…Po radę do ksiązki12 Elektronika dla bystrzaków adowanie i rozadowywanie kondensatorów...
30
Wydawnictwo Helion ul. Kościuszki 1c 44-100 Gliwice tel. 032 230 98 63 e-mail: [email protected] e-mail: [email protected] redakcja: [email protected] informacje: o księgarni septem.pl do koszyka IDŹ DO: Spis treści Przyk Skorowidz ładowy rozdział KATALOG KSIĄŻEK: Katalog online Bestsellery Nowe książki Zapowiedzi CENNIK I INFORMACJE: Zamów informacje o nowościach Zamów cennik CZYTELNIA: Fragmenty książek online do przechowalni do koszyka NOWOŚĆ BESTSELLER …Po radę do ksiązki Elektronika dla bystrzaków. Wydanie II Autorzy: Cathleen Shamieh, Gordon McComb Tłumaczenie: Łukasz Piwko ISBN: 978-83-246-3332-6 Tytuł oryginału: Electronics For Dummies Format: 170 × 210, stron: 360 Elektronika w zasięgu Twoich rąk! Jeżeli zastanawiałeś się kiedyś nad tym, jak działają urządzenia elektryczne, a teraz chciałbyś spróbować swoich sił i zbudować własny układ elektroniczny, potrzebujesz wiedzy z zakresu elektroniki i elektryczności. Brzmi strasznie? Nie bój się! Ta książka nie ma nic wspólnego ze skomplikowanymi podręcznikami, które znasz ze szkoły lub studiów. Tutaj wszystko zostało wytłumaczone w jasny i przystępny sposób. Duża liczba przykładów oraz własnoręcznie wykonane i działające układy sprawią, że już za parę dni będziesz swobodnie poruszał się w świecie elektroniki! Wszystko to dzięki książce z serii „Dla bystrzaków”. W trakcie lektury dowiesz się, jak działa Twój iPod, komputer i pilot do telewizora. Jednak najpierw poznasz elementarne zasady bezpieczeństwa oraz kilka istotnych cech prądu. Potem zobaczysz, jak zachowują się układy równoległe i szeregowe oraz przypomnisz sobie podstawowe prawo Ohma. Ponadto dowiesz się, jak wykorzystać potencjał kondensatorów, łączyć je oraz budować filtry. Mało? Kolejne strony to przydatna wiedza o cewkach, półprzewodnikach oraz układach scalonych. Po wstępie teoretycznym czas na praktykę, bo jak mówią autorzy: „Żeby się nauczyć, trzeba się ubrudzić”. W tej części książki skompletujesz sprzęt potrzebny do pracy, zrozumiesz, jak trzeba czytać schematy, dokonywać pomiarów oraz lutować. • Skąd się bierze prąd elektryczny • Wykorzystanie energii elektrycznej do wykonania pracy • Możliwości elektronów • Sposoby na dostarczenie energii elektrycznej • Opór, prawo Ohma • Kondensatory, gromadzenie i wydobywanie ładunku • Cewki indukcyjne i kryształy • Świat półprzewodników • Wykorzystanie układów scalonych • Dobór potrzebnych części, gromadzenie narzędzi • Bezpieczeństwo pracy z układami elektronicznymi • Lutowanie • Czytanie schematów • Budowa układów elektronicznych • Wykonywanie pomiarów • Posługiwanie się multimetrem • Praca z oscyloskopem Spełnij swoje marzenia i dołącz do grona elektroników!
Transcript of …Po radę do ksiązki12 Elektronika dla bystrzaków adowanie i rozadowywanie kondensatorów...
Wydawnictwo Helionul. Kościuszki 1c44-100 Gliwicetel. 032 230 98 63e-mail: [email protected]
e-mail: [email protected]: [email protected]: o księgarni septem.pl
do koszyka
IDŹ DO: Spis treści Przyk Skorowidz
ładowy rozdział
KATALOG KSIĄŻEK: Katalog online Bestsellery Nowe książki Zapowiedzi
CENNIK I INFORMACJE: Zamów informacje
o nowościach Zamów cennik
CZYTELNIA: Fragmenty książek
online
do przechowalni
do koszyka
NOWOŚĆBESTSELLER
…Po radę do ksiązki
Elektronika dla bystrzaków. Wydanie IIAutorzy: Cathleen Shamieh, Gordon McCombTłumaczenie: Łukasz PiwkoISBN: 978-83-246-3332-6Tytuł oryginału: Electronics For DummiesFormat: 170 × 210, stron: 360
Elektronika w zasięgu Twoich rąk!Jeżeli zastanawiałeś się kiedyś nad tym, jak działają urządzenia elektryczne, a teraz chciałbyś spróbować swoich sił i zbudować własny układ elektroniczny, potrzebujesz wiedzy z zakresu elektroniki i elektryczności. Brzmi strasznie? Nie bój się! Ta książka nie ma nic wspólnego ze skomplikowanymi podręcznikami, które znasz ze szkoły lub studiów. Tutaj wszystko zostało wytłumaczone w jasny i przystępny sposób. Duża liczba przykładów oraz własnoręcznie wykonane i działające układy sprawią, że już za parę dni będziesz swobodnie poruszał się w świecie elektroniki!Wszystko to dzięki książce z serii „Dla bystrzaków”. W trakcie lektury dowiesz się, jak działa Twój iPod, komputer i pilot do telewizora. Jednak najpierw poznasz elementarne zasady bezpieczeństwa oraz kilka istotnych cech prądu. Potem zobaczysz, jak zachowują się układy równoległe i szeregowe oraz przypomnisz sobie podstawowe prawo Ohma. Ponadto dowiesz się, jak wykorzystać potencjał kondensatorów, łączyć je oraz budować filtry. Mało? Kolejne strony to przydatna wiedza o cewkach, półprzewodnikach oraz układach scalonych. Po wstępie teoretycznym czas na praktykę, bo jak mówią autorzy: „Żeby się nauczyć, trzeba się ubrudzić”. W tej części książki skompletujesz sprzęt potrzebny do pracy, zrozumiesz, jak trzeba czytać schematy, dokonywać pomiarów oraz lutować.
• Skąd się bierze prąd elektryczny• Wykorzystanie energii elektrycznej do wykonania pracy• Możliwości elektronów• Sposoby na dostarczenie energii elektrycznej• Opór, prawo Ohma• Kondensatory, gromadzenie i wydobywanie ładunku• Cewki indukcyjne i kryształy• Świat półprzewodników• Wykorzystanie układów scalonych• Dobór potrzebnych części, gromadzenie narzędzi• Bezpieczeństwo pracy z układami elektronicznymi• Lutowanie• Czytanie schematów• Budowa układów elektronicznych• Wykonywanie pomiarów• Posługiwanie się multimetrem• Praca z oscyloskopem
Spełnij swoje marzenia i dołącz do grona elektroników!
Spis tre�ciO autorach ....................................................................................................................15
Podzi�kowania od autorów ...........................................................................................17
Wst�p ............................................................................................................................19Dlaczego warto kupi� t� ksi��k�? .......................................................................................................19
Dlaczego elektronika? ........................................................................................................................20
Naiwne za�o�enia ..............................................................................................................................20
Bezpiecze�stwo przede wszystkim ......................................................................................................21
Jak podzielona jest ksi��ka? ...............................................................................................................22
Cz��� I. Podstawy elektroniki ........................................................................................................22
Cz��� II. eby si� nauczy�, trzeba si� ubrudzi� ...............................................................................22
Cz��� III. Przekuwanie teorii w praktyk� ........................................................................................22
Cz��� IV. Dekalogi .......................................................................................................................23
Ikony u�yte w ksi��ce ........................................................................................................................23
Cz��� I: Podstawy elektroniki .................................. 25Rozdzia� 1: Czym jest elektronika i co mo�na dzi�ki niej zrobi�? .................................27
Czym jest elektronika? .......................................................................................................................27
Sk�d si� bierze pr�d elektryczny? .......................................................................................................28
Wydobywanie �adunku z elektronów ..............................................................................................29
Mobilizowanie elektronów w przewodnikach ...................................................................................29
Wprawianie elektronów w ruch ......................................................................................................30
Wykorzystywanie energii elektrycznej do wykonywania pracy ...............................................................31
Wykorzystywanie energii elektrycznej .............................................................................................32
Umo�liwianie elektronom dotarcia we w�a�ciwe miejsce ...................................................................32
Co elektrony potrafi� zrobi� (gdy tylko si� nimi odpowiednio pokieruje)? ..............................................34
Wytwarzanie dobrych wibracji .......................................................................................................34
Zobaczy� znaczy uwierzy� .............................................................................................................34
Wyczuwanie i alarmowanie ...........................................................................................................35
Sterowanie ruchem .......................................................................................................................35
Rozwi�zywanie problemów (czyli u�ywanie komputerów) ................................................................35
Komunikacja ................................................................................................................................35
6 Elektronika dla bystrzaków
Rozdzia� 2: Elektryczno�� w Twoich r�kach ................................................................ 37Dostarczanie energii elektrycznej ........................................................................................................37
Pobieranie pr�du sta�ego z baterii ..................................................................................................38
U�ywanie pr�du zmiennego z elektrowni ........................................................................................39
Zamiana �wiat�a w elektryczno�� ...................................................................................................41
Rzeczywisty ruch elektronów a umowny kierunek przep�ywu pr�du .......................................................42
Prosty obwód z �arówk� ....................................................................................................................43
Sterowanie pr�dem elektrycznym za pomoc� podstawowych elementów ................................................45
Sposoby kontrolowania pr�du ........................................................................................................46
Elementy czynne i bierne ...............................................................................................................47
Po��czenia szeregowe i równoleg�e .....................................................................................................47
Po��czenia szeregowe ....................................................................................................................47
Po��czenia równoleg�e ...................................................................................................................48
Obwody mieszane ........................................................................................................................49
Tworzenie uk�adów elektronicznych ...................................................................................................49
Sk�d bierze si� ten dwi�k? ...........................................................................................................50
Rysowanie przy u�yciu elektronów .................................................................................................51
Rozdzia� 3: Napotykamy czynny opór ........................................................................... 53Ograniczanie przep�ywu pr�du ..........................................................................................................53
Rezystory — bierne, ale pot��ne ........................................................................................................54
Do czego s�u�� rezystory? ..............................................................................................................55
Rodzaje rezystorów — sta�e i zmienne ...........................................................................................56
Budowa rezystorów sta�ych ............................................................................................................57
Co w potencjometrze piszczy? .......................................................................................................59
Moc znamionowa rezystorów .........................................................................................................60
��czenie rezystorów ..........................................................................................................................62
Szeregowe ��czenie rezystorów .......................................................................................................62
Równoleg�e ��czenie rezystorów .....................................................................................................63
Kombinacje szeregowych i równoleg�ych po��cze� rezystorów ..........................................................65
Przestrzeganie prawa Ohma ..............................................................................................................66
Przep�yw pr�du mimo stawianego mu oporu ...................................................................................66
Wszystko jest proporcjonalne .........................................................................................................66
Jedno prawo, trzy równania ...........................................................................................................67
Zastosowanie prawa Ohma do analizy obwodów ................................................................................68
Obliczanie nat��enia pr�du p�yn�cego przez element ......................................................................68
Obliczanie warto�ci napi�cia pr�du w elemencie .............................................................................69
Obliczanie rezystancji ...................................................................................................................71
Do czego tak naprawd� przydaje si� prawo Ohma? .............................................................................72
Analizowanie skomplikowanych obwodów ......................................................................................72
Projektowanie i modyfikowanie obwodów .......................................................................................73
Moc prawa Joule’a ............................................................................................................................74
Zastosowanie prawa Joule’a przy wyborze elementów elektronicznych ..............................................75
Joule i Ohm — doskona�y duet ......................................................................................................75
Spróbuj swych si� w projektowaniu obwodów z rezystorami ..................................................................75
Spis tre�ci 7
Rozdzia� 4: Wydobywanie �adunku z kondensatorów ...................................................77Kondensatory — zbiorniki na energi� elektryczn� ................................................................................78
�adowanie i roz�adowywanie kondensatorów ......................................................................................79
Przeciwstawianie si� zmianom napi�cia ..........................................................................................80
Przepuszczanie pr�du zmiennego ...................................................................................................81
Do czego s�u�� kondensatory? ............................................................................................................82
Charakterystyka kondensatorów .........................................................................................................83
Ile �adunku mo�na zmagazynowa� na p�ytce kondensatora? .............................................................83
Pilnowanie napi�cia znamionowego ...............................................................................................84
Wybór rodzaju (dielektryku) kondensatora .....................................................................................85
Rozmiary kondensatorów ..............................................................................................................85
Polaryzacja kondensatorów ............................................................................................................86
Odczytywanie warto�ci kondensatorów ...........................................................................................87
Kondensatory zmienne ..................................................................................................................89
��czenie kondensatorów ....................................................................................................................89
Równoleg�e ��czenie kondensatorów ...............................................................................................89
Szeregowe ��czenie kondensatorów ................................................................................................90
Reaktancja pojemno�ciowa ................................................................................................................91
Zastosowanie prawa Ohma do obliczania reaktancji pojemno�ciowej ................................................93
Wspó�praca z rezystorami ..................................................................................................................94
Czas jest najwa�niejszy ..................................................................................................................94
Wyznaczanie sta�ej czasowej obwodu RC .......................................................................................96
