45 A3 Ośla łączka
Informacje dotyczące zestawu EdW-03 do  Oślej łączki znajdują się na stronie 120.
Warystor
Warystor to rodzaj rezy-
stora, którego rezystancja
zależy od wartości napię-
Ćwiczenie 5
Elektroniczna klepsydra cia, występującego na je-
go końcówkach. Także
Na rysunku 13 znajdziesz schemat elek- Wbrew pozorom, ćwiczenie wcale jest elementem niebiegu-
tronicznej klepsydry. Po naciśnięciu nie jest skomplikowane. W układzie nowym. Przy małych na-
przycisku S zaświeca się dioda zielona. znajdziesz kilka interesujących bloków, pięciach rezystancja wary-
Z upływem czasu zielona świeci coraz dowiesz się, jak dostosowywać układ do stora jest bardzo duża, rzę-
słabiej, a czerwona coraz silniej. Gdy potrzeb, a co najważniejsze, zapoznasz du megaomów. Po przekroczeniu napięcia
dioda zielona zgaśnie, na chwilę ode- się z pojęciem masy. nominalnego rezystancja gwałtownie maleje,
zwie się brzęczyk, sygnalizując upływ Wykonaj klepsydrę, ale według ry- dziesiątki i setki razy. Na schematach i opi-
odmierzanego odcinka czasu. O długości sunku 14. Przykładowy model zoba- sach spotyka się oznaczenie VDR (Voltage
odmierzanego czasu decyduje pojem- czysz na fotografii 4. Wcześniej staran- Dependent Resistor).
ność C1 i rezystancja R1. nie porównaj rysunki 13 i 14. Jest to Głównym parametrem warystora jest...
napięcie nominalne, a nie jakakolwiek rezy-
stancja. Przy małych napięciach rezystancja
powinna być jak największa, a przy napię-
Rys. 13
ciach większych od  nominalnego  powin-
na jak najszybciej maleć.
Dawniej warystory wykorzystywane
były do stabilizacji napięcia, a obecnie
stosowane sÄ… tylko w obwodach zabezpie-
czeń przed przepięciami. Typowy przykład
zastosowania to ochrona linii telefonicz-
nych. Gdy napięcie między żyłami linii
wzrośnie, na przykład wskutek uderzenia
pioruna, rezystancja warystora maleje,
płynie przezeń duży prąd i napięcie zosta-
je ograniczone do  napięcia nominalnego
tego warystora.
Podczas wypraw na oślą łączkę nie bę-
dziemy wykorzystywać warystorów, zresztą
sÄ… one wypierane przez inne elementy, nie
zaszkodzi jednak wiedzieć, co to za podze-
społy.
Rys. 14
Warystory firmy Siemens
wadzi do tak zwanego nasycenia rdzenia. Gdy grzania dojdzie przy prądzie dużo większym niż jej
Jak zepsuć cewkę...
rdzeń zostaje nasycony, cewka gwałtownie traci katalogowy prąd maksymalny.
O ile kluczowymi parametrami kondensatora sÄ…
indukcyjność i przestaje pełnić pożądaną rolę 
pojemność i napięcie maksymalne, o tyle dla cew- praktycznie staje się rezystorem o małej wartości
Dodatkowe parametry
ki są to indukcyjność i prąd maksymalny. Wartość
(po zmniejszeniu prÄ…du natychmiast odzyskuje
przekaz
ników
indukcyjności cewki (i nie tylko) ogromnie zależy
pierwotne właściwości). Choć więc nasycenie
Podstawowe parametry przekaz
nika to napięcie
od zastosowanego rdzenia. W sumie to właśnie
rdzenia nie spowoduje trwałego uszkodzenia, nie
nominalne cewki oraz obciążalność styków (dopu-
rdzeń decyduje o właściwościach cewki.
należy przekraczać dopuszczalnego, podanego
szczalny prąd i napięcie).
Zbyt duże napięcie dołączone do kondensatora
w katalogu prądu, który zresztą dla poszczegól-
Napięcie podawane na cewkę przekaz
nika nie
może nieodwracalnie uszkodzić jego dielektryk.
nych cewek jest różny. Natomiast do fizycznego
powinno być większe niż 120% napięcia nominal-
Inaczej jest z cewkami. Prąd większy od podanego
uszkodzenia cewki (izolacji drutu) wskutek prze-
nego ze względu na możliwość przegrzania. War-
w katalogu od razu jej nie uszkodzi, jednak dopro-
Elektronika dla Wszystkich
37
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
T E C H N I K A L I A
Ośla łączka A3 46
Na pewno się zdziwisz, gdy się dowiesz, w zasadzie ten sam układ, w pewnym z
ródło prądowe to układ lub element,
że każdy  zwykły rezystor też minimalnie sensie odwrócony. Ponieważ chciałem który wytwarza (przez który płynie)
zmienia swą rezystancję zależnie od przyło- zastosować diodę dwukolorową, nie prąd o niezmiennej wartości.
