Rezystory paskowe

Nieco inaczej jest z opornością, tu już nie ma nic "na oko". Część oporników ma podaną oporność w postaci napisu, ale na większości jest ona zakodowana kolorowymi paskami. Kody poszczególnych kolorów podaje tabelka:

Porównanie Resystorów

 

Sporadycznie pojawiają się rezystory z trzema paskami, zazwyczaj jest ich cztery lub pięć . Poniżej przykład obliczania oporności opornika z czterema paskami:

1. pasek - brązowy = 1,                                                      2. pasek - czarny = 0,                                             3. pasek - czerwony = 100,                                       4. pasek - złoty = +/- 10%,                                       tak więc mamy: 1k ohm (10*100) i tolerancję 5%        A z pięcioma paskami mamy:                                  1. pasek - czerwony = 2,                                           2. pasek - czerwony = 2,                                         3. pasek - czarny = 0,1                                            4. pasek - pomarańcz = 1k,                                        5. pasek - srebrny = +/- 10%,                                   co daje: 220k ohm (220*1k) i tolerancję 10%.

Rezystory, zwane również opornikami ( określenie z dawnych czasów), zaliczane są do elementów biernych. Podstawowym parametrem oporników jest rezystancja podawana w omach (od nazwiska jednego kolesia, co psuje krew studentom) i jednostkach wyższych rzędów, czyli "kilo omach" i "mega omach". Można powiedzieć, że rezystancja to zdolność od przeciwstawiania się przepływowi prądu. 
Oporniki posiadają też określoną moc, której przekroczenie powoduje nadmierne grzanie się elementu i może być przyczyną jego uszkodzenia. Najpopularniejsze są oporniki o mocach 1/4 i 1/8 W (0,25 i 0,125 W). Stosuje się je powszechnie w elektronice, gdzie nie ma dużych prądów i napięć, a zatem również mocy. Oporniki nieco większe (0,5 - 2 W) można stosować do ograniczania prądu np. na wiatraczkach w PC. Mocniejszych oporników używa się sporadycznie. Moc opornika można określić "na oko" po jego rozmiarach. Oporniki 1/8W są maciupkie, mają około 4 mm długości, 1/4W są około 2 razy dłuższe i nieco szersze (te są najpowszechniejsze), 1 W to około 1,5 cm i średnica jakieś 5 mm, 1-2W to już spore bydle o długości 2 cm i średnicy około 7-10 mm. Oczywiście wszystkie wymiary podałem nie licząc wyprowadzeń, których opornik posiada 2 sztuki i jest absolutnie obojętne, które się gdzie przylutuje - nie da się przylutować opornika odwrotnie ;).

 

Napięcie pochodzące np. z typowego zasilacza wtyczkowego jest niestabilizowane. Oznacza to, że występują w nim tętnienia, a napięcie wyjściowe zmniejsza się pod obciążeniem. Aby temu zapobiec stosuje się specjalne układy zwane stabilizatorami. Pamiętaj, że napięcie z zasilacza komputerowego jest już stabilizowane!

 

Jest wiele rodzajów stabilizatorów, mniej i bardziej skomplikowanych. Ja skupię się tu na najpopularniejszych, z trzema nóżkami, zamkniętych w obudowach TO220 i TO92. Stabilizatory rodziny 78xx dają na wyjściu napięcie z zakresu 3-24V zależnie od wybranego egzemplarza. Są to kompletne stabilizatory o dobrych parametrach, posiadające dodatkowo zabezpieczenia przeciwzwarciowe i termiczne.

Napięcie stabilizacji określa liczba xx więc np. stabilizator 7805 daje na wyjściu 5V. Stabilizator w obudowie TO220 ma w podstawowej wersji wydajność prądową 1A, natomiast stabilizatory w małych obudowach TO92 mają wydajność zaledwie do 100mA (patrz rysunek poniżej). Każdy stabilizator do poprawnego działania potrzebuje spadku napięcia rzędu 1,2-2V czyli, aby otrzymać 5V minimalne napięcie na wejściu to 7V!

