plik


ÿþ17 A2 O[la Bczka Wyprawa druga  A2 Nocny Drczyciel, Laserowa strzelnica, WyBcznik zmierzchowy, Automat reklamowy, Symulator alarmu , Elektroniczna tcza, Dyskotekowy gad|et, TaDczce lampki, Migacz du|ej mocy rezystory kondensatory elektrolityczne diody LED brzczyk przeBcznik piezo 12V tranzystor MOSFET N tranzystory PNP kondensatory fotorezystor ceramiczne dioda dwukolorowa fototranzystory tranzystory NPN Gdy pierwszy raz w |yciu stajesz na nartach, wa|niejszych informacji. Dopiero praktycz- Archiwalne numery Elektroniki dla nie odbywa si to na szczycie ne wykonanie i zbadanie zaproponowanych Wszystkich oraz zestawy wszystkich ele- Kasprowego. Szukasz jakiego[ Bagodnego, ukBadów pozwoli wycign wnioski i w peB- mentów i materiaBów niezbdnych do maBo stromego stoku, jednym sBowem  ni zrozumie opisane zagadnienia.Wyró|nio- przeprowadzenia wiczeD dostarczane s o[lej Bczki. Dopiero gdy na takiej o[lej Bcz- ny niebieskim kolorem ELEMENTarz przez firm AVT  szczegóBy podano na ce nauczysz si podstaw, bdziesz w stanie przybli|a u|yte w wiczeniach elementy stronie 121. bezpiecznie zjecha z Kasprowego. oraz zawiera inne niezbdne wiadomo- W czasie drugiej wyprawy wykonasz sze- Niniejszy cykl jest odpowiednikiem [ci.Warto po[wici troch czasu i starannie reg fantastycznych ukBadów, których dziaBa- wypraw na tak o[l Bczk. Poszczególne przeanalizowa zamieszczone na |óBtym tle nie zadziwi Ciebie i Twoich najbli|szych. Po- wyprawy pozwalaj pozna kolejne naj- TECHNIKALIA  czyli najwa|niejsze wy- znasz kolejne podstawowe prawa elektroniki wa|niejsze zagadnienia elektroniki. Kurs ja[nienia techniczne. Biblioteczka praktyka i zdziwisz si, jakie s proste i oczywiste. zostaB pomy[lany, by przede wszystkim - czwarty blok, wyró|niony kolorem ró|o- Na naszej pierwszej wyprawie (A1) ra- bawi, a przy okazji uczy. Zabawa polega wym, jest przeznaczony dla osób, które chc dzili[my sobie bez u|ycia lutownicy. Pod- na wykonywaniu ró|nych po|ytecznych projektowa wBasne ukBady. W tej cz[ci pre- czas drugiej wyprawy zapoznasz si z luto- i ciekawych ukBadów. zentowane s podstawowe wiadomo[ci dla waniem. Je[li bardzo si boisz lutowania, W niniejszym cyklu wszelkie interpre- mBodego konstruktora oraz swego rodzaju mo|esz zmontowa opisane ukBady innymi tacje fizyczne s mocno uproszczone (o ile klocki  sprawdzone, gotowe rozwizania, sposobami, zaprezentowanymi podczas po- w ogóle s), a gBówna uwaga jest skiero- które mo|na z powodzeniem wykorzysta przedniej wyprawy. Serdecznie radz Ci wane na zagadnienia praktyczne. Uwydat- we wBasnych konstrukcjach. jednak  zacznij lutowa. nia to charakterystyczna struktura kursu - Niniejszy materiaB jest drug wypraw na Nie jest to nic trudnego, musisz tylko tro- ka|dy odcinek zawiera cztery bloki, wy- o[l Bczk. Aby bezbole[nie rozpocz sw ch powiczy i... uwa|a, by si nie popa- ró|nione kolorami. przygod z elektronik, zaleca si zacz od rzy. Po|yteczne wskazówki dotyczce lu- Najwa|niejszy blok to umieszczone na lekcji pierwszej, oznaczonej A1. Podane s towania znajdziesz w artykule. Nie przejmuj biaBym tle wiczenia praktyczne. Podane tu tam podstawowe informacje, w tym dotycz- si, je[li na razie nie umiesz i nie rozumiesz informacje caBkowicie wystarcz do zbudo- ce monta|u oraz kodu kolorowego, stosowa- wszystkiego. Wykonanie proponowanych wania i uruchomienia opisanych ukBadów. nego do oznaczania rezystorów. Kolejne lek- wiczeD da Ci wiele rado[ci i wiele nauczy. Nie lekcewa| tych wiczeD! Samo przeczy- cje publikowane s w Elektronice dla Wszy- {yczy Ci tego autor cyklu tanie tekstu nie dostarczy Ci wszystkich naj- stkich, poczwszy od numeru 10/2000. Piotr Górecki Elektronika dla Wszystkich 37 O[la Bczka A2 18 Kondensator Prd elektryczny przepBywajcy przez ciaBo czBowieka nie jest obojtny dla zdrowia. Kondensatory obok rezystorów Czym wiksze napicie, tym wikszy prd i wikszy wpByw na organizm. Napicia nie przekraczajce 24V uznaje si za bezwzgldnie bezpieczne. s najpopularniejszymi ele- Napicia rzdu 60V i wicej uznawane s za niebezpieczne. Napicie w domowym gnia- mentami elektronicznymi. Ich zdku sieci energetycznej wynosi 220...230V  jest to wic napicie grozne dla |ycia! budow ilustruje pokazany po prawej stronie symbol kondensatora  dwie Przeprowadzanie prób z ukBadami doBczonymi wprost przewodzce prd pBaszczyzny, tak zwane do sieci grozi [mierci! okBadki, przedzielone s warstw izolatora Aby zapobiec nieszcz[ciu, nale|y zasila budowane ukBady z baterii, albo z u|yciem fa- (dielektryka). Obecno[ izolatora wskazuje, brycznego, atestowanego zasilacza, który co prawda jest doBczany do sieci, ale zasto- sowane rozwizania zapewniaj galwaniczn izolacj od sieci i peBne bezpieczeDstwo. |e przez kondensator w zasadzienie mo|e pByn prd (staBy). Najwa|niejsz cech kondensatorów jest zdolno[ gromadzenia wiczenie 1 PoBczenie równolegBe energii elektrycznej. Zdolno[ t charaktery- zuje podstawowy parametr kondensatorów i szeregowe zwany pojemno[ci. RozpByw prdów Kondensator mo|na naBadowa, to znaczy zgromadzi w nim energi, a potem t energi pobra  w tym wzgldzie kondensator przy- Na pocztek b- si jasno[ diody  jest ona zale|na od Rys. 1 pomina akumulator. Trzeba jednak wiedzie, dziemy Bczy re- wypadkowej rezystancji równolegBego |e ilo[ energii, jak mo|na zgromadzi w ty- zystory szerego- poBczenia R1 i Rx. Czym mniejsza re- powym kondensatorze jest nieporównanie wo i równolegle. zystancja wypadkowa, tym wikszy prd mniejsza od ilo[ci energii gromadzonej w ja- Nie zlekcewa| te- i silniej [wieci dioda LED. Mo|esz te| kimkolwiek akumulatorze (baterii). go prostego wi- doBczy równolegle do R1 dwa lub wi- Oprócz roli (niewielkich) zbiorniczków czenia. Chodzi cej rezystorów. energii, kondensatory peBni w ukBadach o intuicyjne zro- Ja, przygotowujc wiczenia, wyko- elektronicznych tak|e inne wa|ne role: roz- zumienie zasad rzystaBem uniwersaln pBytk stykow  dzielaj sygnaBy, zmniejszaj zakBócenia, s Bczenia rezysto- fotografia 1. cz[ci filtrów. rów i rozpBywu prdów. Dodanie równolegle dowolnego rezy- Zmontuj ukBad wedBug rysunku 1 stora Rx (lub kilku równolegBych rezysto- i równolegle do rezystora R1 doBczaj rów) niewtpliwie zwiksza jasno[ dio- kolejno rezystory Rx o warto[ciach dy, ale gdy Rx ma du| warto[, zmiany 220&!, 1k&!, 10k&!, 100k&!, 1M&! (nie s minimalne. Dodajc równolegBy doBczaj mniej- Fot. 1 F o t . 1 Fot. 1 F o t . 1 szych ni| 100&!, bo mo|esz spali diod). Nie mu- sisz doBcza re- zystora Rx na sta- Be  wystarczy, |e dotkniesz jego koDcówkami koD- Najwa|niejsze parametry kondensatora cówek rezystora to pojemno[ i napicie maksymalne (zna- R1. Zwró uwa- mionowe). Je[li napicie na koDcówkach g, jak zmienia 1 1 1 1 tylko jego przeksztaBcona forma: PoBczenie szeregowe i równolegBe = + ... + R RZ R1 R2 RN R 1 Z R1 R2 Jak si przekonali- * R Z = R Z + Czy ten wzór Ci przestraszyB? Je[li tak, to ju| R1 R2 Rys. A [my w wiczeniu 1, wiesz, dlaczego Warto ten wzór zapamita, a przynajmniej rezystancja wypad- w wiczeniu 1 za- mie gdzie[ pod rk. kowa (zastpcza) chcaBem Ci do in- A teraz niespodzianka! Przy Bczeniu konden- poBczenia szerego- tuicyjnego podej- satorów jest dokBadnie odwrotnie: wypadkowa po- wego dowolnej licz- [cia do problemu. jemno[ równolegBego poBczenia dowolnej liczby by rezystorów jest Mo|esz jednak kondensatorów jest równa sumie ich pojemno[ci. równa sumie ich re- zapamita wzór na Aby zwikszy pojemno[, [miaBo mo|esz Bczy zystancji. Ilustruje rezystancj wypad- kondensatory równolegle. to rysunek A. Rezy- kow dwóch rezy- stancja wypadkowa storów poBczonych równolegle. Nie bdzie to jed- Ten straszny Kirchhoff... (zastpcza) wynosi: nak wzór: Podczas pierwszej wyprawy omawiali[my prawo Rz = R1+R2+R3+... 1 1 1 = + = Ohma. OkazaBo si, |e to nic trudnego. Równie Gor z e j R Z R1 R2 R R R2 Z 1 proste i Batwe do intuicyjnego pojcia oka| si w przypadku R1 R2 RN dwa kolejne fundamentalne prawa elektroniki  poBczenia prawa Kirchhoffa. równolegBego Zanim je omówimy, u[ci[lijmy pewne podsta-  zobacz ry- RZ R Z wowe fakty. sunek B. Tu Prd, przepBywajc przez elementy wywoBuje obowizuje 1 1 1 1 na nich spadek napicia. Je[li prd nie pBynie, nastpujca = + ... + R R1 R2 RN R Z Z Rys. B Rys. C spadku napicia nie ma. Uwaga - spadek napicia zale|no[: Elektronika dla Wszystkich 38 TECHNIKALIA TECHNIKALIA ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 19 A2 O[la Bczka rezystor, zwikszasz prd diody. kondensatora bdzie zbyt wysokie, izolator Rys. 2 Oznacza to, |e zmniejszasz rezy- kondensatora ulegnie przebiciu, co zazwy- stancj ograniczajc. czaj oznacza trwaBe uszkodzenie (zwarcie A jaka jest rezystancja wy- okBadek). Dlatego na obudowach kondensa- padkowa dwóch lub wicej torów zazwyczaj podaje si napicie maksy- oporników poBczonych równo- malne. Uwaga! Kondensator mo|e z powo- legle? Wzory na rezystancj wy- dzeniem pracowa przy napiciach ni|szych padkow w poBczeniu równole- ni| jego napicie znamionowe  nie grozi to gBym znajdziesz w cz[ci niczym zBym. TECHNIKALIA. Niestety, nie Pojemno[ kondensatora wyra|amy w fara- s to wzory najprzyjemniejsze, dach (skrót F). 