Konrad Ucni Paket

7/22/2019 Konrad Ucni Paket

1/25

SLO - NAVODILO ZA MONTAO IN UPORABO : t. art. : 19 22 96 www.conrad.si

Uni paket za elektronikot. izdelka: 19 22 96

Navodila za uporabo so sestavni del izdelka. Vsebujejo pomembne napotke za pripravo na zagon inuporabo. e izdelek predate tretji osebi, poskrbite za to, da ji izroite tudi ta navodila za uporabo.

Prosimo vas, da pred prvo uporabo pozorno preberete navodila za uporabo in varnostne napotke.Shranite jih, da jih boste lahko kadarkoli znova prebrali.


2/25

2

KAZALO

1. UVOD ................................................................................................................................................ 22. OJAITEV TOKA ................................................................................................................................ 73. ZAMENJAVA PLUSA IN MINUSA ....................................................................................................... 8

4. NADALJNJI NADZOR ......................................................................................................................... 95. DOTINI SENZOR ............................................................................................................................ 106. DETEKTOR GIBANJA ....................................................................................................................... 117. LED KOT SVETLOBNI SENZOR ......................................................................................................... 128. KONSTANTNA SVETLOST ................................................................................................................ 139. TEMPERATURNI SENZOR ................................................................................................................ 1410. VKLOP IN IZKLOP .......................................................................................................................... 1511. VIGANJE IN BRISANJE ................................................................................................................. 1612. IZMENINO UTRIPANJE ................................................................................................................ 1613. ENOSTAVNI LED UTRIPALNIK ....................................................................................................... 1714. LED-BLISKOVKA ............................................................................................................................ 18

15. DOTINI SENZOR MOSFET ........................................................................................................... 1916. ZATEMNILNI SENZOR ................................................................................................................... 2017. ELEKTROMETER ............................................................................................................................ 2018. LED KOT FOTO ELEMENTI ............................................................................................................. 2119. KONDENZATORSKI TEMPERATURNI SENZOR ............................................................................... 2220. MINUTNA SVETLOBA ................................................................................................................... 2321. UTRIPALKA ................................................................................................................................... 23

1. UVODOdkar so izumili prvi tranzistor, se je elektronika znatno razvijala. Danes smo obkroeni z napravami,ki vsebujejo sisteme z ve milijoni tranzistorjev. Kljub temu pa izredno malo ljudi ve, kako posameznitranzistor dejansko deluje. Praznina med uporabo in razumevanjem elektronike se konstantnopoveuje. Vse skupaj pa je lahko zelo preprosto vzemite nekaj tranzistorjev in opravite nekajzanimivih poskusov spoznali boste mnogo novih monosti. tevilne teave je namre mogoe reitizgolj s preprostimi tranzistorskimi vezji. Bodite kreativni!

Tranzistor je sestavni del vezja, ima tri prikljuke in je namenjen krmiljenju elektrinega toka. Nakoliino toka vpliva preko kontrolne povezave. Obstajata le dve vrsti tranzistorjev. Bipolarni soizdelani iz N in P polprevodnega materiala. Glede na razporeditev slojev loimo NPN (npr. BC547) in

PNP tranzistorje (npr. BC557). Enopolarni tranzistorji pa so sestavljeni zgolj iz enegapolprevodnikega kanala, katerega prevodnost se spreminja z elektrinim poljem. Odtod sopoimenovani tudi tranzistorji na poljski uinek (FET). Njihov tipini predstavnik je N-kanal-MOSFETBS170.

Ta uni paket vam bo olajal vstop v elektroniko. Na zaetku navodil so predstavljeni sestavni deli.Posamezni poskusi se izvajajo na maketi. Za vsak poskus je na voljo diagram vezja in skica izgradnje,ki je miljena kot predlog. Sestavne dele lahko sestavite tudi drugae. ice posameznih komponent sobile v doloenih primerih skrajane, z namenom bolje preglednosti na fotografijah. Vampriporoamo, da ic ne krajate, saj boste dalje morda potrebovali za druge poskuse.


3/25

3

1.1 Vtina ploa

Vse poskuse lahko izvajate na ploi, ki ima 270 kontaktov z 2,54 mm rasterjem, ki skrbijo za varnopovezovanje sestavnih delov.

Skica 1: Ploa za poskuse

Vtino polje ima v sredinskem obmoju 230 kontaktov, ki so v skupinah po 5 prevodno povezani z

vertikalnimi trakovi. Dodatno je na robu e 40 kontaktov za oskrbo z napetostjo, in sicer dvakrat po20, ki so povezani s horizontalnim trakom. Vtina ploa tako razpolaga z dvema neodvisnimaoskrbovalnima linijama. Na drugi skici so prikazane vse notranje povezave.