Tworzenie zegara .........................................................................................................................97
Wybór cz�stotliwo�ci przy u�yciu prostych filtrów RC ..........................................................................97
Filtr dolnoprzepustowy ..................................................................................................................98
Filtr górnoprzepustowy .................................................................................................................98
Cz�stotliwo�� graniczna .................................................................................................................99
Filtrowanie pasm cz�stotliwo�ci ....................................................................................................100
Spróbuj swych si� w projektowaniu obwodów z kondensatorami ..........................................................100
Rozdzia� 5: Cewki indukcyjne i kryszta�y ....................................................................101Niedalecy krewni — magnetyzm i elektryczno�� ................................................................................102
Rysowanie linii za pomoc� magnesu .............................................................................................102
Wytwarzanie pola magnetycznego za pomoc� elektryczno�ci ..........................................................102
Indukcja pr�du za pomoc� magnesu .............................................................................................103
Cewka indukcyjna — zwój o charakterze przyci�gaj�cym jak magnes ..................................................104
Mierzenie indukcyjno�ci ..............................................................................................................104
Przeciwstawne zmiany pr�du .......................................................................................................105
Nad��anie (albo i nie!) za pr�dem zmiennym ...............................................................................106
Reaktancja indukcyjna .....................................................................................................................107
U�ycie warto�ci reaktancji indukcyjnej w równaniach prawa Ohma ................................................108
Zmiana zachowania zale�nie od cz�stotliwo�ci (po raz kolejny) ......................................................108
Zastosowanie cewek indukcyjnych w obwodach .................................................................................108
Izolowanie i ekranowanie cewek indukcyjnych ...............................................................................109
Oznaczenia indukcyjno�ci ...........................................................................................................109
��czenie ekranowanych cewek indukcyjnych .................................................................................109
Filtrowanie sygna�ów za pomoc� cewek indukcyjnych ....................................................................110
Obliczanie sta�ej czasowej obwodów RL ......................................................................................111
8 Elektronika dla bystrzaków
Przedstawiamy impedancj�! .............................................................................................................111
Dostrajanie do stacji radiowych ........................................................................................................112
Rezonans w obwodach RLC ......................................................................................................113
Krystalicznie czysty rezonans .......................................................................................................114
Oddzia�ywanie na elementy s�siednie — transformatory ....................................................................115
Co ��czy nieekranowane cewki indukcyjne? ...................................................................................115
Izolowanie obwodów od ród�a zasilania ......................................................................................116
Podwy�szanie i obni�anie napi�cia ...............................................................................................116
Rozdzia� 6: Bogaty �wiat pó�przewodników .............................................................. 119Przewodzi� czy nie przewodzi�? .......................................................................................................119
Domieszkowanie pó�przewodników ..............................................................................................121
Tworzenie elementów przy u�yciu kombinacji pó�przewodników typów n i p ...................................123
Diody z��czowe ...............................................................................................................................123
Polaryzacja diod .........................................................................................................................124
Przewodzenie pr�du przez diod� .................................................................................................125
Warto�ci znamionowe diod ..........................................................................................................126
Identyfikacja diod .......................................................................................................................126
Któr� stron� pod��cza�? ..............................................................................................................127
Zastosowanie diod w obwodach .......................................................................................................127
Prostowanie pr�du zmiennego .....................................................................................................127
Regulowanie napi�cia przy u�yciu diod Zenera ............................................................................129
�wiat�o z diod LED ...................................................................................................................130
Inne zastosowania diod ...............................................................................................................131
Niesamowicie utalentowane tranzystory ............................................................................................132
Tranzystory bipolarne z��czowe ...................................................................................................133
Tranzystory polowe ....................................................................................................................133
U�ywanie tranzystorów ...................................................................................................................134
Zasada dzia�ania tranzystorów .........................................................................................................134
Emitowanie i gromadzenie elektronów ..........................................................................................135
Wzmacnianie nat��enia pr�du .....................................................................................................138
Nasycenie tranzystora .................................................................................................................138
Modelowanie dzia�ania tranzystorów ................................................................................................139
Wzmacnianie sygna�ów za pomoc� tranzystorów ...............................................................................141
Polaryzacja tranzystora, aby dzia�a� jak wzmacniacz ......................................................................141
Kontrolowanie wzmocnienia napi�ciowego ...................................................................................142
Konfiguracja obwodów wzmacniaj�cych z tranzystorami ................................................................142
Prze��czanie sygna�ów za pomoc� tranzystorów .................................................................................143
Wybór tranzystora ...........................................................................................................................144
Najwa�niejsze parametry tranzystorów .........................................................................................144
Identyfikacja tranzystorów ...........................................................................................................145
Jak rozpozna� tranzystor? ............................................................................................................145
Rewolucja pó�przewodnikowa ..........................................................................................................146
Spróbuj swych si� w projektowaniu obwodów z elementami pó�przewodnikowymi ................................146
Spis tre�ci 9
Rozdzia� 7: Uk�ady scalone .........................................................................................147Dlaczego uk�ady scalone? ................................................................................................................147
Uk�ady analogowe, cyfrowe i mieszane .............................................................................................148
Podejmowanie logicznych decyzji .....................................................................................................149
Na pocz�tku by� bit .....................................................................................................................149
Przetwarzanie danych przy u�yciu bramek ....................................................................................151
Upraszczanie bramek przy u�yciu tabel prawdy ...............................................................................153
Tworzenie elementów logicznych .................................................................................................154
Jak u�ywa� uk�adów scalonych? ........................................................................................................155
Identyfikacja uk�adów scalonych wed�ug numerów cz��ci ...............................................................155
Najwa�niejsza jest obudowa ........................................................................................................156
Styki uk�adów scalonych ..............................................................................................................157
Korzystanie z kart danych katalogowych .......................................................................................159
Popularne rodzaje uk�adów scalonych ...............................................................................................159
Wzmacniacze operacyjne .............................................................................................................160
Wehiku� czasu — uk�ad 555 .......................................................................................................161
Licznik dziesi�tny 4017 ..............................................................................................................167
Mikrokontrolery i inne popularne uk�ady scalone ...........................................................................168
Poszerzanie horyzontów ..................................................................................................................168
Rozdzia� 8: Wybór cz��ci ............................................................................................171��czenie elementów ........................................................................................................................171
Wybór rodzaju przewodów ..........................................................................................................171
Z��cza .......................................................................................................................................173
Zasilanie ........................................................................................................................................174
Wyciskanie siódmych potów z baterii ...........................................................................................174
Wykorzystanie energii s�onecznej .................................................................................................177
Zasilanie z gniazdka �ciennego (niezalecane) ...............................................................................178
W��czanie i wy��czanie pr�du ..........................................................................................................178
Sterowanie dzia�aniem prze��cznika .............................................................................................179
Nawi�zywanie po��cze� ..............................................................................................................180
Czujniki .........................................................................................................................................181
Zobaczy� �wiat�o ........................................................................................................................181
Wychwytywanie dwi�ku za pomoc� mikrofonów ..........................................................................182
Wykrywanie ciep�a ......................................................................................................................182
Inne rodzaje przetworników wej�ciowych ......................................................................................183
Efekt dzia�ania urz�dze� elektronicznych ..........................................................................................184
G�os g�o�ników ...........................................................................................................................185
Brz�czenie brz�czyków ................................................................................................................186
Silniki pr�du sta�ego ...................................................................................................................187
Cz��� II: �eby si� nauczy�, trzeba si� ubrudzi� ......... 189Rozdzia� 9: Urz�dzanie warsztatu i dbanie o bezpiecze�stwo ....................................191
Wybór miejsca na warsztat ...............................................................................................................192
Podstawowe wyposa�enie warsztatu .............................................................................................192
Stó� warsztatowy .........................................................................................................................193
10 Elektronika dla bystrzaków
Gromadzenie narz�dzi i materia�ów ..................................................................................................193
Sprz�t do lutowania ....................................................................................................................193
Polowanie na multimetr ..............................................................................................................195
�owienie narz�dzi r�cznych .........................................................................................................196
Szmatki i �rodki czyszcz�ce .........................................................................................................197
�rodki smarne ............................................................................................................................199
Materia�y klej�ce ........................................................................................................................199
Inne narz�dzia i materia�y ............................................................................................................200
Zaopatrywanie si� w cz��ci zapasowe ...............................................................................................201
P�ytki stykowe ............................................................................................................................201
Zestaw pocz�tkowy .....................................................................................................................203
Wyposa�enie dodatkowe .............................................................................................................204
Przechowywanie cz��ci ................................................................................................................204
Ochrona zdrowia i elementów elektronicznych ..................................................................................205
Elektryczno�� mo�e by� naprawd� niebezpieczna ..........................................................................205
Bezpieczne lutowanie ..................................................................................................................209
Unikanie wy�adowa� elektrostatycznych jak zarazy ........................................................................210
Rozdzia� 10: Czytanie schematów ............................................................................. 213Co to jest schemat i do czego s�u�y? .................................................................................................213
Spojrzenie z szerokiej perspektywy ...................................................................................................214
Po��czenia s� najwa�niejsze .........................................................................................................214
Prosty obwód z bateri� ................................................................................................................215
Insygnia mocy .................................................................................................................................216
Wskazywanie ród�a napi�cia ......................................................................................................217
Oznaczanie masy ........................................................................................................................218