żonego napięcia, jednak zmiany te są nie- mogłem wykorzystać rysunku 13, bo Na wyprawie drugiej dowiedziałeś
wielkie, rzędu ułamka procenta. nie mam diody dwukolorowej ze się, że napięcie na kondensatorze ła-
wspólną anodą. Dostosowałem więc dowanym przez rezystor zmienia się
Cewka indukcyjna, dławik
układ do typowej diody dwukolorowej nieliniowo według pewnej krzywej
Najprościej mówiąc, ze wspólną katodą. Zwróć uwagę na wykładniczej. Teraz jest inaczej  na-
cewka to element elek- numerację elementów na obu rysun- pięcie na kondensatorze (C1) ładowa-
troniczny, zawierający kach. Układ połączeń na rysunkach 13 nym niezmiennym prądem ze z
ródła
pewną liczbę zwojów i 14 jest w sumie taki sam. prądowego (T1, R1) zmienia się jed-
drutu. Zazwyczaj cewka Schemat na rysunku 14 narysowałem nostajnie, czyli liniowo. Tak samo li-
zawiera także rdzeń, wy- jednak w nieco inny sposób, bo najwyż- niowo zwiększa się jasność diody
konany albo z tak zwane- sza pora wprowadzić pojęcie masy. czerwonej, która pracuje w obwo-
go ferrytu, albo z zesta- Najprościej biorąc, obwód dzie monitora napięcia
wu cienkich blaszek. masy to taki obwód, z elementami T3, R4,
Na schematach cewki oznacza się literą L. względem którego Czy wiesz, że... T4, R5.
Co ciekawe, w cewce można gromadzić mierzymy napięcia
tani amperomierz ma rezystancję we- Obie diody świe-
energię. W pewnym sensie cewka jest przeci- (tu dołączamy czar- cące D2 zasilane są
wnętrzną z zakresie 100&!...0,1&!, zależ-
wieństwem kondensatora. ny przewód wolto- ze wspólnego z
ródła
nie od zakresu pomiarowego.
Hobbyści nie lubią cewek. Niektórzy mierza). Obwód masy prądowego z elementa-
wręcz się ich panicznie boją, nie mogąc zro- nie jest jednak wybrany mi T2, R2. Jasność diody
zumieć zasady ich działania. Ty się nie bój przypadkowo. Zwykle jest to obwód czerwonej rośnie jednostajnie od zera.
cewek! Obecnie cewki są wykorzystywane ujemnej szyny zasilania. Przeczytaj też Na samym początku, gdy dioda czerwo-
stosunkowo rzadko. Nie musimy ani obli- o masie w części TECHNIKALIA. na jeszcze nie świeci, cały prąd z
ródła
czać, ani nawijać cewek. W razie potrzeby Oczywiście wszystkie punkty ozna- prądowego płynie przez diodę zieloną.
stosujemy gotowe, o znanych parametrach. czone symbolem masy są ze sobą Świecąca coraz jaśniej dioda czerwona
Działanie cewki niektórym wydaje się połączone. Tak samo strzałeczka ozna- zabiera coraz więcej prądu dostarczane-
dziwne i niezwykłe. W rzeczywistości opiera czona VCC wskazuje, że rezystor R3 go przez T2. Tym samym dioda zielona
się na bardzo prostej zasadzie: cewka  nie lu- jest dołączony do dodatniej szyny zasi- świeci coraz słabiej. Tranzystor T5
bi gwałtownych zmian prądu. Na próbę lania (znajdz
oba napisy VCC). Dzięki i dzielnik R6, R7 są potrzebne do takiej
zmiany wartości prądu reaguje powstaniem zastosowaniu symbolu masy, a także właśnie pracy diody zielonej.
 własnego napięcia. Napięcie to niejako symbolu napięcia zasilającego (tu ozna- W każdym razie malejący prąd dio-
próbuje przeciwstawić się zmianom prądu. czonego VCC), schematy są dużo czy- dy zielonej płynie przez T5, R8 i złą-
Powstające  własne napięcie nazywane jest telniejsze, bo unika się plątaniny linii. cze B-E tranzystora T6. Gdy zmaleje
napięciem samoindukcji. Tę właściwość ce- Od tej pory obwód masy będziemy on do bardzo małej wartości, zatka się
wek badaliśmy w ćwiczeniach 8 oraz 9. oznaczać na schematach w taki właśnie otwarty dotąd tranzystor T6. Napięcie
W cewce, która zostanie dołączona do z
ródła sposób. na końcówkach rezystora R9 zmniej-
napięcia przez chwilę powstaje tzw. napięcie Zwróć też uwagę na ciekawe obwody szy się. Dodatkowy rezystor R10 za-
samoindukcji, które odejmuje się od napię- na schematach klepsydry. Jak wiesz, na- pewnia niewielką histerezę i przy-
cia zasilania. W rezultacie prąd w cewce na- pięcie na czerwonej diodzie LED (D1) spiesza proces przełączania T6. W re-
rasta stopniowo. Z kolei przy przerwaniu ob- wynosi około 1,8V (1,6...2V), a spadek zultacie napięcie na kolektorze T6
napięcia baza-emiter tranzystorów to zmieni się gwałtownie i przez kon-
Różne cewki (dławiki) około 0,6V. Oznacza to, że na rezysto- densator C2  pociągnie za sobą bazę
rach R1, R2 wystąpi niezmienne napię- T7. Brzęczyk piezo odezwie się na
cie około 1,2V. Przez te rezystory po- czas wyznaczony głównie przez C2,
płyną prądy o niezmiennej wartości, R11.
wyznaczonej przez R1 i R2 (I=U/R). Taki układ możesz wykorzystać
Praktycznie takie same prądy popłyną w praktyce (np. 3-minutowa klepsydra
w obwodach kolektorów T1 i T2. Uwa- do gotowania jajek). Czas możesz regu-
żaj - elementy R3, D1, T1, R1, T2, T2 lować w szerokich granicach:
tworzÄ… dwa tak zwane z
ródła prądowe. - zgrubnie zmieniając pojemność C1
Na razie wystarczy Ci informacja, że (1µF...1000µF)
to wiedzieć, że każdy przekaz
nik zadziała także nie warto się śpieszyć, tylko od początku prze-
Wykorzystanie multimetru
przy napięciu równym 90% napięcia nominalne- strzegać prostej zasady:
go. Istotna jest też informacja, że po zadziałaniu sprawdzić ustawienia multimetru przed każdym
Jeśli popełnisz błąd i włączysz amperomierz rów-
przekaz
nika, gdy elektromagnes przyciÄ…gnie ko- pomiarem.