Stabilizatory tej rodziny stabilizują "plusa" czyli dodatnią szynę zasilania. Każdy z nich ma swój analogiczny odpowiednik 79xx stabilizujący "minusa" czyli masę. W naszych zastosowaniach jest całkowicie obojętne, którego stabilizatora użyjemy, czy na "+" czy na "-", ale popularniejsze są 78xx, czyli te na "+".
Zawsze stosuj kondensatory widoczne na schemacie. Filtrują one napięcie, zapewniając prawidłową pracę stabilizatora (zapobiegają jego wzbudzaniu).

Często moder głowi się jak regulować napięcie np. na wentylatorze. Świetnie nadają się do tego stabilizatory LM317 o regulowanym napięciu wyjściowym. Podobnie jak stabilizatory 78xx układ ten ma 3 nóżki (ale inaczej podłączone!). O wartości napięcia wyjściowego decyduje stosunek rezystorów R1 i R2. R1 powinien mieć wartość z zakresu 130...470om. W roli R2 można zastosować zwykły rezystor, na stałe ustalając napięcie wyjściowe lub też potencjometr, co umożliwi nam regulację napięcia wyjściowego. Zalecane jest, by rezystor R1 miał wartość 130om, jednak w przypadku, gdy stabilizator będzie stale obciążony prądem większym niż 10mA, to możemy zwiększyć jego wartość do 470om i wtedy wykorzystać jako R2 popularny potencjometr 10kom.

Układ Scalony

Obok symbolu DIL zawsze stoi liczba mówiąca o ilości nóżek w układzie. Na przykład układ w obudowie DIL14 to układ scalony z dwoma rzędami nóżek po 7 w każdym. Tyle właśnie nóżek ma między innymi kostka 4093. Nie będę opisywać jej działania, powiem tylko, że jest często stosowana i zawiera 4 dwuwejściowe bramki NAND z histerezą - nie ważne ;-), wybrałem ją tylko dla przykładu.

Jak nie trudno zauważyć, obudowa DIL ma z jednej strony półkoliste wycięcie. Patrząc od góry, wycięcie to jest po lewej stronie - dzięki niemu możemy prawidłowo ponumerować wyprowadzenia układu. Pierwszą nóżką jest zawsze lewa dolna, a ostatnią lewa górna (patrz rys. powyżej). W układach serii 4XXX zasilanie jest prawie zawsze podłączane "na ukos" kostki, minus na ostatniej nóżce w dolnym rzędzie a plus do ostatniej ogólnie (czyli pierwszej w górnym - licząc od lewej strony). W przypadku układu 4093 są to jak widać wyprowadzenia 7 i 14. Pozostałe wyprowadzenia to różne wejścia i wyjścia.

Kondensatory Stałe

Kondensatory stałe mają pojemność (mierzoną w Faradach - F) od kilku piko do kilku mikro Faradów (kolejny z wielkiego grona ludzi niewychodzących z domu). Nie są elementami biegunowymi podobnie jak rezystory, więc jest obojętne, którą nóżkę podłączamy do plusa, a którą do minusa, a co więcej mogą działać także na napięciu zmiennym. Każdy kondensator ma określone maksymalne napięcie, którego przekroczenie grozi przebiciem jego okładek. Typowo waha się ono w granicach od kilkudziesięciu do kilkuset Voltów.

Zastosowań mają wiele. Zazwyczaj umieszcza się kondensator stały o niewielkiej pojemności (np. 100nF) w obwodach zasilania równolegle do szyn zasilających (czyli po prostu jedna nóżka do + a druga do masy). Odfiltrowuje się dzięki temu część śmieci o wyższych częstotliwościach, które mogły przeniknąć z transformatora lub wyindukować się w przewodach ze wszechobecnego smogu elektromagnetycznego. Kiedyś zbudowałem niewielki wzmacniacz audio, sprawdzałem wszystko kilka razy, ale nie chciał działać. W końcu doszedłem do wniosku, że jedynym elementem, którego nie podłączyłem był kondensator w obwodzie zasilania. Uznałem, że nie jest on istotny w pierwszych próbach. J ak tylko go dolutowałem, wszystko zaczęło hulać jak złoto ;-).