Oznaczanie elementów elektronicznych .............................................................................................219
Analogowe elementy elektroniczne ...............................................................................................221
Elementy cyfrowe i uk�ady scalone ...............................................................................................222
Pozosta�e elementy .....................................................................................................................224
Miejsca dokonywania pomiarów .......................................................................................................226
Analiza schematu ............................................................................................................................226
Inne standardy symboli elementów elektronicznych ............................................................................228
Rozdzia� 11: Budowa uk�adów elektronicznych ......................................................... 231P�ytki stykowe .................................................................................................................................231
Szczegó�y budowy p�ytki stykowej ................................................................................................232
Rozmiary p�ytek stykowych ..........................................................................................................233
Konstruowanie uk�adów elektronicznych z wykorzystaniem p�ytek stykowych .......................................234
Przygotowywanie cz��ci i narz�dzi ...............................................................................................234
Przygotowywanie ��czówek na zapas ............................................................................................235
Topografia uk�adu ......................................................................................................................235
Zapobieganie uszkodzeniom .......................................................................................................237
Podstawy lutowania ........................................................................................................................238
Przygotowywanie do lutowania ....................................................................................................239
Technika lutowania ....................................................................................................................239
Sprawdzanie jako�ci po��czenia ...................................................................................................241
Rozlutowywanie .........................................................................................................................241
Spis tre�ci 11
Post�powanie po zako�czeniu lutowania ......................................................................................242
Bezpiecze�stwo w czasie lutowania ..............................................................................................242
Pe�ne zaanga�owanie — ��czenie elementów na sta�e ........................................................................243
Budowa uk�adu na uniwersalnej p�ytce drukowanej .......................................................................243
Wykonywanie prototypów przy u�yciu perforowanych p�ytek monta�owych .....................................244
Wykonywanie po��cze� owijanych ...............................................................................................246
Wykonywanie w�asnej p�ytki obwodu drukowanego .......................................................................247
Rozdzia� 12: Wykonywanie pomiarów i analizowanie obwodów ................................249Niezwyk�e mo�liwo�ci ma�ego multimetru ..........................................................................................250
Ale� to jest przecie� woltomierz! ..................................................................................................251
To tak�e amperomierz! ...............................................................................................................251
Omomierz te�! ...........................................................................................................................251
Rodzaje multimetrów ......................................................................................................................252
Analogowy czy cyfrowy? .............................................................................................................252
Multimetr cyfrowy ......................................................................................................................253
Wybór zakresu pomiaru ..............................................................................................................255
Kalibracja multimetru ......................................................................................................................256
Pos�ugiwanie si� multimetrem ..........................................................................................................257
Pomiar napi�cia pr�du ................................................................................................................258
Pomiar nat��enia pr�du ..............................................................................................................258
Pomiar rezystancji ......................................................................................................................260
Inne rodzaje prób ........................................................................................................................265
Sprawdzanie obwodów za pomoc� multimetru ..................................................................................266
Rozdzia� 13: Analizator stanów logicznych i oscyloskop ...........................................267W g��b logiki ..................................................................................................................................267
Analiza sygna�ów przy u�yciu oscyloskopu ........................................................................................270
Obserwacja przebiegu sygna�ów ...................................................................................................271
Pasmo i rozdzielczo�� oscyloskopu ...............................................................................................273
Kiedy u�ywa� oscyloskopu? .............................................................................................................274
Praca z oscyloskopem ......................................................................................................................275
Podstawowa konfiguracja i testowanie ..........................................................................................275
Wy�wietlanie i dokonywanie pomiaru sygna�ów ................................................................................277
Wykonywanie pomiarów ..................................................................................................................279
Czy z baterii da si� jeszcze co� wycisn��? .....................................................................................280
Obrazowanie przebiegu akustycznego sygna�u radiowego ..............................................................280
Sprawdzanie cz�stotliwo�ci w obwodzie pr�du zmiennego .............................................................281
Cz��� III: Przekuwanie teorii w praktyk� ................ 285Rozdzia� 14: Podstawy budowy uk�adów elektronicznych .........................................287
Przygotowanie do pracy ..................................................................................................................287
Zobaczy� znaczy uwierzy� — prawo Ohma naprawd� dzia�a! ...........................................................289
Analiza obwodu szeregowego ......................................................................................................289
Rozdzielanie napi�cia .................................................................................................................293
Obwody z rezystorami po��czonymi równolegle .............................................................................294
12 Elektronika dla bystrzaków
�adowanie i roz�adowywanie kondensatorów ....................................................................................296
Gromadzenie i oddawanie �adunku ..............................................................................................296
Zmienianie sta�ej czasowej obwodu RC .......................................................................................298
Zmniejszanie napi�cia na diodach ....................................................................................................299
W��czanie diody LED ................................................................................................................300
Stabilizowanie napi�cia ...............................................................................................................301
Praca z tranzystorami ......................................................................................................................303
Wzmacnianie pr�du ....................................................................................................................303
Prze��cznik jest w��czony! ...........................................................................................................305
Sztuka logicznego my�lenia ..............................................................................................................305
�wiate�ko na ko�cu bramki NAND .............................................................................................306
Budowa bramki OR z trzech bramek NAND ..............................................................................307
Rozdzia� 15: Projekty do samodzielnego wykonania w pó� godziny ........................... 309Potrzebne cz��ci .............................................................................................................................309
Migaj�ce b�yskotki ...........................................................................................................................310
Analiza obwodu migacza na bazie uk�adu 555 .............................................................................310
Budowa uk�adu migaj�cych �wiate�ek ...........................................................................................312
Sprawdzanie gotowego obwodu ...................................................................................................314
Wystukiwanie �wietlnej melodii dzi�ki wykorzystaniu zjawiska piezoelektryczno�ci ...............................315
Piezo… co? ...............................................................................................................................315
Krótki kurs piezoelektryczno�ci ....................................................................................................315
�wietlny b�benek ........................................................................................................................317
Widzenie w ciemno�ci dzi�ki detektorowi podczerwieni ......................................................................317
Wykrywanie cz��ci detektora podczerwieni ...................................................................................317
Szukanie róde� podczerwieni ......................................................................................................318
Konstrukcja domowego alarmu ........................................................................................................319
Gromadzenie cz��ci ....................................................................................................................319
Zasada dzia�ania alarmu .............................................................................................................320
Trafianie do celu dzi�ki elektronicznemu kompasowi .........................................................................321
Cz��ci potrzebne do budowy kompasu .........................................................................................322
Konstrukcja kompasu ..................................................................................................................322
Jak jest jasno, to s�ycha� jakie� dwi�ki ..............................................................................................323
Lista cz��ci do budowy �wietlnego alarmu ....................................................................................324
Praktyczne zastosowania alarmu ..................................................................................................324
Ma�y wzmacniacz, ale jaki mocny .....................................................................................................324
G�os w sprawie potrzebnych cz��ci ...............................................................................................325
Szczegó�y konstrukcji ma�ego wzmacniacza ...................................................................................325
R�czny wykrywacz róde� wody .......................................................................................................326
Lista cz��ci ................................................................................................................................326
Zasada dzia�ania wykrywacza wody .............................................................................................327
Generator niesamowitych efektów �wietlnych .....................................................................................327
Lista cz��ci generatora efektów �wietlnych ....................................................................................327
Sterowanie �wiat�ami ..................................................................................................................329
Rozmieszczenie diod LED .........................................................................................................329
Spis tre�ci 13
Cz��� IV: Dekalogi ................................................ 331Rozdzia� 16: Gar�� cennych wskazówek ....................................................................333
Gotowe projekty elektroniczne ..........................................................................................................333
U�ycie nastawnego ród�a zasilania ..................................................................................................334
Liczenie megaherców ......................................................................................................................334
Generowanie ró�nych rodzajów sygna�ów .........................................................................................335
Zmiana cz�stotliwo�ci .....................................................................................................................336
Sprawdzanie pulsu uk�adu ...............................................................................................................336
Analizowanie stanów logicznych ......................................................................................................338
Symulowanie uk�adów elektronicznych ..............................................................................................338
Gdzie kupi� przyrz�dy pomiarowe? ..................................................................................................339
Rozdzia� 17: Dziesi�� najpopularniejszych sklepów z cz��ciami elektronicznymi .......... 341Polska ............................................................................................................................................341
Aprovi .......................................................................................................................................341
AVT .........................................................................................................................................342
Cyfronika ...................................................................................................................................342
Distrelec ....................................................................................................................................342
Centrum Elektroniki ...................................................................................................................342
Allegro ......................................................................................................................................342
Poza Polsk� ...................................................................................................................................342
RadioShack ...............................................................................................................................342
All Electronics ...........................................................................................................................343
Farnell .......................................................................................................................................343
Parts Express .............................................................................................................................343
Dyrektywa RoHS ...........................................................................................................................343
Nowe, u�ywane czy z wyprzeda�y? ..................................................................................................343
Dodatek: Zasoby internetowe .....................................................................................345
Skorowidz ....................................................................................................................347
Rozdzia� 1: Czym jest elektronika i co mo�na dzi�ki niej zrobi�? 27
Rozdzia� 1
Czym jest elektronikai co mo�na dzi�ki niej zrobi�?