nolegle do baterii lub zasilacza, prawdopodobnie
twicę i zamknie obwód magnetyczny, można Spróbuj od początku stosować tę prostą zasadę.
spalisz wewnętrzny bezpiecznik. Trzeba go będzie
śmiało obniżyć napięcie na cewce przekaz
nika na- A teraz kolejna ważna sprawa: jak myślisz, czy
wymienić. Gorzej, gdy omomierz dołączysz do
wet do 30% nominalnego. Dlatego w katalogach dołączając do pracującego układu miernik (wolto-
punktów o znacznym napięciu (100V lub więcej) 
podaje się nie tylko napięcie nominalne przeka- mierz albo amperomierz) coś w tym układzie zabu-
zapewne uszkodzisz miernik.
z
nika, ale też gwarantowane napięcia zadziałania rzasz?
Ponieważ najwięcej uszkodzeń multimetrów
i podtrzymywania. Pomyśl...
wynika z niewłaściwego ich ustawienia, dlatego
Elektronika dla Wszystkich
38
TECHNIKALIA
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
47 A3 Ośla łączka
- precyzyjnie za pomocą stosuj kondensator wodu cewka, nie lubiąca zmian prądu, próbu-
R1 (10k&!...1M&!). Czy wiesz, że... tantalowy (taki je podtrzymać przepływ prądu. W tym celu
Pamiętaj tylko, skupione światło lasera, w tym kondensator za- wytwarza napięcie samoindukcji, które za
że stabilność  zwy- także popularnego laserowego wska- warty jest w ze- wszelką cenę chce podtrzymać przepływ prą-
kłych elektrolitów z
nika, niesie znaczną energię i mo- stawie elemen- du. Jeśli wartość prądu gwałtownie zmieni
jest kiepska, więc że uszkodzić wzrok? tów do tej lekcji - się w krótkim czasie, powstający przy tym
w miarę możliwości za- A03). impuls napięcia może mieć setki woltów.
Ogólnie biorąc, zmiany prądu powodują
powstanie w cewce napięcia samoindukcji,
Fot. 4
F
o
t
.
4
Fot. 4
F
o
t
.
4
które próbuje powstrzymać te zmiany prądu.
Mam nadzieję, że zrozumiesz sens przebie-
gów na rysunku poniżej. Zwróć uwagę, że
napięcie samoindukcji (o różnej wartości
i biegunowości) powstaje tylko wtedy, gdy
prąd zmienia swą wartość.
Podstawowym parametrem cewki jest
indukcyjność. Indukcyjność (cewki), będąca
w pewnym sensie przeciwieństwem pojem-
Ćwiczenie 6
ności (kondensatora), wskazuje na zdolność
przeciwstawiania siÄ™ zmianom prÄ…du. Induk-
Od dawna wiesz, cyjność cewki wyraża się w henrach. 1 henr
jak działa tranzy- to duża indukcyjność, najczęściej używane
stor. Pojawienie się cewki mają indukcyjność znacznie mniejszą,
A
prądu bazy powo- wyrażaną w milihenrach (mH) i mikrohen-
duje przepÅ‚yw prÄ…- rach (µH).
du w kolektorze. Idealna cewka powinna mieć rezystancję
Gdy prąd bazy za- równą zeru. Rzeczywiste cewki z uzwojenia-
G
nika, prÄ…d kolekto- mi z drutu miedzianego majÄ… pewnÄ… rezy-
ra również przesta- stancję, która jest parametrem szkodliwym.
je płynąć. Biorąc sprawę w uproszczeniu - czym mniej-
Dodajmy teraz sza rezystancja drutu i większa indukcyjność,
do tranzystora dru- tym cewka ma większą dobroć.
K
gi tranzystor we- Cewka może mieć odczepy. Czasem symbol
dług rysunku 15a. zawiera oznaczenie rdzenia  zobacz rysunek
Rys. 15
W stanie spoczyn- na następnej stronie.
Słusznie! Wszystko zależy od tego, czym Najtańsze cyfrowego multimetry pracujące
z  elektronicznego punktu widzenia jest wolto- w roli woltomierza majÄ… na wszystkich zakresach
&!
mierz i amperomierz. rezystancję wewnętrzną równą 1M&!. Lepsze ma-
&!
Śpieszę z wyjaśnieniem: z elektronicznego ją rezystancję 10M&!.
punktu widzenia zarówno woltomierz, jak i ampe- Znacznie gorzej wygląda sytuacja w przypadku
romierz przedstawiają sobą jakąś rezystancję  zo- mierników wskazówkowych. Rezystancja wolto-
bacz rysunek H. Ich włączenie w pracujący układ mierza na każdym zakresie jest inna, a wielkością
jest równoznaczne z dodaniem równoległego (wol- charakterystyczną jest rezystancja przypadającą na
tomierz) bÄ…dz
szeregowego (amperomierz) rezy- wolt (w praktyce 1k&!/V...100k&!/V  czym więcej,
stora, czyli coś w układzie zmienia. tym lepiej). Na przykład miernik o stałej
H
Zapamiętaj następujące informacje: 20k&!/V na zakresie 100V ma rezystancję wewnę-
Elektronika dla Wszystkich
39
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
T E C HN I KA L I A
Ośla łączka A3 48
ku oba tranzystory są zatkane, czyli nie tranzystorowy układ niejako się zatrza-
przewodzą. Gdy po przyciśnięciu S po- śnie i będzie przewodził aż do wyłącze-
jawi siÄ™ prÄ…d bazy I , najpierw otworzy nia zasilania.
