Zestawy startowe
Mój pierwszy wzmacniacz
Wiele osób chciałoby praktycznie zainteresować się elektroniką Podano w nim podstawowe wiadomości o schematach, ukła-
i budować rozmaite układy, ale wydaje im się, że jest to bardzo dach i podzespołach elektronicznych.
trudne. Rzeczywiście, osiągnięcia współczesnej elektroniki Zachęcono do budowy prostego, bardzo użytecznego wzmac-
przyprawiają dziś o zawrót głowy, a zajrzenie do wnętrza nowo- niacza akustycznego.
czesnego telefonu komórkowego, magnetowidu, czy kompute- Komplet elementów wzmacniacza wraz z płytką będzie
ra może utwierdzić w przekonaniu, że elektronikami mogą być można kupić w sieci handlowej AVT. Dla początkujących
tylko ludzie z ogromną wiedzą i umiejętnościami. przygotowano także dwa  zestawy startowe (tańszy oraz
Nic bardziej błędnego! droższy) zawierające niezbędne narzędzia i miernik uniwer-
Każdy, kto ma szczere chęci, może zająć się elektroniką, jako salny (multimetr). Zestawy te zostaną zaprezentowane
pięknym hobby. szczegółowo za miesiąc.
Na początek wcale nie trzeba wielkiej wiedzy. Nie potrzeba też Wszystkie wspomniane zestawy mogą się stać znakomitym
ani specjalnych umiejętności, wystarczy kilka podstawowych prezentem dla starszych i młodszych, których chcielibyście za-
narzędzi (lutownica, pinceta, szczypce boczne) oraz jakikolwiek razić elektronicznym hobby. Pomyślcie, kogo ze swoich bliskich
miernik uniwersalny. chcielibyście obdarować. W następnym numerze EdW znaj-
Niniejszy dwuczęściowy artykuł przeznaczony jest przede dziecie specjalny kupon promocyjny, uprawniający do zamówie-
wszystkim dla osób, które chciałyby rozpocząć fascynującą nia takich zestawów.
przygodę z elektroniką, a nie wiedzą od czego zacząć.
ednym z najbardziej użytecznych pełnią wszystkie elementy, jednak bardzo który pokazuje wszystkie elementy (w po-
układów elektronicznych jest wzmac- ważne jest, by były one połączone dokład- staci symboli) i sposób ich połączenia. Zu-
Jniacz akustyczny. nie tak, jak to przewidział konstruktor ukła- pełnie początkującym muszę więc powie-
Właśnie od takiego wzmacniacza warto du. Wszelkie pomyłki po włączeniu napię- dzieć teraz parę słów na temat schematu
zacząć swą elektroniczną twórczość. cia zasilającego spowodują albo błędne ideowego oraz zasad rysowania schematów
Do uruchomienia i wykorzystania ukła- działanie układu, albo brak jakiegokolwiek ideowych.
du nie jest potrzebna żadna wcześniejsza działania, albo nawet nieodwracalne uszko- Aby nie pogubić się w mnóstwie ele-
wiedza  wszystkie potrzebne informacje dzenie niektórych elementów. mentów i połączeń, oraz wprowadzić po-
zawarte są w artykule. Dlatego zawsze należy zwracać szcze- rządek przy rysowaniu schematów, wpro-
gólną uwagę na poprawność montażu. wadzono standardowe symbole elementów
Schemat ideowy W elektronice podstawową pomocą elektronicznych i ogólne zasady rysowania
Schemat ideowy swojego wzmacniacza przy analizie i wykonywaniu układu nie są schematów.
znajdziesz na rysunku 1. Zmontowany wcale jego fotografie, tylko schematy i wy- Dla ułatwienia przygotowałem ci ścią-
układ pokazany jest na fotografiach. kaz elementów. Będziesz miał do czynienia gawkę z symbolami elementów oraz foto-
Żeby wykonać układ elektroniczny, z dwoma rodzajami schematów: ideowymi grafiami, jak wyglądają w rzeczywistości.