W tym rozdziale:� Wyja�nienie, czym jest pr�d elektryczny� Istota mocy elektronów� Wykorzystywanie przewodników� �czenie elementów w obwody� Sterowanie przep�ywem elektronów za pomoc� elementów elektronicznych� Zastosowanie energii elektrycznej do wielu ró�nych rzeczy
i�kszo�� ludzi ma pewne wyobra�enie, czym jest elektronika. Ka�dy z nas naco dzie� korzysta z urz�dze� elektronicznych powszechnego u�ytku, takich jak
iPod, sprz�t stereo, komputer, aparat cyfrowy czy telewizor. Lecz dla wielu osób s� onejak magiczne czarne skrzynki z przyciskami, które spe�niaj� nasze zachcianki.
Wiadomo, �e pod pi�kn� obudow� kryje si� zdumiewaj�ca pl�tanina ma�ych elementów,które dzi�ki pewnym po��czeniom mog� dzia�a� w odpowiedni sposób. Na pewnochcesz wiedzie�, jak to jest mo�liwe.
Z tego rozdzia�u dowiesz si�, �e pr�d to uporz�dkowany ruch elektronów oraz �e sterowanietym ruchem stanowi istot� elektroniki. Wyja�nimy, czym tak naprawd� jest pr�delektryczny, i poka�emy, co trzeba zrobi�, aby p�yn��. Ponadto zrobimy krótki przegl�dmo�liwo�ci, jakie daje nam elektronika.
Czym jest elektronika?Gdy w��czasz �wiat�o w swoim domu, to w rzeczywisto�ci ��czysz ród�o energiielektrycznej (najcz��ciej dostarczanej przez elektrowni�) i �arówk� w jeden uk�adnazywany obwodem elektrycznym. Je�li do obwodu do��czysz �ciemniacz albo regulatorczasowy, to b�dziesz móg� sterowa� dzia�aniem �arówki w ciekawszy sposób, ni� tylkoj� w��cza� i wy��cza�.
W
28 Cz��� I: Podstawy elektroniki
W uk�adach elektrycznych takich jak obwody elektryczne w domu u�ywa si�„czystego”, niemodyfikowanego pr�du elektrycznego, który s�u�y np. do zasilania �arówek.W uk�adach elektronicznych idziemy o krok dalej: za ich pomoc� sterujemyprzep�ywem pr�du. Zmieniamy jego parametry i kierunek, aby uzyska� ró�ne efekty,od przyciemnienia �arówki po komunikacj� za po�rednictwem satelity — rysunek 1.1.W�a�nie ta mo�liwo�� kontrolowania pr�du odró�nia uk�ady elektroniczne od elektrycznych.
Rysunek 1.1.W tym obwo-
dzie przep�y-wem pr�du
elektrycznegodo �arówki ste-ruje �ciemniacz
Sk�d si� bierze pr�d elektryczny?Pr�d elektryczny, czasami nazywany elektryczno�ci� (zob. ramk� „Co to jest elektryczno��?”),to ruch male�kich elektrycznie na�adowanych cz�stek — elektronów. Gdzie konkretniemo�na te elektrony znale� i jak si� one poruszaj�? Aby odpowiedzie� na to pytanie, trzebazajrze� do wn�trza atomu.
Co to jest elektryczno��?Nie�atwo wyja�ni�, czym jest elektryczno��. Termin„elektryczno��” jest niejednoznaczny, a jego ró�nedefinicje cz�sto s� sprzeczne, co powoduje wiele nie-porozumie� nawet w�ród nauczycieli i naukowców.
Ogólnie rzecz bior�c, poj�cie elektryczno�ci jest zwi�-zane z tym, jak pewnego rodzaju cz�stki wyst�puj�cew naturze oddzia�uj� mi�dzy sob�, gdy umie�ci si�pewn� ich ilo�� w jakim� okre�lonym obszarze.
Dlatego lepiej jest u�ywa� innych, precyzyjniejszychterminów do opisu poj�� zwi�zanych z elektryczno-�ci�. Oto niektóre z nich:
� �adunek elektryczny — fundamentalna (tzn.niepodlegaj�ca dyskusji) w�a�ciwo�� niektó-rych cz�stek opisuj�ca sposób ich wzajemnegooddzia�ywania mi�dzy sob�. Wyró�nia si� dwarodzaje �adunku elektrycznego: dodatni i ujemny.
Cz�stki tego samego typu (dodatnie lub ujemne)odpychaj� si�, a przeciwnych typów — przy-ci�gaj�.
� Energia elektryczna — rodzaj energii wytwa-rzanej przez na�adowane elektrycznie cz�stki. Zato p�acisz elektrowni.
� Pr�d elektryczny — ruch elektrycznie na�ado-wanych cz�stek. Jest to najszerzej znane wyja-�nienie elektryczno�ci i na nim b�dziemy si�koncentrowa� w tym rozdziale.
Je�li wi�c ucinasz sobie pogaw�dk� z kumplamiprzy szklance wody, to mo�esz swobodnie u�ywa�s�owa „elektryczno��”, aby powiedzie�, co zasilaTwoj� konsol� do gier. Je�li jednak b�dziesz sza-sta� tym s�owem w�ród zawodowych fizyków, tomog� nie zechcie� z Tob� rozmawia�.
Rozdzia� 1: Czym jest elektronika i co mo�na dzi�ki niej zrobi�? 29
Wydobywanie �adunku z elektronówAtomy to podstawowy sk�adnik, z którego zbudowane jest wszystko we wszech�wiecie,zarówno to, co stworzy�a natura, jak i wytwory cz�owieka. S� tak ma�e, �e w jednej drobiniekurzu mie�ci si� ich wiele milionów, a wi�c wyobra sobie, ile ich musi by� w �redniegowzrostu zawodniku sumo. W ka�dym atomie s� elektrony, które znajduj� si� pozajego �rodkiem, czyli j�drem. Wszystkie elektrony maj� ujemny �adunek elektrycznyi przyci�gaj� inny rodzaj male�kich cz�stek, które nazywamy protonami. Protony maj��adunek dodatni i znajduj� si� w j�drze atomu.
�adunek elektryczny to w�a�ciwo�� niektórych cz�stek, elektronów, protonówi kwarków (tak, w�a�nie kwarków), okre�laj�ca sposoby ich wzajemnego oddzia�ywania.Istniej� dwa rodzaje �adunku elektrycznego, którym nadano nazwy „dodatni” i „ujemny”(nazwy te nie maj� �adnego zwi�zku z prawdziwym znaczeniem tych s�ów, równiedobrze mo�na by u�ywa� nazw „Flip” i „Flap” albo „pó�noc” i „po�udnie”). Cz�stkio takim samym rodzaju �adunku odpychaj� si�, a cz�stki o ró�nych rodzajach �adunku— przyci�gaj�. Dlatego w�a�nie elektrony i protony czuj� do siebie taki silny poci�g.
W typowych warunkach atom zawiera tyle samo protonów, co elektronów, i wówczasmówi si�, �e jest elektrycznie oboj�tny. Si�a przyci�gaj�ca protony do elektronówdzia�a jak niewidzialny klej, który utrzymuje cz�stki atomu razem, podobnie jak grawitacjaziemska utrzymuje Ksi��yc w pobli�u naszej planety. Elektrony znajduj�ce si� najbli�ejj�dra s� zwi�zane z atomem silniej ni� elektrony znajduj�ce si� nieco dalej. Niektóre atomytrzymaj� swoje dalsze elektrony bardzo mocno, podczas gdy inne s� bardziej rozlunione.
Mobilizowanie elektronów w przewodnikachMateria�y, które lubi� zatrzymywa� elektrony przy sobie (np. powietrze i tworzywasztuczne), nazywamy izolatorami. Natomiast materia�y takie jak mied, aluminiumi inne metale, w których elektrony po�o�one dalej od j�dra atomu nie s� z nim mocnozwi�zane, nazywamy przewodnikami.
W metalach elektrony po�o�one daleko od j�dra atomu s� tak s�abo przyci�gane, �e mog�wyrwa� si� na wolno�� i w�drowa� mi�dzy atomami. Te wolne elektrony mo�na porówna�do owiec pas�cych si� na zboczu wzgórza — kr�c� si� bez celu po okolicy, ale nie oddalaj�si� zbyt daleko ani nie poruszaj� si� w �adnym �ci�le okre�lonym kierunku. Je�li jednakzastosujemy jaki� specjalny bodziec, wszystkie te elektrony z przyjemno�ci� zaczn� pod��a�w jedn� stron�. Pr�d elektryczny (cz�sto nazywany elektryczno�ci�) to masowy ruchelektronów w przewodniku, wymuszony przez si��, która dzia�a na nie z zewn�trz.
Wydaje si�, �e ruch ten rozpoczyna si� natychmiast. Jest to spowodowane tym, �e wszystkiewolne elektrony — na ca�ej d�ugo�ci przewodnika — zaczynaj� si� rusza� mniej wi�cejjednocze�nie.
Porównajmy to z grup� ludzi podaj�cych sobie wiadra podczas gaszenia po�aru. Mamykilka osób ustawionych w rz�dzie, ka�da z nich trzyma w r�kach wiadro wody. Osobab�d�ca na pocz�tku kolejki nape�nia puste wiadro wod�, a osoba znajduj�ca si� na ko�cuwylewa wod� z wiadra. Na specjaln� komend� ka�da osoba podaje swoje wiadro osobie
30 Cz��� I: Podstawy elektroniki
po swojej lewej stronie i odbiera wiadro od s�siada z prawej strony. Mimo i� ka�de wiadropokona�o tylko bardzo krótk� drog� (z r�k jednej osoby do nast�pnej), to mo�e si�wydawa�, �e jedno wiadro przeby�o ca�y dystans od pierwszej do ostatniej osoby w kolejce.Podobnie jest z pr�dem elektrycznym — ka�dy elektron przechodzi na miejscepoprzedniego wzd�u� przewodnika (rysunek 1.2).