Skica 2: Notranje povezave

Za vstavljanje sestavnih delov je potrebne relativno veliko sile. Prikljuitvene ice se zlahka upognejo.Pomembno je, da so ice eksaktno napeljane z zgornje strani. Pri tem si lahko pomagate s pinceto alimajhnimi kleami. ico je potrebno drati kolikor je to mogoe blizu ploe in jo potiskati vertikalnonavzdol. Na ta nain je mogoe uporabljati tudi obutljiveje ice, kot so npr. obutljivi pocinkanikonci na baterijskih spojkah.

Za poskuse potrebujete kratke in dolge koke ic, ki jih je potrebno odrezati oz. prilagoditi priloeni

povezovalni ici. Za ogolitev koncev ic (odstranitev izolacije) lahko uporabite oster no.

1.2 Baterija

Spodnja slika prikazuje komponente, kot resnino izgledajo, kot tudi shematske simbole, uporabljenev vezalnih nartih. Namesto baterije lahko uporabite npr. napajalnik.


4/25

4

Skica 3: Baterija realni in shematski simbol

Ne uporabljajte alkalnih baterij ali akumulatorjev, temve samo preproste cink-ogljikove baterije.Alkalne baterije imajo res daljo ivljenjsko dobo, vendar je potrebno upotevati tudi, da v primerunapak, npr. v primeru kratkega stika, zagotavljajo tok tudi do 5 A (kot tudi akumulatorji). Navedenolahko mono pregreje tanke ice, kot tudi baterijo samo. Nasprotno je kratek stik pri cink-ogljikovihbaterijah obiajno manji od 1 A, kar sicer lahko vodi do unienja obutljivejih sestavnih delov, ne

obstoji pa nevarnost poara.

Priloena baterijska spojka ima prikljuitveni kabel z upogljivo pletenico. Konci kabla so ogoljeni inpocinkani ter s tem dovolj trdi, da jih lahko vtaknete v vtino ploo. Seveda pa zaradi vekratnegavtikanja lahko izgubijo svojo obliko. Odtod priporoamo, da baterijski prikljuek pustite vednovklopljen in z baterije snemate zgolj baterijsko spojko.

Posamezna cink-ogljikova ali alkalna celica ima napetost 1,5 V. V posamezni bateriji je obiajnopovezanih ve celic. Preklopni simboli oznaujejo tevilo celic v bateriji. Ob visokih napetostih sosrednje celice obiajno oznaene s pikasto rto.

Skica 4: Preklopni simboli za razline baterije

1.3 Svetlobne diode

Uni paket vsebuje 2 rdei ter po eno zeleno in eno rumeno LED. Pri vseh svetlobnih diodah jepotrebno najprej upotevati polarnost. Minus prikljuek se imenuje katoda in lei na krajipovezovalni ici. Plus prikljuek se imenuje anoda. V notranjosti LED lahko opazite dralo v obliki aeza LED kristal, ki lei na katodi. Anodni prikljuek je s kontaktom na zgornji strani kristala povezan zizjemno tanko iko.

Skica 5: Svetlobna dioda


5/25

5

1.4 Upori

Upori v unem paketu so ogljenoplastni z odstopanjem +/- 5%. Uporovno gradivo je priloeno nakeramini deici in prevleeno z zaitno plastjo. Oznaevanje je izvedeno v obliki barvnih obroev.

Poleg uporovne vrednosti je naveden tudi tonostni razred.

Skica 6: Upor

Upori z odstopanjem +/- 5% so podani v vrednostih serije E24, pri emer vsaka dekada vsebuje 24vrednosti z enakomerno razdaljo do sosednjih vrednosti.

1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6

1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0

3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1

5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1

Tabela 1: Uporovne vrednosti v skladu s serijo E24

Barvno kodo lahko preberete iz obroka, ki lei blije uporovnemu robu. Prva dva obroka stasinonim za dve tevilki, tretji za multiplikator uporovne vrednosti v Ohmih in etrti za toleranco.

Barva Obroek 11. tevilka

Obroek 22. tevilka

Obroek 3Multiplikator

Obroek 4Toleranca

rna 0 1

Rjava 1 1 10 1 %

Rdea 2 2 100 2 %

Oranna 3 3 1.000

Rumena 4 4 10.000

Zelena 5 5 100.000 0,5 %

Modra 6 6 1.000.000

Vijolina 7 7 10.000.000

Siva 8 8

Bela 9 9

Zlata 0,1 5 %

Srebrna 0,01 10 %

Tabela 2: Uporovne barvne kode

Upor z rumenim, vijolinim, rjavim in zlatim barvnim obrokom ima 470 Ohmov pri toleranci 5 %. Vunem paketu se nahajata po dva upora naslednjih vrednosti:

470 Rumena, vijolina, rjava

1 k Rjava, rna, rdea

22 k Rdea, rdea, oranna470 k Rumena, vijolina, rumena


6/25

6

1.5 Tranzistorji NPN

Tranzistorji so sestavni elementi za ojaitev ibkih tokov. Uni paket vsebuje dva silicijeva NPNtranzistorja BC547B. Prikljuke tranzistorja imenujemo EMITOR (E), BAZA (B) in KOLEKTOR (C).

