| PASYVŪS | ELEKTRONIKOS KOMPONENTAI | AKTYVŪS | ||||||||||||||||||||||||
|
PALYGINIMAS
REZISTORIUS
KONDENSATORIUS
POTENCIOMETRAS
RITĖ ir DROSELIS
REZONATORIUS
SAUGIKLIAI
ELEKTRONIKAI |
- PASIRINKITE ELEKTRONIKOS KOMPONENTĄ. -
Rezistorius arba varžas tam tikros varžos prietaisas, naudojamas reikiamai įtampai sudaryti. Jis priešinasi per jį tekančiai elektros srovei, sukurdamas įtampos kritimą tarp kontaktų. Šis sąryšis aprašomas Omo dėsniu: U=I*R Rezistorių varžos dydžiai ant korpuso žymimi pagal kelias spalvinių žymenų sistemas. Rezistorių žymėjimas Išilgai rezistoriaus dedamos keturios spalvotos žymės (arba spalvoti rezistorių juosiantys žiedai), toliau žymimi raidėmis A,B, C ir D: čia: A yra pirmas varžos omais skaitmuo. B yra antras varžos omais skaitmuo. C yra dešimtainis daugiklis. D, jei yra, nurodo rezistoriaus varžos garantuotą tikslumą procentais. Jei šios žymės nėra, varžos tikslumas yra ± 20 procentų. Karinėje pramonėje naudojami rezistoriai turi penktą žymę, kuri nurodo rezistoriaus patikimumą pagal MIL-STD-199 standartą. Kadangi A žymė yra arčiau rezistoriaus kontakto nei D žymė, todėl užrašo negalima per klaidą perskaityti atvirkščiai. Kitais atvejais (dažniausiai žymint rites) prieš A žymę dedama plati auksinė arba sidabrinė žymė. Kondensatorius dviejų laidininkų, vadinamu elektrodais, sistema, kuri turi savybę kaupti energiją tarp tų elektrodų sukurtame elektriniame lauke. Prijungus įtampą ant elektrodų (arba plokštelių) kaupiasi krūviai, kurių absoliutinės vertės lygios, tik priešingi ženklai. Pirmąjį kondensatorių 1745 m. sukūrė ir išbandė Leideno universiteto fizikas Piteris Mušenbrukas (16921761). Tipai Pagal formą kondensatoriai skirstomi į: Plokščiuosius Sferinius Cilindrinius Pagal naudojamą dielektriką dažniausiai skirstomi į dvi grupes: Elektrolitinius Keramikinius Sandara Plokščiasis kondensatorius. E elektrinis laukas tarp plokštelių, d atstumas tarp plokštelių, +q, -q plokštelių krūviai. Kondensatorius sudarytas iš dviejų laidininkų, vadinamų elektrodais. Tarpe tarp elektrodų gali būti dielektrikas, kuris naudojamas kondensatoriaus talpai padidinti. Plokščiajame kondensatoriuje elektrodų vaidmenį atlieka dvi plokštelės, sferiniame dvi bendraašės sferos, cilindriniame du cilindrai. Sferinis kondensatorius yra daugiau teorinis matematinis modelis, o praktikoje naudojami plokštieji ir cilindriniai kondensatoriai. Talpa Kondensatoriaus elektrinė talpa apibrėžiama panašiai, kaip ir pavienio laidininko: ji lygi vieno elektrodo krūvio ir potencialų skirtumo tarp elektrodų santykio moduliui. Modulis imamas dėl to, jog elektros krūvis gali būti tiek teigiamas, tiek neigiamas, o kondensatoriaus elektrinė talpa yra tik teigiamas dydis: Pavienio laidininko elektrinė talpa jo krūvio ir potencialo santykis. C=q/U C elektrinė talpa [F]; q elektros krūvis [C]; U potencialas [V]. Elektronikoje kartais kyla klausimų kaip jis veikia ir kaip jį jungti. Potenciometrai dažniausiai naudojami garso aparatūroje ir visokiem suderinimams. Dabar apie garso potenciometrą. Čia matome mono potenciometrą. Mono reiškia vienas.
Tai potenciometro vidus. Tarkim potenciometras 100 kiloomų. Tarp kojų A ir B
varža visą laiką ir bus 100 kiloomų. Tačiau tarp A ir C arba C ir B kojų varža gali
kisti, tai prilauso nuo to į kurią pusę suksime rankenėlę, o kartu su rankenėle judės
ir kontaktas. Tarkim sukam rankenėlę į dešinę pusę, tai tarp kojų A ir C varža didės, o
tarp kojų C ir B atvirkščiai mažės. O jeigu rankenėlę suksime į kairę pusę
procesas bus atvirkščias. Pavyzdžiui norime pajungti prie garso stiprintuvo mp3
grotuvą, o garsą reguliuoti potenciometru. Taigi prie A kojos jungiame minusą
nuo mp3 ir stiprintuvo minusą arba kitaip sakant GNT. Prie C kojos jungiame
stiprintuvo įėjimo signalo pliusą. Prie B jungiame mp3 išėjimo pliusą.