B
siÄ™ tranzystor T1. PrÄ…d jego kolektora Dziwny i nieprzydatny wynalazek?
popłynie przez obwód baza-emiter tran- Wcale nie  omówiliśmy właśnie
zystora T2, czyli T2 na pewno zostanie działanie tyrystora  jego symbol poka-
otwarty. Prąd kolektora T2 popłynie zany jest na rysunku 15b. Jeśli jednak
przez obwód baza-emiter tranzystora T1, chcielibyśmy zbudować zastępczy tyry-
co na pewno utrzyma w stanie otwarcia stor z dwóch tranzystorów, w celu unik-
T1. Nawet gdy w zaniknie prąd I , oba nięcia niespodzianek trzeba będzie dodać
B
Może też mieć kilka uzwojeń; wtedy jest tranzystory będą nadal przewodzić. Wy- elementy R1, R2 i C1 według rysunku
jednak zwykle nazywana transformatorem. stępuje tu bardzo silne dodatnie sprzęże- 15c. Tranzystory mają wielkie wzmoc-
Cewki z jednym uzwojeniem (ale nie tylko nie zwrotne. Wystarczy więc choć na nienie i bez tych elementów układ byłby
takie) są często nazywane dławikami. krótką chwilę podać na  bramkę impuls po prostu zbyt czuły.
Tyle wiedzy o cewkach na razie Ci wy- dodatni, by oba tranzystory otworzyły Więcej o tyrystorach dowiesz się
starczy. Nieco więcej informacji zdobędziesz się na stałe. Zaznaczony kolorowo dwu- z części ELEMENTarz.
w dalszej części kursu.
Elektromagnes
Okazuje się, że cewka, przez którą płynie
Ćwiczenie 7
Tester refleksu
prąd, zachowuje się jak magnes. Siłę przycią-
gania takiego elektromagnesu zwiększa obe-
cność rdzenia z materiałów magnetycznych Teoretycznie najprostszy tester refleksu
Rys. 16
(żelazo, stal, stopy niklu, kobaltu). Hobbyści można byłoby zrealizować za pomocą
rzadko wykorzystują klasyczne elektroma- dwóch małych tyrystorów na zasadzie
gnesy, a bardzo często  przekaz
niki, które pokazanej na rysunku 16. Na sygnał da-
też są odmianą elektromagnesów. ny przez sędziego, każdy z dwóch zawo-
dników stara się jak najszybciej wcisnąć
Przekaz
nik  swój przycisk. Dioda LED pokaże, kto
Przekaz
nik to element był szybszy.
elektromechaniczny, za- W spoczynku, po włączeniu zasilania
wierający elektroma- oba tyrystory nie przewodzą. Naciśnięcie
gnes i styki. Można dowolnego przycisku powoduje trwałe
uznać, że jest to stero- przewodzenie współpracującego tyrysto-
wany elektrycznie prze- ra. Napięcie na tym tyrystorze (w punk-
łącznik. Przepływ prą- cie A albo B) błyskawicznie spadnie. Tak
du przez cewkę prze- małe napięcie powinno uniemożliwić
kaz
nika powoduje jego
Fot. 5
F
o
t
.
5
Fot. 5
F
o
t
.
5
Przekaz
niki
trzną równą 2M&! (2000k&!), ale na zakresie Z amperomierzem jest podobnie  w układ wiadać prądom i napięciom podczas normalnej
0,3V tylko 6k&!. włączamy dodatkową rezystancję szeregową. pracy. Ta informacja pozwoli wstępnie wyjaśnić
Czym mniejsza rezystancja woltomierza, tym W przypadku każdego amperomierza rezystancja
bardziej zmienia on warunki pracy sprawdzanego nie jest stała i zależy od zakresu pomiarowego. Tu
układu, a odczytany wynik jest mniejszy niż napię- mała dygresja  amperomierz jest w rzeczywisto-
cie występujące tam w normalnych warunkach. ści woltomierzem, który mierzy napięcie na nie-
W skrajnych przypadkach dołączenie kiepskiego wielkim wzorcowym rezystorze  ilustruje to ry-
analogowego woltomierza o małej oporności może sunek I. Ta rezystancja wzorcowa amperomierza
spowodować błędne działanie mierzonego urzą- dla tanich mierników cyfrowych na najmniejszym
dzenia. W przypadku woltomierza cyfrowego sy- zakresie 2mA wynosi aż 100&!, a na zakresach
tuacja jest znacznie lepsza, bo oporność jest więk- 10A czy 20A tylko 0,02&!...0,2&!.
sza. Miej jednak świadomość, że jeśli w układzie Choć w większości przypadków nie musisz się
występują rezystancje rzędu 1M&! lub większe, do- tym przejmować, pamiętaj, że w niektórych sytua-
łączenie tam woltomierza znacznie zmieni warun- cjach dołączenie miernika może zmienić warunki
ki pracy. pracy układu, a odczytane wyniki nie będą odpo- I
Elektronika dla Wszystkich
40
TECHNIKALIATECHNIKALIA
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
49 A3 Ośla łączka
otwarcie drugiego ty- reakcję, czyli przyciągnięcie kotwicy i zmia-
rystora, gdy za chwilę nę stanu styków. Ogromna większość prze-
zostanie naciśnięty kaz
ników ma działanie chwilowe, to znaczy
drugi przycisk. zmiana stanu styków następuje na czas prze-
I to jest zasada pływu prądu przez cewkę.