Osnovni prikljuek lei na sredini. e pogledate proti napisu, ko so prikljuki obrnjeni navzdol, emitorlei na desni strani.

Skica 7: NPN-tranzistor BC547

1.6 Tranzistorji PNP

Tranzistorji PNP imajo enako prikljuno zaporedje in se od tranzistorjev NPN razlikujejo zgolj vpolarnosti. V shematinem simbolu je puica emitorja obrnjena navznoter.

Skica 8: PNP-tranzistor BC557

1.7 MOSFET

Tudi poljski tranzistor MOSFET BS170 na zunaj ne izgleda drugae kot bipolarni tranzistor, zato ga jemogoe prepoznati zgolj po napisu. Prikljuke tranzistorja imenujemo SOURCE (S), GATE (G) in DRAIN(D). e pogledate proti napisu, ko so prikljuki obrnjeni navzdol, prikljuek Source lei na desni strani.

Skica 9: MOSFET-tranzistor BS170

1.8 Kondenzatorji

Najpomembneji sestavni del v elektroniki je vsekakor kondenzator. Sestavljen je iz dveh kovinskihploic in izolacijske povrine. Ko je prikljuen na elektrino napetost, se med kovinskima ploicama

ustvari elektrino polje, v katerem se shranjuje energija. Kondenzator z veliko povrino ploic in


7/25

7

majhno razdaljo med njima, ima veliko kapaciteto ter shranjuje veliko elektrino. Kapacitetakondenzatorja se meri v faradih (F).

Izolacijski material (dielektrien) v nasprotju z zrano izolacijo poveuje kapaciteto. Keramini kolutnikondenzatorji so iz posebne keramike in kljub majhni velikosti dosegajo velike kapacitete. Uni paket

vsebuje en keramini kondenzator z 10 nF (oznaka 103, 10.000 pF) in dva s 100 nF (oznaka 104,100.000 pF).

Skica 10: Keramini kondenzator

1.9 Elektrolitski kondenzatorji

Elektrolitski kondenzatorji (ELKO) imajo v primerjavi z ostalimi visoko kapaciteto. Izolacija jesestavljena iz izjemno tanke plasti aluminijevega oksida. Elko vsebuje tekoe elektrolite in navitoaluminijasto folijo z veliko povrino. Napetost lahko tee zgolj v eno smer. V primeru, e tok tee vnasprotni smeri, se postopno zmanjuje izolacijski sloj, kar lahko vodi do unienja elementa.

Negativni pol je oznaen z belo rto in ima krajo ico. Uni paket vsebuje en ELKO z 10 F in dva s

100 F.

Skica 11: Elektrolitski kondenzator

2. OJAITEV TOKASkica 12 prikazuje osnovno delovanje tranzistorjev NPN. Vidite lahko dva tokovna kria po krmilnemtokovnem kriu tee manji, osnovni tok, po bremenilnem tokovnem kriu pa veji zbiralni tok. Obatokova skupaj teeta skozi EMITER (zato se tokokrog imenuje tudi EMITER preklopnik). Takoj ko je

osnovni tokokrog odprt, obremenilni tok ne tee ve. Osnovni tok je bistveno manji od zbiralnega.Majhen osnovni tok je ojaan z velikim zbiralnim tokom. Osnovni upor je 470-krat veji kot preduporv bremenilnem tokokrogu. Majhen osnovni tok je razpoznaven po ibki zeleni LED. Tranzistor BC547Bojaa osnovni tok za priblino 300-krat, tako da je rdea LED bistveno svetleja od zelene.


8/25

8

Skica 12: Tranzistor NPN v tokokrogu

Drugi upor s 470 k poveite vzporedno z osnovnim uporom. Osnovni tok naraste, povia pa se tudizbiralni tok. Tranzistor preklopi od nizkega toka k visokemu, kar pomeni, da tudi veji osnovni tok ne

bi mogel povzroiti povianja zbiralnega toka. e vzporedno vklopite upor z 22 k, rdea LED nisvetleja. Tranzistor sedaj deluje kot stikalo. Med zbiralnikom in emiterjem je izguba napetostiizjemno majhna, pribl. 0,1 V. Zbiralni tok je e omejen s strani potronika in ne more narasti. Medosnovo in emiterjem se nahaja napetost pribl. 0,6 V, ki se ob spremembi toka zgolj malenkostnospremeni.

Skica 13: Ojaitev toka

LED sluijo za prikaz toka. Rdea LED sveti svetlo, zelena pa izjemno ibko. Osnovni tok je v oblikiizjemno svetle zelene LED mogoe prepoznati v zatemnjenem prostoru. Razlika je znamenje velikeojaitve toka.