Rysunek 1.2.Ruch elektronóww przewodniku
mo�na porówna�do grupy osób
podaj�cychsobie wiadraz r�ki do r�ki
Pr�d elektryczny to królestwo male�kich cz�stek, które czasami oddzia�uj� mi�dzysob� w ogromnych ilo�ciach. Dlatego do jego opisu potrzebne s� specjalne jednostkimiary. Na przyk�ad jeden kulomb oznacza �adunek przenoszony przez 6,24 � 1018
(czyli 624 i 16 zer) elektronów. Je�li jeden kulomb �adunku przep�ywa przez dowoln�p�aszczyzn� w ci�gu jednej sekundy, to mówimy, �e nat��enie pr�du elektrycznegowynosi jeden amper (w skrócie 1 A). To bardzo du�a liczba elektronów, znaczniewi�ksza ni� liczba elektronów przep�ywaj�cych w typowym uk�adzie elektronicznym.W elektronice pr�d cz��ciej mierzy si� w miliamperach (mA). Jeden miliamper tojedna tysi�czna ampera.
Wprawianie elektronów w ruchPr�d elektryczny to przep�yw ujemnie na�adowanych elektronów przez przewodnikwskutek dzia�ania pewnej si�y. Ale co to za si�a, która sprawia, �e elektrony poruszaj�si� w uporz�dkowany sposób? Co zarz�dza elektryczn� brygad� po�arow� z wiadrami?
Si�a wprawiaj�ca elektrony w ruch to napi�cie, które mierzy si� w jednostkach o nazwiewolt (w skrócie V). Je�li do przewodnika przy�o�y si� odpowiednio silne napi�cie,to znajduj�ce si� w nim wolne elektrony zaczn� porusza� si� w jednym kierunku,tak jak owce zaganiane do zagrody, tylko du�o szybciej.
Napi�cie mo�na sobie wyobrazi� jako ci�nienie. Tak jak ci�nienie wody powoduje jejprzep�yw przez rury i zawory, tak napi�cie pcha elektrony przez przewodniki. Im wy�szeci�nienie, tym silniejsza si�a popychaj�ca — a wi�c im wy�sze napi�cie, tym silniejszyjest pr�d przep�ywaj�cy przez przewodnik.
W opisach napi�cia elektrycznego czasami mo�na spotka� te� takie okre�lenia, jak ró�nicapotencja�ów, potencja� napi�cia, spadek potencja�u czy spadek napi�cia. Niemusisz si� na razie nimi przejmowa�. Wi�cej o tych poj�ciach dowiesz si� z rozdzia�u 2.
Rozdzia� 1: Czym jest elektronika i co mo�na dzi�ki niej zrobi�? 31
Do�wiadczanie elektryczno�ciMo�esz na w�asnej skórze odczu� przep�yw elek-tronów. Wystarczy, �e w suchy dzie� potrzesz sto-pami o dywan, a nast�pnie dotkniesz klamki u drzwi.Trza�ni�cie, które us�yszysz (i iskra, która mo�e si�pojawi�), jest efektem przeskoczenia elektryczniena�adowanych cz�stek z Twojego palca na klamk�.Nazywamy to elektryczno�ci� statyczn�. Jest tonagromadzenie si� elektrycznie na�adowanych cz�-stek w jednym miejscu; s� one statyczne (nierucho-me) a� do momentu zbli�enia i przyci�gni�cia ich doprzeciwnie na�adowanych cz�stek.
Innym przyk�adem elektryczno�ci statycznej jest b�y-skawica (aczkolwiek lepiej jej nie do�wiadcza� naw�asnej skórze), któr� wywo�uj� na�adowane cz�stkipodró�uj�ce mi�dzy chmurami lub od chmury doziemi. Poruszaj�ce si� na�adowane cz�stki uwalniaj�energi�, któr� obserwujemy w postaci b�yskawici grzmotów.
Kto potrafi zmusi� wystarczaj�c� liczb� na�adowa-nych cz�stek do poruszania si� i umie zapanowa� nadwyzwalan� przez nie energi�, mo�e t� energi� wy-korzysta� do zasilania �arówek i innych urz�dze�.
Wykorzystywanie energii elektrycznejdo wykonywania pracy
Jednym z pionierów bada� nad elektryczno�ci� by� Benjamin Franklin, autor wieluterminów i poj�� (np. pr�d, ang. current), które dzi� doskonale wszyscy znamy. Wbrewpowszechnej opinii Franklin nie trzyma� klucza znajduj�cego si� na ko�cu sznurkaprzyczepionego do latawca w czasie owej pami�tnej burzy w 1752 roku (gdyby go trzyma�,to nie wzi��by udzia�u w wojnie o niepodleg�o�� Stanów Zjednoczonych). Mo�liwe, �eprzeprowadzi� ten eksperyment, ale na pewno w czasie jego trwania nie mia� klucza w r�ce.
Franklin zdawa� sobie spraw� z tego, jak niebezpieczna i zarazem pot��na jest elektryczno��.Po zapoznaniu si� z jego prac� wiele osób zastanawia�o si�, czy elektryczno�� mo�nawykorzysta� w praktyce. Naukowcy i wynalazcy, tacy jak Michael Faraday czy ThomasEdison, rozwin�li prace Franklina i odkryli ró�ne sposoby panowania nad energi�elektryczn� oraz mo�liwo�ci jej wykorzystania.
Zanim zaczniesz fascynowa� si� mo�liwo�ciami wykorzystania energii elektrycznej, zwró�uwag� na straszn� ikon� ostrze�enia, któr� wida� po lewej stronie. Pami�taj, �e ponad250 lat temu Benjamin Franklin wiedzia� ju�, jak nale�y post�powa� z elektrycznymisi�ami natury. Ty równie� post�puj z rozwag�. �miertelnie niebezpieczne mog� by�nawet niewielkie ilo�ci �adunku elektrycznego, je�li dojdzie do splotu niekorzystnychwarunków. Potencjalne niebezpiecze�stwa, jakie niesie ze sob� praca z pr�dem, orazsposoby ochrony przed nimi opisali�my w rozdziale 9. Ale ju� teraz b�d ostro�ny!
Z tej cz��ci rozdzia�u dowiesz si�, jak elektrony przenosz� energi� i jak mo�na j�wykorzysta� do wykonywania pracy.
32 Cz��� I: Podstawy elektroniki
Wykorzystywanie energii elektrycznejPodró�uj�ce elektrony przenosz� energi� z jednego ko�ca przewodnika na drugi. Takiesame �adunki si� odpychaj� — ka�dy elektron odpycha swojego s�siada bezdotykow�si��, przesuwaj�c go wzd�u� przewodnika. W ten sposób energia jest przesy�ana przezprzewodnik.
Je�li wiesz, jak przetransportowa� t� energi� do urz�dzenia, które mo�e wykona� okre�lon�prac�, np. �arówki, silnika albo g�o�nika, to mo�esz jej u�y� na w�asn� korzy��. Energiaelektryczna przenoszona przez elektrony jest pobierana przez dane urz�dzenie, którenast�pnie zamienia j� na inn� posta�, np. �wiat�o, ciep�o albo energi� mechaniczn�.To w�a�nie dzi�ki tej przemianie drucik w �arówce si� �arzy, wirnik silnika si� obraca,a membrana w g�o�niku drga.
Poniewa� p�yn�cych elektronów nie wida� — i lepiej nie dotyka� przewodnika — abyu�atwi� sobie zrozumienie, na czym polega ujarzmianie energii elektrycznej, pomy�lo wodzie. Jedna kropla wody na niewiele si� zda (i nikogo nie skrzywdzi), ale wystarczywzi�� du�� liczb� takich kropel, po��czy� je, przepu�ci� przez kana�, którego wylot jestskierowany na jaki� przedmiot (np. ko�o wodne), i ju� mo�na wykorzysta� energi� wodydo swoich celów. Podobnie jak miliony kropel wody poruszaj�ce si� w jednakowymkierunku tworz� pr�d, miliony elektronów poruszaj�cych si� w tym samym kierunkutworz� pr�d elektryczny. W istocie Benjamin Franklin równie� zauwa�y�, �e elektryczno��zachowuje si� podobnie do cieczy i ma nawet podobne do niej w�a�ciwo�ci, tzn. „pr�d”i „ci�nienie” (ale pewnie nie poleca�by nam jej pi�).
Ale sk�d si� bierze pierwotna energia, ta, dzi�ki której elektrony w ogóle zaczynaj� si�rusza�? Pochodzi ona ze ród�a energii elektrycznej, np. baterii (omówienie róde�energii elektrycznej znajduje si� w rozdziale 2.).
Umo�liwianie elektronomdotarcia we w�a�ciwe miejscePr�d elektryczny nie mo�e p�yn�� wsz�dzie (gdyby móg�, to ca�y czas byliby�my nim ra�eni).Elektrony mog� p�yn�� tylko wówczas, gdy zapewnimy im zamkni�t� przewodz�c� �cie�k�,czyli obwód, po której b�d� mog�y si� porusza�, oraz zainicjujemy przep�yw za pomoc�baterii lub innego ród�a energii elektrycznej. Mied i inne materia�y przewodz�ce cz�stoformuje si� w przewody (druty), które s� nast�pnie wykorzystywane do wytwarzania„�cie�ek” przep�ywu wolnych elektronów i kierowania energii elektrycznej do �aróweki innych urz�dze�. Tak jak w przypadku rur wodnych, im wi�ksz� �rednic� ma przewód,tym �atwiej mog� porusza� si� w nim elektrony.
Je�li w obwodzie wyst�puje przerwa (jest to wówczas tzw. obwód otwarty), to elektronyprzestaj� p�yn��, szybko przechodz� w przewodniku w stan elektrycznie oboj�tny. Mo�nato porówna� do litra wody przep�ywaj�cego przez niezatkan� rur�. Woda szybko w ca�o�ciwyleci na zewn�trz i przestanie p�yn��. Gdyby p�yn��a w obiegu zamkni�tym, to porusza�abysi� tak d�ugo, jak d�ugo by�aby do tego zmuszana. Aby utrzyma� ruch elektronów, trzebazbudowa� obwód elektryczny. Na rysunku 1.3 wida�, �e ka�dy obwód musi zawiera�trzy podstawowe elementy, aby elektrony mog�y w nim p�yn�� i dostarcza� energi�do urz�dzenia, które ma wykona� prac�:
Rozdzia� 1: Czym jest elektronika i co mo�na dzi�ki niej zrobi�? 33
Rysunek 1.3.Obwód elek-
tryczny sk�adasi� ze ród�a za-
silania, obci�-�enia i przewo-
dów, którymip�ynie pr�delektryczny
� �ród�o energii elektrycznej — ród�o dostarcza si��, która popycha elektronyw obwodzie. Czasami ród�o energii elektrycznej nazywa si� jeszcze takimi terminami,jak ród�o elektryczne, ród�o zasilania, ród�o napi�cia albo ród�o energii.�ród�a energii elektrycznej opisali�my w rozdziale 2.
