Conrad 15072 Operation Manual [hu]
15072-1 Conrad adventi naptár, 2019_NEU_02.indd 1
23.05.2019 09:38:25
2
Előszó
Ebben az évben ismét megjelenik egy új Conrad elektronikai naptár, 24 kísérlettel,
24. december 1. és 24. közötti időre. A központi téma ezúttal a térvezérlésű tranzisztor (FET). Tipikus
feladatkörük a vezérlés, az érzékelők, az időzítők és az akusztikus effektusok. Mindegyik kísérlethez van egy
kapcsolási rajz és egy javaslatként értelmezhető szerelési rajz. Gyakran tömörebben és kevesebb vezetékkel
építhetők meg kapcsolások, mint amelyet átekinthető rajzban lehetne ábrázolni.
Az elektronikai naptár különféle módokon alkalmazható. Van, aki csak egyszerűen mindent a terv szerint
akar megépíteni, és élvezni akarja a sikert, mások azonban pontosan érteni is akarják, amit csinálnak. A
kísérletek leírása mindkét igényt ki akarja elégíteni. Emiatt a felépítést és a működést mindenkor csak
annyira részletesen ismertetjük, amennyi a sikeres megépítéshez szükséges. Majd szűkszavúan ismertetjük
a műszaki hátteret. Így megtalálhatja azokat a legfontosabb utalásokat, amelyekből elkezdheti keresni a
további ismereteket. A kísérletek egyébként akkor okozzák a legnagyobb örömet, ha magunk is
együttműködünk. A szülők és a nagyszülők esetleg értékes ismereteket adnak tovább, és felébresztik a
gyerekek és a fiatalok érdeklődését.
Az alkalmazásra kerülő tranzisztor, a J113 egy záróréteges térvezérlésű tranzisztor (junction FET, JFET),
amellyel számtalan érdekes kísérlet végezhető. Bár az összes fontos alapkapcsolást meg lehet építeni a nagyon
elterjedt bipoláris NPN tranzisztorokkal, de a JFET-tel gyakran nagyon különleges lehetőségek adódnak. A naptár
a JFET-ek alkalmazásának néhány lehetőségét és problémáját mutatja be. Gyakran szükséges és ésszerű
néhány változat. A kísérletekkel alaposan bedolgozza magát a JFET-ek kapcsolástechnikájába.
A meglévő alkatrészekkel még sokkal több kapcsolást lehet megépíteni, mint ahányat itt
bemutathatunk. Aki a megadott kísérleteket érdeklődéssel végigcsinálja, hamarosan talál kapcsolási
változatokat és hasonló alkalmazási lehetőségeket is. És teljesen új kapcsolásokat is kitalálhat.
Gazdag találékonyságának semmi sem szabhat határokat!
Sok örömet és boldog karácsonyi időszakot kívánunk!
15072-1 Conrad Adventskalender 2019_NEU_02.indd 2
23.05.2019 09:38:49
Valamennyi kísérlet áttekintése:
1 A LED teszt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Az elem csatlakoztatása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 Megépítés dugaszolással
4 Csak egy irányban
5 Érintésérzékelő . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
6 Állandó áramú forrás
7 Áramforrás két LED számára. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
8
Kapcsolt fényerő. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
9
Differenciálerősítő. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
10 Fényérzékelő . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
11 Fényvezérelt kapcsoló. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.
12
Nyomás- és hőmérsékletérzékelő. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
13 Rezgésérzékelő. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
14 Változó tér érzékelő. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.
15 Érintőkapcsoló. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
16 Fokozamentes fényszabályzó. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.
17 Véletlen-időzítő. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
18
Mikrofonerősítő . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
19 LED-villogó. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
20 Hanggenerátor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
21 Ellenütemű villogó. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
22 Nyomógombos átkapcsoló. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
23 Jelerősítő. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
24 Karácsonyi LED-sziporkázás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Függelék . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