1 farad to ogromna pojemno[; dlatego koniecznie przeprowadz w praktyce pojemno[ wyra|a si w mikrofa- eksperyment wedBug rysunku 1 radach (µF), nanofaradach (nF) i pikofaradach i spróbuj intuicyjnie poczu obowizu- Rys. 3 (pF). W swojej praktyce najcz[ciej bdziesz jce zasady. mie do czynienia z kondensatorami o pojem- Niewtpliwie rezystancja wypadko- no[ciach w zakresie 1nF...4700µF. wa poBczenia równolegBego dwóch re- Istnieje wiele rodzajów kondensatorów, zystorów jest mniejsza od rezystancji ró|nicych si budow, a przede wszystkim mniejszego z nich. O ile mniejsza? To rodzajem dielektryka (izolatora). S konden- zale|y. Powiniene[ troch powiczy satory mikowe, papierowe, szklane, teflono- z rezystorami o ró|nych warto[ciach we, poliwglanowe, polistyrenowe, polie- (w zakresie 1k&!...1M&!). Sprawdz i za- strowe, ceramiczne, elektrolityczne alumi- pamitaj, |e wypadkowa rezystancja po- niowe, tantalowe, itd. Bczonych równolegle dwóch jed- Zdecydowanie najpopularniejsze (i naj- nakowych rezystorów jest nie do R1 szeregowej taDsze) s poliestrowe, ceramiczne oraz elek- Czy wiesz, |e... równa poBowie rezystancji rezystancji Rx zwik- trolityczne aluminiowe  takie kondensatory w poBczeniu szeregowym ka|dego z nich. sza rezystancj wy- bdziesz stosowaB w swych ukBadach. nie ma znaczenia kolejno[ A teraz zestaw ukBad we- padkow. Je[li war- Wikszo[ zasad oznaczania kondensato- elementów. dBug rysunku 2a. Jako Rx to[ Rx jest du|o wik- rów podaBem podczas poprzedniej wyprawy. wBczaj kolejno rezystory o warto- sza od R1, wypadkowa rezy- Dodam tylko informacj o oznaczaniu tole- [ciach 0&! (zwora  kawaBeczek drutu), stancja jest zbli|ona do wikszej z nich, rancji oraz kondensatorów ceramicznych. 10&!, 100&!, 1k&!, 10k&!, 100k&!. Jasno[ czyli Rx. Mo|esz te| midzy punkty A, Tolerancj oznacza si Tabela 1 diody LED [wiadczy niezbicie, |e doda- B wBczy nie jeden, ale kilka poBczonych du| liter. Najcz[ciej N ±30% w szereg rezystorów. jest to litera K (10%) lub M ±20% Fot. 2 Je[li chcesz sprawdz, czy taki sam J (5%). Tabela 1 zawiera K ±10% F o t . 2 Fot. 2 F o t . 2 efekt uzyskasz przy przestawieniu ko- bli|sze informacje. J ±5% G lejno[ci rezysto- Oznaczenie 220nK ±2% Rys. 4 F ±1% rów, czyli w ukBa- oznacza wic 220nF D ±0,5% dzie wedBug ry- 10%; 4n7J to 4,7nF 5%, C ±0,25% sunku 2b lub 2c. natomiast 1n21F to B ±0,1% Efekt jest zawsze 1,21nF (1210pF) 1%. W ±0,05% taki sam. Oznacza Czsto spotyka si ele- P ±0,002% to, |e przy poB- menty oznaczone kodem L ±0,001% czeniu szerego- cyfrowym podobnym do E ±0,0005% wym dowolnych kodu kolorów. W ozna- elementów kolej- czeniu trzycyfrowym dwie pierwsze cyfry s no[ nie ma zna- znaczce, trzecia to liczba zer. Warto[ poda- czenia. Wbij to na jest w pikofaradach (w przypadku rezysto- sobie do gBowy raz rów  w omach). PrzykBadowo kondensator na zawsze! oznaczony 332 ma warto[ 3300pF, czyli i napicie to to samo. Czasem my[lc o tym sa- pokazuje obwód, który nie jest zamknity. Prd Rys. D mym mówimy, |e na elemencie wystpuje napi- jest równy zeru, a wic napicia U1 i U2... cie, a czasem |e spadek napicia. Rysunek D WedBug prawa Ohma U = I*R. Oznacza to, |e gdy prd nie pBynie, na rezystorach R1, R2 (i diodzie) nie wystpuje spadek napicia - napicia na nich s równe zeru. Aby popBynB prd, potrzebne jest jakie[ zródBo napicia, a obwód musi by zamknity. Obwód ob- ci|enia mo|e zawiera wiele elementów, prd mo|e si rozgaBzia, ale prd zawsze zamyka si w zamknitym obwodzie, obejmujcym zródBo na- picia  ilustruje to rysunek E. A teraz przechodzimy do praw Kirchhoffa. Nic si nie bój, nie bdzie bolaBo. Rys. E Elektronika dla Wszystkich 39 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz T E C H N I K A L I A O[la Bczka A2 20 3,3nF. 471 to 470pF; 224 to 220000pF, czyli A teraz dobra wiadomo[. Bardzo Ba- A teraz kolejna sprawa  rozpByw 220nF, natomiast 105 to 1000000pF, czyli 1µF. two mo|na policzy rezystancj wypad- prdów w obwodzie. Sprawdzisz to kow rezystorów poBczonych szerego- w ukBadzie z rysunku 4 i fotografii 2 wo: rezystancja wypadkowa poBczenia z trzema jednakowymi diodami LED, Kondensator staBy szeregowego dowolnej liczby rezystorów stosujc jako Rx rezystory o warto- Nazwa kondensator staBy wska- jest sum ich rezystancji. Zapamitaj to! [ciach 1&!, 10&!, 100&!, 1k&!, 10k&!, zuje na rodzaj dielektryka: ciaBo W praktyce bdziesz niekiedy BczyB 100k&!. Znów nie musisz Bczy Rx na staBe, w przeciwieDstwie do cie- rezystory szeregowo i równolegle, by staBe  wystarczy dotkn na chwil czy. Najpopularniejszymi dielektrykami s uzyska potrzebn warto[. Mo|esz te| punktów A, B. Przekonaj si, |e prd cieniutka folia (najcz[ciej poliestrowa) oraz zastosowa poBczenie mieszane. jest leniwy i chtnie pBynie tam, gdzie specjalne odmiany ceramiki. Trzy przykBady podane s na rysunku 3. jest mniejszy opór (rezystancja). kondensatory foliowe k o n d e n s a t o r y f o l i o w e kondensatory foliowe k o n d e n s a t o r y f o l i o w e wiczenie 2 Fot. 3 F o t . 3 Fot. 3 F o t . 3 Wykonaj ukBad we- dBug rysunku 5 i fo- tografii 3. Zwró uwag, |e zastoso- wany kondensator elektrolityczny jest elementem bieguno- wym i wBczony od- wrotnie na pewno si zepsuje, a nawet mo|e wybuchn. PrzeBczaj prze- Bcznik S1. Co si dzieje? Nie ulega wtpli- wo[ci, |e kondensa- tor zachowuje si kondensatory ceramiczne k o n d e n s a t o r y c e r a m i c z n e kondensatory ceramiczne k o n d e n s a t o r y c e r a m i c z n e jak bateria  groma- Fotografie pokazuj kondensatory fo- dzi energi elektrycz- Brzczyk bdzie dziaBaB Czy wiesz, |e... liowe i ceramiczne. Kondensator staBy jest n. W pozycji dBu|ej. kondensator elekrolityczny (biegunowy) elementem niebiegunowym. A przeBcznika A jak dBugo b- doBczony do zródBa napicia o zbyt wysokiej Najpopularniejsze kondensatory staBe ma- S1 do baterii B1 d [wieci lampki j pojemno[ 1nF...2,2µF (2200nF). doBczasz kon- warto[ci lub odwrotnej biegunowo[ci mo- z kondensatorem o Kondensatory foliowe (o oznaczeniu MKT) densator C1, kon- |e spowodowa silny wybuch? pojemno[ci 4700µF? niewiele zmieniaj pojemno[ pod wpBywem densator Baduje si Tym razem mo|esz doB- temperatury i s stosowane w ukBadach, gdzie w krótkim czasie prdem pBy- czy wikszy kondensator rów- wymagana jest stabilno[ pojemno[ci. ncym przez rezystor R1 i diod D1. nolegle do mniejszego, wypadkowa Kondensatory ceramiczne s mniejsze Zwiadczy o tym silny a krótki bBysk dio- i taDsze od podobnych foliowych, ale maj dy D1. Gdy kondensator si naBaduje, maB stabilno[ ciepln  niektóre ich prd Badowania przestaje pByn. O tym, rodzaje potrafi pod wpBywem wahaD tempe- |e kondensator zostaB naBadowany, czyli ratury zmienia pojemno[ nawet o 50%, gdy zgromadziBa si w nim pewna ilo[ ener- kondensatory foliowe w tych samych warun- gii przekonasz si, gdy przeBczysz S1 kach zmieni pojemno[ co najwy|ej o 1%. do pozycji B. Dioda D2 za[wieci si, Pomimo mniejszej stabilno[ci, kondensatory a nastpnie zacznie pomaBu gasn. Rys. 5 Zapewne znasz powiedzenie Fot. G a) b) |e w przyrodzie nic nie ginie... Powiedzenie to jest jak naj- bardziej trafne w odniesieniu do elektroniki, a [ci[lej: prdu i napicia. I1 I2 I3 I4 I 1 I 2 I 3 I 4 I2 I 2 I3 I 3 I1 I 1 Na rysunku F zaznaczyBem rozpByw prdów w poszczegól- I5 I 5 I4 I6 I7 I 4 I 6 I 7 nych gaBziach i zaznaczonych wzeB to te| jest to te| jest zielono) wzBach. Znów u|yjmy wzeB wzeB prostej analogi z rurami instala- cji wodnej. Prd w przewodach I1, I2 - prdy dopBywajce I 1, I 2 - prdy dopBywajce i elementach zachowuje si I 3, I 4 - prdy odpBywajce podobnie jak woda pBynca w ru- I3, I4 - prdy odpBywajce I1+I2+I3+I4=I5+I6+I7 I 1+ I 2+ I 3+ I 4 = I 5+ I 6+ I 7 rach. Woda po drodze nie mo|e I1+I2 = I3+I4 I 1+ I 2 = I 3+ I 4 Rys. F Elektronika dla Wszystkich 40 TECHNIKALIA ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 21 A2 O[la Bczka pojemno[ bdzie sum pojemno[ci obu [ci elementów R, C. Podczas przeBcza- ceramiczne s wykorzystywane powszech- kondensatorów  zapamitaj to. nia przeBcznika S miga bd wszystkie nie, bo tylko w niewielu przypadkach wyma- Zastosuj teraz w roli C1 kondensator diody. Na rysunku 6 zaznaczyBem kolo- gana jest dobra stabilno[ cieplna. o pojemno[ci 10µF i przeBczaj S1. Co rami, w jakim obwodzie pBynie prd Ba- si zmieniBo? Czy dostrzegasz miganie dowania (kolor czerwony), a w jakim Kondensator diod? Diody nadal [wiec, ale czas [wie- prd rozBadowania (kolor zielony). Zau- elektrolityczny cenia jest bardzo krótki. wa|, |e kierunek przepBywu prdu zmie- Kondensator elektrolityczny za- OdBcz rezystor i diod LED, pozo- nia si. Czy rozumiesz dlaczego? wdzicza sw nazw (zwykle staw tylko brzczyk. Jak dBugo bdzie ciekBemu) elektrolitowi. Gdy pracowaB brzczyk, zasilany z