3. ZAMENJAVA PLUSA IN MINUSATranzistor PNP ima enake funkcije kot tranzistor NPN, vendar z obrnjeno polarnostjo. Emiter lei naplus polu baterije.


9/25

9

Skica 14: Tranzistor PNP v emiter vezavi

Sestavite vezje s tranzistorjem PNP BC557 in raziite ojaitev toka z razlinimi osnovnimi upori.

BC557B ima prav tako 300-kratno ojaitev toka.

Skica 15: Preverjanje ojaitve toka BC557

4. NADALJNJI NADZORCilj tega vezja je LED epna svetilka s samodejno persistenco. Po enakem principu pogosto delujenotranja osvetlitev v avtomobilu: ko vozilo zapustite, svetilka sveti e nekaj asa in nato poasiugasne.

Kadar elektrolitski kondenzator poveete z baterijo s pravilno polarnostjo, se prine elektrinopolnjenje. Po loitvi od baterije, ostane kondenzator napolnjen e dolgo asa.Elektrolitski kondenzator lahko poveete z LED. Pojavi se kratek blisk. Kondenzator se v hipu

raztovori.

Ojaitev toka tranzistorja se lahko uporabi za podaljanje asa praznjenja kondenzatorja. Vezje, kot je

prikazano na skici 16, je sestavljeno iz elektrolitskega kondenzatorja s 100 F kot polnilnegakondenzatorja. Po kratkem pritisku na tipko se napolni in dlje asa dobavlja osnovni tok oddajnegavezja.


10/25

10

Skica 16: Zakasnitveni izklop

as praznjenja se bistveno podalja, e uporabite velik osnovni upor. Po 2 sekundah je kondenzatore skorajda izpraznjen. Kljub temu pa po tem asu osnovni tok e vedno zadoa za manje fazno

krmiljenje tranzistorja. Zbiralni tok se zmanjuje postopoma.

Skica 17: Peristenna epna svetilka

Dokler drite pritisnjeno tipko (zadoa e kratek pritisk), LED sveti z vso svojo svetilnostjo. Po temostane priblino 2 sekundi vklopljena, nato pa prine njena svetilnost slabeti. Po priblino eni minuti

je opaziti zgolj ibko tlenje. Dejansko LED tudi po daljem asu ne ugasne popolnoma, vendar pa setok tako zmanja, da njenega delovanja ni mogoe zapaziti.

5. DOTINI SENZOR

arnico je mogoe vklopiti z enostavnim stikalom. Dotini senzor lahko zgradite tudi s primernimtranzistorskim vezjem. Dve ici ali kovinska kontakta se ne smeta dotikati neposredno, temve jumorate medsebojno pribliati s prstom.

Dejavniki za ojaitev dveh tranzistorjev se lahko pomnoijo, e se ojaan tok prvega tranzistorjaponovno ojaa kot osnovni tok drugega tranzistorja. Vezje na skici 18 se imenuje tudi vezjeDarlington.


11/25

11

Skica 18: Vezje Darlington

e ima vsak tranzistor ojaitveni faktor 300, ima vezje Darlington ojaitev 90.000. V takem primeru za

vklop LED zadostuje e osnovni upor 10 M. Za pravi poskus lahko namesto izjemno upora z visokoohmsko upornostjo uporabite dotini kontakt, npr. suh prst. Dodatni zaitni upor v napeljavi do

baterije varuje tranzistorje za primer, e dotine kontakte po pomoti neposredno poveete.

Skica 19: Dotini senzor

6. DETEKTOR GIBANJATo vezje vsebuje senzorsko ico na vhodu prvega tranzistorja. e se kdorkoli giba v bliini ice, zasvetiLED. e se lovek giba na izolirani podlagi, se naelektri, brez da bi se tega sploh zavedal. e se natopremakne v bliino prevodnih objektov, elektrostatina sila vodi do zasuka elektrinega polnjenja,torej do manjega toka, ki je tukaj zelo ojaan. Vezje Darlington aktivira tranzistor PNP, tako daojaitev toka ponovno postane 300-krat veja. Za vidnost rdee LED sedaj zadoa e nekaj pikoamperov.

Skica 20: Ojaitev s 3 tranzistorji


12/25

12

Skica 21: Senzorski ojaevalnik za elektrina polja

Prvemu testiranju vezja je namenjena senzorska ika doline 10 cm. e se nekaj asa gibate naizolirani podlagi, zberete dovolj elektrike, da se, ko pribliate roko senzorski iki, spremeni svetlostLED.

Za poveanje obutljivosti vezja, lahko uporabite daljo senzorsko iko (golo ico ali izolacijski kabel).Senzor je e bolj uinkovit, e ozemljite minus pol baterije. Zadostuje e, e se neka druga osebadotakne vezja. V takem primeru senzor zazna gibanje e na razdalji priblino pol metra. Utripanje LEDoznauje posamezne korake. Pri neposrednem kontaktu z golim koncem ice, je svetenje LEDkontinuirano. Navedeno si je mogoe razlagati s 50 Hz izmeninim poljem v prostoru. Dejansko LEDne sveti kontinuirano, temve utripa s frekvenco 50 Hz.