Skirtumai tarp aktyvių ir pasyvių komponentų paaiškinami atsižvelgiant į įvairius aspektus. Aktyvūs komponentai yra elementai ar įtaisai, galintys suteikti arba tiekti energiją grandinei. Pasyvūs komponentai yra įtaisai, kuriems nereikia jokio išorinio šaltinio operacijai ir kurie gali saugoti energiją įtampos arba srovės pavidalu grandinėje. Skirtumas tarp aktyvių ir pasyvių komponentų yra toks: - Aktyvūs komponentai yra tie, kurie teikia arba gaminti energiją arba įtampa arba srovė. Pasyvūs komponentai yra tie, kurie naudoja arba saugo energiją įtampos arba srovės pavidalu. Aktyvių komponentų pavyzdžiai yra diodai, tranzistoriai, SCR, integriniai grandynai ir pan., Pasyviųjų komponentų pavyzdžiai yra rezistorius, kondensatorius ir induktorius. Aktyvūs komponentai gali suteikti galios padidėjimas, o pasyvieji komponentai negali suteikti galios padidėjimo. Aktyvūs komponentai gali valdyti srovės srautas, tačiau pasyvieji komponentai negali valdyti srovės srauto. Aktyvūs komponentai yra energijos donorai, o pasyvieji komponentai yra energijos priėmėjas. Aktyviam komponentui reikalingas išorinis šaltinis, o pasyvūs komponentai nereikalauja jokių išorinių šaltinių operacijoms. Šiuolaikinės skaitmeninės technologijos reikalauja didelio tikslumo, todėl nenuostabu, kad beveik bet kokiame skaitmeniniame įrenginyje, kuris šiandien neatkreiptų pasauliečio dėmesio, viduje yra kvarco rezonatorius. Įvairių dažnių kvarco rezonatoriai yra būtini kaip patikimi ir stabilūs harmoninių virpesių šaltiniai, kad skaitmeninis mikrovaldiklis galėtų pasikliauti pamatiniu dažniu ir su juo veikti ateityje, skaitmeninio įrenginio veikimo metu. Taigi kvarco rezonatorius yra patikimas svyruojančios LC grandinės pakaitalas.
Jei laikysime paprastą virpesių grandinę, susidedančią iš kondensatorius ir induktorius, tada greitai paaiškėja, kad tokios grandinės kokybės koeficientas grandinėje neviršys 300, be to, kondensatoriaus talpa kinta priklausomai nuo aplinkos temperatūros, tas pats atsitiks ir su induktyvumu. Ne veltui kondensatoriai ir ritės turi tokius parametrus kaip TKE - temperatūros talpos koeficientas ir TKI - temperatūros induktyvumo koeficientas, parodantys, kaip pagrindiniai šių komponentų parametrai keičiasi atsižvelgiant į jų temperatūrą. Skirtingai nuo osciliacinių schemų, kvarco pagrindu veikiantiems rezonatoriams yra nepasiekiamas kokybės koeficientas, kuris gali būti matuojamas esant 10 00010 000 000 vertėms, o kvarco rezonatorių temperatūros stabilumas yra nekvestionuojamas, nes dažnis išlieka pastovus esant bet kokiai temperatūrai, paprastai intervale nuo - Nuo 40 ° C iki + 70 ° C. Taigi, dėl aukšto temperatūros stabilumo ir kokybės faktoriaus, kvarco rezonatoriai visur naudojami radijo inžinerijoje ir skaitmeninėje elektronikoje. Skirta mikrovaldiklis ar procesorius laikrodžio dažnio, jam visada reikia laikrodžio generatoriaus, kuriuo jis galėtų patikimai pasikliauti, ir šiam generatoriui visada reikia aukšto dažnio ir tuo pačiu didelio tikslumo. Čia į pagalbą ateina kvarco rezonatorius. Žinoma, kai kuriose programose galima atsisakyti pjezoelektrinių rezonatorių, kurių kokybės koeficientas yra 1000, ir tokių rezonatorių pakanka elektroniniams žaislams ir buitiniams radijo imtuvams, tačiau tikslesniems prietaisams reikia kvarco. Kvarco rezonatoriaus pagrindas yra pjezoelektrinis poveikiskylančios ant kvarco plokštelės. Kvarcas yra polimorfinė silicio dioksido SiO2 modifikacija, gamtoje randamas kristalų ir akmenukų pavidalu. Žemės kvarco plote laisva forma sudaro apie 12%, be to, kvarco yra ir kitų mineralų mišiniuose, o žemės plutoje - paprastai daugiau kaip 60% kvarco (masės dalis). Norėdami sukurti rezonatorius, tinka žemos temperatūros kvarcas, turintis ryškias pjezoelektrines savybes. Chemiškai kvarcas yra labai stabilus, ir jį galima ištirpinti tik hidrofluorido rūgštyje. Kvarcas yra pranašesnis už opalą, tačiau nepasiekia deimanto. Gaminant kvarco plokštę, gabalas iš kvarco kristalo yra supjaustomas griežtai nurodytu kampu. Atsižvelgiant į pjovimo kampą, gauta kvarco plokštė skirsis savo elektromechaninėmis savybėmis. Daug kas priklauso nuo pjūvio tipo: dažnio, temperatūros stabilumo, rezonanso stabilumo ir neigiamų rezonansinių dažnių nebuvimo ar buvimo. Tada iš abiejų pusių ant plokštės uždedamas metalo sluoksnis, kuris gali būti nikelis, platina, sidabras ar auksas, po kurio plokštė tvirtinama kietais laidais prie kvarco rezonatoriaus korpuso pagrindo. Paskutinis žingsnis yra korpuso surinkimas hermetiškai.