kondensa- rozbierzesz popularny kondensator elektroli- tora 470µF, a ile z kondensatora 10µF? tyczny, przekonasz si, i| jest on zbudowany Czas [wiecenia diody (czas rozBado- ze zwinitych pasków folii aluminiowej i pa- wania) zale|y od pojemno[ci C1 i rezy- sków papieru nasczonych ciecz  wBa[nie stancji R2. Czym wiksza pojemno[ elektrolitem. Wbrew pozorom, izolatorem nie i czym wiksza rezystancja, tym czas ten jest ani papier, ani ciekBy elektrolit, tylko cie- jest wikszy (obecno[ brzczyka ma niuteDka warstwa tlenku glinu, wytworzona na niewielki wpByw). Podobnie od rezy- chropowatej powierzchni paska aluminium stancji R1 i pojemno[ci C1 zale|y czas (jeden z pasków jest matowy). Poniewa| war- Badowania. Zastosuj R1=1k&!, stwa izolatora jest zadziwiajco cienka, a chro- C1=4700µF. Jak dioda D1 [wiadczy powata powierzchnia aluminium ma po- Rys. 6a o czasie Badowania? wierzchni czynn wielokrotnie wiksz ni| Zestaw teraz ukBad wedBug Przyzwyczajaj si do wy- geometryczne wymiary paska, w kondensato- rysunku 6a. Ja wyko- kresów  na rysunku 7 rach elektrolitycznych udaje si uzyska sto- rzystaBem pBytk narysowaBem jak Czy wiesz, |e... sunkowo du| pojemno[. Na fotografiach stykow  foto- w elektronice obowizuje uczciwo[: ani zmienia si w cza- zobaczysz ró|ne kondensatory elektrolityczne. grafia 4. Diody prd, ani napicie nie mog wyparowa ani zgi- sie prd Badowa- [wiecce sBu| tu nia i rozBadowa- n bez wie[ci. Nie mog si te| pojawi nie tylko jako wska- wiadomo skd. Te oczywiste zasady zna- nia. Wykres z ry- znik prdu. Obwody sunku 7a dotyczy ne s jako prawa Kirchhoffa. I i II s bardzo podob- zarówno gaBzi I, jak ne; ró|ni si tylko kolejno- i gaBzi II. Je[li warto[ Fot. 4 F o t . 4 Fot. 4 F o t . 4 kondensatory elektrolityczne k o n d e n s a t o r y e l e k t r o l i t y c z n e kondensatory elektrolityczne k o n d e n s a t o r y e l e k t r o l i t y c z n e aluminiowe (zwykBe) a l u m i n i o w e ( z w y k B e ) aluminiowe (zwykBe) a l u m i n i o w e ( z w y k B e ) Nie produkuje si  elektrolitów o pojem- no[ciach poni|ej 1µF (1000nF). Najpopular- niejsze kondensatory elektrolityczne maj pojemno[ od 2,2µF do 4700µF, ale zdarzaj si te| wiksze, nawet do 47000µF i wicej. Wielko[  elektrolita zwizana jest z po- jemno[ci oraz napiciem maksymalnym. zgin (rury nie s dziurawe). Ilo[ wody dopBy- WBa[nie! A to jest tre[ prawa Kirchhoffa doty- wajcej do danego wzBa musi by równa ilo[ci czcego prdu. Mo|e uznasz, |e sprawa tych pr- wody odpBywajcej. To oczywiste prawda? dów w wzle jest tak oczywista, |e nie warto o tym Tak samo jest z prdem: suma prdów dopBy- nawet wspomina. Rzeczywi[cie jest to zgodne wajcych do wzBa musi by równa sumie prdów z intuicj, ale pocztkujcy miewaj z tym kBopo- odpBywajcych. Ilustruje to rysunek G. Samo ty. Niektórzy wiedzc, |e prd przez rezystor pBy- przez si zrozumiaBe? nie  opornie skBonni s uzna, |e zmniejsza on  po drodze swoj warto[. I to jest bardzo Fot. H powa|ny bBd! Nie mo|e si zdarzy, |e  przed rezystorem (lub innym elementem) prd jest wikszy, a  za re- zystorem  mniejszy. Zreszt wyra|enia  przed i  za nie s trafne i nigdy tak nie mówimy. Ilu- struje to rysunek H. Zapamitaj - w danej gaBzi prd nie mo|e  za- wieruszy si gdzie[ po drodze . Jak pokazuj wcze[niejsze rysunki, prd, który wypBynB z dodatniego bieguna baterii, po przebrniciu przez dowolnie skomplikowan sie Fot. I Elektronika dla Wszystkich 85 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz TECHNIKALIA TECHNIKALIA O[la Bczka A2 22 Zdecydowanie najpopularniejsze s kon- C1 i C2 oraz R1 i R2 s jednakowe, pr- mni pomieszczenie, |eby zaobserwo- densatory elektrolityczne aluminiowe. Znacz- dy w gaBziach I i II te| bd jednakowe. wa [wiecenie diod monitora napicia. nie lepsze kondensatory tantalowe s dro|sze, Przyjmijmy, |e zmiany prdu s w obu Prawdopodobnie mocno si zdzi- dlatego s stosowane tylko w ukBadach, gdzie gaBziach identyczne. Czy tak samo zmie- wisz  skd w punkcie Y bierze si wymagana jest stabilno[ pojemno[ci. niaj si napicia oznaczone U i U ? ujemne napicie? To jeszcze nie koniec X Y niespodzianek. kondensatory tantalowe k o n d e n s a t o r y t a n t a l o w e kondensatory tantalowe a) k o n d e n s a t o r y t a n t a l o w e Rys. 6b b) c) Wiesz, |e dioda LED nie za[wieci si przy napiciu 1,5V (doBczona np. do jed- nego  paluszka ). Kondensator i przeBcz- Rys. 7 kondensatory aluminiowe nik pozwalaj zbudowa prosty podwajacz k o n d e n s a t o r y a l u m i n i o w e kondensatory aluminiowe k o n d e n s a t o r y a l u m i n i o w e du|ej pojemno[ci Nie! Napicia U i U nie s jednako- napicia - w ukBadzie z rysunku 8 dioda d u | e j p o j e m n o [ c i du|ej pojemno[ci X Y d u | e j p o j e m n o [ c i we. Czy ju| potrafiBby[ narysowa miga podczas przeBczania przeBcznika z grubsza na wykresie, jak zmieniaj si S1. Jak widzisz, naBadowany kondensator te napicia w czasie? Spróbuj uzupeBni rzeczywi[cie peBni rol bateryjki. rysunek 7b i 7c, a potem zajrzyj te| do Rys. 8 cz[ci TECHNIKALIA. Przebiegi na- picia U i U mo|esz kontrolowa pro- X Y stym monitorem napicia o schemacie z rysunku 6b. Uwaga! Ze wzgldu na Uwaga,  elektrolity aluminiowe i tantalowe du|e warto[ci rezystancji musisz zacie- maj okre[lon biegunowo[. Zarówno odwrot- ne wBczenie, jak i przekroczenie napicia nomi- nalnego koDczy si nieodwracalnym uszkodze- wiczenie 3 A co jest w [rodku? niem, a czsto tak|e niebezpieczn eksplozj. Powiniene[ wiedzie, |e powszechnie sto- Tego wiczenia nie musisz wykonywa. g wybuchn. Nie przeprowadzaj ta- sowane  elektrolity aluminiowe maj pewn Je[li jednak jeste[ ciekawy, jak zbudo- kich testów! Zachowujc wszelkie niezbyt dobr wBa[ciwo[. Teoretycznie ze wane s kondensatory, zepsuj po jednym Fot. 5 F o t . 5 Fot. 5 F o t . 5 wzgldu na obecno[ dielektryka (izolatora) kondensatorze (foliowy, ceramiczny przez kondensator nie powinien pByn prd i elektrolityczny). Po takich ekspery- staBy. I praktycznie nie pBynie on przez dielek- mentach na wszelki wypadek umyj rce tryk foliowy, ceramiczny, a tak|e dielektryk (cho generalnie nie zawieraj one sub- w kondensatorach tantalowych. Natomiast stancji trujcych czy |rcych, taka prze- w kondensatorach elektrolitycznych alumi- zorno[ na pewno nie zaszkodzi). niowych, które przez dBugi czas (miesice) Pamitaj, |e kondensatory elektroli- nie s podBczone do zródBa napicia, cieniut- tyczne wBczone odwrotnie oraz doB- ka warstewka tlenku glinu ulega drobnym czone do zbyt wysokiego napicia mo- odbiorników nek I. Ju| teraz, na pocztku swej przygody pByn w zamknitych obwodach  bdzie ci to Rys. J wróci do bie- z elektronik wbij sobie do gBowy, |e prd bardzo potrzebne, gdy zaczniesz budowa wzmac- guna ujemne- nie mo|e zgin po drodze i |e prdy zawsze niacze zasilane podwójnym (symetrycznym) go. Dla danej baterii warto[ Rys. K prdu wypBy- wajcego z jej bieguna dodat- niego zródBa napicia b- dzie dokBadnie taka sama, jak prdu  wraca- jcego do bie- guna ujemne- go. Tak samo, gdy w obwo- dzie wystpuj dwa zródBa na- picia lub wi- cej  przykBad pokazuje rysu- Elektronika dla Wszystkich 86 TECHNIKALIA TECHNIKALIA ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 23 A2 O[la Bczka [rodki bezpieczeDstwa zrobiBem to za uszkodzeniom. Mówimy, |e aluminiowy  elek- Fot. 6 F o t . 6 Fot. 6 F o t . 6 Ciebie. MaBy kondensator 10µF/16V wB- trolit ulegB rozformowaniu. Po doBczeniu ta- czony odwrotnie do zasilacza 12V 250mA kiego rozformowanego kondensatora do zródBa wybuchB z wielkim hukiem po kilku- napicia, przez pewien czas (liczony w godzi- dziesiciu sekundach. Fotografia 5 po- nach) popBynie niewielki prd staBy  tak zwa- kazuje, co z niego zostaBo. Natomiast ny prd upBywu. Po kilku godzinach prd ten du|y, stary krajowy  elektrolit zmaleje do pomijalnie maBej warto[ci  mówi- 1500µF/16V wBczony odwrotnie nie si rozgrzaB, a ci[nienie gazów wy- my, |e kondensator si zaformowaB. Gdy kon- wybuchB, tylko pobierajc prd okoBo pchnBo gumowe denko  efekt widzisz densatory elektrolityczne maj wspóBpracowa 0,4A przy napiciu 12V bardzo silnie na fotografii 6. z obwodami zawierajcymi rezystory o warto- [ciach powy|ej 100k&!, warto je przed wluto- waniem do ukBadu zaformowa, czyli doBczy do baterii lub zasilacza co najmniej na godzin. wiczenie 4 WyBcznik zmierzchowy W y B  c z n i k z m i e r z c h o w y Fotorezystor Zbuduj ukBad wedBug rysunku 9. Je[li mniejszy prd. Coraz mniejszy prd fotorezystor pozostaje w ciemno[ci, nic pBynie tak|e w obwodzie kolektor-emi- si nie dzieje. Gdy o[wietlisz fotorezy- ter tranzystora T1. T1 zaczyna si za- stor, odezwie si brzczyk i za[wieci si myka, napicie na jego kolektorze ro- dioda D2. Dioda D1 pokazuje, jaki prd [nie, wic zaczyna przewodzi tranzy- pBynie przez fotoelement. stor T2. Zwró uwag, |e obwody z tranzystorami T1, T2 to niewtpliwie wzmacniacz. Fotorezystor F o t o r e z y s t o r Fotorezystor F o t o r e z y s t o r jest odmian rezystora - pod wpBywem o[wietlenia zmniejsza sw rezystancj z kil- ku...kilkudziesiciu megaomów nawet do kilkuset omów. Czym ja[niejsze [wiatBo, tym mniejsza rezystancja fotorezystora. Fotore- zystor jest elementem niebiegunowym. Rys. 9 Zestaw ukBad wedBug rysunku Fototranzystor 10. Tym razem brzczyk si ode- Pod wpBywem o[wietlenia Rys. 10 zwie i za[wieci dioda D3, gdy zasBo- zaczyna przewodzi prd nisz fotoelement (np. wsadzajc ukBad Wymieniajc rezystor R1 (1k&!...1M&!) w obwodzie kolektor-emiter, do szuflady) lub gdy zapadnie zmrok. w ukBadach z rysunków 9 i 10 mo|esz re- i co wa|ne, nie jest do tego Je[li [wiatBo jest jasne, przez fotorezy- gulowa próg wBczania brzczyka i dio- potrzebny prd bazy (jednak stor pBynie znaczny prd. dy w bardzo szerokim zakresie. niektóre fototranzystory ma- Tranzystor T1 wtedy W ciemno[ci zbli| j wyprowadzon koDcówk przewodzi i zabie- diod [wiecc D1 do bazy). Rol prdu bazy peBni [wiatBo. Czym Czy wiesz, |e... ra caBy prd pBy- fotorezystora FR. wicej [wiatBa, tym wikszy prd kolektora. nazwa jednostki pojemno[ci, farad, ncy przez R3, pochodzi od nazwiska zasBu|onego Co si stanie? Fotografia pokazuje wygld fototranzysto- przez co tranzy- uczonego angielskiego Michaela Mo|esz przeana- rów. Fototranzystor jest elementem bieguno- Faradaya? stor T2 jest zatkany. lizowa dziaBanie wym - przy niewBa[ciwym wBczeniu element Rezystor R2 ogranicza takiego nietypowego genera- wprawdzie nie powinien ulec uszkodzeniu, ale prd bazy w przypadku bardzo silnego tora, mo|esz zmienia pojemno[ praktycznie nie bdzie reagowaB na [wiatBo. o[wietlenia. Gdy [wiatBo jest coraz C1, nie bdziemy si jednak nim Uwaga! W wikszo[ci elementów elek- sBabsze, przez fotorezystor pBynie coraz zajmowa. tronicznych koDcówka dodatnia jest dBu|sza. napiciem i wykorzystywa tak zwane wzmacnia- strzaBka wskazuje po prostu biegun dodatni. Rys. L cze operacyjne. W przypadku odbiorników strzaBki s, mówic Tak samo jak w obwodach elektronicznych nie obrazowo  skierowane przeciwnie do kierunku mo|e zgin prd, tak samo nie mo|e zgin napi- prdu. Mo|na te| powiedzie, |e grot strzaBki powi- cie. Biorc spraw w uproszczeniu, mamy zródBa nien pokazywa punkt bli|szy bieguna dodatniego. napicia (bateria, zasilacz, akumulator) oraz Na rysunku K pokazane s kolejne przypadki odbiorniki. Niech na zródle wystpuje jakie[ napi-  zawsze suma spadków napi (napi cie U . Suma napi (albo inaczej mówic - spad- na odbiornikach) jest równa napiciu zródBa B ków napi) na odbiornikach musi by równa na- (zródeB). Napicie nie mo|e zgin ani te| piciu zródBa. Prosty przypadek pokazany jest na pojawi si  znikd . rysunku J. {eby si nie pogubi przy analizie na- I to jest sens prawa Kirchhoffa w odniesieniu pi, przyjto zasad zaznaczania kierunku napi- do napi. Na pocztek tyle informacji Ci wystar- cia za pomoc strzaBek; grot strzaBki pokazuje, czy, jednak zachcam Ci do starannego przeanali- mówic potocznie  plus ([ci[lej: punkt o wy|szym zowania dalszej cz[ci materiaBu przeznaczonego potencjale). Zwró uwag, |e w przypadku baterii tylko dla dociekliwych. Elektronika dla Wszystkich 87 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz T E C H N I K A L I A O[la Bczka A2 24 W przypadku fototranzystorów L-53P3C (5mm) wiczenie 5 Dodatnie sprz|enie i L-932P3C (3mm) jest odwrotnie. KoDców- ka dodatnia jest krótsza  nie zapomnij o tym zwrotne przy budowie ukBadów. Umie[ ukBad z rysunku 10 w szufladzie i pomaleDku j zamykaj, a potem równie pomaleDku otwieraj. Co zauwa|yBe[? Czy brzczyk wBcza si i wyBcza szybko i pewnie, czy mo|e stopniowo i niezdecydowanie? Jak zmienia si ja- Rys. 11 sno[ diod LED monitorujcych prd? Niestety, w  okolicach progu przeB- Oczywi[cie! UkBad przeBcza pewnie. Uwaga! W wikszo[ci typowych ukBadów mo|na zamiast fotorezystora zastosowa fo- czania ukBad reaguje stopniowo i w za- Nie ma pBynnego przeBczania diody D3 totranzystor i odwrotnie: fotorezystor w miej- kresie progu przeBczania pracuje niesta- i brzczyka, a o to przecie| chodziBo. bilnie. W tym zakresie przej[ciowym ZmieD teraz rezystor R6 na wikszy  sce fototranzystora. Prawdopodobnie trzeba bdzie przy tym skorygowa warto[ wspóB- diody bd gasn stopniowo, mog mi- 10M&!. Fachowo mówic zmniejszyli- ga, a brzczyk wyda przerywany, terko- [my wBa[nie gBboko[ sprz|enia zwrot- pracujcego rezystora, ustalajcego czuBo[. czcy dzwik. Wynika to z faktu, |e nego. Jak teraz zachowuje si ukBad Ani fotorezystor, ukBad jest w istocie wzmacniaczem w okolicach  progu przeBczania ? Nie- ani fototranzystor i wzmacnia wszelkie  [mieci  midzy stety, sprz|enie jest zbyt sBabe i przeB- nie wytwarzaj pr- innymi drobne wahania nat|enia [wia- czanie nie jest szybkie, tylko pBynne. du. S jednak ele- tBa. Tymczasem w wielu wypadkach Zmniejszmy teraz warto[ R6 do menty, ogólnie zwa- ukBad powinien si przeBcza szybko 100k&!, ewentualnie do 47k&! (zwik- ne FOTOOGNIWAMI, które zamieniaj energi [wietln na elektrycz- i pewnie, a nie pBynnie. Jak to zrobi? szamy gBboko[ sprz|enia zwrotnego). Pomo|emy mu. Dodaj rezystor R6 Dlaczego ukBad przestaB dziaBa? n. Uzyskana tak ilo[ energii jest bardzo maBa, o warto[ci 1M&! wedBug rysunku 11 (fo- PrzestaB, poniewa| sprz|enie zwrot- wystarcza jednak do zasilania oszczdnych tografia 7). Zauwa|, |e sygnaB z wyj[cia ne jest teraz zbyt gBbokie, tranzystor T1 odbiorników, na przykBad kalkulatorów. wzmacniacza (z kolektora T2) podali[my stale przewodzi, nawet gdy fotoelement na wej[cie (baz T1). Uwaga  wprowa- jest w caBkowitej ciemno[ci (na razie nie Fotodioda (nie myli z diod [wiecc LED) to element, dzili[my sprz|enie zwrotne. W tym wy- musisz si zastanawia, dlaczego brz- w którym biorc w najwikszym uproszcze- padku jest to dodatnie sprz|enie zwrot- czyk stale cichutko piszczy, bo to inny niu, po o[wietleniu pojawia si w niej nie- ne (wicej na temat sprz|enia zwrotne- temat). Cho dodatnie sprz|enie zwrot- wielki prd. W zale|no[ci od kierunku wB- go szukaj w TECHNIKALIACH). ne jest po|yteczne, nie mo|na z nim czenia fotodioda mo|e pracowa w jednym Znów pomaleDku zamykaj i otwieraj przesadza, chyba |e... z dwóch trybów: podobnie jak fototranzystor, szuflad. Czy dodanie tego rezystora R6 Piotr Górecki albo jako (bardzo sBabe) fotoogniwo. co[ zmieniBo? Cig dalszy w nastpnym numerze EdW W[ród hobbystów zdecydowanie najpo- pularniejsze s fototranzystory i fotorezysto- ry, a znacznie mniej fotodiody. Cig dalszy w nastpnym numerze EdW Fot. 7 F o t . 7 Fot. 7 F o t . 7 trzeba zsumo- Tak te| definicj (napiciowe prawo Kirchhoffa) Kirchhoff tylko dla dociekliwych Gdy w danym odwodzie wystpuje kilka zródeB, sy- wa napicia, znajdziesz w podrcznikach. biorc napicia Mo|e ta definicja Ci troch przestraszyBa. Nie tuacja jest podobna  zawsze suma spadków napi zastrzaBkowane bój si, ale te| nie lekcewa| tych wiadomo[ci. Na (napi na odbiornikach) równa si sumie napi zgodnie z kie- razie zakoduj sobie uproszczon zasad: napicie zródeB. Zwró uwag na rysunek L, gdzie pokazano przypadek, gdy napicia zródeB (baterii) w zale|no- runkiem obiegu w obwodzie nie mo|e zgin, a suma spadków na- oczka ze zna- pi (czyli napi na odbiornikach) musi by rów- [ci od kierunku wBczenia dodaj si lub odejmuj. kiem plus, a za- na napiciu zródBa (zródeB). Przy analizie napi zawsze bierzemy pod uwag zamknite obwody (ptle), które s facho- strzaBkowane I tyle o groznych tylko z nazwy prawach Kirch- wo nazywane oczkami. Nie zawsze w analizowa- przeciwnie  ze hoffa. MówiBem Ci, |e podstawy elektroniki s nym oczku musz wystpowa zródBa napicia  znakiem minus. beznadziejnie proste. W elektronice nie ma |ad- przykBad masz na rysunku M. Niewiele to zmie- Uwa|aj  suma nych oszustw i ani prd, ani napicie nie mog wy- nia  mo|emy zastrzaBkowa wystpujce napi- napi w oczku parowa ani zgin bez wie[ci. zawsze bdzie cia (grot strzaBki pokazuje punkt bardziej dodatni) równa zeru. Rys. M i obra dowolny kierunek obiegu oczka. Potem Cig dalszy w nastpnym numerze EdW Elektronika dla Wszystkich 88 TECHNIKALIA ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 25 A2 O[la Bczka wiczenie 6 Przerzutnik bistabilny Dwukolorowa dioda LED Dioda dwukolorowa to po prostu dwie zwy- mitajcy, majcy dwa stany stabilne. Zbu- kBe diody [wiecce umieszczone w jednej UkBad z silnym dodatnim sprz|eniem duj ukBad wedBug rysunku 12 (fotografia 8). obudowie. Zazwyczaj poBczone s katodami zwrotnym pozwala zbudowa element pa- Ciag dalszy w nastepnym numerze EdW (wspólna katoda) i maj trzy koDcówki, jak pokazuje rysunek i fotografia poni|ej. Dio- da czerwono-zielona pozwala w prosty spo- sób uzyska trzeci kolor, zbli|ony do poma- raDczowego albo kolory po[rednie  wystar- wiczenie 7 Praktyczny wyBcznik czy za[wieci obie diody. zmierzchowy Uwaga! Diody dwukolorowe, podobnie jak wszystkie zwykBe diody LED wymagaj Przerzutnik Schmitta obwodów ograniczajcych prd. Ten sam schemat, narysowany inaczej reset  skasuj) Naciskaj przyciski