trzeba odpowiednio połączyć (zlutować) i montażowymi. Znajdziesz ją na rysunku 2. Na fotogra-
pewną ilość elementów: rezystorów (zwa- W zasadzie do zmontowania prostego fiach zobaczysz, jak takie elementy na-
nych potocznie opornikami), kondensato- układu wystarczy schemat montażowy prawdę wyglądają. Zapoznaj się więc z ele-
rów, diod, tranzystorów, układów scalo- i wykaz elementów. mentami i ich symbolami.
nych, a często także innych podzespołów. Ale, jak się szybko przekonasz, w elekt- Sprawa symboli elementów jest ważna,
Niekoniecznie trzeba wiedzieć, jaką rolę ronice najważniejszy jest schemat ideowy, a wygląd tych symboli jest ustalony przez
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97 47
Pierwszy krok
k
Rys. 1a. Schemat ideowy układu.
Polską Normę. Co ciekawe, symbole uży- łącząca na schemacie ideowym końcówki
wane w różnych krajach różnią się między tych elementów wskazuje, iż są one połączone
sobą w pewnych szczegółach, dlatego (przewodem, ścieżką płytki drukowanej).
w obcojęzycznych z
ródłach można spotkać Zapamiętaj raz na zawsze, że jeśli
inne symbole elementów (niektóre poda- w punkcie zbiegu linii występuje kropka,
łem ci także dla informacji  nie stosuj ich to te linie są połączone. Jeśli dwie linie
jednak na swoich schematach). (połączenia) krzyżują się na schemacie, ale
Popatrz teraz na schemat ideowy Twoje- nie ma tam kropki  połączenia między ob-
go Pierwszego Wzmacniacza pokazany na wodami nie ma. Pokazałem ci to na rysun-
rysunku 1. Zauważ, że wszystkie rezystory kach 3a i 3b, zawierających fragmenty
są ponumerowane: od R1...R11. W ozna- schematów ideowych. Dodatkowo na ry-
czeniu rezystora zawsze występuje litera R. sunku 3c znajdziesz sposób rysowania nie
Tak samo kondensatory, niezależnie, czy są stosowany już w praktyce  starsi elektro-
to kondensatory stałe, czy elektrolityczne, nicy czasem z przyzwyczajenia tak właśnie
mają w oznaczeniu literę C (od ang. Capa- zaznaczają brak połączenia. Ty stosuj tylko
citor). Potencjometry oznaczane są literą P, sposoby z rysunków 3a i 3b.
a potencjometry montażowe niektórzy Odszukaj teraz na rysunku 1 kondensa- Rys. 1b.
oznaczają literą P, a inni PR, bo potencjo- tor C6. Czy ma on być połączony z bazą
metry montażowe nazywamy potocznie pe- tranzystora T1 i z kondensatorem C1? także pod względem wagi, ale przede
erkami. Diody oznaczane są literą D. W na- Oczywiście że nie, ponieważ w miejscu wszystkim było to doprowadzenie ujemne-
szym układzie występuje tylko jedna dioda, skrzyżowania linii nie ma kropki. Ujemna go napięcia zasilającego. Wystarczyło do-
i na dodatek jest to dioda świecąca, po- elektroda (nóżka) kondensatora C6 jest po- łączyć element do któregokolwiek punktu
wszechnie nazywana LEDem (od ang. łączona tylko z rezystorami R4 i R5. Chy- metalowej podstawy, by uzyskać połącze-
Light Emmiting Diode). Często oznacza się ba jest to dla ciebie oczywiste? nie z ujemnym biegunem zasilania, czyli
diody świecące nie literą D, tylko LED. Charakterystycznym zwyczajem przy ry- właśnie z masą elektryczną układu. Jeśli
Tranzystory oznaczamy literą T, ale na Za- sowaniu schematów ideowych jest też sto- potem mierzono w układzie jakieś napię-
chodzie powszechnie stosuje się oznaczanie sowanie pewnych, powiedzmy  skrótów. cia, zwykle były to napięcia między masą
literą Q. Układy scalone oznaczane są US Na przykład, zamiast rysować wszyst- a danym punktem.