� Obci��enie — jest to element obwodu elektrycznego, który poch�ania energi�(np. �arówka albo g�o�nik). Stanowi on punkt docelowy, do którego ma by�przes�ana energia.
� Przewody — umo�liwiaj� przep�yw elektronów od ród�a do obci��enia.
Elektrony s� „popychane” przez ród�o i w przewodach zaczyna p�yn�� pr�d elektrycznydo obci��enia, w którym energia elektryczna zostaje zamieniona na co� innego — np. �wiat�o.
Pracuj�ce elektrony dostarczaj� mocW przypadku elektronów dostarczaj�cych energi� do�arówki i innych urz�dze� s�owo „praca” jest u�ywanew rozumieniu fizycznym. Praca to ilo�� energii wyko-rzystanej przez urz�dzenie w okre�lonym czasie przysile (napi�ciu) zastosowanej do zbioru elektronóww tym urz�dzeniu. Im wi�cej elektronów wepchniemydo urz�dzenia oraz im silniej b�dziemy je popycha�,tym wi�cej energii elektrycznej wyzwolimy i tymwi�cej pracy b�dzie mog�o by� wykonane (np. �arów-ka b�dzie ja�niej �wieci� albo w silniku szybciej b�dziesi� obraca� wirnik). Sum� energii zu�ytej podczaswykonywania pracy w okre�lonym przedziale czasunazywa si� moc� i mierzy si� j� w watach. Aby ob-liczy� moc, nale�y pomno�y� si�� (napi�cie) przez roz-miar strumienia elektronów (nat��enie):
Moc = napi�cie × nat��enie
Obliczenia mocy s� w elektronice bardzo wa�ne,poniewa� pozwalaj� okre�li�, jak� ilo�� energiipodzespo�y elektroniczne s� w stanie wytrzyma�.Je�li do elementu elektronicznego „wpompujemy”zbyt du�o elektronów, wytworzy si� nadmierna ilo��ciep�a i element ten mo�e ulec uszkodzeniu (spali�si�). Na wielu cz��ciach elektronicznych znajduje si�oznaczenie maksymalnego poboru mocy, dzi�kiczemu mo�na nie dopu�ci� do ich uszkodzenia.Przypominamy o tym jeszcze w dalszych rozdzia-�ach, przy opisie poszczególnych elementów i ichmocy znamionowej.
34 Cz��� I: Podstawy elektroniki
Co elektrony potrafi� zrobi�(gdy tylko si� nimiodpowiednio pokieruje)?
Wyobra sobie, �e do pary g�o�ników pod��czasz pr�d, którym w �aden sposób niesterujesz i któremu nie nadajesz �adnego „kszta�tu”. Co by� us�ysza�? Na pewno niemuzyk�! Przy u�yciu odpowiednich, w�a�ciwie po��czonych elementów elektronicznychmo�na sprawi�, aby membrana g�o�nika drga�a w okre�lony sposób i wytwarza�arozpoznawalne dwi�ki, np. mow� lub muzyk� (oczywi�cie jak�� konkretn�). Gdy umiemysterowa� przep�ywem elektronów, mo�emy zrobi� z pr�dem elektrycznym wiele rzeczy.
Elektronika w ca�o�ci opiera si� na wykorzystaniu specjalnych urz�dze�, nazywanychelementami elektronicznymi (s� to np. rezystory, kondensatory, cewki indukcyjnei tranzystory, które opisali�my odpowiednio w rozdzia�ach 3., 4., 5. i 6.), do sterowaniapr�dem (czyli przep�ywem elektronów) w taki sposób, aby zmusi� go do wykonaniaokre�lonych zada�.
W prostych urz�dzeniach elektronicznych do sterowania przep�ywem pr�du u�ywa si�tylko kilku elementów elektronicznych. Jako przyk�ad mo�na wymieni� �ciemniacz,kontroluj�cy przep�yw pr�du do �arówki, lecz wi�kszo�� uk�adów elektronicznych toznacznie bardziej skomplikowane systemy. Zamierzony cel jest w nich uzyskiwany poprzezpo��czenie wielu elementów elektronicznych w obwód lub obwody. Najlepsze jest to,�e gdy pozna si� istot� dzia�ania kilku takich elementów oraz nauczy si� stosowa� do nichpewne podstawowe zasady, to mo�na zacz�� rozumie� i samodzielnie budowa� obwodyelektroniczne spe�niaj�ce ciekawe funkcje.
W tym podrozdziale przedstawiamy tylko próbk� tego, co mo�na zrobi�, odpowiedniosteruj�c elektronami w obwodach elektronicznych.
Wytwarzanie dobrych wibracjiElementy elektroniczne znajduj�ce si� w Twoim iPodzie, odtwarzaczu samochodowymi innych systemach audio zamieniaj� energi� elektryczn� w dwi�k. W ka�dym z tychprzypadków funkcj� obci��enia, czyli miejsca docelowego dla p�yn�cych elektronów,pe�ni� g�o�niki. Zadaniem elementów elektronicznych jest nadanie p�yn�cemu dog�o�ników pr�dowi takiego „kszta�tu”, aby wprawia� ich membrany w ruch, któryspowoduje odtworzenie oryginalnego dwi�ku.
Zobaczy� znaczy uwierzy�W systemach wizualnych elementy elektroniczne s� wykorzystywane do sterowania czasemi intensywno�ci� emisji �wiat�a. Wiele przyrz�dów do zdalnego sterowania urz�dzeniamitakimi jak Twój fotel firmy La-Z-Boy emituje promieniowanie podczerwone, gdy jestnaciskany jeden z ich przycisków. Promieniowanie to ma pewne znaki szczególne,stanowi�ce rodzaj kodu odbieranego przez sterowane urz�dzenie, który informuje je,co ono ma robi�.
Rozdzia� 1: Czym jest elektronika i co mo�na dzi�ki niej zrobi�? 35
Wewn�trzna powierzchnia ekranu w telewizorze kineskopowym (takie jeszcze istniej�?)jest pokryta luminoforem, który �wieci, gdy uderza w niego wi�zka elektronów. Uk�adyelektroniczne znajduj�ce si� w telewizorze kontroluj� kierunek i intensywno�� wi�zekelektronów, okre�laj�c w ten sposób pojawiaj�cy si� na ekranie obraz. O�wiecenie!
Wyczuwanie i alarmowanieUrz�dzenia elektroniczne mog� wykonywa� pewne dzia�ania w odpowiedzi na danypoziom intensywno�ci �wiat�a, ciep�a, dwi�ku czy jaki� ruch. Czujniki elektronicznewytwarzaj� lub zmieniaj� pr�d elektryczny pod wp�ywem jakiego� bodca. Mikrofonów,czujników ruchu, czujników temperatury i czujników �wiat�a mo�na u�ywa� do wzbudzaniawybranych elementów elektronicznych w celu np. aktywacji automatycznego otwieraniadrzwi albo w��czania alarmu.
Sterowanie ruchemElektronik� cz�sto wykorzystuje si� do w��czania i wy��czania silników oraz kontrolowaniaintensywno�ci ich obrotów. Z kolei steruj�c silnikami, mo�na kontrolowa� dzia�anienap�dzanych nimi mechanizmów. Urz�dzenia elektroniczne znajduj� si� w robotach,samolotach, rakietach kosmicznych, windach itp.
Rozwi�zywanie problemów(czyli u�ywanie komputerów)Ludzie �yj�cy w staro�ytno�ci (tzn. bardzo dawno temu, nie dotyczy to Twoich dziadków)do wykonywania oblicze� arytmetycznych u�ywali abakusa. My w tym samym celupos�ugujemy si� kalkulatorami i komputerami. W abakusie liczby by�y symbolizowanekoralikami, które przesuwano, aby wykona� obliczenia. W komputerach natomiast liczby,znaki i inne dane maj� posta� wzorów energii elektrycznej, a obliczenia wykonujemypoprzez manipulowanie tymi wzorami za pomoc� elementów elektronicznych (oczywi�cieelektrony robotnicy tak naprawd� nie maj� poj�cia, �e przeprowadzaj� obliczenia). Je�limasz pod r�k� swój tajny pier�cie� dekoduj�cy, to mo�esz dany wzór rozszyfrowa�,aby sprawdzi�, jak� liczb� w nim zakodowano (albo mo�esz zda� si� w tej kwestii naelektronik� wy�wietlacza).
KomunikacjaZnajduj�ce si� w Twoim telefonie komórkowym uk�ady elektroniczne zamieniaj� dwi�kTwojego g�osu w sygna� elektryczny, modyfikuj� ten sygna� (poddaj�c go kompresjii koduj�c w celu przygotowania do wys�ania), przekszta�caj� go na sygna� radiowy,a nast�pnie wysy�aj� do stacji przekanikowej. Inne uk�ady w Twoim telefonie odbieraj�przychodz�ce ze stacji sygna�y i dekoduj� zawarte w nich komunikaty na dwi�k g�osuTwojego znajomego (który s�yszysz w s�uchawce).
Oparte na elektronice systemy komunikacyjne transmisji danych, których u�ywasz zaka�dym razem, gdy dokonujesz zakupów przez internet, zamieniaj� Twoje materialistycznepragnienia w zamówienia sklepowe i przy okazji wysysaj� pieni�dze z Twojego konta.