S1 Najcz[ciej u|ywane s diody czerwono- na rysunku 12b wskazu- i S2 w dowol- zielone, jednak dostpne s te| inne pary: czer- je na wielkie podobieD- nej kolejno[ci wono-|óBte i zielono-|óBte. Dostpne s te| ty- stwo do rysunku 11 (do- z obserwuj py, gdzie obie struktury [wiecce poBczone s dali[my dwa przyciski, diody [wiec- przeciwsobnie  wtedy dioda ma dwa wypro- usunli[my FR, R1, ce. wadzenia, a kolor [wiecenia zale|y od biegu- nowo[ci napicia  patrz fotografia obok. Spo- tyka si te| czasem wykonania zawierajce czerwon diod migajc (ostrzegawcz) oraz zielon zwykB, [wiecc [wiatBem cigBym. Obecnie dostpne s tak|e diody trzyko- lorowe, zawierajce struktury [wiecce w tak zwanych kolorach podstawowych: czerwo- nym, zielonym i niebieskim (ang. RGB; Red, Green, Blue). Przez odpowiedni dobór jasno[ci poszczególnych struktur takiej trzy- kolorowej diody mo|na uzyska dowoln barw [wiatBa. Rys. 12 Tranzystor R2). Otrzymali[my... znany z podrcz- UkBad zapamituje, który przycisk zostaB mocy (bipolar- ników przerzutnik bistabilny, zwany naci[nity ostatnio. W danej chwili przewo- ny) tak|e przerzutnikiem RS (set  ustaw, dzi tylko jeden tranzystor, drugi jest zatka- Na pierwszej wyprawie ny. Jestem przekonany, |e potrafisz samo- poznali[my tranzysto- Rys. 13 dzielnie zrozumie dzia- ry. Wykorzystywali[my maBe tranzystory Banie tego ukBadu. BC548 i BC558 w obudowie oznaczanej Wrómy do niedosko- symbolem TO-92. Nietrudno zgadn, |e naBego przeBcznika tranzystory te nie mogBy przewodzi zbyt du- zmierzchowego z ry- |ych prdów, bo ulegByby uszkodzeniu. Na sunku 10. W wicze- fotografii ? widzisz tranzystory, mogce pra- niu 5 próbowali[my cowa przy znacznie wikszych prdach. S poprawi jego dziaBa- to tranzystory mocy w obudowie oznaczanej nie wprowadzajc do- TO-220. ?Dolna fotografia pokazuje tak|e datnie sprz|enie inne tranzystory mocy w obudowach TO-126 zwrotne przez rezystor i oraz w starych, metalowych TO-3 i TO-66. R6. W zasadzie si DziaBaj dokBadnie tak, jak poznane wcze- udaBo, jednak ukBad [niej maBe tranzystory z serii BC i maj ten Rys. N (Roz)Badowanie kondensatora W wiczeniu 2 przekonali[my si, |e kondensator mo|e magazyno- wa energi. Czym wiksza pojemno[ (i wy- |sze napicie) tym wicej gro- madzimy energii. Nie bdzie ci na Rys. ?? Rys. ?? Elektronika dla Wszystkich 89 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz T E C H N I K A L I A O[la Bczka A2 17 sam symbol. Ponie- wa| przy du|ych pr- dach bd si grza, s nie tylko wiksze, ale maj inn obudo- w  wyposa|one s w metalow wkBad- k. Umo|liwia ona przykrcenie tranzy- stora do tak zwanego radiatora. Radiator to metalowy element, najcz[ciej aluminio- wy, którego jedynym zadaniem jest sku- tecznie odprowadzi Fot. ?? ciepBo do otoczenia i tym samym nie dopu- Fot. 9 F o t . 9 Fot. 9 F o t . 9 [ci do przegrzania i uszkodzenia elementu. Sam tranzystor mo|e by w czasie pracy bardzo gorcy  mo|e mie na- Rys. ?? wet +1500C, ale wzrost temperatury powy|ej Rys. 14 +2000C doprowadzi do jego szybkiego uszkodzenia. Oprócz  zwykBych tran- zystorów mocy popularne s te|  darlingtony mocy. Tranzystor polo- wy MOSFET Obok  zwykBych czyli bipo- larnych tranzystorów popular- ne s te| tak zwane tranzysto- ry polowe. Istnieje sze[ Fot. ?? gBównych rodzajów tranzy- storów polowych. DziaBanie tranzystorów po- lowych (nazywanych te| unipolarnymi) jest wiczenie 8 Proste generatory zbli|one do dzia- Bania tranzysto- rów zwykBych, z rysunku 11 ma pewne niekorzystne ce- A po co dodali[my kondensator C1 na czyli bipolar- chy. Koniecznie zbuduj ukBad z rysunku wej[ciu? TBumi on ewentualne  [mieci  nych. Jednak po- 13  cz[ wyró|niona kolorow ramk zakBócenia, które z ró|nych powodów po- s zczegól ne to klasyczny tranzystorowy przerzutnik jawiaj si na wej[ciu. Na naszej poprze- elektrody maj Schmitta. Zapewnia on pewne i szybkie dniej wyprawie miaBe[ do czynienia z ta- odmienne na- przeBczanie. Jego dziaBanie omówione kimi  [mieciami  dotykanie palcem ba- zwy: bramka (G  gate) zamiast bazy, zródBo jest w cz[ci TECHNIKALIA. zy tranzystora powodowaBo [wiecenie razie niezbedny wzór na energi gromadzon n takie same prdy (porównaj rysunek 7), ale napicia nia przebiegów Uwe i UY wynika, |e skraca on w kondensatorze: Ux i Uy s zupeBnie inne. Przebiegi prdu i napicia wy- przebieg wej[ciowy i w tej roli czsto jest wykorzy- E = C*U2 / 2 gldaj jak na rysunku na poprzedniej stronie. stywany. Oba obwody s te| filtrami, ale to zupeB- Czy po porównaniu przebiegów napicia Uwe i UX nie inna historia. zgodzisz si z wnioskiem, |e obwód R1C1 z rysunku 6 Zwró uwag, |e napicia i prd w omawia- niejako opóznia zmiany napicia? nych obwodach nie zmieniaj si liniowo, tylko Tak! Obwód, jak na rysunku ? jest nazywany wedBug pewnych charakterystycznych krzywych obwodem caBkujcym. Inna czsto spotykana na- (wykBadniczych). Je[li masz wtpliwo[ci, czy tak zwa to obwód opózniajcy. Na razie nie musisz jest, uwa|nie zaobserwuj w ciemno[ci [wiecenie wiedzie wszystkiego, wystarczy Ci informacja, |e diod podczas wiczenia 2. jest wykorzystywany do opózniania oraz likwido- Co ciekawe i wa|ne, w obwodzie RC czas, Rys. ?? wania  [mieci , czyli ró|nego rodzaju niepo|da- w którym napicie oraz prd zmieni si o 63,2% Koniecznie trzeba natomiast zrozumie zale|no[ci nych sygnaBów. (wzrosn od zera do 0,632 warto[ci koDcowej, al- czasowe w obwodzie RC, które badali[my w wiczeniu Natomiast obwód pokazany na rysunku ? jest bo spadn od warto[ci maksymalnej do 0,368 tej 2 w ukBadzie wedBug rysunku 6. W obwodach I i II pBy- nazywany obwodem ró|niczkujcym. Z porówna- warto[ci) jest zawsze równy Elektronika dla Wszystkich 90 TECHNIKALIA ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 18 A2 O[la Bczka diody LED, bo ciaBo ludzkie dziaBa jak antena. Teraz dodajc kondensator po- zbywamy si takich  [mieci , a przynaj- mniej silnie je tBumimy. Z podobnych wzgldów w ukBadzie pojawiBy si kondensatory C2 i C3. Nie Rys. 15 Rys. 16 Fot. 12 F o t . 1 2 Fot. 12 F o t . 1 2 wchodzc w szczegóBy mo|esz je traktowa jako  pomocnicze ba- terie , które zapobiegaj ró|nym przykrym niespodziankom. Cho wiele ukBadów mogBoby praco- wa bez takich kondensatorów, warto je stosowa w ka|dym ukBadzie. UkBad z rysunku 13 [miaBo mo|na wykorzystywa, ale Ty Fot. 13 F o t . 1 3 Fot. 13 F o t . 1 3 (S  source) zamiast emitera i dren (D  drain) w miejsce kolektora. Zdecydowanie najpopu- wiczenie 9 larniejsze s obecnie tranzystory okre[lane ja- Migacz du|ej mocy ko MOSFET N (dziaBaj podobnie do zwy- z czujnikiem [wiatBa kBych NPN), a nieco mniej popularne s tran- zystory MOSFET P (podobne do PNP). zapewne zechcesz zbudowa ukBad bardziej przydat- MOSFET to skrót Metal Oxide Semicon- ny w praktyce. Mo|liwo[ci jest wiele, ale w ka|dym ductor Field Effect Transistor. przypadku ze wzgldu na  [mieci nale|y te| zastoso- W zwykBym (bipolarnym) tranzystorze wa przerzutnik Schmitta. Mo|esz wykorzysta sche- pojawienie si prdu bazy otwiera tranzy- mat z rysunku 14. Fotografia 9 pokazuje model stor, czyli powoduje pojawienie si prdu zmontowany na uniwersalnej pBytce drukowanej. Do- kolektora. W MOSFET-ach prd dren- Rys. 17 zródBo pojawia si, gdy midzy bramk a zródBo zostanie podane napicie. Zapami- taj, |e w typowych warunkach pracy w ob- wodzie bramki MOSFET-a nie pBynie |a- den prd. Sterowanie odbywa si na drodze napiciowej. Rysunek obok ilustruje dzia- Banie MOSFET-a N. Przy napiciach bramki ujemnych, przy napiciu U równym zeru GS (oraz przy maBych napiciach dodatnich), tranzystor jest zatkany i w obwodzie dren- zródBo nie pBynie prd. Przy pewnym dodat- nim napiciu bramka-zródBo (tak zwane na- Fot. 10 F o t . 1 0 Fot. 10 F o t . 1 0 T = R*C Jest to tak zwa- na staBa czasowa obwodu RC. Ilu- struje to rysunek ?. Nie bd Ci tBuma- czyB skd wziBo si te 0,632 i 0,368 bo to wy|sza szko- Ba jazdy. PrzykBadowo dla pojemno[ci 4700µF i rezystan- cji 1k staBa czaso- wa wyniesie T= 4700µF*1k=4,7s Rys. ?? Elektronika dla Wszystkich 91 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz TECHNIKALIA TECHNIKALIA O[la Bczka A2 17 picie progowe oznaczane U ) tranzystor daBem tu element wykonawczy w posta- niem, na przykBad w postaci kilku GSth zaczyna si otwiera. To napicie otwiera- ci tranzystora MOSFET. Dziki niemu |arówek samochodowych o Bcznej mo- nia (progowe) nie jest [ci[le ustalone, dla ty- mo|esz pracowa z du|ym obci|e- cy do 50W. Oczywi[cie aby ukBad dzia- powych MOSFET-ów mocy wynosi 3...4V. W tym zakresie napi U maBe GS wiczenie 10 Elektroniczna tcza zmiany napicia bramki powodu- BaB prawidBowo, [wiatBo |arówki nie Fot. 11 F o t . 1 1 Fot. 11 F o t . 