Conrad 192230 Operation Manual [sl]

SLO - NAVODILO ZA NAMESTITEV IN UPORABO Št. izd. :

192230

www.conrad.si

UČNI PAKET 25 ELEKTRONSKIH POSKUSOV

Št. izdelka: 192230

KAZALO

1 PREDPRIPRAVE ......................................................................................................................3

2 PRVI POSKUSI S SVETILNIMI DIODAMI.........................................................................7

2.1 Svetilna dioda z preduporom............................................................................................ 7

2.2 Smer toka............................................................................................................................9

2.3 Jakosti toka.......................................................................................................................10

2.4 Signalna lu

3 TEHNIKA VEZAVE SVETILNE DIODE............................................................................12

3.1 Prag diode .........................................................................................................................12

3.2 Zaporedna vezava ............................................................................................................13

3.3 Malo energije – veliko svetlobe.......................................................................................14

3.4 Vzporedna vezava ............................................................................................................15

3.5 Barvne igre........................................................................................................................16

3.6 Bliskavica ..........................................................................................................................17

4 TESTERJI S SVETILNIMI DIODAMI................................................................................ 18

4.1 Tester kablov ....................................................................................................................18

4.2 Detektor vode....................................................................................................................19

4.3 Alarmna naprava .............................................................................................................19

4.4 Tester polarnosti ..............................................................................................................20

4.5 Tester baterij ....................................................................................................................21

4.6 Svetilna dioda kot senzor temperature ..........................................................................22

5 VEZJA TRANZISTORJEV....................................................................................................23

5.1 Ojačanje ............................................................................................................................23

5.2 Krmiljenje teka ................................................................................................................24

5.3 Senzor dotika....................................................................................................................25

5.4 Svetilna dioda kot svetlobni senzor ................................................................................25

5.5 Stalna svetilnost................................................................................................................26

5.6 Senzor temperature..........................................................................................................27

5.7 Vklop in izklop .................................................................................................................28

5.8 LED smernik ....................................................................................................................29

č s tipkalom....................................................................................................11

1 PREDPRIPRAVE

čni paket vam olajša start v elektroniko. Tukaj so najprej predstavljeni gradbeni deli.

Ta u

Stična plošča

Vsi poskusi bodo narejeni na eni laboratorijski eksperimentalni plošči. Stično polje s skupno 270 kontakti v 2,54 mm rasterju skrbi za varne povezave vgrajenih vezij (ICs) in gradbenih delov.

Slika 1.1: stična plošča

Stična plošča ima v srednjem območju 230 kontaktov, ki so skozi vertikalne proge s 5 kontakti prevodno povezani. Dodatno je na robu 40 kontaktov za napajanje, ki so sestavljeni iz dveh vodoravnih kontaktnih vzmeti z 20 kontakti. Stično polje s tem razpolaga z dvema neodvisnima oskrbovalnima zbiralkama. Slika 1.2 prikazuje vse notranje povezave. Vi prepoznate kratke kontaktne vrste v sredinskem polju in dolgo oskrbovalno zbiralko na robu.

Slika 1.2: notranje kontaktne vrste

Vstavitev gradbenih delov zahteva relativno veliko moči. Priključne žice se zaradi tega zlahka prelomijo. Pomembno je, da boste žice vstavili natančno od zgoraj. Pri tem je v pomoč pinceta sli majhne klešče. Žico dajte nad stično ploščo in jo potisnite navpično navzdol. Tako lahko ustavite tudi občutljive priključne žice, kot so občutljivi konci sponke baterije.

Za poskuse potrebujete dolge in kratke konce žic, ki jih morate odrezati ustrezno s priložene stikalne žice. Za odstranitev izolacije z koncev žic se je v praksi dokazalo, da z ostrim nožem zarežete okoli v izolacijo.

Baterija

č pregled vam prikazuje gradbene dele v realnem izgledu in kot simbole vezave, kot bodo

Slede uporabljeni na vezalnih načrtih. Namesto baterije lahko uporabite tudi npr. napajalnik.

Slika 1.3: baterija in njen simbol vezave

Ne uporabite alkalnih baterij in akumulatorjev, temveč uporabite samo preproste cinkovo-ogljikove baterije. Alkalna baterija sicer nakazuje na daljšo življenjsko dobo, vendar pa v primeru napake, npr. pri kratkem stiku, posreduje tako kot akumulator zelo visoke toke do nad 5A, ki lahko tanke žice ali baterijo močno segrejejo. Tok kratkega stika cinkovo-ogljikove baterije je večinoma manjši od 1A. S tem so lahko sicer uničeni občutljivi gradbeni deli, vendar pa nevarnost gorenja ne obstaja.

Priložena sponka baterije ima priključni kabel z upogljivo pramenko. Konci kablov so goli in pocinkani. S tem so dovolj močni, da jih vtaknete v kontakte stične plošče. Vendar pa lahko zaradi pogostega vtikanja izgubijo svojo obliko. Zaradi tega se priporoča, da priključke baterije vedno pustite priključene in odstranite samo sponko z baterije.