7. LED KOT SVETLOBNI SENZORTa svetlobni senzor krmili svetlost LED. Ko na senzor pada svetloba, se LED prige, v temi pa ostaneizklopljena. Skozi diodo ne tee tok, ko je nameena v nasprotni smeri glede na napetost. Vendar pa

je zaporni tok dejansko zelo majhen, npr. v obmoju nekaj nano amperov, ki so obiajno zanemarljivi.Ojaanje vezja Darlington omogoa poskuse z izjemno majhnimi tokovi. Tako je npr. zaporni toksvetlobne diode odvisen zgolj od osvetlitve. LED je tako hkrati tudi foto dioda. Skrajno majhen fototok rdee LED je z dvema tranzistorjema ojaan do take mere, da zasveti zelena LED.

Skica 22: Ojaanje LED zapornega toka

V praksi je rdea LED ob normalni svetlosti okolice e vklopljena. Zasenenje senzorske LED z roko seodraa v svetlosti prikazane LED.


13/25

13

Skica 23: LED svetlobni senzor

8. KONSTANTNA SVETLOSTVasih je potreben konstanten tok, ki je neodvisen od napetostnih nihanj. LED tako sveti z enakosvetlostjo tudi, ko je stanje baterije e ibko. Skica 24 prikazuje enostavno, stabilno vezje. Rdea LEDna vhodu stabilizira osnovno napetost na pribl. 1,8 V. Ker znaa osnovna napetost emiterja vednookoli 0,6 V, lei na uporu napetost pribl. 1,2 V. Upor zato doloa tok emiterja in s tem tudi zbiralni tokpribl. 2,5 mA.

LED diode v zbiralnem kriu ne potrebujejo predupora, saj se tok uravnava skozi tranzistor.Konstantni vir napetosti deluje z razlinimi obremenitvami. Zbirali tok ostane enak ne glede na to aliuporabljate obe LED v zbiralnem kriu ali z eno ustvarite kratek stik.

Skica 24: Stabilno vezje

Skica 25: Stabilizacija LED svetlosti


14/25

14

Rezultate lahko preverite z eno novo in eno rabljeno baterijo. Dokler je na voljo preostala napetost,ostane LED skorajda enako svetla. Z zgolj eno LED je lahko napetost baterije nija kot z dvema LED vtem primeru mora biti na voljo vsaj e 6 V.

9. TEMPERATURNI SENZORSpodnje vezje s pomojo LED svetlosti prikazuje temperaturno razliko. Zadostuje e, da setemperaturnega senzorja dotaknete s prsti. Vezje na skici 26 prikazuje t.i. tokovno ogledalo. Tok skozi

1 k upor je se zrcali v obeh tranzistorjih in se nato ponovno pojavi v skoraj enaki velikosti kotzbiralni tok desnega tranzistorja. V primeru medsebojno povezane leve osnove tranzistorja inemiterja, se samodejno pojavi napetost 0,6 V, kar vodi do podanega zbiralnega toka. V teoriji naj bisedaj drugi tranzistor z enakimi podatki in enako napetostjo prikazal enak zbiralni tok. V praksi paobiajno pride do manjih razlik. Tokovno ogledalo je obiajno vir konstantnega toka.

Skica 26: Tokovno ogledalo

Skica 27: Tranzistor kot temperaturni senzor

Vezje je primerno kot obutljiv temperaturni senzor. Enega izmed tranzistorjev se dotaknite sprstom. Ob tem nastala toplota spremeni izhodni tok, sprememba svetilnosti LED je dobro vidna.Odvisno od tega, katerega od obeh tranzistorjev segrejete, lahko poveate ali zmanjate svetilnostrdeih LED. S prstom lahko odvisno od temperature okolice doseete segretje do 10 C. e boljrazlona je razlika v svetilnosti, e enega izmed tranzistorjev previdno segrejete s spajkalnikom.


15/25

15

10.VKLOP IN IZKLOPas je za digitalno: medtem ko po analognem vezju tee ve ali manj toka, je digitalno vezjo v celotivklopljeno ali izklopljeno. Stanji vklop/izklop sta imenovani tudi ena in ni. Vezje prikazano spodajlahko razumemo tudi kot osnovno vezje raunalnike tehnologije.

Vezje z dvema stabilnima stanjema se imenuje tudi preklopno vezje ali vezje Flip-flop. LED je bodisivklopljena, bodisi izklopljena, nikoli pa ni na pol vklopljena. Skica 28 prikazuje tipino preprostovezje Flip-flop. Naeloma je vezje sestavljeno iz dveh ojaevalnih stopenj z zaprto povratno vezavo.

