Basetech 192245, ZD-99 User guide [hu]

Conrad Szaküzlet 1067 Budapest, Teréz krt. 23. Tel: [phone]

Conrad Vevőszolgálat 1124 Budapest, Jagelló út 30. Tel: [phone]

A legtöbb hardver és szoftver termékmegnevezés, valamint céges logó, ami ebben a műben szerepel, rendszerint bejegyzett
termékmegjelölés és aként kell őket tekinteni. A kiadó lényegében a gyártó írásmódját alkalmazza a

termékmegnevezéseknél.

A kézikönyvben bemutatott összes kapcsolás és program a lehető legnagyobb gondossággal lett kifejlesztve, bevizsgálva és
tesztelve. Ennek ellenére nem lehet teljesen kizárni a könyvben és szoftverben előforduló hibákat. A kiadó és a szerző a
hibás adatokért és következményeikért nem vállal felelősséget.

Az elektromos és elektronikus készülékeket tilos a háztartási hulladékkal együtt eltávolítani. Az elhasznált terméket az

érvényes törvényi előírásoknak megfelelően kell ártalmatlanítani. A leadáshoz gyűjtőállomásokat létesítettek, ahol

ingyenesen leadhatja elektromos készülékeit. Lakhelyén a hatóságnál informálódhat, hol talál ilyen gyűjtőállomást.
A termék megfelel a vonatkozó CE irányelveknek, amennyiben azt a mellékelt használati útmutató szerint használja. Az
útmutató a termékhez tartozik, és vele kell adnia, ha azt továbbadja.

1. BEVEZETÉS

Mióta a tranzisztort felfedezték, az elektronika meredeken elindult felfelé. Ma olyan készülékek vesznek körül minket,
amelyek beépített kapcsolásai tranzisztorok millióit tartalmazzák. Ugyanakkor egyre kevesebb ember tudja pontosan, hogy

működik egy (egyetlen!) tranzisztor valójában. Az elektronika használata és megértése közötti távolság egyre nő. Pedig ez itt
egészen egyszerű: Vegyünk egy pár tranzisztort, hajtsunk végre néhány egyszerű kísérletet - máris végtelen sok lehetőség
nyílik meg. Sok feladat megoldható egyszerű tranzisztoros kapcsolással. Legyen kreatív!

A tranzisztor egy építőelem három kivezetéssel, és elektromos áram vezérlésére szolgál. Azt, hogy mennyi áram folyik, egy
vezérlő kivezetés befolyásolja. Lényegében csak két típusú tranzisztor van.

A bipoláris tranzisztorok n- és p- félvezető anyagú rétegekből vannak felépítve. Rétegsorrendtől függően vannak npn
tranzisztorok (pl. B. BC547) és pnp tranzisztorok (pl. B. BC557). Ezzel szemben az unipoláris tranzisztorok csak egy

félvezető csatornából állnak, aminek a vezetőképességét egy elektromos mező befolyásolja. Ennélfogva ezt térvezérlésű
tranzisztornak is nevezzük (Field Effect tranzisztor - FET). Tipikus képviselője a BS170 n csatornás MOSFET.

Ez a tanuló készlet megkönnyíti Önnek az elektronikában az elindulást. Először az építőelemeket mutatjuk be. Az egyes

kísérleteket egy dugaszolós panelen végezzük el. Mindegyik kísérlethez egy kapcsolási rajz és egy felépítési fotó tartozik. A

fotót mindig csak javaslatként kell érteni. Az építőelemeket máshogy is elrendezheti. Az egyes építőelemek kivezetései a
fotók jobb áttekinthetősége érdekében részben le lettek rövidítve. Ön hagyja azonban ezeket a csatlakozó lábakat lerövidítés

nélkül, így azok további kísérletekhez is használhatók maradnak.

1.1 Dugaszolós felület

A kísérleteket egy labor kísérleti kártyán építjük meg. A 2,54 mm raszteres, 270 kontaktusos dugaszoló felület biztosítja az
alkatrészek biztos összekötését.

1. ábra: A kísérleti felület

A dugaszoló felület középső részén 230 kontaktus van, 5-5 kontaktus vezetőfóliával összekötve. Ezen túlmenően a peremen
40 érintkező van a tápellátáshoz, amik két, 20 érintkezőből álló vízszintes érintkezőfelület csíkból állnak. így a dugaszoló
felület két független tápsínnel rendelkezik. Ábra 2 az összes belső kapcsolatot ábrázolja. A rövid érintkezősorokat a középső

felületen találjuk és a hosszú tápsíneket a peremen.

2. ábra: A belső érintkezősorok

Az alkatrészbeültetéshez viszonylag nagyobb erő kell. A kivezetések ettől könnyen megtörnek. Fontos, hogy a lábakat
pontosan felülről vezessük be - ehhez egy csipeszt vagy kis fogót lehet használni. A kivezetést lehetőleg röviden a panel
fölött fogjuk meg, és függőlegesen nyomjuk lefelé. Így érzékenyebb csatlakozóvezetékek, pl. az elem klipnél a leónozott vég,

törés nélkül beültethetők. A kísérletekhez rövid és hosszabb huzaldarabokra van szükség, amiket a mellékelt
kapcsolóhuzalból kell levágni. A csupaszoláshoz hasznos lehet, ha a szigetelést éles késsel körkörösen bemetszi.