1 1 j du|e zmiany mo|e pada wprost na fotorezystor FR prdu drenu. (najlepiej fotorezystor umie[ci w rurce Gdy napicie skierowanej w niebo. bramki jest je- CzuBo[ mo|esz regulowa w szero- szcze wiksze, kim zakresie zmieniajc R1 - najpierw tranzystor zosta- niech ma on 100k i w razie potrzeby je caBkowi- równolegle do niego doBczaj mniejsze cie otwarty Uwaga! Przy |arówkach o du|ej mo-  dalszy cy niezbdny bdzie zasilacz o wydajno- wzrost na- [ci prdowej rzdu kilku ampe- picia ju| rów lub akumulator samochodo- nic nie wy; tranzystor MOSFET mo|e zmi eni a. by podczas pracy gorcy (mo- W tym sta- |esz go chBodzi przykrcajc nie caBko- radiator w postaci kawaBka bla- szki). Rys. 18 wBa[nie przerzutnik Schmitta pozwala te| Po- zbudowa prosty generator. Zbudujmy go zna- wedBug rysunku 15, dodajc dodatkowy n y tranzystor T3. Czstotliwo[ drgaD zale|y Fot. 12 F o t . 1 2 Fot. 12 F o t . 1 2 witego otwarcia rezystancja MOSFET-a jest wiczenie 11 Nocny najmniejsza (oznaczana R ). DSon PrzekonaBe[ si, |e dziaBanie MOSFET- drczyciel ów jest podobne do dziaBania zwykBych, czyli bipolarnych tranzystorów. Zwró uwa- gBównie od warto[ci elementów R1 g, |e najwa|niejsz ró|nic jest sposób i C1. Zwró uwag, |e warto[ci elemen- sterowania - MOSFET-y s sterowane na- tów s inne ni| na poprzednich schema- piciem. W tranzystorze bipolarnym (zwy- tach, a w przerzutniku zastosowano o je- kBym) nie mo|na zwikszy napicia U den rezystor mniej. Wypróbuj dziaBanie BE powy|ej 0,8V, bo zwizane to byBoby z elementami o ró|nych warto[ciach R1 z przepBywem ogromnego prdu bazy, przy w zakresie 10k...220k oraz C1 w zakre- którym tranzystor ulegBby uszkodzeniu. Ina- sie 10nF...100µF. czej jest z MOSFET-ami. Tu prd bramki Co ciekawe, dla C=470µF i R=10k staBa czasowa wego. Dodatnie sprz|enie zwrotne polepsza dzia- [my ciekawe zjawisko. Cho na wej[cie podawane te| wyniesie 4,7s. Podobnie dla C=10µF i R=470k oraz Banie ukBadów przeBczajcych, pamitajcych byBo powoli zmieniajce si napicie, napicie wyj- C=100nF i R=47M. Oczywi[cie prd bdzie coraz i generatorów. [ciowe nie zmieniaBo si pBynnie - ukBad jakby mniejszy, jednak czas, w którym prd lub napicie Sprz|enie zwrotne mo|e by ujemne. Wtedy  przeskakiwaB z jednego stanu do drugiego i to ja- zmieni sw warto[ o 63,2% bdzie zawsze taki sam. niejako osBabia dziaBanie sygnaBu wej[ciowego, in- ko[ dziwnie . Próg  przeskakiwania , [ci[lej prze- aczej mówic przeciwstawia si dziaBaniu sygnaBu rzutu zale|aB od tego, czy napicie UA na wej[ciu Dodatnie sprz|enie zwrotne wej[ciowego. Ujemne sprz|enie zwrotne wyko- ukBadu z rysunku rosBo, czy malaBo. Zaobserwowa- W wiczeniu 5 skierowali[my sygnaB z wyj[cia rzystuje si powszechnie na przykBad we wzmac- li[my zjawisko histerezy, a ukBad nazywany jest wzmacniacza na jego wej[cie i pomogli[my niaczach audio, gdzie poprawia i stabilizuje para- przerzutnikiem Schmitta. Rysunek ?a pokazuje w przeBczaniu metry - na razie nie bdziemy si zajmowa tymi charakterystyk prostego wzmacniacza dwutranzy- Obserwowali[my tak zwane dodatnie sprz|e- szczegóBami. storowego zasilanego napiciem 9V. Nie bój si ta- nie zwrotne. Sprz|enie zwrotne to po prostu po- kich rysunków  przecie| to wszystko jest bezna- danie (cz[ci) sygnaBu wyj[ciowego na wej[cie Histereza dziejnie proste. O[ pozioma reprezentuje napicie wzmacniacza. Sprz|enie jest dodatnie, bo najpro- W ukBadach z dodatnim sprz|eniem zwrotnym, wej[ciowe Uwe, a o[ pionowa  napicie wyj[cio- [ciej biorc, wspomaga dziaBanie sygnaBu wej[cio- badanych w ramach wiczeD 5 i 7 zaobserwowali- we Uwy. Je[li napicie wej[ciowe jest mniejsze od Elektronika dla Wszystkich 92 TECHNIKALIA ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 18 A2 O[la Bczka Fot. 13A F o t . 1 3 A F o t . 1 3 A C z  s t o Fot. 13A nie pBynie, a w zakresie napi bramka- w podrcznikach zródBo ±15V nie trzeba si obawia uszko- spotyka si inny dzenia tranzystora. ukBad generatora. Najwa|niejszymi parametrami MOSFET- Mo|esz zmonto- a s: maksymalne napicie drenu (U ), DSmax wa ukBad wedBug maksymalny prd drenu (I ), rezystancja Dmax rysunku 16 w stanie otwarcia (R ) oraz napicie pro- DSon i sprawdzi jego gowe (U ). GSth dziaBanie z ró|ny- Nawet je[li wszystkiego nie rozumiesz, mi warto[ciami nie bój si MOSFET-ów! S to bardzo po|y- rezystorów i kon- teczne elementy  polubisz je, gdy je poznasz densatorów. Jest w praktyce. to tak zwany prze- Tranzystory MOSFET pracuj zazwyczaj rzutnik astabilny - w roli wyBczników sterowanych napiciem, zauwa| podobieD- jak pokazuje rysunek ????. Zdecydowanie stwo z rysunkiem najcz[ciej u|ywane s MOSFET-y N du|ej 12. Pojemno[ C1 mocy, w tak zwanych obudowach TO-220. nie musi by rów- Niektóre, na przykBad BUZ10, BUZ11, na pojemno[ci C2. Tak samo pary rezy- IRF540 mog one pracowa przy prdach storów R1, R2 oraz R3, R4 nie musz by jednakowe, byle rezystory w obwo- dach baz miaBy rezystancj kilkunasto-... kilkudziesiciokrotnie wiksz ni| rezy- story w obwodach kolektorów. Ja osobi- [cie nie lubi takiego dwutranzystoro- wego przerzutnika astabilnego i rzadko go stosuj. Majc ju| sporo wiedzy o ukBadach, mo- |esz zbudowa migacz du|ej mocy. Mo|na doda tranzystor MOSFET N do ukBadu z rysunku 16, doBczajc bramk do kolektora T2 (albo T1  nie ma ró|ni- cy). Mo|na te| doBczy MOSFET-a do punktu A ukBadu wedBug rysunku 15, ponad 20A i napiciach drenu do 50V. Inne podobnie, jak po- mog pracowa przy napiciach nawet Fot. 13B F o t . 1 3 B Fot. 13B F o t . 1 3 B kazuje rysunek 500V czy 600V. Górna fotografia pokazuje 14. kilka najpopularniejszych MOSFET-ów du- Rysunek 17 |ej mocy w obudowach TO-220. Dolna foto- i fotografia 10 pokazuj automa- tyczny migacz, wBczajcy si tylko w nocy. Próg wBczania (jasno[ o[wie- tlenia) ustawisz dobierajc R1, natomiast czsto- napicia progowego UP, na wyj[ciu napicie jest napiciu wej[ciowym UP1 wynoszcym okoBo 0,8V, wiednio silnym sprz|eniu szeroko[ ptli bdzie niskie. Gdy napicie wej[ciowe jest wiksze ni| czyli znacznie ni|szym ni| napicie UP2. równa napiciu zasilajcemu i wtedy... ukBad UP, napicie wyj[ciowe jest bliskie 9V. DziaBanie Przebieg z rysunku ?b pokazuje tak zwan p- jest jasne i proste. tl histerezy. W praktyce mówic o histerezie ma- Inaczej jest z przerzutnikiem Schmitta. Charakte- my na my[li ró|nic napi UP2 i UP1 (UP2-UP1) rystyka jakiego[ przerzutnika Schmitta zasilanego  zaznaczyBem j kolorem niebieskim. Wielko[ napiciem 9V jest pokazana na rysunku ?b. Je[li na- (napicia) histerezy zale|y od warto[ci elementów. picie wej[ciowe ro[nie (co zaznaczyBem kolorem Zauwa|, |e po|yteczny ukBad przerzutnika zielonym), stan wyj[cia gwaBtownie zmieni si przy Schmitta jest wzmacniaczem  wzmacniaczem napiciu oznaczonym UP2 wynoszcym okoBo z dodatnim sprz|eniem zwrotnym. 4,5V napicie wyj[ciowe zwikszy si. Dalsze zwikszanie napicia wej[ciowego nic na wyj[ciu nie Przerzutnik bistabilny zmieni. Je[li natomiast napicie wej[ciowe bdzie si Zwikszajc gBboko[ dodatniego sprz|enia zmniejsza (co zaznaczyBem kolorem czerwonym), zwrotnego w przerzutniku Schmitta rozszerzamy wtedy gwaBtowna zmiana stanu wyj[cia nastpi przy ptl histerezy. Mo|na powiedzie, |e przy odpo- Elektronika dla Wszystkich 93 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz T E C H N I K A L I A O[la Bczka A2 17 grafia pokazuje MOSFET-y w maBych obu- tliwo[ bBysków zale|y od warto[ci R2 si pBynnie zmieniaB, przyjmujc odcienie i C1. czerwonego, |óBtego i zielonego. W ciem- dowach oznaczanych TO-92. Je[li do generatora z przerzutnikiem no[ci efekt [wietlny jest znakomity! Schmitta z rysunku 15 dodasz prosty PBytka drukowana Rys. 21 Ogromna wikszo[ ukBadów elektronicz- monitor napicia (tranzystor, opornik nych montowana jest na pBytkach drukowa- i diod LED) wedBug rysunku 18 (foto- nych. PBytki drukowane wykonywane s z la- grafia 11) przekonasz si, jak zmienia minatu, pokrytego z jednej lub obydwu stron si napicie na kondensatorze. Napicie to, a w konsekwencji jasno[ diody pBynnie zwiksza si i zmniejsza. Je[li zbudujesz dwa generatory takie generatory z monitorami napicia, i do- Rys. 22 Bczysz do nich dwukolorow diod LED, otrzymasz atrakcyjn elektronicz- na tcz  kolor [wiecenia diody bdzie Rys. 19 Wszystkie kolory tczy otrzymaBby[, stosujc trzy takie ukBady i diod trzyko- lorow (R, G, B). Mo|esz te| zbudowa wrednego elektro- nicznego drczyciela. UkBad o podob- nym dziaBaniu od lat cieszy si wielk popularno[ci w[ród Czytelników Elek- troniki dla Wszystkich. Gdy dyskretnie zostawisz go u kolegi lub kole|ance w mieszkaniu gdzie[ na szafie lub wy- Rys. 20 cienkimi warstwami miedzi. Typowa grubo[ soko na póBce, zacznie dziaBa dopiero warstwy miedzi to 0,035mm (35µm). Foto- po zapadniciu zmroku (zgaszeniu grafia pokazuje kawaBki laminatu miedzio- [wiatBa). W ciemno[ci co kilkana[cie wanego jednostronnie. czy kilkadziesit sekund bdzie wyda- W procesie wytwarzania pBytek drukowa- wa króciutkie i ciche, a jednak niepo- nych z takiego  surowego laminatu wierco- kojce piski. Gdy zaintrygowany pi- ne s otwory, niepotrzebne obszary miedzi s skami nieszcz[nik wBczy [wiatBo by usuwane, nanoszone s napisy i rysunki ele- poszuka zródBa dzwiku  ukBad mentów, a na koniec pBytka jest pokrywana umilknie, uniemo|liwiajc lokalizacj. lakierem ochronnym. Taki dowcip zrobisz koledze nie Profesjonalne pBytki drukowane, jak ta w tygodniu, tylko w pitek lub sobot, pokazana na fotografii poni|ej, wykony- bo z pewno[ci nie za[nie on tej nocy wane s w skomplikowanym procesie tech- nologicznym, z u|yciem maszyn-automa- tów. Hobby[ci maj kilka prostszych sposo- bów, umo|liwiajcych wykonanie u|ytecz- nych pBytek. Czsto maluj [cie|ki specjal- wiczenie 12 Dyskotekowy gad|et nym pisakiem, wytrawiaj niepotrzebne ob- szary miedzi w roztworze chlorku |elaza, (a Ty potem przez kilka dni na wszelki Uwaga! Drczenie osób nie maj- wierc otwory z pomoc maBej wiertarki, wypadek nie pokazuj si mu na oczy). cych poczucia humoru oraz nadmiernie a powierzchni miedzi zabezpieczaj roz- przestanie peBni funkcj przerzutnika Schmitta, prawi o ból gBowy. Wkrótce poznasz jeszcze inne Co ciekawe i wa|ne,  cynowy drucik (o [rednicy stanie si natomiast przerzutnikiem bistabilnym  popularne generatory. 