Skorowidz
AAC, Patrz pr�d zmiennyakumulator
niklowo-kadmowy (NiCd), 176niklowo-metalowo-wodorowy (NiMH), 176
alarm �wietlny, 323praktyczne zastosowania, 324schemat, 323
amper, Patrz pr�d elektrycznyamperomierz, 226, 251
symbol, 226analizator stanów logicznych, 267, 338
brak wskazania, 270próba, 268pulsowanie, 270wska�nik stanu niskiego, 269wska�nik stanu wysokiego, 269
antena, 50, 183atom, 29
dziura elektronowa, 121elektron, 28, 29elektron walencyjny, 120elektrycznie oboj�tny, 29j�dro atomowe, 29proton, 29wi�zania kowalentne, 120
Bbajt, 151bateria, 38, 78, 288
alkaliczna, 176anoda, 38blokowa, 174cynkowo-w�glowa, 175czas �ycia, 177
katoda, 38litowa, 176ogniwo, 39sprawdzenie napi�cia, 280
bezpiecznik, 265sprawdzanie, 265
bit, 50, 149, 150, 151, 155bramka logiczna, 151, 305
AND („i”), 151NAND („nie i”), 151NOR („nie lub”), 152NOT („nie”, inwerter), 152OR („lub”), 151XOR („wykluczaj�ce lub”), 152budowa bramki OR z trzech bramek
NAND, 307styk, 152symbole, 152, 223tablica prawdy, 153
bramka uniwersalna, 153brz�czyk, 186
parametry, 187brz�czyk piezoelektryczny, 186
Ccewka indukcyjna, 46, 101, 106
budowa, 104drut, 103ekranowanie, 109izolowanie, 109napi�cie wsteczne, 104po��czenia równoleg�e, 110po��czenia szeregowe, 109rdze�, 103zastosowanie, 108zwarcie, 105
348 Elektronika dla bystrzaków
cz�stotliwo�, 41herc, 41
czujnikpromieniowania podczerwonego, 184�wiat�a, 183elektroniczny, 35, 181nacisku i po�o�enia, 183
DDC, Patrz pr�d sta�ydemodulator, 50detektor podczerwieni, 317
schemat, 318dielektryk, Patrz izolatordioda, 46, 124, 288
anoda, 123budowa bramek logicznych, 132elektroluminescencyjna, Patrz dioda LEDidentyfikacja, 126katoda, 123LED, 55, 130, 288
pr�d przewodzenia, 130pr�d szczytowy, 130w��czanie, 300
napi�cie polaryzacji, 124napi�cie przewodzenia, 124napi�cie wsteczne, 124nat��enie znamionowe, 126niespolaryzowana, 125ochrona przed przepi�ciami, 131pojemno�ciowa, 89polaryzacja przewodzenia, 124polaryzacja zaporowa, 124polaryzacja, 124pó�przewodnikowa, 123pr�d przewodzenia, 124pr�d wsteczny, 125prostowanie elektryczne, 123prostownicza, 128
mostek prostowniczy, 128prostowanie pe�nookresowe, 128prostowanie pó�okresowe, 128
przewodzenie pr�du, 125sposób pod��czenia, 127sprawdzanie, 263sterowanie przep�ywem pr�du, 132sygna�owa, 128szczytowe napi�cie wsteczne, 125
warto�ci znamionowe, 126warto� szczytowego napi�cia wstecznego, 126zastosowanie, 127Zenera, 122, 129, 301
moc znamionowa, 129napi�cie przebicia, 129regulowanie napi�cia, 129
z��czowa, 123zmniejszanie napi�cia, 299
d�awik, 104doprowadzenie, 43dostarczanie energii elektrycznej, 37drugie prawo Kirchhoffa, 44, 289dyrektywa RoHS, 343dzia�anie pr�du elektrycznego na ludzkie cia�o,
207dzielnik napi�cia, 55, 56, 70, 302
Eefekt piezoelektryczny, 114, 182elektromagnes, 103, 104elektromagnetyzm, 102elektroniczny kompas, 321
konstrukcja, 322schemat, 321
elektronika pó�przewodników, 123elektryczno�, 28, 31, 102, Patrz równie� pr�d
elektrycznyelektryczno� statyczna, 31elementy elektroniczne, 34
bierne, 47czynne, 47wybór, 46
energia elektryczna, 28energia wtórna, 39, Patrz równie� energia
elektryczna
Ffarad, Patrz pojemno� elektrycznafiltr, 97
cz�stotliwo� graniczna, 99, 111dolnoprzepustowy, 98, 111górnoprzepustowy, 98, 111�rodkowoprzepustowy, 100�rodkowozaporowy, 100, 114t�umienie, 99
format cyfrowy, 50
Skorowidz 349
fotodioda, 143, 177, 181fotoogniwa, Patrz ogniwa s�onecznefotorezystor, 181fototranzystor, 145, 181
Ggenerator
efektów �wietlnych, 327schemat, 328
funkcji, 281, 335podstawy czasu, 336tonów, 320
g�o�nik, 50, 185impedancja, 185moc znamionowa, 186pasmo cz�stotliwo�ci, 185
g�owice odczytu danych z ta�mmagnetycznych, 184
Hhenr, Patrz indukcyjno�herc, Patrz cz�stotliwo�
Iimpedancja, 70, 112indukcja elektromagnetyczna, 40, 103indukcyjno�, 104, 109, Patrz równie�
samoindukcjahenr, 104
indukcyjno� wzajemna, 115inwerter, Patrz bramka NOTizolator, 29, 78
Kkabel, 173
ekran, 173kabel ta�mowy, 174kondensator, 46, 77, 78, 81, 288
blokowanie przep�ywu pr�du sta�ego, 82budowa, 78ca�kowite roz�adowanie, 95charakterystyka, 83, 84�adowanie, 79, 94, 95, 296��czenie równoleg�e, 89��czenie szeregowe, 90
magazynowanie energii elektrycznej, 82napi�cie znamionowe, 85odczytywanie warto�ci, 87oznaczenia pojemno�ci, 88oznaczenia tolerancji, 88pojemno� zast�pcza, 91polaryzacja, 86roz�adowywanie, 79, 296rozmiary, 85sprawdzanie, 262sprz�gaj�cy, 82stan pe�nego na�adowania, 94symbole, 86, 89tolerancja, 88tworzenie zegarów, 82wybieranie cz�stotliwo�ci, 83wybór rodzaju, 85wyg�adzaj�cy, 82wyg�adzanie napi�cia, 82zmienny, 89
konstrukcja domowego alarmu, 319ko�cówka, 38kryszta�, 114kryszta� kwarcowy, Patrz kryszta�kulomb, Patrz �adunek elektryczny
Llicznik dziesi�tny 4017, 167
schemat wyprowadze�, 167logika cyfrowa, 149lutowanie, 193, 209, 238, 242
bezpiecze�stwo, 242lut, 193lutownica, 194podstawka lutownicy, 194stacja lutownicza, 194stop lutowniczy, 194technika lutowania, 239zimny lut, 241z��cze lutowane, 193
��adunek elektryczny, 28, 29
dodatni, 29kulomb, 30ujemny, 29
��cznik dotykowy, 305
350 Elektronika dla bystrzaków
Mmagnes, 40, 103magnetyzm, 102ma�y wzmacniacz, 324
schemat, 325szczegó�y konstrukcji, 325
masa, 44, 45obudowy, 218odniesienia, Patrz masaoznaczanie po��cze�, 218p�ywaj�ca, 45sygna�owa, 219symbole, 216
McComb Gordon, 15miernik cz�stotliwo�ci, 283, 334
przelicznik wst�pny, 335migacz LED, 312
budowa obwodu, 313schemat obwodu, 311
mikrofon, 182membrana, 182dynamiczny, 182krystaliczny, 182pojemno�ciowy, 182�wiat�owodowy, 182
mikrokontroler, 168mikrouk�ad, Patrz uk�ad scalonymobilizowanie elektronów
w przewodnikach, 29moc, 33
wat, 33modyfikowanie napi�cia, 55multimetr, 195, 250, 288
analogowy, 252budowa, 254cyfrowy, 253kalibracja, 256maksymalny zakres pomiarowy, 255pomiar napi�cia pr�du, 258pomiar nat��enia pr�du, 258pomiar rezystancji, 260pomiar wy�szych warto�ci, 256sprawdzanie bezpieczników, 265sprawdzanie diody, 263sprawdzanie kondensatora, 262sprawdzanie obwodów, 266sprawdzanie potencjometru, 261
sprawdzanie prze��cznika, 265sprawdzanie przewodów i kabli, 264sprawdzanie rezystora, 261sprawdzanie tranzystora, 263wskazanie przekraczaj�ce zakres, 255wybór zakresu pomiaru, 255automatyczna zmiana zakresu, 253
multiwibrator astabilny, 162, 310, 320multiwibrator bistabilny, 165multiwibrator monostabilny, 164
Nnadprzewodnik, 54napi�cie elektryczne, 30
stabilizowanie, 301wolt, 30
Oobwody mieszane, 49obwód
analogowy, 149bierny, 47czynny, 47elektryczny, 27, 32, 33
obci��enie, 33otwarty, 32, 43przewody, 33sterowanie, 27wzrost napi�cia, 44
logiczny, Patrz uk�ad logicznyRC, 94
sta�a czasowa, 96, 298tworzenie zegara, 97zmienianie sta�ej czasowej, 298
RL, 110RLC, 112równoleg�y, 294strojony, 113szeregowy
analiza, 289budowa, 290rozdzielanie napi�cia, 293sumowanie warto�ci napi�cia, 291
odsysaczcyny, 195, 241gruszkowy, 242spr��ynowy z ruchomym trzpieniem, 241
Skorowidz 351
ogniwa fotoelektryczne, Patrz ogniwa s�oneczneogniwa fotowoltaiczne, Patrz ogniwa s�oneczneogniwa s�oneczne, 41ograniczanie ilo�ci pr�du, 55ograniczanie przep�ywu pr�du, 53om, Patrz rezystancjaomomierz, 226, 251
symbol, 226sprawdzanie ci�g�o�ci po��czenia, 252
oscylator, 114, 162oscyloskop, 270, 271
konfiguracja i testowanie, 275obrazowanie przebiegu akustycznego
sygna�u radiowego, 280obserwacja przebiegu sygna�ów, 271opó�nienie podstawy czasu, 274pami� cyfrowa, 274pasmo, 273pomiar sygna�u pr�du zmiennego, 281przebieg, 270, 271przebieg pr�du sta�ego (DC), 272przebieg pr�du zmiennego (AC), 272przebieg sygna�u cyfrowego, 272przebieg sygna�u pulsuj�cego, 272rozdzielczo�, 274sprawdzenie napi�cia baterii, 280warto� podstawy czasu, 273wykonywanie pomiaru sygna�ów
elektrycznych, 278zastosowanie, 274
owijanie, 246oznaczanie elementów elektronicznych, 219