Skica 28: Bistabilni Flip-flop

Vezje se prevesi v enega izmed dveh monih stanj: e desni tranzistor prevaja tok, je levi blokiran inobratno. Tranzistor, ki prevaja tok, ima majhno zbiralno napetost in zato izklopi osnovni tok drugegatranzistorja. Odtod stikalno stanje ostaja stabilno, dokler se ne spremeni z enim od kljunih stikal.

29: Flip-flop

Vklopite obratovalno napetost. Ugotovili boste, da ena izmed obeh LED sveti. Tega, katera stran bovklopljena, ni mogoe napovedati. Obiajno o tem, na katero stran se prevesti vezje, odloi neenakaojaitev toka tranzistorjev.

Uporabite ini mostiek za blokado enega izmed tranzistorjev. Ustvarjeno stanje se po odstranitvimostika ohrani. Stanji sta poimenovani tudi SET (S) in RESET (R), od tu pa tudi izvira ime RS-Flip-flop.


16/25

16

11.VIGANJE IN BRISANJEBistabilno vezje lahko zgradite tudi z NPN in PNP tranzistorjem. Zbiralni tok enega tranzistorja,postane hkrati tudi osnovni tok drugega tranzistorja. Tako sta bodisi oba tranzistorja blokirana, bodisista oba prevodna. Po vklopu se vezje najprej nahaja v blokiranem stanju. Nena aktivacija s stikalom

S1 pomeni preklop v prevodno stanje. To stanje je sedaj blokirano toliko asa, dokler je na voljonapetost. Tranzistorji se vrnejo nazaj v blokirano stanje zgolj z izklopom osnovne, delovne napetosti.

Skica 30: Prevodnost in blokada

S kratko povezavo S1 se prige vezje, LED zasveti. Nasprotno lahko s S2 izbriete prevodno stanje. S3res vklopi LED, vendar pa istoasno izbrie prevodno stanje tranzistorjev. Po odprtju S3 je LEDizklopljena.

Skica 31: Vklop ali izklop

12.IZMENINO UTRIPANJETa elektronski utripalec deluje izmenino: preklapljanje dveh LED poteka samodejno, tako da je enaod obeh vedno vklopljena. Takno simetrino preklapljanje, kot je prikazano na skici 32, imenujemotudi multivibrator. Povratno delovanje poteka preko dveh kondenzatorjev. Pri elektrolitskihkondenzatorjih je potrebno paziti na polarnost, ker je napetost na posameznih zbiralcih v povprejuvija kot na nasprotni osnovi. Stanje vezja ostane stabilno toliko asa, dokler poteka pretovarjanjekondenzatorjev. Nato se vezje prevesi v drugo stanje. Z dvema elektrolitskima kondenzatorjema 100

F je podana zelo majhna frekvenca utripanja z manj kot 5 popolnimi menjavami v eni minuti.


17/25

17

Skica 32: Multivibrator

Skica 33: Poasni izmenini utripalnik

13.ENOSTAVNI LED UTRIPALNIKUtripalnik v vozilu obiajno krmili zgolj svetilko. Tu je zgrajeno dodatno Flip-flop vezje, ki zagotavljasamodejno preklapljanje naprej in nazaj. V vezju je potreben zgolj en kondenzator. Dva tranzistorja voddajnem vezju tvorita ojaevalnik. Povratno delovanje iz izhoda na vhod poteka prekokondenzatorja, ki se vedno znova samodejno polni in prazni.

Skica 34: Poenostavljen multivibrator


18/25

18

Skica 35: LED-utripalnik

14.LED-BLISKOVKATo vezje proizvaja redne, kratke bliske svetlobe.Napetost na osnovni ploskvi srednjega tranzistorja poasi naraa. Pri napetosti priblino 0,6 V prinesrednji tranzistor prevajati in dobavljati osnovni tok za tranzistor PNP. Skupna napetost naraste invklopi LED. Istoasno elektrolitski kondenzator dobavi moan in kratek osnovni impulzni tok. Levitranzistor v vezju je namenjen zagotovitvi pravilnega delovanja vezja. Rezultat je priblino ensvetlobni blisk na sekundo.

Skica 36: Vezje za utripajoe luke

Iz vezja odstranite 1 k upor, ki je vzporeden z LED: premor med svetlobnimi bliski se obutnopodalja. Levi tranzistor blokira zgolj, ko je elektrolitski kondenzator popolnoma izpraznjen. Zbiralnanapetost ele potem poasi naraa ter tako omogoi nov impulz.

Skica 37: LED-bliskovka


19/25

19

15.DOTINI SENZOR MOSFETTo vezje s tranzistorjem MOSFET BS170 (kovinsko oksidni polprevodni tranzistor s poljskim uinkom)upravlja LED z dvema paroma kontaktov, ki ju lahko neposredno poveete ali pa se ju dotaknete sprstom. Po kratki povezavi se vsakokratno stanje dlje asa obdri.

