Om motstander for nybegynnere å gjøre elektronikk

Fortsettelse av artikkelen om starten av elektronikklasser. For de som bestemte seg for å starte. En historie om detaljene.

Amatørradio er fortsatt et av de vanligste hobbyene. Hvis amatørradio i begynnelsen av sin strålende vei hovedsakelig påvirket utformingen av mottakere og sendere, utvidet utvalget av elektroniske enheter og utvalget av amatørradiointeresser med utviklingen av elektronisk teknologi.

Så avanserte enheter som for eksempel en videospiller, en CD-spiller, en TV eller et hjemmekino hjemme vil selvfølgelig ikke bli samlet av den mest kvalifiserte radioamatøren. Men reparasjon av industrielt produksjonsutstyr involvert i mange amatørradioentusiaster, og ganske vellykket.

Et annet område er utformingen av elektroniske kretsløp eller foredling av “opp til luksus” industrielle enheter.

Rekkevidden i dette tilfellet er ganske stor. Dette er enheter for å lage et "smart hjem", batteriladere, motorhastighetsregulatorer, frekvensomformere for trefasede motorer, omformere 12 ... 220V for strømforsyning av TV-er eller lydgjengivelsesenheter fra et bilbatteri, forskjellige temperaturkontrollere. Også veldig populært foto relékretser for belysning, sikkerhetsenheter og alarmerså vel som mye mer.

Sendere og mottakere er relegert til forkant, og alt utstyret kalles nå bare elektronikk. Og nå, kanskje, ville det være nødvendig å ringe amatørradiooperatører på en eller annen måte. Men historisk sett kom de rett og slett ikke opp med et annet navn. La det derfor være skinker.

Elektroniske komponenter

Med alle elektroniske apparater består de av radiokomponenter. Alle komponenter i elektroniske kretsløp kan deles inn i to klasser: aktive og passive elementer.

Aktive er radiokomponenter som har muligheten til å forsterke elektriske signaler, dvs. å ha en gevinst. Det er lett å gjette at dette er transistorer og alt det som er laget av dem: driftsforsterkere, logiske kretsløp, mikrokontrollere og mye mer.

Kort sagt, alle elementene der et inngangssignal med lav effekt styrer en tilstrekkelig kraftig utgang. I slike tilfeller sier de at gevinsten (Kus) de har mer enn én.

Passive komponenter inkluderer motstander, kondensatorer, spole, dioder etc. Kort sagt alle de radioelementene som har Kus innen 0 ... 1! Enheten kan også betraktes som en ekstrautstyr: "Den svekkes imidlertid ikke." Her først, og vurder de passive elementene.

motstander

Det er de enkleste passive elementene. Deres hovedformål er å begrense strømmen i den elektriske kretsen. Det enkleste eksempelet er inkludering av LED, vist i figur 1. Ved å bruke motstander, vil modus for forsterkertrinnene for forskjellige transistor switching kretsløp.

Figur 1. Bytteordninger for LED

Motstandsegenskaper

Tidligere ble motstander kalt motstand, dette er bare deres fysiske egenskap. For ikke å forveksle delen med dens motstandseiendom, omdøpt motstander.

Motstand, som en egenskap som ligger i alle ledere, er preget av resistivitet og lineære dimensjoner på lederen. Vel, omtrent det samme som i mekanikk, spesifikk tyngdekraft og volum.

Formelen for å beregne motstanden til en leder er: R = ρ * L / S, der ρ er materialets resistivitet, L er lengden i meter, S er tverrsnittsarealet i mm2. Det er lett å se at jo lengre og tynnere ledning, desto større er motstanden.

Du kan tro at motstand ikke er den beste egenskapen til ledere, vel, det forhindrer rett og slett passering av strøm.Men i noen tilfeller er nettopp denne hindringen nyttig. Faktum er at når en strøm går gjennom en leder, frigjøres termisk kraft P = I på den² * R. Her er henholdsvis P, I, R kraft, strøm og motstand. Denne kraften brukes i forskjellige varmeenheter og glødelamper.

Motstander i kretsene

Alle detaljer på de elektriske diagrammer vises ved bruk av UGO (konvensjonelle grafiske symboler). UGO-motstander er vist på figur 2.

Figur 2. UGO-motstander

Strøk inne i UGO indikerer motstandens spredningskraft. Det skal umiddelbart sies at hvis kraften er mindre enn nødvendig, vil motstanden varme opp, og til slutt brenne ut. For å beregne kraften bruker de vanligvis formelen, eller rettere sagt tre: P = U * I, P = I² * R, P = U² / R.