1.2 Elem

A következő áttekintés az építőelemeket ábrázolja valós kinézetük szerint is, valamint az áramköri szimbólumaikat is, ahogy
azokat a kapcsolási rajzokban alkalmazzák. Elem helyett lehet pl. hálózati adaptert is használni.

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

1. táblázat: Ellenállás értékek az E24 szabványsor szerint

Szín

1. gyűrű 1.

számjegy

2. gyűrű 2.
számjegy

3. gyűrű

Szorzótényez

ő

4. gyűrű

Tűrés

Fekete

0

1

Barna

1

1

10

1 %

Piros

2

2

100

2 %

Narancs

3

3

1000

Sárga

4

4

10 000

Zöld

5

5

100 000

0,5 %

Kék

6

6

1 000 000

Ibolya

7

7

10 000 000

Szürke

8

8

Fehér

9

9

Arany

0,1

5 %

Ezüst

0,01

10%

A színkódot attól a gyűrűtől kezdve kell leolvasni, ami az ellenállás pereméhez közelebb van. Az első két gyűrű a két
számjegyre vonatkozik, a harmadik az ohmos ellenállásérték szorzója. A negyedik gyűrű adja meg a tűrést.

3. ábra: Az elem, valóban és kapcsolási szimbólumként.
Ne használjon se alkáli elemet, se akkut, hanem csak egyszerű cink-szén elemeket. Az alkáli elem nagyobb élettartammal
rendelkezik, de hiba esetén, pl. egy rövidzárnál nagyon nagy áramot ad le (akárcsak egy akku), akár 5 A felett. Ez a vékony
huzalokat vagy az elemet erősen felmelegítheti. Egy cink-szén elem rövidzárlati árama ezzel szemben többnyire kisebb, mint
1 A. Ettől ugyan érzékenyebb építőelemek tönkremehetnek, de nem áll fenn az égés veszélye.

A mellékelt elemklipsz hajlékony huzalú csatlakozóvezetékkel rendelkezik. A kábelvégek szigeteletlenek és ónozottak. Ezzel

elég merevek ahhoz, hogy a dugaszolós panel érintkezőibe be lehessen dugni. Mindenesetre a gyakori dugaszolástól

elveszthetik alakjukat. Ezért ajánlatos az elemcsatlakozókat mindig csatlakoztatva hagyni és csak az elemklipszet az elemről
lehúzni.
Egyetlen cink-szén vagy alkáli cella feszültsége 1,5 V. Egy elemben több cella van sorba kapcsolva. Ennek megfelelelően
jelzik a kapcsolási szimbólumok egy elem celláinak számát. Nagyobb feszültségnél szokás a középső cellákat szaggatott
vonallal jelezni.

4. ábra: Különböző elemek kapcsolási szimbólumai

1.3 Világítódiódák

A tanuló készletben két piros LED, valamint egy zöld és egy sárga LED van. Az összes világítódiódánál alapvetően a

polaritásra kell ügyelni. A mínusz csatlakozót katódnak nevezzük, ez a rövidebb kivezetés. A plusz csatlakozó az anód. A
LED belsejében látható a LED kristály kehely formájú tartója, ami a katódnál helyezkedik el. Az anód csatlakozó egy extra
vékony huzalon át a kristály felső részével érintkezik. Az izzóktól eltérően a LED-eket soha nem szabad közvetlenül az
elemhez csatlakoztatni. Mindig szükség van egy előtétellenállásra.

5. ábra: A világítódióda

1.4 Ellenállások

A tanulókészlet ellenállásai szénréteg ellenállások, +/-5 % tűréssel. Az ellenállás anyagát egy kerámiarúdra viszik fel, és
védőréteggel vonják be. A jelölés színes gyűrűk formájában történik. Az ellenállásérték mellett a pontossági osztály is meg

van adva.

2. táblázat: Az ellenállások színkódjai
Egy sárga, lila, barna és arany színű gyűrűs ellenállás értéke 470 Ω , tűrése 5 %. A tanulókészletben két-két ellenállás
található a következő értékekkel:
470 Ω sárga, ibolya, barna
1 kΩ barna, fekete, piros
22 kΩ piros, piros, narancs
470 kΩ sárga, ibolya, sárga

1.5 Az npn tranzisztorok

A tranzisztorok kisebb áramok erősítésére szolgáló építőelemek. A tanuló készletben két szilícium npn BC547B tranzisztor
található. A tranzisztor csatlakozói: emitter (E), bázis (B) és kollektor (C). A bázis kivezetés
középen van. Ha a feliratot nézi és a csatlakozók lefelé állnak, az emitter jobboldalt található.