7
6
9
3
15072-1 Conrad Adventskalender 2019_NEU_02.indd 3
23.05.2019 09:38:49
4
1. 1. nap
zöld LED + 10 kohmos ellenállás
1 A LED teszt.
Az 1. ajtó mögött egy zöld LED és egy hozzá illő ellenállás van. Szükség van még egy 9 V-os elemre. Az első adventi
kísérlet egyszerűen csak egy LED kigyujtása. Egy LED-et nem szabad közvetlenül rátenni az áramforrásra, hanem
mindig csak egy ellenálláson keresztül. Enélkül az ellenállás nélkül a LED túlterhelődne és tönkremenne. Ezenkívül még
a helyes irányban kell bekötni a LED-et. Két különböző kivezetése van. A rövidebbik láb a negatív pólus (katód, K), a
hosszabbik a pozitív pólus (anód, A). A szélesebb alsó perem a katód oldalán le van csapva. Ezenkívül az ebben a
naptárban lévő összes LED esetében a LED belsejében lévő nagyobb tartó a katóddal van összekötve.
Az első kísérletet különös óvatossággal kell végezni. Figyelem, ne nézzen bele egy méternél rövidebb távolságból
egy világító LED-be. A fényes LED-ek retinakárosodást okozhatnak. És vigyázzon arra, hogy ne érjen hozzá
egyszerre mindkét LED-kivezetés az akkumulátor csatlakozóihoz! Mindig legyen sorba kapcsolva egy ellenállás,
mert különben kiég a LED. Tartsa hozzá ezt a két alkatrészt az ábra szerint az elemhez. A LED most fényesen fog
világítani.
Az elektronikus áramköröket kapcsolási rajzokkal lehet
áttekinthetően ábrázolni. Az egyes alkatrészeket speciális
szimbólumokkal jelzik. A LED anódját háromszög, katódját
egyenes vonás mutatja. Ez utal az áramirányra. A
fénykibocsátást két kifelé mutató rövid nyíl jelzi. Az ellenállást egy
téglalap ábrázolja. Az ellenállások határozott értékkel
rendelkeznek: Itt az ellenállás értéke 10.000 Ohm = 10 kiloohm (10
kΩ, a kapcsolási rajzon rövidítve 10 k). A tényleges alkatrész
színes gyűrűkkel van jelölve (barna, fekete, narancs jelzi a 10.000et, és az arany a +/– 5% tűrésmezőt).
A kapcsolási rajzon soros kapcsolás látható. Az áram átfolyik az elemen, az ellenálláson és a LEDen. Az ellenállásnak itt az a szerepe, hogy ésszerű értékre korlátozza az áramerősséget. Minél
nagyobb az ellenállás, annál kisebb az áram. A 10 kΩ értékkel ugyan a LED még messze a
megengedett áram alatt van, de már nagyon erős fénnyel világít.
15072-1 Conrad Adventskalender 2019_NEU_02.indd 4
23.05.2019 09:38:49
2 Az elem csatlakoztatása
A második ajtócska egy elemcsatot rejt a 9 V-os elem számára. Építse meg az első nap kísérletét egy kissé másképp.
Használja az elemcsatot, és vegye figyelembe, hogy a fekete csatlakozóvezeték a negatív pólus, míg a piros a pozitív
pólus. Feltétlenül kerülje el az elem rövidre zárását, azaz a két pólus közvetlen összekötését. Mivel ekkor az elem
felforrósodhat, és a hosszan tartó rövidzár hatására fel is robbanhat. Ezenkívül a rövidzárak le is rövidítik az elem
élettartamát.
A 10 kΩ-os ellenállás határozza meg a LEDen átfolyó áramot. Ebben az esetben abból
lehet kiindulni, hogy kb. 2 V esik a LED-re,
tehát még 7 V marad az ellenállásra. Ebből a
csak 0,7 mA értékű áram adódik ki.
Összehasonlításul: A LED-ek általában 20
mA áramra vannak méretezve. Ennek a piros
LED-nek azonban elég 1 mA ahhoz, hogy jól
látható fényt bocsásson ki.