Taigi gaunama virpesių sistema, turinti savo rezonansinį dažnį, o tokiu būdu gautas kvarco rezonatorius turi savo rezonansinį dažnį, nustatytą elektromechaniniais parametrais. Dabar, kai plastiko metalo elektrodams bus taikoma kintama tam tikro rezonanso dažnio įtampa, atsiras rezonanso reiškinys, o plokštės harmoninių virpesių amplitudė labai padidės. Tokiu atveju rezonatoriaus varža labai sumažėja, tai yra, procesas yra panašus į tai, kas vyksta nuosekliojoje virpesių grandinėje. Dėl tokios virpesių grandinės aukštos kokybės faktoriaus energijos nuostoliai jo sužadinimo metu rezonansiniame dažnyje yra nereikšmingi.
Lygiavertėje grandinėje: C2 yra statinė plokščių su laikikliais elektrinė talpa, L yra induktyvumas, C1 yra talpa, R yra varža, atspindinti įdiegtos kvarco plokštės elektromechanines savybes. Jei nuimsite tvirtinimo elementus, išlieka pastovi LC grandinė.
Montuojant ant spausdintinės plokštės, kvarco rezonatorius negali būti perkaitęs, nes jo konstrukcija yra gana trapi, o perkaitimas gali sukelti elektrodų ir laikiklio deformaciją, o tai tikrai turės įtakos rezonatoriaus darbui gatavame įrenginyje. Jei kvarcas kaitinamas iki 5730 ° C, jis visiškai praranda savo pjezoelektrines savybes, tačiau, laimei, neįmanoma tokios temperatūros įkaitinti elemento lituokliu. Kvarco rezonatoriaus žymėjimas schemoje yra panašus į kondensatoriaus su stačiakampiu tarp plokščių (kvarco plokštės) žymėjimą ir su užrašu ZQ arba Z. Dažnai kvarco rezonatoriaus sugadinimo priežastis yra įrenginio, kuriame jis sumontuotas, kritimas ar stiprus smūgis, tada reikia pakeisti rezonatorių nauju, kurio rezonansinis dažnis yra toks pats. Tokia žala būdinga mažiems įrenginiams, kuriuos lengva mesti. Tačiau, remiantis statistika, tokia kvarco rezonatorių žala yra ypač reta, o dažniau įrenginio gedimą lemia kita priežastis. Norėdami patikrinti kvarco rezonatoriaus tinkamumą eksploatuoti, galite surinkti mažą zondą, kuris padės ne tik patikrinti rezonatoriaus veikimą, bet ir pamatyti jo rezonansinį dažnį. Zondo grandinė yra tipinė kristalų generatoriaus grandinė, naudojant vieną tranzistorių. Įjungus rezonatorių tarp pagrindo ir minuso (tai įmanoma per apsauginį kondensatorių, jei rezonatoriuje įvyktų trumpasis jungimas), belieka išmatuoti rezonansinį dažnį dažnio matuokliu. Ši grandinė taip pat tinka iš anksto nustatyti virpesių grandines. Įjungus grandinę, sveikas rezonatorius prisidės prie virpesių generavimo, o tranzistoriaus emiteryje gali būti stebima kintama įtampa, kurios dažnis atitiks pagrindinį išbandyto kvarco rezonatoriaus rezonansinį dažnį. Prijungęs dažnio matuoklį prie zondo išvesties, vartotojas galės stebėti šį rezonansinį dažnį. Jei dažnis yra stabilus, jei nedidelis rezonatoriaus įkaitinimas pakeltu litavimo geležimi stipriai dažnio nenukrypsta, tada rezonatorius yra geros būklės. Jei generacijos nėra, dažnis kinta arba jis pasirodys visiškai kitoks, nei turėtų būti bandomas komponentas, tada rezonatorius yra sugedęs ir jį reikia pakeisti. Šis zondas taip pat patogus iš anksto nustatyti virpesių grandines, šiuo atveju reikalingas kondensatorius C1, nors tikrinant rezonatorius jis gali būti pašalintas iš grandinės. Grandinė tiesiog sujungiama vietoj rezonatoriaus, ir grandinė panašiu būdu pradeda generuoti virpesius. Pagal nurodytą schemą surinktas mėginių ėmiklis nuostabiai veikia nuo 15 iki 20 MHz dažniais. Kituose diapazonuose visada galite ieškoti grandinių internete, nes jų yra daug, tiek diskrečiuose komponentuose, tiek mikroschemose. |
TRANZISTORIUS
DIODAS
JUTIKLIAI
TIRISTORIUS
MIKROSCHEMA
|