działania układu, Na schematach przekaz
niki oznaczane sÄ…
który wraca do stanu różnie, np.: Rel (od relais), Prz (od przeka-
spoczynku po wyłą- z
nik), Pu.
czeniu zasilania. Najważniejszymi parametrami przekaz
ni-
Zamiast układu ka są: napięcie robocze cewki, czyli napięcie,
najprostszego, zbuduj którym powinna być zasilana cewka podczas
tester refleksu we- pracy, oraz maksymalny prąd styków.
dług rysunku 17 i fo- Zdecydowana większość elementów elek-
tografii 5. tronicznych (rezystory, kondensatory, tranzy-
W obwodach bra- story, ...) ma niemal nieograniczoną trwałość,
mek tyrystorów ko- to znaczy w normalnych warunkach powinny
niecznie trzeba dodać one pracować bezawaryjnie przez długie lata.
dzielniki napięcia Natomiast przekaz
niki (ściślej biorąc wszyst-
(10k&!+10k&!), ponie- kie elementy stykowe, także przełączniki
waż napięcie na ano- i przyciski) mają ograniczoną trwałość. Żywot-
Rys. 17
dzie otwartego tyry- ność styków zależy w wielkim stopniu od wa-
stora nie spada do zera, tylko wynosi czenia, są mało popularne. Zestaw ele- runków pracy, głównie prądu i napięcia. Czym
około 0,7V, co bez dzielnika wystarczy- mentów do wyprawy (A03) zawiera wyższe napięcia i prądy, tym szybciej niszczą
łoby do otwarcia drugiego tyrystora. Ge- dwa takie tyrystory. W ostateczności (wypalają) się styki. Każde rozłączenie obwo-
nerator z tranzystorami T1, T2 wyznacza można zastosować układ zastępczy ty- du powoduje powstanie na chwilę łuku elek-
rytm pracy - za pośrednic- rystora z poprzedniego ćwi- trycznego (iskry), a to niszczy powierzchnie
twem T3 zaświeca czer- czenia. Natomiast z du- styków. Jeśli delikatny przekaz
nik będzie pra-
Czy pamiętasz, że...
woną diodę LED D1 żymi, częściej spoty- cował przy napięciach i prądach większych niż
elementy układu zawsze muszą być
i wtedy zawodnicy kanymi tyrystorami przewidział producent, żywotność radykalnie
połączone ze sobą dokładnie tak, jak po-
powinni jak naj- w obudowach TO- się zmniejszy; może nawet dojść do samoczyn-
kazuje schemat ideowy (elektryczny).
wcześniej nacisnąć 220 układ prawdo- nego sklejenia (zgrzania) styków.
Przestrzenne rozmieszczenie elemen-
przyciski. Zwycięzcę podobnie nie będzie O ile typowa żywotność mechaniczna
tów nie musi wcale przypominać
wskaże zielona dioda działał ze względu na przekaz
nika, czyli żywotność przy zniko-
schematu ideowego.
LED D2 lub D3. Po kil- dużą wartość tzw. prądu mym obciążeniu, jest rzędu 10 milionów za-
kudziesięciu sekundach diody podtrzymania, który dla ta- działań, o tyle żywotność przy obciążeniu
zgasną i po kolejnych kilkudziesięciu se- kich tyrystorów typowo wynosi kilka- nominalnym zazwyczaj wynosi 100 tysięcy
kundach oczekiwania cykl się powtórzy. dziesiąt miliamperów, być może wię- zadziałań. Czy to dużo?
Uwaga! Małe tyrystory w obudo- cej, niż prąd płynący przez diody LED 100 000 zadziałań okazuje się liczbą nie-
wach TO-92, potrzebne do tego ćwi- D2, D3. wielką. Oblicz, ile czasu pracowałby przeka-
z
nik, jeśli przełączałby styki raz w ciągu
sekundy...
100000 sekund to mniej niż 28 godzin!
Ćwiczenie 8
Przekaz
nik i cewka
Tu widzisz, dlaczego w miarę możliwości
dążymy do tego, by przekaz
nik przełączał jak
Zjawisko samoindukcji
najrzadziej.
Zbuduj układ według rysunku 18 i foto- ciśnięciu przycisku S odezwie się brzę- Przekaz
niki, pomimo ograniczonej trwało-
grafii 6. Zauważ, że dioda LED jest włą- czyk. To oczywiste! Gdy przez cewkę ści są nadal chętnie wykorzystywane, między
czona inaczej, niż zazwyczaj. W zesta- przekaz
nika popłynie prąd, zadziała ona innymi dlatego, że zapewniają oddzielenie
wie do tej wyprawy znajdziesz przeka- jak elektromagnes, przyciągnie kotwicę galwaniczne, czyli pełną izolację styków od
z
nik RM81/12V lub RM83/12V. Po na- i przełączy styki. Nie zaświeci się cewki i sterującego ją układu elektronicznego.