identyfikator, 219, 221numer cz��ci, 219symbole elementów analogowych, 221warto�, 219
Ppanel s�oneczny, 177para Darlingtona, 305perforowane p�ytki monta�owe, 244piezoelektryczno�, 315
dysk piezoelektryczny, 315obwód demonstracyjny, 316
piksel, 51p�ytka obwodu drukowanego, Patrz p�ytka PCB
p�ytka PCB, 247laminat, 247ok�adzina, 247
p�ytka stykowa, 287p�ytka uniwersalna, 243p�ytki obwodów drukowanych, 61
monta� powierzchniowy, 61p�ytki prototypowe, Patrz p�ytki stykowep�ytki stykowe, 201, 231
budowa, 232konstruowanie uk�adów
elektronicznych, 234otwory wtykowe, 231pojemno� paso�ytnicza, 238rozmiary, 233topografia uk�adu, 235zapobieganie uszkodzeniom, 237
pojemno� elektryczna, 83farad, 83mikrofarad, 83pikofarad, 83
po��czenia równoleg�e, 48po��czenia szeregowe, 47potencjometr, 56, 57, 60, 288
budowa, 59dostrojczy, 60nastawny, Patrz potencjometr dostrojczyobrotowy, 59sprawdzanie, 261suwakowy, 60
poziom rezystancji, 54d�ugo� materia�u, 54przekrój materia�u, 54rodzaj materia�u, 54temperatura, 54
pó�przewodnik, 41, 119akceptor, 121domieszkowanie, 121donor, 121napi�cie przebicia, 122z��cze p-n, 122, 123
pó�przewodnik typu n, 121pó�przewodnik typu p, 121pó�przewodnikowy czujnik temperatury, 184pó�sumator, 154
tablica prawdy, 154praca, 33
352 Elektronika dla bystrzaków
prawo Joule’a, 74, 75zastosowanie, 75
prawo Ohma, 49, 53, 66, 67, 75, 289projektowanie i modyfikowanie obwodów,
73weryfikowanie, 291zastosowanie, 68, 70, 93
pr�d elektryczny, 28, 29, 30, 37, 42amper, 30indukcja, 40, 103, Patrz równie� indukcja
elektromagnetycznakierunek odniesienia pr�du, 42mierzenie bardzo ma�ych warto�ci, 304miliamper, 30sposoby kontrolowania, 46sterowanie, 34, 45umowny kierunek pr�du, 42
pr�d konwencjonalny, 216pr�d sta�y, 38, 39, 205pr�d zmienny, 38, 40, 205
chwilowy, 40cz�stotliwo�, 41fala sinusoidalna, 40napi�cie, 40napi�cie mi�dzyszczytowe (Upp), 40warto� skuteczna (Us), 40warto� szczytowa, 40warto� szczytowa napi�cia, 40
prostownik, 120, 128prostownik pe�nookresowy, 128przeka�nik, 180
symbol, 224prze��cznik, 179
DPDT, 180DPST, 180dwustabilny, 179jednobiegunowy, 180ko�yskowy, 179listkowy, 179podwójny styk zwierny, 180pojedynczy styk zwierny, 180pozycja otwarta, 179pozycja zamkni�ta, 179przyciskowy, 179SPDT, 180sprawdzanie, 265SPST, 180symbole, 224suwakowy, 179
przep�yw elektronów, Patrz pr�d elektrycznyprzerzutnik, 165przetwornica pr�du, 41przetwornik wej�ciowy, 183, 184
symbole, 225przetwornik wyj�ciowy, 184
symbole, 225przewodnik, 29
wolne elektrony, 29przewód, 171
jedno�y�owy, 172wielo�y�owy, 172
pulsator logiczny, 336
Rradiator, 61reakcja elektrochemiczna, 38reaktancja indukcyjna, 107, 108reaktancja pojemno�ciowa, 91, 92rejestr, 155reostat, 56, 57, 60rezonans, 113, 114
cz�stotliwo� rezonansowa, 113obwód rezonansowy, 113
rezystancja, 53, Patrz równie� poziomrezystancji
kiloom, 54megaom, 54om, 54rzeczywista, 56zast�pcza, 62, 72
rezystor, 45, 46, 54, 288dobór do obwodu, 61��czenie równoleg�e, 63��czenie szeregowe, 62moc, 57moc znamionowa, 60sprawdzanie, 261symbole, 57tolerancja, 56, 57warto� znamionowa, 57, 58
rezystor sta�y, 56budowa, 57precyzyjny, 56standardowy, 56
rezystor zmienny, Patrz potencjometr, reostat
Skorowidz 353
r�czny wykrywacz �róde� wody, 326schemat, 326
rodziny uk�adów logicznych, 166rozlutowywanie, 241ró�nica potencja�ów, Patrz spadek napi�ciaruch elektronów, 30, Patrz równie� pr�d
elektryczny
Ssamoindukcja, 104, 115, Patrz równie�
indukcyjno�schemat blokowy, 51schemat ideowy, 22, 213
analiza, 226po��czenia, 214szyna, 214
schemat po��cze�, Patrz schemat ideowyShamieh Cathleen, 15silnik pr�du sta�ego, 187
elektromagnes, 187komutator, 188modulacja czasu trwania impulsu, 188napi�cie robocze, 188pr�dko� obrotowa, 188
solenoid, 104spadek napi�cia, 44, 73sprz��enie
pojemno�ciowe, 82transformatorowe, 115zmiennopr�dowe, Patrz sprz��enie
pojemno�ciowestabilizowanie napi�cia, 301stan logiczny, 150
niski, 267pulsowanie, 267wysoki, 267wysokiej impedancji, 270
strumie� magnetyczny, 102linie strumienia, 102
sygna�analogowy, 149cyfrowy, 149elektryczny, 50
analogowy, 50cyfrowy, 50
wyj�ciowy, 51
symulator uk�adów elektronicznych, 338algorytm SPICE, 338
systembinarny, 149
liczba binarna, 150pot�ga dwójki, 150
dwójkowy, Patrz system binarnydziesi�tny, 149
systemy liczbowe, 150wyk�adnik pot�gi, 150
��wietlny b�benek, 317
Ttermistor, 54, 182
kalibracja, 182NTC, 182PTC, 182
termoogniwo, 184transformator, 46, 101, 115
1:1, 116izolacyjny, 116obni�aj�cy napi�cie, 117podwy�szaj�cy napi�cie, 117symbole, 116uzwojenie pierwotne, 115uzwojenie wtórne, 115
tranzystor, 46, 132, 139, 288akcja tranzystora, 139identyfikacja, 145nasycenie, 138, 140odci�cie, 140polaryzacja, 140, 141prze��cznik, 140, 143sprawdzanie, 263tryb aktywny, 140wzmacnianie pr�du, 303wzmacnianie sygna�ów, 141wzmocnienie napi�ciowe, 142wzmocnienie pr�dowe, 138zasada dzia�ania, 134
tranzystor bipolarny z��czowy, 133baza, 133emiter, 133kolektor, 133
354 Elektronika dla bystrzaków
tranzystor bipolarny z��czowymaksymalna ilo� rozpraszanej energii, 144maksymalne napi�cie w obwodzie
kolektor-emiter, 144maksymalne nat��enie pr�du kolektora, 144polaryzacja, 137tranzystor npn, 133tranzystor pnp, 133wzmocnienie pr�du sta�ego, 144zasada dzia�ania, 135
tranzystor Darlingtona, 143tranzystor mocy, 145tranzystor polowy, 133
bramka, 133dren, 133JFET, 133MOSFET, 133zasada dzia�ania, 134�ród�o, 133
tranzystor sygna�owy, 145tuner, 50tworzenie uk�adów elektronicznych, 49
Uuk�ad 555, 161
schemat wyprowadze�, 161zastosowanie, 162
uk�ad elektroniczny, 28mo�liwo� kontrolowania pr�du, 28
uk�ad elektryczny, 28uk�ad logiczny, 132uk�ad scalony, 146, 147, 148, 288
4081, 153cyfrowy, 149g�sto� upakowania, 148identyfikacja, 155konwersja, 168liniowy (analogowy), 149mieszany, 149mikroprocesor, 168monta� powierzchniowy, 157montowanie, 243multipleksowanie, 168nota aplikacyjna, 159obudowa, 156
pr�d wp�ywaj�cy, 158pr�d wyp�ywaj�cy, 158sk�adanie, 156styki, 157wzmacniacz odwracaj�cy, 160wzmacniacz operacyjny, 160wzmacniacz ró�nicowy, 160
uk�ady zale�ne od cz�stotliwo�ci, 336uniwersalna p�ytka drukowana, Patrz p�ytka
drukowanauziemienie, 45u�ywanie pr�du zmiennego z elektrowni, 39
Wwaraktor, Patrz dioda pojemno�ciowawarikap, Patrz dioda pojemno�ciowawarsztat, 191
materia�y klej�ce, 199narz�dzia r�czne, 196ochrona zdrowia i elementów
elektronicznych, 205p�ytki stykowe, 201praca z obwodami pr�du zmiennego, 208sprz�t do lutowania, 193sprz�t ochronny i pomocniczy, 200stó� warsztatowy, 193�rodki bezpiecze�stwa, 212�rodki czyszcz�ce, 197�rodki smarne, 199uziemianie narz�dzi, 212wyposa�enie dodatkowe, 204zestaw pocz�tkowy, 203
wat, Patrz mocwolt, Patrz napi�cie elektrycznewoltomierz, 45, 226, 251
symbol, 226wprawianie elektronów w ruch, 30wspólna masa, 218, Patrz równie� masawydobywanie �adunku z elektronów, 29wykorzystanie energii s�onecznej, 177wykorzystywanie energii elektrycznej, 32wy�adowania elektrostatyczne, 134, 210wytwarzanie pola magnetycznego, 102wzmacniacz, 50
Skorowidz 355
Zzasilacz, 41zasilacz nastawny, 334zasilacz sieciowy, 178, Patrz równie� zasilaczzasilacz stabilizowany, Patrz zasilaczziemia odniesienia, Patrz masaz��cze, 173
bimetaliczne, 184gniazdo wtykowe, 173ko�cówka, 173listwa zaciskowa, 173symbole, 226typu pin header, 174wtyczka, 173
zwój, 104
��ród�o
podczerwieni, 318elektryczne, Patrz �ród�o napi�ciaelektryczno�ci, Patrz �ród�o napi�ciaenergii, Patrz �ród�o napi�cianapi�cia, 33, 38symbole, 216napi�cia sta�ego, 217napi�cia zmiennego, 218zasilania, Patrz �ród�o napi�cia
![start [Pracownia Elektroniczna :: Specjalizacja]elektronik.tl.krakow.pl/.../pracownia:metex3610-4650_pl.pdf · 2020. 4. 5. · Gniazdo pomiarowe kondensatorów - tylko modele M3630(B),](https://static.fdocuments.pl/doc/165x107/6101fb53b1b84161c36d8e28/start-pracownia-elektroniczna-specjalizacja-metex3610-4650plpdf-2020-4.jpg)