [11].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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, przeprowadz
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
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 źA 7812 Rx 22&!
US2, US3 NE 555 C1 100 ź/25V
T1 B136 C2 4,7 ź?16V
R1 6k C3 10n
R2 43& 47 k C4 4,7 & .6,8n
R3 10k C5 10n
R4 56k P1 PR 47k
R5 10k Głośnik 0,25 W
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
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?
ðð ðð
2) porównać schemat ideowy z płytką montażową?
ðð ðð
3) omówić kolejność montażu elementów na płytce?
ðð ðð
4) ocenić poprawność wykonania płytki drukowanej?
ðð ðð
5) uruchomić układ?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
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 sÄ… elementy, charakteryzujÄ…ce siÄ™
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.
Transfor- Prosto-
wnik
Filtr
U1 mator U2 R0
U0
Stabiliza-
tor
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 źA 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. 0,2&! i mocy 2W. Druga wersja jest bardziej rozbudowana, ale zapewnia zmniejszanie siÄ™
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 0,34&! i moc 6,5 W.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
Rys. 28. Schemat ideowy zasilacza [17].
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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:
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 powierzchniowego,
- lutownica, kalafonia, cyna,
- płytka drukowana.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
Rys.29. Schemat ideowy [17].
Rys.30. Układ płytki montażowej [17].
Wykaz elementów
R1 5.1k C2 1nF
R2 2k D1-D4 BYP 401/50
R3 wg opisu T1 BD 281
R4 430ohm Tr transformator o mocy 40VA, 2x10V,
R5 4,7k min. 2.5A (np. TS 40/52)
C1 4x1500uF/16V (połączone równolegle)
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
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 C1, C2 - 22nF KCP R1 - 150R
T1 - BD135, BD137 C3 - 4700uF/16V R2 - Rsc - 1,8R/5W
T2 - BD283 lub BD233 Dz - BZP 683 3V3 Pot - 4,7k
D1-D4 - 1N4002 C4 - 150pF KCP
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
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 poddać
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?
ðð ðð
2) opisać funkcje poszczególnych elementów?
ðð ðð
3) ocenić jakość wykonania płytki montażowej?
ðð ðð
4) wykonać podstawowe pomiary?
ðð ðð
5) wymienić bloki funkcjonalne zasilacza?
ðð ðð
6) opisać funkcje poszczególnych elementów?
ðð ðð
7) opisać funkcje stabilizatora napięcia?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
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 z
ródła sygnału wejściowego.
- RL  rezystancja obciążenia układu.
- elementy R1 i R2 (dzielnik napięciowy) stanowią układ ustalający punkt pracy tranzystora.
- Rc  rezystor kolektorowy (wpływający między innymi na wzmocnienie napięciowe
i prądowe układu)
- pojemności C1 i C2 sprzęgają badany układ ze z
ródłem 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 R1 i R2 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 ku,
wzmocnienie prądowe ki, rezystancja wejściowa Rwe oraz rezystancja wyjściowa Rwy.
Definiuje się 3-decybelowe pasmo przenoszenia częstotliwości, w zakresie których
amplituda wzmocnienia spada o 3 dB od wartości ustalonej KU0.Określa się też je jako
częstotliwość  spadku połowy mocy (P=U2/R).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
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 Rwe 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
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 sprawdzajÄ…ce
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 siÄ™ 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:
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.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
Schemat ideowy
Rys. 37. Schemat ideowy wzmacniacza [15].
Układ montażowy
Rys. 38. Układ płytki montażowej wzmacniacza [15].
Wykaz elementów
R1 1,2 k&! C4 47 nF/MKT
R2 10 &! C5 220 źF/16V
C1 470 nF C6 22 źF/16V
C2 10 źF/16V US 1 LM 386
C3 100 nF/MKT 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
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:
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.
Schemat ideowy
Rys.39. Schemat ideowy wzmacniacza mocy [15].
Rys.40. Układ płytki montażowej wzmacniacza mocy [15].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
Wykaz elementów
R1 470 k&! C4, C9 100 nF
R2 & ..R4 47 &! C5 1 nF KCP
R3 1 &! C6 220 nF
C1 1 źF C8 470 źF/16V
C2 10 źF/16 V US 1 TBA 820M
C3, C7, C10 22 źF/16V 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?
ðð ðð
2) wyjaśnić, w jakim celu należy kontrolować amplitudę sygnału
ðð ðð
wejściowego?
3) sporządzić charakterystyki wzmacniaczy?
ðð ðð
4) wyznaczyć górną i dolną częstotliwość graniczną?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
41
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 180o (czyli w sumie o 360o  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 charakteryzujÄ…cymi siÄ™ ujemnÄ… rezystancjÄ…
dynamicznÄ…,
- 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
42
Rys.43. Schemat ideowy generatora drgań sinusoidalnych [4].
4.9.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
Schemat ideowy
Rys. 44. Schemat ideowy generatora [13].
Układ płytki montażowej
Rys. 45. PÅ‚ytka 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
Wyposażenie stanowiska pracy
- oscyloskop,
- miernik uniwersalny,
- głośnik o impedancji 4 15 &!,
- 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. PÅ‚ytka drukowana generatora funkcyjnego [17].