różne dziwne, na pozór niewytłumaczalne przy- Są nieliczne wyjątki, na przykład baterie, (alu- szczą się (wypalają się) styki. Upływ czasu nieko-
padki. Z pomiarami wiąże się też wiele innych za- miniowe) kondensatory elektrolityczne i fotorezy- rzystnie wpływa na połączenia stykowe. Zaprezen-
gadnień i problemów. Obejmuje je szeroka i waż- story, które po kilku latach zauważalnie zmieniają towane na pierwszej wyprawie połączenia wyko-
na dziedzina elektroniki  miernictwo. Na razie nie parametry. W bateriach (i akumulatorach) zachodzi nane przez skręcenie ze sobą końcówek, owinięcie
musisz się w nią wgłębiać. proces samorozładowania i w efekcie już po roku ich cienkim drutem albo wetknięcie końcówek
przechowywania występuje zauważalne (w lep- w specjalną płytkę stykową, po dłuższym czasie
Trwałość, starzenie
szych, droższych bateriach) i duże (w najtańszych użytkowania (kilka miesięcy) okazałyby się bardzo
Jak wiadomo, artykuły spożywcze mają ogra- bateriach) zmniejszenie ilości zawartej w nich zawodne ze względu na utlenianie (korozję) po-
energii. wierzchni. Podobnie jest z układami na płytkach
niczoną trwałość, a na opakowaniach podaje się
datę przydatności do spożycia. Z elementami elek- Podczas drugiej wyprawy omówiliśmy sprawę stykowych. Takie sposoby montażu są znakomite,
tronicznymi (rezystory, kondensatory stałe, tranzy- rozformowania aluminiowych, czyli  zwykłych jeśli chodzi o układy eksperymentalne, montowane
elektrolitów . tylko na krótki czas do celów testowych. Układy,
story, diody...) jest zupełnie inaczej  można uznać,
że się nie starzeją. W prawidłowo zaprojektowa- Trwałość przekaz
ników i przełączników zależy które mają pełnić swoją funkcje przez długi czas
od warunków pracy  czym większy prąd i powinny być starannie zmontowane przy użyciu
nym i wykonanym układzie będą pracować przez
napięcie podczas przełączania, tym szybciej ni- lutownicy i świeżej cyny z topnikiem. Jeśli ko-
dziesiÄ…tki lat.
Elektronika dla Wszystkich
85
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
TECHNIKALIATECHNIKALIA
Ośla łączka A3 50
Większość przekaz
ników to elementy nie- natomiast dioda LED, bo jest włączona Za chwilę wykorzystasz to w zadzi-
biegunowe, jednak niektóre, zwłaszcza małe odwrotnie. wiający sposób, a na razie do jednego
przekaz
niki teletechniczne, są tak zwanymi Zwróć uwagę, że styki przekaz
nika LED-a z rysunku 18 dołącz w szereg
przekaz
nikami polaryzowanymi i bieguno- nie są połączone elektrycznie z cewką. kilka lub nawet kilkanaście LED-ów.
wość napięcia sterującego podawanego na Obwody cewki i styków są więc odizo- Do ich zaświecenia potrzeba nie 2V,
cewkę powinna być zgodna ze wskazówkami lowane galwanicznie. To pożyteczna ce- tylko kilkanaście lub kilkadziesiąt
producenta. cha, pozwalająca skutecznie oddzielić woltów.
Oprócz typowych przekaz
ników o działa- obwody sterujące od obwodów wyko- Dziwna rzecz, diody nadal błyskają
niu chwilowym produkuje się też tak zwane nawczych.  powstające  odwrotne napięcie jak-
przekaz
niki bistabilne (dwustabilne) jedno- Działanie przekaz
nika jest samo by siÄ™ dopasowuje do potrzeb. Gdy
i dwucewkowe. Podanie na chwilę napięcia przez się zrozumiałe. Mam jednak nie- trzeba jest małe i zaświeca tylko jedną
na jedną z cewek przełącza na stałe styki. Po- spodziankę: czy potrafisz wyjaśnić, dla- diodę, a gdy trzeba może mieć kilkana-
danie na chwile napięcia na drugą cewkę po- czego po zwolnieniu przycisku S na ście, kilkadziesiąt i więcej woltów.
woduje powrót do stanu wyjściowego. Prze- chwilę zapala się dioda LED? Dlaczego?
kaz
nik bistabilny jest więc elementem pa- Zwróć uwagę, że dioda LED włą-
miętającym. czona jest w  odwrotnym kierunku ,
więc po naciśnięciu przycisku nie
y
ródło prądowe
świeci. Błyska w chwili, gdy obwód
(current source) zostaje przerwany. SkÄ…d bierze siÄ™ prÄ…d
W pewnych obwodach prąd powinien mieć i  odwrotne napięcie zaświecające tę
niezmienną, ściśle określoną wartość. Produ- diodę w chwili, gdy obwód jest prze-
kowane sÄ… specjalne elementy, zwane z
ródłami rwany?
prądowymi, które to zapewniają. Nie są one Podczas drugiej wyprawy przekonali-
jednak zbyt popularne. Częściej do wytworze- śmy się, że kondensator gromadzi ener-
nia prądu o stałej wartości wykorzystuje się gię. Teraz dokonaliśmy kolejnego waż-
proste układy pokazane na rysunku poniżej. nego odkrycia! Okazuje się, że w cewce
przekaz
nika też zgromadziła się jakaś
ilość energii i że w chwili zaniku prądu
cewka wytwarza  odwrotne napięcie.
Dotyczy to wszelkich cewek, nie jedynie
Rys. 18
przekaz
ników.
Fot. 6
F
o
t
.
6
Fot. 6
F
o
t
.