albo U. W literaturze angielskojęzycznej kie połączenia za pomocą linii łączących Nie zawsze metalowa obudowa  masa 
spotyka się tylko oznaczenia U oraz IC (od poszczególne elementy, wprowadzamy połączona jest z ujemnym biegunem napię-
ang. Integrated Circuit  układ scalony). umowne symbole. Najczęściej spotyka się cia zasilającego. Na przykład w telekomuni-
O ile sposób rysowania symboli rezysto- symbol masy. Pojęcie masy ma swoje ko- kacji od dziesiątków lat masa jest łączona do
rów, kondensatorów, diod i tranzystorów jest rzenie w urządzeniach lampowych, gdzie dodatniego bieguna napięcia zasilającego.
ściśle ustalony, o tyle symbole układów sca- lampy i łączówki lutownicze mocowane Biegunowość nie jest więc tu istotna.
lonych (z wyjątkiem układów cyfrowych, lo- były mechanicznie na blaszanej podstawie Dziś rzadko stosuje się metalowe pod-
gicznych) rysujemy różnie, według potrzeb. zwanej chassis (czytaj: szasi). Ta metalowa stawy czy nawet metalowe obudowy. Czy
Nie ma też specjalnych zasad numeracji podstawa była połączona z ujemnym bie- w urządzeniu zmontowanym na płytce dru-
elementów, ale dobrą zasadą jest trzymanie gunem głównego napięcia zasilającego. Ta kowanej i umieszczonym w plastikowej
się ogólnych reguł. Zauważ, że numeracja metalowa podstawa była też często uzie- obudowie, można mówić o masie?
rezystorów wzrasta od lewej strony rysun- miana, czyli łączona z rurami wodociągo- Tak!
ku do prawej. Pozwala to łatwiej zlokalizo- wymi lub innymi zakopanymi w ziemi Choć nie ma tam fizycznie żadnej meta-
wać element na schemacie ideowym. przedmiotami metalowymi. lowej, blaszanej masy, jeden z biegunów
Podstawowe elementy już znasz  teraz pa- W takim urządzeniu lampowym metalo- napięcia zasilającego oraz wszystkie połą-
rę słów o połączeniach. Jest oczywiste, że linia wa podstawa rzeczywiście była  masą , czone z nim obwody nazywa się obwodem
48 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97
Pierwszy krok
k
a)
b)
c)
Rys. 3. Zaznaczanie połączenia i braku
połączenia
poziomÄ… kreskÄ™, rysowanÄ… zawsze jako
oznaczenie masy.
Oprócz oznaczeń i skrótów podanych
na rysunku 4 spotkasz też inne oznaczenia,
na przykład skróty V+, V-, czy U+, U-, czy
jeszcze inne.
Musisz zapamiętać, że taki skrótowy
sposób rysowania obwodów zasilania sto-
sujemy tylko po to, by nasze schematy by-
ły czytelniejsze  by nie zawierały plątani-
ny linii. W praktyce na schematach byłoby
najwięcej linii przedstawiających obwody
zasilania  dlatego właśnie linie zasilania
są najczęściej rysowane z użyciem wspo-
mnianych skrótów.
W tym miejscu od razu wspomnÄ™ ci
jeszcze o rysowaniu zamiast wielu linii, tak
zwanych szyn, zwanych BUSami (od ang.
Bus). Zamiast rysować połączenia, jak na
rysunku 5a, wykorzystujemy bardziej
przejrzysty sposób pokazany na rysun-
ku 5b. Przypomina to wiązkę przewodów.