NPN-tranzistor je bil predstavljen v okviru prvega poskusa z enostavnim osnovnim vezjem. Zbiralnitok omogoa dotok osnovnega toka. Podoben poskus z MOSFET BS170 kae na popolnoma druganelastnosti. MOSFET ima tri terminale: Gate (G), Source (S) in Drain (D). Tokrat krmilni tok ni odvisen odvhodnega toka, temve od napetosti med terminaloma Gate in Source. e je napetost pozitivna inznaa okoli 2 V ali ve, tranzistor prevaja. Terminal Gate je popolnoma izoliran in tvori majhenkondenzator s priblino 60 pF. Ko je napolnjen, napetost obstoji dlje asa.

Skica 38: Osnovno vezje MOSFET

Na kratko poveite terminala A in B za polnjenje terminala Gate. LED se prige in sveti. Poveitekontakta C in D za izpraznjenje terminala Gate in izklop LED. Vsako od teh dveh monih stanj trajarelativno dolgo asa. Poskus kae osnovni nain delovanja dinamine enote za shranjevanje, ki tudishranjuje elektrini naboj, ki ponazarja enojno ali nielno stanje. Hkrati je vezje tudi preprostodotino stikalo, ki ima ob stiku kontaktov A in B oziroma C in D enak uinek kot neposredni stik.

Vendar pozor! Napetost terminala Gate, vija od 20 V, ni dovoljena in lahko vodi do unienjatranzistorjev. V ta namen je potrebna previdnost v zvezi z elektrostatinim nabojem. Vedno senajprej dotaknite terminala za delovno napetost za odvrnitev eventualnega naboja. Posebnanevarnost za tranzistor obstoji, e se dve osebi dotakneta istega tokokroga. Ker sta lahko razlino

naelektreni, lahko pride do popolnega izpraznjenja in s tem unienja tranzistorjev.

Skica 39: Polnjenje in praznjenje naprave


20/25

20

16.ZATEMNILNI SENZORZ dodatnim kondenzatorjem med terminaloma Gate in Drain se ohranijo tudi vmesne stopnje medpopolnim vklopom in popolnim izklopom. Ko napetost na terminalu Gate upade, tudi tok naterminalu Drain postane manji in s tem upade napetost na LED in preduporu. Napetost na terminalu

Drain prav tako naraste. To je mogoe zgolj, ko je kondenzator napolnjen. Vsaka spremembanapetosti na terminalu Drain, nasprotuje spremembi napetosti na terminalu Gate. Pri majhnemvhodnem toku se svetlost LED le poasi spreminja. Z dotikom kontaktov A in B postane LED svetleja.e jo elite potemniti, morate medsebojno zdruiti kontakta C in D. reakcija na dotik je razlino hitra.Osvetljevanje zaradi vije polnilne napetosti poteka hitreje kot zatemnjevanje.

Skica 40: Zatemnilnik na dotik

Skica 41: Nastavljiva svetlost

17.ELEKTROMETER

Elektrometer je merilna naprava za odkrivanje majhnih elektrinih nabojev. Elektrino nabitipredmeti ali osebe so obdani z elektrinim poljem, ki lahko s pomojo influence polni izoliranepredmete v okolici. Navedeno med drugim nastopi pri izoliranih vratih Gate BS170. Izolirana ica jeprikljuena na vhod vezja. Elektrina napetost v okolici pa vpliva na svetlost LED. Plastino ravnilolahko npr. podrgnete ob oblailo in ga zadrite blizu tokokroga. Pri tem upotevajte varnostnorazdaljo (pribl. 10 cm), da ne bi prilo do pokodb MOSFET-a.

Zaetno stanje po vklopu je nedoloeno, tranzistor je lahko popolnoma blokiran ali popolnomaprevoden. V obeh primerih majhne razlike v napetosti na terminalu Gate nimajo uinka. Zato je na

voljo stikalo za zagon, s katerim lahko poveete terminala Gate in Drain. Napetost na terminalu Gatese prilagodi sredinskemu obmoju (priblino 2 V).


21/25

21

Skica 42: Elektrometer

Skica 43: Odkrivanje elektrinih nabojev

18.LED KOT FOTO ELEMENTI

Ta poizkus prinaa nadaljnje monosti za izgradnjo enostavnega svetlobnega senzorja.

Tokrat uporabite BS170. Dve LED sluita kot svetlobna senzorja. Pod poglavjem 7 je LED uporabljenakot svetlobni senzor z dvema tranzistorjema NPN v vezju Darlington. Zahvaljujo njeni skorajdabrezkonni vhodni upornosti, posamezni MOSFET opravlja enake naloge sam. Vendar sedajpotrebujete dve LED kot svetlobna senzorja. LED se uporabljajo kot fotovoltaine celice, ki lahkooddajajo napetost. BS170 prevodnost se prine ob napetosti priblino 2 V na terminalu Gate. Dve LEDlahko pri zadostni osvetlitvi tvorita zadostno napetost. Uinek je viden e ob rahlem porastusvetlobe. Eksperimentirate lahko tudi z razlinimi LED. Zelena LED dobavlja nekoliko ve napetosti kotrdea.