6
Lustro prÄ…dowe
(current mirror)
W pewnych sytuacjach trzeba niejako zmie-
nić kierunek przepływu prądu, zachowując
jego wartość. Służą do tego tzw. lustra prądo-
we. Przykłady dwóch najprostszych luster
prÄ…dowych pokazane sÄ… na rysunku na
następnej stronie. Aby prądy były takie sa-
me (z dokładnością do prądu bazy), użyte
tranzystory powinny mieć identyczne cha-
rakterystyki i identycznÄ… temperaturÄ™.
W ćwiczeniu 4 sprawdziliśmy, że różnica
temperatur tranzystorów powoduje, iż prądy
nie sÄ… jednakowe.
nieczne jest zastosowanie jakichś połączeń styko- metry są ważne, inne mniej istotne  wyraz
nie takich obszernych katalogów często wykorzystuje
wych w takich układach, złącza stykowe powinny wskazuję w ELEMENTarzu, które są najważniej- się katalogi skrócone, zawierające tylko najważ-
być złocone. Urządzenia przeznaczone do pracy sze. Początkujący hobbysta interesuje się tylko ty- niejsze parametry. W Biblioteczce praktyka w
w trudnych warunkach, np. w samochodzie, po- mi najważniejszymi, natomiast profesjonalny kon- następnym numerze EdW znajdziesz skrócony ka-
winny być zmontowane szczególnie solidnie i do- struktor musi uwzględnić także inne, by opracowa- talog najważniejszych diod.
datkowo zabezpieczone lakierem izolacyjnym albo ne urządzenie mogło pracować przez długie lata Katalogi to bezcenne z
ródło informacji. Jednak
zalewą silikonową. w różnych warunkach (temperatura, wilgotność, próba lektury pełnych katalogów firmowych może
wstrząsy). Cię doprowadzić do rozpaczy. Przecież Ty nawet
Przerażające katalogi Producenci elementów opisują swoje wyroby połowy z tego nie rozumiesz!
Od początku kursu wspominam o różnych parame- w katalogach. Na fotografiach na tej i następnej Jeśli w katalogu spotkasz parametry czy
trach elementów elektronicznych. Niektóre para- stronie znajdziesz fragmenty katalogów. Oprócz oznaczenia, o których znaczeniu nie masz blade-
Elektronika dla Wszystkich
86
TECHNIKALIA
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
51 A3 Ośla łączka
Zajrzyj do części ELEMENTarz czych, wbrew
i TECHNIKALIA. zaleceniom ka-
Zawsze też pamiętaj o włączaniu dio- talogu, praco-
dy równolegle do cewki przekaz
nika. wała przy napię-
Będzie to jednak zwykła dioda, a nie ciu wstecznym
dioda LED, która tu do celów poznaw- 12V.
Ćwiczenie 9
Generator
Wzmacniacz różnicowy
wysokiego napięcia
Budując regulator temperatury w ćwiczeniu
Krzesło elektryczne 11 wykorzystamy dwa tranzystory PNP
w specyficznym połączeniu. To tak zwana
Oczywiście nie podam Ci projektu 19. Zapewne nic nie poczujesz, zmniejsz para różnicowa, można też powiedzieć 
prawdziwego krzesła elektrycznego. więc wartość R1 do 100&!. Jeśli uważasz, wzmacniacz różnicowy. Okazuje się, że jest
Gdy jednak usuniesz diodę świecącą że impulsy nadal są zbyt słabe, zmniejsz to bardzo, bardzo pożyteczny układ, zwła-
z poprzedniego układu, na cewce prze- R1 do zera, czyli zewrzyj ten rezystor. Fo- szcza gdy tranzystory mają identyczne para-
kaz
nika przy wyłączaniu pojawią się im- tografia 7 pokazuje model bez rezystora, metry. W przyszłości spotkasz się z obwoda-
pulsy wysokiego napięcia. Schemat naj- który przetestowałem wraz ze swym sy- mi jak na rysunku niżej.
prostszego generatora wysokiego napię- nem bez żadnych
cia pokazany jest na rysunku 19. Do- nieprzyjemnych
tknij jedną ręką do punktów A, B, a dru- odczuć. Impulsy
gÄ… wciskaj i zwalniaj przycisk S. Czy sÄ… wyraz
nie od-
czujesz impulsy elektryczne w chwili czuwalne, ale
rozwierania przycisku? nie przykre. Je-
Nie bój się - dodałem rezystor ograni- śli się nie boisz,
czający R1. Ponieważ poszczególne oso- od razu pomiń
by mają różną wrażliwość, niech na po- rezystor ograni-
czÄ…tek ma on 1k&!, jak pokazuje rysunek czajÄ…cy.
Na razie nie musisz wiedzieć wszystkiego
Fot. 7
F
o
t
.
7
Fot. 7
F
o
t
.
7
o wzmacniaczu różnicowym, zapamiętaj tyl-
ko, że reaguje on na różnicę napięć między
bazami tranzystorów.
Multimetr  miernik
uniwersalny
Najpopularniejsze
mierniki (wolto-
mierz, ampero-
mierz, omomierz)
oznaczamy na
schematach tak,
jak pokazuje rysunek powyżej.
Multimetr czyli miernik uniwersalny to
przyrząd, który może pełnić rolę woltomie-
rza, amperomierza albo omomierza. Foto-
grafia na stronie 86 pokazuje jeden z naj-
prostszych i najtańszych multimetrów. Na za-
kup takiego przyrządu może sobie pozwolić
każdy hobbysta.
go pojęcia, nie musisz się tym zbytnio przejmo-
wać. Jeśli zamierzasz jedynie montować układy
według schematów z literatury, możesz być zu-
pełnie spokojny. W ramach tego kursu pokazuję
Ci, co jest najważniejsze i to na pewno wystar-
czy na poczÄ…tek.