0,5...2mm) ma wewntrz dodatkowe nitki topnika. elementem pamitajcym majcym dwa stabilne Mo|esz to zauwa|y na powikszonej cz[ci foto- stany wyj[ciowe. Obserwowali[my to w wicze- Lutowanie grafii obok. niach 5 i 6. Praktycznie wszystkie ukBady elektroniczne mon- Ten topnik jest wrcz niezbdny. Bez topnika Generator towane s z pomoc lutowania. Urzdzenia fa- praktycznie nie da si lutowa. Rzecz w tym, |e lu- Mo|e Ci zaskocz informacj, |e klasyczny gene- bryczne wytwarzane seryjnie lutowane s z wyko- townica ma temperatur okoBo 300C. Do takiej rator, czyli urzdzenie wytwarzajce przebiegi rzystaniem automatów. Pojedyncze ukBady monto- mniej wicej temperatury rozgrzewana jest nie tyl- zmienne, te|... jest wzmacniaczem. Tak! Generator wane s rcznie, przy u|yciu lutownicy. Lutowni- ko  cyna , która staje si ciekBa, ale równie| koD- jest wzmacniaczem, w którym (mówic najpro- ca sBu|y do roztopienia specjalnego stopu, zwane- cówki elementów i punkty lutownicze. W tak wy- [ciej) wystpuje dodatnie sprz|enie zwrotne i ja- go potocznie cyn i wBa[nie ten stop trwale Bczy sokiej temperaturze nastpuje wprawdzie szybkie ki[ obwód czasowy  porównaj rysunki 10...18. koDcówki elementów i punkty lutownicze pBytek tworzenie tlenków lutowanych metali (swego ro- Generatory wykorzystujemy bardzo czsto, drukowanych dzaju rdzy), ale tak|e ich niszczenie. Topnik odgry- a ró|norodno[ rozwizaD ukBadowych mo|e przy- Zapamitaj, |e cho mówimy  cyna , mamy na wa bardzo wa|n rol  pomaga niszczy tlenki, my[li stop, skBadajcy si gBównie z cyny i oBowiu. Elektronika dla Wszystkich 94 TECHNIKALIA ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 18 A2 O[la Bczka nerwowych grozi [mierci lub kalec- dwiema bateryjkami zegarkowymi. Foto- tworem kalafonii w spirytusie. Inni wyko- twem i jest surowo wzbronione! grafia 12 pokazujca ten sam model rzystuj metod fotochemiczn, jeszcze in- Schemat drczyciela pokazany jest ni specjaln foli. na rysunku 19. Jest to wersja 3-wolto- Fotografia pokazuje amatorskie pBytki wa, zasilana jedn bateri litow albo drukowane. Lutownica Fot. 14 F o t . 1 4 Fot. 14 F o t . 1 4 Rys. 23 Jedno z podstawowych narzdzi elektronika. wiczenie 13 Zaawansowany symula- tor alarmu (samochodowego) z dwóch stron udowadnia, |e ukBad mo|- warto[ci elementów C1 i R1, decydujce na z powodzeniem zrealizowa  w paj- o dBugo[ci pisku oraz czasie powtarzania. ku. Na czas testów odBcz fototranzystor, wte- Praktyczne testy tego i innych drczy- dy ukBad bdzie pracowaB caBy czas. cieli wykazaBy, i| mo|liwa jest budowa Jak wida, model z fotografii 13? zo- podobnego ukBadu zasilanego z jednej ba- staB zmontowany na... tekturce, a koD- teryjki 1,5V. Schemat takiej wersji pokaza- cówki elementów zostaBy z sob zluto- ny jest na rysunku 20, a dwa modele na fo- wane. WykorzystaBem wydruk z drukar- tografiach 13a i 13b. ki. Ty, je[li chcesz, wykorzystasz podob- SygnaB z brzczyka nie mo|e by zbyt ny wydruk zamieszczony na rysunku 21 gBo[ny i zbyt dBugi, bo Batwa bdzie jego i na wkBadce w tym numerze EdW (lub lokalizacja. Je[Bi chcesz, mo|esz zmienia jego kserokopi, by nie psu artykuBu). Rozgrzana do temperatury +250...+400oC koDcówka grota roztapia stop lutowniczy, tak zwan cyn, i tym samym pozwala na Batwy monta| i demonta| ukBadów elektronicznych. Fotografia ??? pokazuje popularn lutowni- c, dobrze nadajc si dla pocztkujcych. Rys. 24 które przeszkadzaj w dobrym poBczeniu i jedno- zawiera ju| topnika i lutowanie ni nie zapewnia do- dzielnego topnika  najcz[ciej jest to kalafonia (ka- cze[nie zabezpiecza przed tworzeniem si nowych. brego poBczenia. Ratunkiem jest wtedy u|ycie od- waBki kalafonii zobaczysz na fotografii ?powy|ej?. Aby zniszczy tlenki istniejce na powierzchni lutowanych elementów trzeba lutowane koDcówki dobrze rozgrza w obecno[ci topnika. Zasadniczo wystarczy do tego topnik zawarty wewntrz drucika  cyny . Gorzej, gdy kto[ chce za- oszczdzi i odzyskuje cyn z wcze[niej lutowa- nych ukBadów. Tak odzyskana cyna praktycznie nie Rys. ?? Elektronika dla Wszystkich 95 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz T E C H N I K A L I A O[la Bczka A2 17 Lutownice lepszej klasy zwykle maj Zestaw elementów do opisywanych Mo|esz te| zmodyfikowa ukBad, wB- grzaBk na 24V i wymagaj dodatkowego za- wiczeD (???A02) zawiera dwie prawdzi- czajc fototranzystor równolegle do kon- silacza. Wbrew pozorom, nie jest to wada. Fo- we pBytki drukowane oraz elementy do wy- densatora C1. Wtedy mo|na regulowa tografia ni|ej pokazuje najprostsz profesjo- konania takiego drczyciela. Projekt pBytki czuBo[ zmieniajc warto[ R1. Poniewa| naln stacj lutownicz znanej firmy Weller. drukowanej pokazany jest na rysunku 22. zmiana warto[ci R1 zmieni czstotliwo[ W takich lepszych lutownicach grot po- Uwaga 1. Gdyby w pokoju, gdzie pojawiania si pisków, trzeba wtedy odpo- krywany jest cienk warstw specjalnych podrzucisz drczyciela nigdy nie zapada- wiednio zmieni warto[ C1. stopów (których gBównym skBadnikiem jest Ba caBkowita ciemno[ (np. z winy lampy Uwaga 2. UkBad mo|e nie dziaBa zaraz |elazo), dziki czemu proces niszczenia gro- ulicznej, [wieccej przez okno) musisz po zmontowaniu ze wzgldu na mo|liwo[ ta jest nieporównanie wolniejszy. umie[ci pipka w odpowiednim miejscu, tzw. rozformowania kondensatora C1  po NajtaDsze lutownice maj grot wykonany na przykBad pod szaf czy na póBce za pewnym czasie zacznie dziaBa normalnie. z kawaBka zwykBego prta miedzianego. ksi|kami, gdzie jest ciemniej. Aby wykluczy tak niespodziank wy- W trakcie lutowania, w wysokiej temperatu- rze miedz z grota pomaBu rozpuszcza si wiczenie 14 Automat reklamowy - w stopie lutowniczym (cynie). Grot ulega stopniowemu zniszczeniu i trzeba go okreso- taDczce lampki wo wymienia. Ka|dy grot podczas u|ywania ulega za- starczy przez wlutowaniem kondensatora WBa[ciciele taDszych samochodów nie brudzeniu i nale|y go co jaki[ czas wyczy- C1 doBczy go do zasilacza lub baterii zakBadaj alarmu, tylko instaluj diod [ci i pobieli. WBa[ciciele najtaDszych lu- (6...12V) na co najmniej godzin. migajc, sprawiajc wra|enie, |e townic czsto czyszcz grot na zimno za po- Elektroniczna tcza z wiczenia 10 jest w aucie jest system alarmowy. Z pozna- moc pilnika albo papieru [ciernego  do |y- bardzo atrakcyjna, jednak ukBad zawiera nych  klocków mo|esz zbudowa zaa- wiele elementów. Zbuduj teraz znacznie wansowany symulator alarmu. Mo|esz prostszy, migajcy kolorami drobiazg, wykorzysta ukBad z poprzedniego wi- który bdzie ozdob spotkania towarzy- czenia. Bardziej rozbudowany sterownik skiego. Wykorzystaj schemat z rysunku prezentowany jest na rysunku 24 i za- 23. Zmontowany ukBad mo|esz przypi wiera dwukolorow diod, któr [wieci do ubrania w charakterze broszki czy wi- trzema (tak!) ró|nymi kolorami w niety- siorka. UkBad mo|esz zmontowa w ja- powym rytmie. Dodatkowo brzczyk da- kikolwiek sposób, na przykBad na tektur- je sygnaBy dzwikowe. ce lub  w pajku , jak model z fotogra- Z caB pewno[ci taki sposób sygnali- fii 14. zacji skuteczniej odstraszy zBodzieja, wej miedzi , a potem po rozgrzaniu nakBada- j naD cyn. W przypadku lepszych lutownic z grotem pokrywanym |elazem taka proce- dura jest ogromnym bBdem, bo niszczy war- stw ochronn. Zamiast pilnika czy papieru [ciernego nale|y u|ywa zwil|onej specjal- nej gbki  dalsze wskazówki podane s w cz[ci pt. TECHNIKALIA. Rys. 25 Cho wykorzystywanie zu|ytej cyny z odzysku cówki z czasem zd|yBy za[niedzie, czyli pokry ki nale|y pobieli z u|yciem kalafonii i  [wie|ej nie jest zalecane, ka|dy elektronik ma pod rk tro- si warstewk ciemnego nalotu tlenków. Taki nalot cyny. Pobielenie polega na naBo|eniu gorc lutow- ch kalafonii, która przydaje si miedzy innymi do czasem wrcz uniemo|liwia lutowanie  cyna nie nic cienkiej warstewki cyny w obecno[ci topnika. tak zwanego pobielania. Chodzi o to, |e amatorzy chce  zBapa za[niedziaBej powierzchni. Przed Czasem koDcówki s tak mocno za[niedziaBe |e czsto