Skica 44: LED kot fotoelementi


22/25

22

Skica 45: Svetlobni senzor

19.KONDENZATORSKI TEMPERATURNI SENZORKeramini kondenzator s 100 nF lahko uporabite kot temperaturni senzor. Taken kondenzator imavelik temperaturni koeficient. Kapaciteta se s segrevanjem zmanjuje. V tem poskusu mora biti

stikalo zaprto in nato zopet odprto. Napetost na terminalu Gate se samodejno prilagaja mejninapetosti, ki znaa pribl. 2 V; LED sveti. Na 100 nF kondenzatorju ostaja napetost priblino 7 V.Kondenzatorja se sedaj rahlo dotaknite s prstom, kar vodi do zvianja temperature. Napolnjenostkondenzatorja ostane konstantna. Ko se kapaciteta zmanja, napetost kondenzatorja naraste. To vodido nizke napetosti na terminalu Gate in posledino do manjega toka na terminalu Drain.e rahel dotik zadostuje za obutno ibkeje svetenje LED. Tokokrog reagira na majhne temperaturnespremembe obutljiveje kot tranzistorsko vezje pod 9. poglavjem. Takoj ko se kondenzatorski senzorohladi, se prvotna LED osvetlitev vrne.

Skica 46: Vrednotenje napetosti kondenzatorja

Skica 47: Temperaturni senzor


23/25

23

20.MINUTNA SVETLOBASvetloba se vklopi s pritiskom na stikalo in ostane prigana priblino eno minuto. Preklapljanje medsvetlobo in temo je enostavno, vendar relativno hitro. S pritiskom na stikalo je elektrolitski

kondenzator napolnjen z 9 V. Njegovo izpraznjenje poteka preko 470 k upora. Dokler je napetost na

terminalu Gate veja od 2,6 V, FET prevaja in dobavlja osnovni tok za NPN tranzistor. LED se vklopi.e vhodna napetost upade, je prevodnost FET ibkeja. Takoj ko je osnovna napetost NPNtranzistorja nija od 2,6 V in postane dotok zbiralnega toka neznaten, tudi LED ugasne.

Skica 48: Poasno praznjenje kondenzatorja

Skica 49: Minutna svetloba

21.UTRIPALKALED-utripalka z mehko naraajoo in upadajoo svetlobo lahko ob primerni frekvenci prispeva k

sproanju opazovalca. Svetlost sledi sinusnemu signalu. To vezje aktivira dve LED tono v nasprotnihfazah. Svetloba se zato kontinuirano spreminja z gladkimi prehodi med rdeo in zeleno LED.

Skica 50: Fazni oscilator


24/25

24

Na zaetku so elektrolitski kondenzatorji e izpraznjeni. BS170 blokira, tranzistor NPN pa prevaja.Sprva sveti zgolj rdea LED, nato skua vezje preklopiti na povpreni tok. Pri tem pa proizvaja sinusnisignal, pri katerem prevaja enkrat eden in drugi drugi tranzistor.

Skica 51: Utripalka


25/25

GARANCIJSKI LIST

Izdelek:________________________Kat. t.: ________________________

Garancijska Izjava:Proizvajalec jami za kakovost oziroma brezhibno delovanje v garancijskem roku, ki zane tei z izroitvijo blagapotroniku. Garancija za izdelek je 1 leto.Izdelek, ki bo poslan v reklamacijo, vam bomo najkasneje v skupnem roku 45 dni vrnili popravljenega ali gazamenjali z enakim novim in brezhibnim izdelkom. Okvare zaradi neupotevanja priloenih navodil, nepravilneuporabe, malomarnega ravnanja z izdelkom in mehanske pokodbe so izvzete iz garancijskih pogojev.Vzdrevanje, nadomestne dele in priklopne aparate proizvajalec zagotavlja e 3 leta po preteku garancije.

Servisiranje izvaja proizvajalec sam na sedeu firme CONRAD ELECTRONIC SE, Klaus-Conrad-Strasse 1, Nemija.Pokvarjen izdelek poljete na naslov: Conrad Electronic d.o.o. k.d., Ljubljanska cesta 66, 1290 Grosuplje, skupaj

z izpolnjenim garancijskim listom.

Prodajalec: ___________________________________________________________

Datum prodaje in ig prodajalca:________________

Garancija velja od dneva nakupa izdelka, kar kupec dokae s priloenim, pravilno izpolnjenim garancijskimlistom.

Conrad Electronic d.o.o. k.d.Ljubljanska c. 66, 1290 Grosuplje

Fax: 01/78 11 250, Tel: 01/78 11 248www.conrad.si, [email protected]

Documents

Konrad Ucni Paket