Rys.49. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej [17].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
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 wytwarzajÄ…cego trzy
synchroniczne przebiegi elektryczne: prostokątny, trójkątny i sinusoidalny. Jako elementy
czynne wykorzystano scalone bramki CMOS pracujące jak inwertory (wejścia połączone ze
sobÄ…).
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?
ðð ðð
2) zdefiniować komparację napięcia w trakcie wykonywanych pomiarów?
ðð ðð
3) określić wartości napięcia, przy których następuje przełączanie?
ðð ðð
4) sprawdzić poprawność wykonania płytki drukowanej ze schematem
ðð ðð
montażowym?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
46
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,
zwiÄ…zanej 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. y
ródłem zagrożenia są tzw. ładunki statyczne. Dlatego według zaleceń
producentów układów scalonych powinny być one przechowywane w specjalnych szynach
z przewodzÄ…cego prÄ…d plastiku, ewentualnie wbite w czarnÄ… przewodzÄ…cÄ… gÄ…bkÄ™.
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
47
4.10.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
48
Rys. 52. Płytki montażowej [3].
Wykaz elementów:
Rezystory C7& & ..100µF/16V
PR1& ..100k&! C8& & .1000µF/25V
PR2& ..100&! Cx kondensator wzorcowy 1 µF
PR3& ..22k&!
PR4& .1k&! Półprzewodniki
R1,R2& ..1k&! D1-D24& ..LED 3mm
R3,R10& ..2,2k&! D25 & & & LED G
R4& & & ..1M&! D26& & & LED R
R5,R6,R8& & .1k&! D27,D28& .1N4148
R7& & & ..10k&! T1,T2& & .BC548
R9& ..5,1k&! U1& & & ..4093
R11& ..220&! U2& & & ..NE555
R12  R17& ..510&! U3,U4& & 4040
Kondensatory U5& & & .78L05
C1,C3& ..100nF pozostałe
C2& & & 100pF S1& & przełącznik dwupozycyjny
C4& & & 10pF S2& & mikroswitch
C5& & ..270pF Z1& & ARK2
C6& & ..220pF
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.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
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 zawierajÄ…cej w swojej strukturze cztery bramki
logiczne NOR. Fragment układu ze wzmacniaczem operacyjnym pełni w urządzeniu
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
50
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
wizualizacjÄ™ za pomocÄ… 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
51
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
Rx i zmienić wartość R2, a potem jumperem zmieniać standardy pracy z CMOS na TTL..
Wykaz elementów
Rezystory Półprzewodniki
R1, R7, R8, R13: 1MW D1, D3: diody LED f5 zielone
R2, R4: 2,2kW D2, D4: diody LED f5 czerwone
R3: 33kW U1: LM358
R5, R6, R9, R10: 560W ...1kW U2: CMOS 4001
R11, R12: 10kW Różne
Kondensatory JP1: podwójny goldpin
C1, C2, C3: 150nF z jumperem
C4: 47µF/16V 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 ?
ðð ðð
2) ocenić poprawność schematu ideowego?
ðð ðð
3) dobrać przyrządy pomiarowe do sprawdzenia elementów przed montażem?
ðð ðð
4) dokonać kalibracji miernika?
ðð ðð
5) dobrać kondensator wzorcowy?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
52
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 z
ródła 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
53
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 WEJÅšCIU POMIAROWYM BEZ OBCI
ŻENIA WYSTEPUJE NAPI
CIE
ZMIENNE O WARTOÅšCI SKUTECZNEJ 9V. PR
D ZWARCIOWY WEJÅšCIA WYNOSI
OKOA
O 2mA.
Rys.55. Charakterystyki podzespołów [12].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
54
Rys.56. Płyta czołowa oscyloskopu [12].
4.11.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
55
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?
ðð ðð
2) ocenić jakość wykonania połączeń lutowanych?
ðð ðð
3) zlokalizować zimne lutowanie?
ðð ðð
4) zlokalizować usterkę w układzie elektronicznym?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
56
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
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 odpowiedz
jest poprawna.
8. Wybraną odpowiedz zakreśl kółkiem.
9. Staraj siÄ™ wyraz
nie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz odpowiedz
,
otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedz
, którą uważasz za prawdziwą.
10. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.
Powodzenia!
Materiały dla ucznia:
- instrukcja
- zestaw zadań testowych
- karta odpowiedzi
ZESTAW ZADAC
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) IC = f( UCE ),
b) IC = f( UBE ),
c) IB = f( UBE ),
d) IC = f(IB ).
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 prÄ…du kolektora w funkcji prÄ…du bazy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
57
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 siÄ™,
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
58
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) majÄ… tylko specjalne oznaczenia,
d) sÄ… 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 lutownicÄ… nagrzanÄ… 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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
59
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 współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
60
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko..........................................................................................
Montaż elementów i podzespołów elektronicznych oraz telekomunikacyjnych
725[02].Z1.01
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Nr
Odpowiedz
Punkty
zadania
1 a b c d
2 a b c d
3 a b c d
4 a b c d
5 a b c d
6 a b c d
7 a b c d
8 a b c d
9 a b c d
10 a b c d
11 a b c d
12 a b c d
13 a b c d
14 a b c d
15 a b c d
16 a b c d
17 a b c d
18 a b c d
19 a b c d
20 a b c d
21 a b c d
22 a b c d
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
61
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. WKiA
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
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
62