wykorzystuj starsze elementy, których koD- wBa[ciwym lutowaniem takie za[niedziale koDców- przed pobieleniem trzeba je oczy[ci, skrobic je no|em lub drobnym papierem [ciernym. WBa[ciwe lutowanie polega na rozgrzaniu lu- townic koDcówki elementu (koDcówek elementów) i przytkniciu do nich drucika cyny, którego frag- ment stopi si i trwale poBczy koDcówki lub koD- cówk z pBytk. PrawidBowy lut i poBczenia niepra- widBowe pokazane s na rysunku ?. BBdem jest na- bieranie na grot lutownicy kawaBka cyny i próba na- Bo|enia tej pBynnej kropli na Bczone elementy  top- nik zawarty w druciku cyny zd|y si wytopi i od- parowa, a koDcówki elementów nie zostan nale|y- cie rozgrzane. W efekcie powstaj tak zwane zimne luty  kiepskie poBczenia, które po pewnym czasie Elektronika dla Wszystkich 96 TECHNIKALIA TECHNIKALIA EELEMENTarz EELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz 18 A2 O[la Bczka wiczenie 15 Strzelnica laserowa wskazujc na obecno[ skomplikowane- zawiera tranzystora T5 i rezystorów R? go systemu alarmowego. i R?. UkBad tylko na pozór jest skomplikowa- Uwaga 2. Poniewa| symulator zain- ny  w rzeczywisto[ci zawiera dwa znane stalowany bdzie w samochodzie, gdzie Ci ju| generatory zrealizowane na tranzy- wystpuj wibracje, wstrzsy i du|e storach PNP. Dodatkowy tranzystor T5 jest zmiany temperatury, musisz zmontowa niezbdny, |eby wyBczy symulator (zwBa- Rys. 26 szcza przeszkadzajcy brzczyk) na czas jazdy. W tym celu wystarczy doBczy punkt oznaczony S do ob- wodu, gdzie napicie pojawia si po przekrceniu kluczyka w stacyjce (natomiast na punkcie P napicie musi wystpowa przez caBy czas). Je[li nie bardzo rozumiesz, o co cho- dzi, zapytaj posiadaczy samocho- dów  oni Ci wyja[ni. UkBad mo|e by wykorzystany tak|e do innych celów i na pewno wzbudzi cieka- Fot. 16 F o t . 1 6 F o t . 1 6 wo[ i pytania: co Fot. 16 to jest i jak dzia- Ba? Wtedy punkt S pozostanie nie- podBczony. Uwaga 1. Mo- del pokazany na fotografii 15 nie przestaj Bczy i przerywaj obwód, a efektem zwy- A gdzie jest zBoty [rodek? taka, jak na fotografii ?. Warto od razy zaopatrzy kle s trzaski i okresowe przerwy w dziaBaniu. Zimne Wykonanie dobrego lutu powinno trwa 2...3 si w podstawk, by lutownica nie le|aBa na stole sekundy. W tym cza- (biurku) i by tym samym unikn ryzyka uszko- sie dobrze nagrzana dzenia mebli. lutownica (okoBo ZwykBa lutownica o mocy ponad 40W nie jest +350C lub wicej) roz- zalecana. Niektórzy wykorzystuj lutownice trans- grzeje koDcówk ele- mentu usuwajc tlenki i nie powodujc uszkodzenia elemen- tu. Lutownica Przy wyborze lutow- nicy warto wzi pod uwag kilka czynni- ków. Na pocztek caB- kowicie wystarczy prosta lutownica o mocy 15...25W, na przykBad luty s zmor elektroników  urzdzenie czasem dziaBa dobrze, czasem nie i trudno znalez przyczyn. Pocztkujcy bardzo czsto wykonuj takie zimne luty, bo boj si przegrza elementy  w lite- raturze czsto spotyka si ostrze|enia przed prze- grzaniem. Rzeczywi[cie, elementy mog ulec prze- grzaniu, ale nie mo|na tu przesadzi w |adn stro- n. Niedogrzanie jest równie zBe jak przegrzanie. Elektronika dla Wszystkich 97 ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz ELEMENTarz T E C H N I K A L I A T E C H N I K A L I A T E C H N I K A L I A O[la Bczka A2 17 nych  talkiem lub ja- Przy monta|u ukBadu z nowych elementów nie kim[ pudrem). ma potrzeby u|ywa kalafonii  wystarczy topnik Warto zaopatrzy zawarty w druciku  cyny . si w niedrogi przy- Nie zawsze monta| na pBytce jest najlepszym rzd, zwany trzeci rozwizaniem. Proste ukBady mo|na zmontowa rk. Chwytaki trze- w tzw.  pajku (inni mówi  na sznurkach ). ciej rki oddadz nieo-  Pajk wbrew pozorom, mo|e si okaza bardzo cenione usBugi pod- dobrym sposobem monta|u, zwBaszcza, je[liby czas monta|u wszel- ukBady miaBy mie maBe wymiary, by zmie[ci je kich ukBadów. w maBej obudowie. Modele do wiczeD ?????? Ka|dy elektronik zmontowane s  w pajku . powinien te| posiada Gdy rozmiary nie s problemem, mo|na zmon- niedu|e, ostre szczyp- towa ukBad na tekturce i lutowa koDcówki od ce boczne. spodu (modele do wiczeD ????). Monta| na tek- SBu| do obcinania turce ma liczne zalety, ale równie| wady. Na przy- zbyt dBugich koD- kBad wilgotna tektura mo|e (sBabo) przewodzi cówek elementów. Na prd i uniemo|liwi dziaBanie niejednego ukBadu. pocztek wystarcz Ci Dlatego na tekturce montuje si tylko ukBady eks- tanie szczypce za kil- perymentalne, które maj pracowa tylko przez ka zBotych. Kiedy ju| krótki czas. si rozsmakujesz Zdecydowanie cz[ciej montuje si ukBady na w elektronice, zapew- uniwersalnych pBytkach drukowanych. Kto ne zechcesz wyda na- uzna, |e nie warto projektowa i wykonywa pByt- wet kilkadziesit zBo- ki drukowanej do jednego egzemplarza urzdze- formatorowe. Osobi[cie nie polecam takowej, cho tych (tak!) i zakupi delikatniejsze, przyjemniejsze nia, zazwyczaj wykorzystuje pBytk uniwersaln. przed wielu laty przez pewien czas u|ywaBem w u|yciu szczypce dobrej firmy. Uwa|aj  przy monta|u na  uniwersalne najBa- ci|kiej pistoletowej lutownicy transformatorowej. Grot ka|dej lutownicy ulega podczas pracy za- twiej popeBni bBd. Obecnie elementy i pBytki s coraz mniejsze i ci|- brudzeniu resztkami topnika, wypalon cyn, itp. ka  transformatorówka wyrabia szkodliwe nawy- W efekcie coraz mniej powierzchni grota jest pra- Typowe bBdy ki, tymczasem lutownica powinna by lekka. widBowo zwil|ona przez cyn. Do czyszczenia Generaln zasad jest, by po zmontowaniu, Nie polecam leciutkich i tanich lutownic ze grota warto u|ywa specjalnej gbki (koniecznie a przed wBczeniem zasilania, dokBadnie obejrze Wschodu, przede wszystkim dlatego, |e nie speB- wilgotnej). ukBad i sprawdzi czy nie ma pomyBek. Jeszcze niaj norm bezpieczeDstwa, a i jako[ wykonania Nie jest to zwykBa gbka, tylko specjalna lepiej da go do sprawdzenia komu[ innemu. bywa fatalna. Je[li kto[ dysponuje odpowiednim wBóknina, odporna na temperatur. KawaBek ta- Praktyka pokazuje bowiem, |e najwicej niepo- zasobem gotówki, zwracam uwag na profesjonal- kiej gbki do czyszczenia lutownicy mo|na kupi wodzeD wynika z bBdów w monta|u (brak poB- n lutownic ze stabilizacj temperatury, na przy- w sklepach elektronicznych. Bardzo podobne czeD, zwarcia, niewBa[ciwe warto[ci elementów, kBad WCP-50 gbki s równie| dostpne w sklepach gospodar- itp.). Nieporównanie rzadziej, ale te| mo|e si renomowanej stwa domowego. zdarzy, |e fabrycznie nowy element jest nie- firmy Weller, Grot lutownicy (gorcy) nale|y okresowo wy- sprawny. Sporadycznie zdarza si, |e warto[ nie czy znacznie ciera o zwil|on gbk i zaraz po tym pobieli go taDsz krajo- za pomoc kawaBka [wie|ej cyny. w z firmy El- wik. Sposoby monta|u Hobby[ci wykorzystuj ró|ne sposoby monta|u Inne na- swoich ukBadów. Oczywi[cie poBczenia powinny rzdzia by lutowane. Podczas mon- Najcz[ciej montuje si ukBady na pBytkach ta|u, w tym podczas lutowania, absolutnie nieza- drukowanych zaprojektowanych specjalnie do stpiona jest dobra pinceta. danego ukBadu. Monta| rozpoczyna si od elemen- Najlepsze s pincety medyczne. Pincety kosme- tów najmniejszych (zwory z drutu, tyczne s niemal bezwarto[ciowe, natomiast delikat- Rezystory), a potem kolejno lutuje si coraz ne pincety zegarmistrzowskie s znakomita pomoc, wiksze (kondensatory, tranzystory, itd.) ale tylko przy monta|u miniaturowych elementów Niektórzy kolejno wkBadaj w otwory po jed- nie posiadajcych wyprowadzeD (tzw. SMD). nym elemencie i lutuj jego koDcówki. Inni wkBa- odpowiada nadrukowi na elemencie albo element Oprócz lutownicy, cyny, pincety i kalafonii ka|- daj kilka  kilkana[cie elementów, a potem lutuj jest niesprawny  od urodzenia . Dlatego nie- dy elektronik powinien te| mie dobry odsysacz. je wszystkie na raz. którzy maj zwyczaj przez zmontowaniem ukBadu Ta prosta pompka pozwoli w prosty sposób Na pocztek radz Ci lutowa elementy poje- sprawdza wszystkie elementy za pomoc dobre- wylutowa elementy z pBytki. Dane poBczenie na- dynczo. Powód jest prozaiczny: maBe lutownice go multimetru. le|y podgrza lutownic, zbli|y doD koDcówk o mocy 13...25W znacznie stygn podczas lutowa- Oprócz pomyBek w monta|u najczstsze bBdy odsysacza i nacisn przycisk. Roztopiona cyna nia. Przy lutowaniu seryjnym mo|e si okaza, |e to: u|ywanie cyny z odzysku, co prowadzi do zim- zostanie odessana. Odsysacz trzeba okresowo czy- temperatura grota jest za maBa i w rezultacie po- nych lutów, u|ywanie zbyt du|ej i ci|kiej lutowni- [ci (w niektórych tBok smaruje si olejem, w in- wstan tzw. zimne luty. cy (transformatorówki) i odwrotne podBczenie za- Elektronika dla Wszystkich 98 TECHNIKALIA TECHNIKALIA TECHNIKALIA TECHNIKALIA TECHNIKALIA TECHNIKALIA

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2001 12 Ośla łączka
2000 10 Ośla łączka
2001 04 Ośla łączka
Ośla łączka Wyprawa szusta A6 część 1
2000 12 Mikroprocesorowy sterownik akwarium
Ośla łączka Wyprawa szusta A6 część 3

więcej podobnych podstron