Wiedz jednak, że po kilku wyprawach na oślą
Å‚Ä…czkÄ™ nie zostaniesz  rasowym konstruktorem.
Właśnie podczas lektury katalogów możesz się
przekonać, że elektronika to bardzo szeroka dzie-
dzina i aby zostać dobrym konstruktorem, trzeba
Elektronika dla Wszystkich
87
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
T E C HN I KA L I A
Ośla łączka A3 52
Następna fotografia pokazuje multime- Uwaga! Multimetr nie może pełnić kilku Impuls wysokiego napięcia teoretycz-
try lepszej klasy, wyposażone w szereg do- funkcji jednocześnie  jedną potrzebną funk- nie może mieć nawet kilkaset woltów, jed-
datkowych funkcji. Przed laty powszechnie cję wybiera się, ustawiając odpowiednio po- nak ze względu na niewielką energię nie
wykorzystywano multimetry wskazówkowe krętło zmiany zakresów oraz dołączając son- jest groz
ny dla życia.
(analogowe), które jak się okazuje miały dy do właściwych gniazd.
i nadal mają pewne zalety. Dziś mierniki A oto żelazne zasady:
wskazówkowe są rzadkością, dlatego na na- Woltomierz zawsze włączamy do ukła-
szych wyprawach będziemy się posługiwać du równolegle.
multimetrem cyfrowym. Amperomierz zawsze włączamy do ob-
wodu szeregowo.
Omomierzem mierzymy rezystancjÄ™
pojedynczych elementów, a nie elementów
wlutowanych w układ.
Rys. 19
Czy wiesz, że...
wbrew potocznej opinii, nie zabijajÄ…
ani wolty, ani ampery. Człowieka może
zabić prąd płynący przez ciało, o ile jego
wartość wyniesie kilkadziesiąt miliampe-
rów lub więcej i jeśli prąd ten będzie
płynął przez dłuższy czas.
Przykłady pokazane są na rysunku
powyżej. Przy pomiarach napięcia, prądu
Multimetr cyfrowy to dzisiaj podstawowy i rezystancji zawsze wykorzystane jest gnia-
przyrzÄ…d w pracowni elektronika. Nawet naj- zdo oznaczone COM (ang. common 
Uwaga! Opisanych eksperymen-
tańszy multimetr pozwala mierzyć napięcie, wspólny). Do tego gniazda dołączamy czar-
tów w żadnym wypadku nie mogą
prąd i rezystancję. Lepsze i droższe multime- ny kabel. Kabel czerwony ma być wetknię-
przeprowadzać osoby z wbudowa-
try mogą dodatkowo mierzyć pojemność, ty w jedno z pozostałych gniazd. Przy po-
nym rozrusznikiem serca. Osoby nie-
częstotliwość, temperaturę i współczynnik miarach napięcia i rezystancji (w roli wolto-
pełnoletnie mogą wykonać ćwicze-
wzmocnienia tranzystorów. mierza i omomierza) ma być wetknięty
nie wyłącznie pod ścisłą opieką wy-
w gniazdo oznaczone  V , przy po-
kwalifikowanych osób dorosłych, za-
miarach mniejszych prądów 
czynajÄ…c od wersji z rezystorem R1.
w gniazdo oznaczone  A lub
 mA , a przy pomiarach dużych
prądów  w gniazdo oznaczone
 20A (lub  10A ). Dalszych infor- Piotr Górecki
macji warto szukać w instrukcji ob- Ciąg dalszy w następnym numerze EdW
sługi. Fotografie pokazują różnie
ustawione multimetry.
Dalsze ważne wskazówki doty-
Informacje dotyczÄ…ce zestawu
czące pomiarów za pomocą multi-
EdW-03 do  Oślej łączki znajdują
metru podane są w części pt. TECH-
siÄ™ na stronie 120.
NIKALIA.
zgromadzić naprawdę dużo wiedzy i doświadcze- Czy wiesz, na ile rezystancja rezystorów wę- temperatury, ale także od napięcia? Czy wiesz, co
nia. Oto kilka pytań kontrolnych: glowych i kompozytowych zależy nie tylko od oznacza, że kondensatory MKT mają zdolność sa-
moregeneracji? Czy wiesz, jak zapobiegać efekto-
wi drugiego przebicia w tranzystorach bipolar-
nych? Czy wiesz, jak minimalizować efekt Mille-
ra w tranzystorach MOSFET pracujÄ…cych jako
przełączniki? Czy wiesz, jaka jest stabilność dłu-
goczasowa  elektrolitów aluminiowych? Czy
wiesz, co to jest kompatybilność elektromagne-
tyczna? Które elementy elektroniczne mogą praco-
wać w temperaturze -20oC, a które nie? Te pytania
stawiam nie po to, by Cię zniechęcić. Jeśli nie ze-
chcesz wgłębiać się w elektronikę, cykl  Ośla
łączka całkowicie wystarczy do zrozumienia pod-
staw i do zbudowania wielu atrakcyjnych ukła-
dów, które przysporzą Ci wiele radości. Jeśli jed-
nak chcesz wgłębiać się w tajniki, ta odrobina zim-
nej wody wylana na głowę ma Cię zachęcić do
dalszych poszukiwań oraz stopniowego groma-
dzenia wiedzy i praktycznego doświadczenia.
Elektronika dla Wszystkich
88
ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz
TECHNIKALIA TECHNIKALIA