Rys. 2. Ściągawka z oznaczeniami elementów
Żeby nie zgubić się w plątaninie przewo-
dów, poszczególne linie wchodzące
masy. Zazwyczaj ujemny biegun napięcia potkasz symbol masy (krótką grubą pozio- w skład wiązki czy też szyny, oznaczamy
zasilającego traktuje się jako masę. Obec- mą kreskę), a także skrót GND umieszczo- tak zwanymi etykietami (na rysunku 5b są
nie często stosuje się układy zasilane na- ny pod kończącą linię. GND to powszech- to etykiety D0...D7 oraz E1). Linie i punk-
pięciem symetrycznym. Wtedy masę sta- nie stosowany skrót oznaczający masę ty oznaczone na schemacie ideowym taką
nowi obwód dołączony do punktu wspól- (ang. GrouND). samą etykietą mają być ze sobą połączone.
nego obu z
ródeł zasilania. Zapamiętaj więc raz na zawsze,że Jeszcze dalej idące uproszczenie stosuje-
Większość napięć mierzy się potem wszystkie punkty i linie oznaczone symbo- my przy rysowaniu schematów, gdzie wy-
między tą masą a danym punktem. lem masy (i ewentualnie skrótem GND) stępują układy cyfrowe. Wtedy z reguły
Można powiedzieć, że obwód masy jest w rzeczywistości mają być ze sobą połą-
jakby obwodem wspólnym dla całego ukła- czone.
du. Zazwyczaj przewody lub ścieżki obwo- Oprócz skrótu GND, bardzo często spo-
du masy są grubsze od pozostałych. W wie- tkasz skróty VCC, VEE, VSS, VDD  są
lu wypadkach nie wystarczy jakkolwiek po- one stosowane w programach komputero-
łączyć ze sobą wszystkie punkty, które ma- wych do rysowania schematów i oznaczają
ją być dołączone do obwodu masy  trzeba obwody napięć zasilania. Na rysun-
przestrzegać pewnych zasad. Ten temat wy- ku 4 zobaczysz częściej spotykane ozna-
kracza jednak poza ramy artykułu. czenia linii zasilania.
Rys. 4. Sposoby oznaczania połączenia
Na niemal wszystkich schematach, tak- Do napięć zasilających stosuje się
z szynÄ… zasilania
że na naszym rysunku 1, wielokrotnie na- zwykle inne oznaczenia, niż krótką grubą
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97 49
Pierwszy krok
k
tam literki k lub M.) lepiej przy
a) a)
rezystorach o wartościach rzędu
omów pisać dużą literę R. Wtedy
jest jasne, że 33R to 33&!. Elektro-
nicy rozmiłowani w skrótach idą
jeszcze dalej  jeśli w zapisie wy-
stępuje przecinek, to nie piszą go,
a w jego miejsce wstawiajÄ… literÄ™
k, M albo R. Rozszyfrujemy kilka
takich dziwolągów:
b)
2R2 = 2,2&!
5k11 = 5,11k&! =5110&!
1M5 = 1,5M&! = 1500k&!
b)
Analogicznie sprawa siÄ™ ma
z wartościami pojemności. Jed-
nostka podstawowa  farad (F) 
jest jednostką bardzo dużą, i war-
tości praktycznie stosowanych
c)
kondensatorów wyrażamy w:
Rys. 5. Sposób rysowania połączeń wielo-
mikrofaradach (µF), nanofaradach
przewodowych
(nF) i pikofaradach (pF).
1 mikrofarad = 1µF = 1000nF
w ogóle nie zaznaczamy na schemacie = 1000000pF
ideowym obwodów zasilania takich ukła- 1nF = 1000pF
dów scalonych. Przykład znajdziesz na ry- Czasami wartość dużych kon- d)
sunku 6. Czternastonóżkowy układ scalony densatorów elektrolitycznych
CMOS 4011 zawiera cztery bramki NAND w obwodach zasilania podaje siÄ™
(rysunek 6a). Kostka jest zasilana napiÄ™- w milifaradach (mF):
ciem dołączanym do przeciwległych nóżek 1 farad = 1F = 1000mF
(nr 7 i nr 14). Na schemacie ideowym bar- = 1000000µF
dzo rzadko znajdziesz te końcówki. Nie Ale częściej, nawet przy du- e)
szukaj więc końcówek zasilania układów żych pojemnościach wyraża się
cyfrowych na schemacie ideowym. Oczy- wartość w mikrofaradach. Przy-
wiÅ›cie muszÄ… one być podÅ‚Ä…czone, ale my kÅ‚adowo pisze siÄ™ zwykle 2200µF
liczymy na inteligencjÄ™ analizujÄ…cego ten zamiast 2,2mF
schemat (czyli twoją) i zamiast rysować Na schematach pomija się
schemat tak jak na rysunku 6b, czy 6c, ry- oczywiście literkę F  oznaczenie
Rys. 6. Różne sposoby rysowania schematów z
sujemy schemat 6d. Jeśli korzystamy z pro- farada.