Kondensatory elektrolityczne

 

Kondensatory elektrolityczne- mają znacznie większe pojemności w stosunku do stałych, od jednego do kilkunastu tysięcy mikro Faradów (i więcej). Są to elementy biegunowe, to znaczy, że jedna nóżka podłączana jest do plusa zasilania, a druga do masy i nie można ich zamienić (niewłaściwa biegunowość może doprowadzić nawet do wybuchu kondensatora!). Kondensatory stałe mają postać małych "lizaczków" lub, przy większych pojemnościach, prostopadłościennych kostek, elektrolity natomiast prawie zawsze mają kształt walca z dwoma wyprowadzeniami. Nóżka "minusowa" zawsze oznaczona jest z boku paskiem lub ciągiem minusów.

Te elementy włącza się podobnie jak poprzednie do obwodów zasilania w celu odfiltrowania tętnień o niższych częstotliwościach - głównie brum sieciowy 50Hz i wyższe harmoniczne. Dzięki dużej pojemności są też przydatne w prostych układach opóźniających (np. do powolnego wyłączania jakiegoś źródła oświetlenia). Wszystkie typy kondensatorów są powszechnie stosowane w rozmaitych filtrach i układach czasowych (również cyfrowych o czym dalej), do wyznaczania częstotliwości, opóźnień itp.

Na zakończenie tematu kondensatorów powiem jeszcze troszkę o ich budowie. Najprościej jest sobie wyobrazić kondensator jako parę metalowych płytek między którymi jest dielektryk (izolator, np. powietrze). Kiedy przyłożymy napięcie do tych płytek, przez krótką chwilkę popłynie prąd, a następnie przestanie. Kondensator został naładowany, co oznacza, że na jego okładkach (czyli płytkach) zgromadziła się pewna ilość energii, którą można później jakoś spożytkować (choćby do zasilenia na chwilkę diody LED). Dodam jeszcze, że przy łączeniu kondensatorów stosujemy podobne wzory co przy rezystorach z tym, że dokładnie na odwrót.

Diody Prostownicze

 

Diody prostownicze - j est to najprostsza odmiana diod. Ich głównym zadaniem jest przepuszczanie prądu tylko w jednym kierunku . C o za tym idzie , używane są w układach prostowniczych gdzie trzeba zamienić prąd zmienny na stały. Wykorzystuje się je również, aby do jakiegoś punktu obwodu doprowadzić sygnały z kilku różnych miejsc, tak aby wzajemnie nie wpływały na siebie, ale to inna para kaloszy.

Diody mają różne obudowy w zależności od dopuszczalnej mocy. Np. dioda małej mocy typu 1N4148 (widoczna na zdjęciu) jest umieszczona w malutkiej szklanej obudowie, pod którą widać pomarańczowy walec i czarną kreskę bliżej jednego z wyprowadzeń.
Natomiast diody mocy (np. 1N4001...7) o prądzie do 1A i napięciu pracy od 50 do 1000V są produkowane w czarnej walcowej obudowie z białym paskiem. 
Można uznać, że jest to ta sama kreska co na symbolu diody i oznacza katodę, czyli nóżkę "ujemną". Drugą nóżkę "dodatnią" nazywamy anodą.

 

Prąd płynie od plusa do minusa zatem, kiedy podłączymy plus do anody a za nią jakiś odbiornik prądu (zamkniemy obwód np. żaróweczką) to prąd popłynie. Przy odwrotnym włączeniu, dioda zostanie spolaryzowana zaporowo i prąd nie popłynie w obwodzie.

Diody Zenera

 

Diody LED - Jest to najpopularniejszy typ diod używanych w moddingu. Ich zaletą jest niska cena, wybór kolorów, niskie napięcie zasilania i stosunkowo niewielki pobór prądu oraz spore , jak na ich rozmiary , generowane natężenie światła.