6. ábra: Egy ellenállás

A +/-5 % tűrésű ellenállások az E24-es sorba tartoznak, ahol mindegyik dekád 24 értéket tartalmaz, melyek egymástól kb.
azonos távolságra vannak.

tranzisztorok

A BC557B pnp tranzisztor csatlakozó elrendezése azonos, csak polaritásban különbözik egy npn tranzisztortól. A kapcsolási
szimbólumban az emitter nyíl befele mutat.

8. ábra: A BC557 PNP tranzisztor

1.7 MOSFET

A BS170 térvezérlésű tranzisztor (MOSFET) kívülről ugyanúgy néz ki, mint egy bipoláris tranzisztor, csak a feliratból lehet

megkülönböztetni. A tranzisztor csatlakozói source (S), gate (G) és drain (D). Ha a feliratot nézi és a csatlakozók lefelé
mutatnak, a source csatlakozó jobboldalt található.

11. ábra: Egy elektrolit kondenzátor

2. Áramerősítés

A kapcsolás a 12. ábrán az npn tranzisztor alapműködését mutatja. Két áramkör van. A vezérlő áramkörben kis bázisáram
folyik, a terhelő áramkörben nagyobb kollektoráram. Az emitteren mindkét áram átfolyik. Mivel az emitter a kapcsolás közös

vonatkoztatási pontjában van, ezt földelt emitteres kapcsolásnak nevezzük. Amint a bázisáramkört megszakítják, nem folyik

többé terhelőáram sem. A bázisáram sokkal kisebb mint a kollektoráram. A kis bázisáram tehát egy nagyobb
kollektorárammá lesz erősítve. A bázisellenállás 470-szer nagyobb mint az előtét-ellenállás a terhelő áramkörben. A kis
bázisáram a zöld LED halvány világításáról ismerhető fel. A BC547B tranzisztor a bázisáramot mintegy 300-szorosára
erősíti, így a piros LED jóval erősebben világít, mint a zöld LED.

9. ábra: A BS170 MOSFET tranzisztor

1.8 Kondenzátorok

Az elektronika fontos építőeleme a kondenzátor, amely két fém felületből és egy szigetelő rétegből áll. Ha feszültséget adunk
rá, a két kondenzátorlemez között elektromos erőtér keletkezik, amiben energia tárolódik. Egy nagy lemezfelületű és kis
lemeztávolságú kondenzátornak nagy a kapacitása, tehát adott feszültségnél több töltést tárol. A kondenzátor kapacitását
faradban (F) mérjük.

A szigetelő anyag (dielektrikum) megnöveli a kapacitást a légszigeteléshez képest. A kerámia tárcsakondenzátorokhoz
speciális kerámia anyagot használnak, amivel nagy kapacitást lehet elérni kis méret mellett. A tanuló készletben egy 10 nF­os (felirat 103, 10 000 pF) és két 100 nF-os (felirat 104, 100 000 pF) kerámia kondenzátor található.

10. ábra: Egy kerámiakondenzátor

1.9 Elektrolit kondenzátorok

Nagy kapacitások elektrolit kondenzátorokkal érhetők el (elkók). A szigetelés nagyon vékony alumíniumoxid rétegből van. Az
elkó nagy felületű feltekert alumínium fóliát és közte folyékony elektrolitot tartalmaz. A feszültséget csak egy irányban lehet
ráadni. Rossz irány esetén szivárgóáram folyik, ami a szigetelő réteget fokozatosan leépíti, ez pedig az építőelem
tönkremeneteléhez vezet. A mínusz pólus fehér csíkkal van jelölve, és ez a rövidebbik láb. A tanuló készletben egy 10μF-os
és két 100μF-os elkó található.

12. ábra: Egy npn tranzisztor földelt emitteres kapcsolásban

Kapcsoljon egy második, 470 kΩ -os ellenállást párhuzamosan a meglévő bázisellenállással. Ezzel nő a bázisáram, és a
kollektoráram is nagyobb lesz. A tranzisztor ekkor teljesen kinyit, azaz a bázisáram további növelése már nem tudja növelni
a kollektoráramot. Ha egy 22 kΩ-os ellenállást kapcsol párhuzamosan, a piros LED nem lesz világosabb. A tranzisztor ekkor

úgy működik, mint egy kapcsoló. A kollektor és az emitter között csak nagyon kis feszültség esik, kb. 0,1 V. A
kollektoráramot a fogyasztó korlátozza, és nem növelhető tovább. A bázis és emitter között kb. 0,6 V feszültséget találunk,

ami az áram változása esetén csak csekély mértékben változik.

13. ábra: Áramerősítés
A LED-ek az áram jelzésére szolgálnak. A piros LED fényesen világít, a zöld alig. Csak egy teljesen besötétített helyiségben
lehet a bázisáramot a gyengén világító LED-nél felismerni. A különbség utal a nagy áramerősítésre.

3. Plusz és mínusz felcserélve

A pnp tranzisztornak pontosan ugyanaz a funkciója, mint az npn tranzisztornak, de ellenkező polaritással. Az emitter ebből

kifolyólag az elem plusz pólusára kerül.