Den første formelen sier at kraften som er tildelt en seksjon av en elektrisk krets, er direkte proporsjonal med produktet fra spenningsfallet i denne seksjonen av strømmen gjennom denne seksjonen. Hvis spenningen er uttrykt i volt, strømmen i Amperes, vil effekten være i watt. Dette er kravene til SI-systemet.

Ved siden av UGO er den nominelle verdien av motstandsmotstanden og serienummeret på diagrammet indikert: R1 1, R2 1K, R3 1,2K, R4 1K2, R5 5M1. R1 har en nominell motstand på 1Ω, R2 1KΩ, R3 og R4 1,2KΩ (bokstaven K eller M kan brukes i stedet for et komma), R5 - 5.1MΩ.

Moderne merking av motstand

Motstander er for øyeblikket merket med fargebjelker. Det mest interessante er at fargemerking ble nevnt i det første etterkrigstidsskriftet "Radio", utgitt i januar 1946. Det ble også sagt der at dette er en ny amerikansk markering. En tabell som forklarer prinsippet om "stripete" markering er vist i figur 3.

Figur 3. Motstandsmerking

Figur 4 viser SMD-overflatemonteringsmotstander, også kalt "brikkemotstander." For amatørformål er motstander i størrelse 1206 mest egnet. De er ganske store og har anstendig kraft, så mye som 0,25W.

Det samme tallet indikerer at maksimal spenning for brikkemotstandene er 200V. Motstander for konvensjonell installasjon har samme maksimum. Derfor, når det forventes en spenning, for eksempel 500V, er det bedre å sette to motstander koblet i serie.

Figur 4. SMD SMD-motstander

Sponmotstander i de minste størrelsene er tilgjengelige uten merking, fordi det ganske enkelt ikke er noe å si. Fra størrelse 0805 plasseres en tresifret markering på “baksiden” av motstanden. De to første er den nominelle, og den tredje faktoren, i form av en eksponent for tallet 10. Hvis det for eksempel er skrevet 100, vil det være 10 * 1Ohm = 10Ohm, siden et hvilket som helst tall i null graden er lik en, må de to første sifrene multipliseres med nøyaktig en .

Hvis 103 er skrevet på motstanden, får du 10 * 1000 = 10 KOhm, og inskripsjonen 474 sier at vi har en motstand 47 * 10 000 Ohm = 470 KOhm. Sponmotstander med en toleranse på 1% er merket med en kombinasjon av bokstaver og tall, og du kan bare bestemme verdien ved å bruke en tabell som finnes på Internett.

Avhengig av toleransen for motstanden er verdiene til motstandene delt i tre rader, E6, E12, E24. Verdiene for klassifiseringene tilsvarer tallene i tabellen vist i figur 5.

Figur 5

Tabellen viser at jo mindre toleranse for motstand, jo flere valører i den tilsvarende raden. Hvis E6-serien har en toleranse på 20%, er det bare 6 rangeringer i den, mens E24-serien har 24 posisjoner. Men dette er alle motstander med vanlig bruk. Det er motstander med en toleranse på en prosent eller mindre, så det er mulig å finne noen verdi blant dem.

I tillegg til kraft og nominell motstand, har motstander flere parametere, men vi vil ikke snakke om dem ennå.

Motstandstilkobling

Til tross for at det er mange motstandsklassifiseringer, må du noen ganger koble dem for å få den nødvendige verdien. Det er flere årsaker til dette: nøyaktig valg når du setter opp kretsen eller bare mangelen på ønsket karakter.I utgangspunktet brukes to motstandsforbindelsesskjemaer: serie og parallell. Tilkoblingsskjemaene er vist i figur 6. Formlene for beregning av total motstand er også gitt der.

Figur 6. Tilkoblingsskjema over motstander og formler for beregning av total motstand

Ved serieforbindelse er totalmotstanden ganske enkelt summen av de to motstandene. Dette er som vist. Det kan faktisk være flere motstander. Slik inkludering skjer i spenningsdelere. Naturligvis vil den totale motstanden være større enn den største. Hvis det er 1KΩ og 10Ω, vil den totale motstanden være 1,01KΩ.

Med en parallell forbindelse er alt nøyaktig motsatt: den totale motstanden til to (eller flere motstander) vil være mindre enn mindre. Hvis begge motstandene har samme karakter, vil deres totale motstand være lik halvparten av denne karakteren. Du kan koble et dusin motstander på denne måten, da vil den totale motstanden bare være en tidel av den nominelle. For eksempel var ti motstander på 100 ohm koblet parallelt, da var den totale motstanden 100/10 = 10 ohm.

Det skal bemerkes at strømmen i parallell forbindelse i henhold til Kirchhoffs lov er delt inn i ti motstander. Derfor vil kraften til hver av dem kreves ti ganger lavere enn for en enkelt motstand.

Les videre i neste artikkel.