Diody LED jak każde inne posiadają dwie nóżki, czyli katodę (minus, najczęściej krótsze wyprowadzenie) i anodę (plus, najczęściej dłuższą). Mamy do wyboru sporo kształtów i rozmiarów. Od popularnych okrągłych o średnicy 3 i 5 mm, przez płaskie i kwadratowe, do walcowych i innych kształtów. Kolory: zielone, czerwone, pomarańczowe, żółte, ostatnio bardzo popularne niebieskie aż do ultrafioletowych, podczerwonych i białych. Diody mogą służyć zarówno za kontrolki różnych urządzeń jak i dobre źródła światła. Napięcie zasilania to około 2-4V (czerwone 2V; zielone i żółte 2,1V; niebieskie i białe 3,5V), ale o ile skutecznie ograniczymy prąd diody to może ona pracować przy typowych dla komputera napięciach 5V i 12V. Ograniczenie prądu jest niezbędne dla długotrwałej i prawidłowej pracy diody (zabezpiecza przed spaleniem i pozwala na regulację jasności). Ogólnie można przyjąć, że nie należy przekraczać na diodzie LED prądu 20-30 mA (mili Amperów). Prąd zależny będzie od napięcia na jakie planujemy włączyć diodę i od opornika ograniczającego prąd dla diody, który należy przylutować do dowolnej z nóżek i przepuścić odpowiedni biegun zasilania przez niego (czyli innymi słowy włączyć go z diodą w szereg). Wymaganą wartość opornika można łatwo wyliczyć ze wzoru:

Przełączniki

 

Rozróżniamy kilka rodzajów przełączników:

  • chwilowe: zwierają (lub rozwierają w zależności od typu) swoje styki tylko w chwili przyciśnięcia.
  • stałe: np. przełączniki dźwigienkowe - jedna z par styków jest cały czas zwarta. Przełączniki dźwigienkowe mogą być dwu pozycyjne lub trzypozycyjne. Z reguły zawierają dwie niezależne pary styków (jakby dwa przełączniki w jednym, wspólnie sterowane).

Jeśli masz jakiś przycisk, a nie potrafisz zidentyfikować jego wyprowadzeń, to najlepiej posłużyć się multimetrem. W multimetrze wybieramy test ciągłości i badamy dany przycisk - do poszczególnych wyprowadzeń przykładamy kable pomiarowe multimetru i wciskamy przełącznik - jeśli dobrze trafiliśmy to multimetr zacznie "piszczeć".

 

 

 

Złącza i gniazda.

 

Złącza i gniazda.

Poniżej znajdziecie przegląd kilku popularnych gniazd i złącz. Zachęcam Was do stosowania takich rozwiązań w Waszych modyfikacjach. Po pierwsze, stosowanie złącz jest bardziej eleganckie, niż lutowanie wszystkiego na stałe. Po drugie, gdy zechcemy coś zdemontować lub wymienić w komputerze, to wystarczy wyjąć kilka wtyczek - znacznie ułatwia to sprawę.

Źródła napięć w komputerze.

 

Źródła napięć w komputerze.

Poniżej zamieszczam opis złącz zasilacza komputerowego i wtyczki wentylatora - rzecz niezwykle przydatna dla każdego modera. Uwaga! Jeśli będziesz wykorzystywać zasilacz poza obudową komputera należy go najpierw włączyć zwierając wyprowadzenie PS_ON# (we wtyczce ATX1) z masą.

 

 

Pomiary Multimetrem

 

Multimetry.

Multimetr, czyli miernik uniwersalny, pozwala mierzyć podstawowe wielkości elektryczne takie, jak: prąd, napięcie i rezystancja. Jest to podstawowy przyrząd, który powinien się znaleźć na wyposażeniu każdej pracowni - również modera. Najprostsze multimetry można nabyć za kilka złotych w supermarkecie lub na aukcjach internetowych. Droższe modele, poza lepszymi parametrami, często pozwalają mierzyć także pojemność, częstotliwość i temperaturę.


Różne modele multimetrów, w tym jeden analogowy.

Pomiary różnych wielkości.

Jest kilka podstawowych zasad korzystania z multimetrów:

  • woltomierz zawsze włączamy w obwód równolegle
  • amperomierz zawsze włączamy w obwód szeregowo
  • należy uważać by przy pomiarze prądu i napięcia, nie przekraczać danego zakresu pomiarowego - może to spowodować uszkodzenie multimetru!
  • rezystancję danego elementu, mierzymy gdy jest on odłączony od reszty układu

Poniższe grafiki pokazują przykładowe pomiaru prądu, napięcia i rezystancji w najprostszym obwodzie z diodą LED. Każda z nich prezentuje sposób pomiaru (przyłożenie końcówek pomiarowych), schemat symboliczny, zmierzoną wartość i zakres na jaki był ustawiony multimetr.


Pomiar napięcia stałego na zakresie 20V.