układami cyfrowymi
gramów komputerowych do rysowania Stąd zapis:
schematów (i projektowania płytek druko- 47n = 47nF
wanych), umieszczamy na schemacie ideo- 2n2 = 2,2nF Niekiedy w przypadku układów wyso-
wym symbole (VCC, GND, VDD, VSS), 6p8 = 6,8pF kiej częstotliwości, pomija się literkę p,
bo jest to konieczne do utworzenia listy po- p7 = 0,7pF przy kondensatorach stałych. Można więc
łączeń, czyli tak zwanej netlisty  wtedy nie spotkasz natomiast na schemacie ozna- spotkać schematy, gdzie wartość kondensa-
schemat wyglÄ…da, jak na rysunku 6e. czenia 22µ, dlatego że zawarta jest tutaj tora staÅ‚ego nie zawiera żadnej litery:
Oprócz skrótów w oznaczaniu obwo- grecka litera µ. 15 = 15pF
dów zasilania, stosuje siÄ™ pewne uprosz- Zamiast µ zawsze pisze siÄ™ literÄ™ u  za- 33 = 33pF
czenia przy oznaczaniu wartości elemen- pamiętaj to raz na zawsze! W przypadku cewek i dławików nie za-
tów. Przykładowo podstawową jednostką Stąd: wsze pomija się oznaczenie jednostki pod-
rezystancji (opornoÅ›ci) jest om, oznacza siÄ™ 2u2 = 2,2µF stawowej  henra (H). CzÄ™sto wartość za-
go greckÄ… literÄ… &!. 47u = 47µF wiera oznaczenie uH (mikrohenr), mH (mi-
Jest to jednostka niewielka, wiÄ™c prak- u22 = 0,22µF = 220nF lihenr) czy H (henr).
tycznie stosowane rezystory majÄ… wartoÅ›ci u1 = 0,1µF = 100nF. Tyle o skrótach.
wyrażone w kiloomach (1 kiloom = 1k&! W przypadku kondensatorów elektroli- Dobrze narysowany schemat powinien
= 1000&!) i megaomach (1megaom = 1M&! tycznych (zobacz rysunek 2 i fotografie) ponadto ułatwiać zrozumienie działania
= 1000000&!). nie podaje siÄ™ ani literki µ, ani u, bo wiado- ukÅ‚adu. Dlatego na naszym rysun-
Na schematach bardzo rzadko spotyka mo, że nie ma kondensatorów elektroli- ku 1 sygnały przebiegają od lewej strony
się literę &!, choćby dlatego że programy tycznych o wartościach mniejszych niż do prawej, dodatnia szyna zasilająca jest
do rysowania schematów nie majÄ… możli- 1µF. W przypadku takich kondensatorów narysowana u góry i prÄ…dy pÅ‚ynÄ…  z góry
wości wprowadzania greckich liter. często podaje się natomiast napięcie nomi- na dół . Linią przerywaną zaznaczyłem,
Jeśli więc napotkasz na schemacie war- nalne kondensatora. Stąd przy kondensato- które elementy montowane będą na płytce
tość rezystora 2,7k  chodzi o rezystancję rach elektrolitycznych: drukowanej. Pozostałe elementy dołą-
2,7k&!. Ponieważ generalnie nie piszemy 100 = 100µF czysz przewodami do punktów oznaczo-
&!, wiÄ™c wartość rezystora na schemacie 4700 = 4700µF nych literami A...P.
równa 15 oznacza 15&!. Aby uniknąć wÄ…t- 10/16 = 10µF/16V CiÄ…g dalszy w EdW 9/97.
pliwoÅ›ci (czy przypadkiem nie zabrakÅ‚o 100/100 = 100µF/100V Piotr Górecki
50 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97