2. 2. nap
elemcsat
5
15072-1 Conrad Adventskalender 2019_NEU_02.indd 5
23.05.2019 09:38:50
6
3. 3. nap
huzal + dugasztábla
3 Dugaszolt felépítés
Nyissa ki a második ajtót, és vegyen ki egy elemcsatot és egy dugasztáblát a fiókból. Ez egyszerűsíti a
komplikáltabb áramkörök megépítését. A 2,54 mm (0,1 coll) raszteres, 270 érintkezős dugasztábla biztosítja
az alkatrészek biztos összekötését.
A dugaszoló felület középső részén 230 érintkező van, öt-öt érintkezőből álló függőleges vezetőfóliával
összekötve. Ezen túlmenően a széleken 40 érintkező van a tápáramellátáshoz, amelyek két, 20-20 érintkezőből
álló sávban vannak összekötve egymással. A dugaszmező így tehát két egymástól független tápsínnel
rendelkezik, amelyet itt a pozitív és a negatív pólus számára használunk.
Az alkatrészek beültetéséhez viszonylag nagy erő kell. A kivezetések ekkor könnyen megtörnek. Fontos,
hogy a lábakat pontosan felülről vezesse be. Ehhez egy csipeszt vagy kis fogót lehet használni. A
kivezetést lehetőleg röviddel a tábla fölött fogja meg, és függőlegesen nyomja lefelé. Így érzékenyebb
csatlakozóvezetékek, pl. az elemcsatnál az ónozott vég, törés nélkül beültethetők. Néha az is segít, ha az
érintkezőket először egy tűvel egy kissé szétnyitja.
Az első kísérleti áramkörét még egyszer építse fel a dugaszkártyán. Ismét az ellenállás és a LED soros
kapcsolásáról van szó. A kapcsolási rajzon ugyanaz a kapcsolás látható, csupán az alkatrészek vannak egy
kicsit másképp elrendezve. Egy további rövid huzal az elemkábel tehermentesítésére szolgál, és megtartja az
elemet a helyén. Távolítsa el a szigetelést a végeiről 5 mm vagy egy kicsit nagyobb hosszban, hogy mélyen be
lehessen dugni, és jól meg legyen fogva. Ez érvényes a következő kísérletek huzalösszeköttetéseire is. Az
elemcsatot kapcsolónak is használhatja úgy, hogy csak az egyik érintkezőt köti be fixen, míg a másikat oldalról
érinti.
15072-1 Conrad Adventskalender 2019_NEU_02.indd 6
23.05.2019 09:38:50
4 Csak egy irányban
A 4. ajtócska mögött ennek a naptárnak a legfontosabb alkatrésze található. A J113 térvezérlésű tranzisztorról (FET) van
szó, éspedig egy záróréteges térvezérlésű tranzisztorról (junction FET, JFET). Tartalmaz egy diódát is, amely az áramot
csak egy irányban vezeti. A három kivezetésének a neve gate (G) (kapu), source (S)(forrás) és drain (D) (nyelő). Ebben a
kísérletben vezet a záróréteg, a LED tehát világít. Ha azonban felcseréli a két kivezetést, a LED kialszik. Ha azonban a
source-kivezetés helyett a drain-kivezetést használja, a LED akkor is világít.
A térvezérlésű tranzisztor gate és source kivezetése között vezető állapotban kereken 0,7 V van – mint amennyi egy
áteresztő irányban bekötött Si-dióda anódja és katódja között, vagy pedig egy NPN-tranzisztor bázisa és emittere vagy
bázisa és kollektora között. Egy NPN-tranzisztor ebben a kapcsolásban hasonlóképp viselkedne. Teljesen más a
helyzet egy szigetelőréteges MOS-FET esetében, amely egyik irányban se vezet.
4. 4. nap
J113 JFET
7
15072-1 Conrad Adventskalender 2019_NEU_02.indd 7
23.05.2019 09:38:51
Loading...