Pomiar napięcia stałego na zakresie 20V.


Pomiar rezystancji na zakresie 200om.


Pomiar prądu na zakresie 200mA.

Płytka Uniwersalna

Pewną alternatywą pomiędzy montażem w pająku, a własnoręcznym wykonywaniem obwodów drukowanych jest montaż na płytkach uniwersalnych, które można kupić w każdym sklepie elektronicznym.
 

Do wykonania płytki uniwersalnej jest potrzebna specjalna nawiętarka,która pozwala na samodzielne projektowanie płytek uniwersalnych.

Lutowanie płytek uniwersalnych

Na przykład kiedy lutujemy coś na płytce, przystawiamy grot lutownicy tak, żeby jednocześnie nagrzewać nóżkę elementu i miedz na ścieżce. Po krótkim nagrzewaniu przystawiamy cynę, a ta dosłownie przysysa nam się do rozgrzanych miejsc ;-). Jeśli chcemy wlutować gdzieś przewód, dobrze jest go wcześniej "pobielić". Polega to na nałożeniu na niego warstwy cyny w ten sam sposób czyli rozgrzewamy kabelek i przykładamy doń cynę.

Wielu początkujących elektroników ma spore problemy z lutowaniem. Najczęściej nie mogą pojąć jakim cudem można tak trwale i mocno coś przylutować (wiem to z autopsji ;-) ). Bardzo często popełniają karygodny błąd, przenosząc cynę na grocie do lutowanego elementu (co prawda ja nadal od czasu do czasu tak robię, gdy nie da się inaczej polutować (z powodu braku kilku dodatkowych rąk hehe), ale przy moim doświadczeniu miejsce lutowania i tak wygląda tak jakbym robił to poprawnie i nie tylko wygląda - oczywiście są to sporadyczne przypadki). Teraz podam fundamentalną zasadę lutowania. Jeśli będziecie się do niej stosować połączenia będą trwałe, pewne i nie doznacie koszmaru "zimnych lutów":

Dobór lutownicy jest ważny, ale w sumie jest to też sprawa preferencji każdego z osobna. Ja lubię lutownice transformatorowe. Nie są one polecane do elektroniki, ale w doświadczonych rękach sprawują się świetnie, nie grzeją się cały czas, nie wychładzają się szybko, są od razu gotowe do użycia i mają zazwyczaj sporą moc (moja ma 33 lata i 80W mocy ;-) ). Lutownice kolbowe (oporowe) też są dobrym wyborem, ale nie te najtańsze za kilka złotych. Wybrać należy taką, żeby jej grot nie wychładzał się zbyt szybko (jest to zjawisko kiedy przy lutowaniu spada temperatura grota i tworzą się przez to nietrwałe zimne luty) np. o mocy 40W.

NE555: Po lutowaniu zawsze należy umyć ręce! Zatrucie ołowiem może ujawnić się dopiero po wielu latach.
Znakomita pomocą przy lutowaniu jest tzw. trzecia ręka. Kiedyś te urządzenia były dość drogie, ale dziś można je bezproblemowo kupić poniżej 20 złotych.

 

Przydatne narzędzia.

Oto kilka podstawowych narzędzi, które mogą okazać się bardzo pomocne przy budowie wszelakich urządzeń i zabawie z elektroniką:

1. Szczypce radiotechniczne, czyli popularne kombinerki. 
2. Odsysacz, jak sama nazwa wskazuje - odsysa cynę. Przydatny przy wylutowywaniu z płytki jakichś elementów.
3. Pęseta, pozwala na precyzyjne manipulowanie małymi elementami.
4. Ściągacz izolacji, docenicie go gdy będziecie musieli "zarobić" setkę kabelków ;).
6. Szczypce płaskie, przydatne ponieważ przy wielu zastosowaniach kombinerki okazują się za duże...
7. Szczypce tnące, do skracania przewodów i końcówek elementów.

 

Warto się równierz zaopatrzyć się w trzecią ręke, która pomaga nam przy pracach kiedy lutujemy.



Sie sind Besucher Nr.

Kostenlose Webseite von Beepworld
 
Verantwortlich für den Inhalt dieser Seite ist ausschließlich der
Autor dieser Homepage, kontaktierbar über dieses Formular!