Ena sama cinkovo-ogljikova ali alkalna celica ima električno napetost 1,5V. V eni baterij je več celic zaporedoma vezanih. Simboli vezave ustrezno prikazuje število celic v bateriji. Pri višjih napetostih je običajno, da se srednje celice označijo z črtkano črto.

Slika 1.4: simboli vezave za različne baterije

Svetilne diode

čni paket svetilnih diod (LED) vsebuje dve rdeči svetilni diodi ter eno zeleno in eno rumeno

U svetilno diodo. Pri vseh svetilnih diodah morate upoštevati polarnost. Negativni priključek se imenuje katoda in leži na krajši priključni žici. Pozitiven priključek je anoda. V notranjosti svetilne diode prepoznate držalo v obliki keliha za LED kristal, ki leži na katodi. Priključek anode je povezan s kratko tanko žičko s kontaktom na zgornji strani kristala. Pozor, drugače kot žarnice svetilnih diod (LED) nikoli ne smete direktno povezati z baterijo. Vedno je potreben predupor.

Slika 1.5: svetilna dioda

Upori

Upori v učnem paketu so ogljikovi upori s tolerancami ±5%. Uporovni material je nanesen na keramično palico in prevlečen z zaščitno plastjo. Označitev sledi v obliki barvnih obročev. Poleg vrednosti upora je naveden tudi razred natančnosti.

Slika 1.6: upor

Upornosti s toleranco ±5% so v vrednostih vrste E24, pri čemer je vsaka dekada 24 vrednosti enakomerno oddaljena od sosednje vrednosti.

Tabela 1.1: vrednosti uporov po vrsti standarda E24

Barvna koda bo razbrana z obroča, kateri zaradi tega leži na robu upora. Prva dva obroča sta za dve številki, tretji obroč za množitelja vrednosti upornosti v Ohmih. Četrti obroč poda toleranco.

Tabela 1.2: barvna koda upornosti

Barva Obro

Črna 0 1 Rjava 1 1 10 1% Rdeča 2 2 100 2% Oranžna 3 3 1.000 Rumena 4 4 10.000 Zelena 5 5 100.000 Modra 6 6 1.000.000 Vijolična 7 7 10.000.000 Siva 8 8 Bela 9 9 Zlata 0,1 5% Srebrna 0,01 10%

Upor z rumenim, vijoličnim, rjavim in zlatim obročem ima vrednost 470 Ohmov pri toleranci 5%. V učnem paketu se vsakokrat nahajata dva upora za sledeče vrednosti:

100Ω rjav, črn, rjav 220Ω rdeč, rdeč, rjav 330Ω oranžen, oranžen, rjav 470Ω rumen vijoličen, rjav 1kΩ rjav, črn, rdeč 10kΩ rjav, črn, oranžen 100kΩ rjav, črn, rumen

Tranzistorji

Tranzistorji so gradbeni elementi za ojačanje manjših tokov. Štirje tukaj uporabljeni BC547 so silicijevi NPN tranzistorji.

č 1

1. številka

Obroč 2

2. številka

Obroč 3 Množitelj

Obroč 4 Toleranca

Slika 1.7: tranzistorji

Priključki tranzistorja se imenujejo sevalnik (E), baza (B) in kolektor (C). Pri obeh tranzistorjih je priključek baze na sredini. Sevalnik leži desno, če gledate na napis in so priključki obrnjeni navzdol.

Kondenzator

Nadaljnji pomemben gradbeni del v elektroniki je kondenzator. Kondenzator je sestavljen iz dveh kovinskih ploskev in ene izolacijske plasti. Pri prisotnosti elektri kondenzatorja naredi električno polje sil, v katerem je shranjena energija. Kondenzator z veliko površino ploskve in majhno razdaljo plošče ima visoko kapaciteto. Torej pri dani napetosti shrani veliko polnjenja. Kapaciteta kondenzatorja je merjena v Faradih (F).

Večje kapacitete dosežete z elektrolitskimi kondenzatorji. Tukaj je izolacija sestavljena iz zelo tanke plasti aluminijevega oksida. Elektrolitski kondenzator vsebuje tekoč elektrolit in navite aluminijeve folije z veliko površino. Napetost lahko dodate samo v eni smeri. V napačni smeri teče prečni tok in postopoma razgradi izolacijsko plast, kar vodi k uničenju gradbenega dela. Negativni pol je označen z belo črto ima krajšo priključno žico.

Slika 1.8: elektrolitski kondenzator

2 PRVI POSKUSI S SVETILNIMI DIODAMI

Z baterijo in majhno žarnico lahko preprosto preizkusite enkrat to in drugič ono, dokler žarnica sveti. S svetilno diodo tega ne poizkusite, ker lahko direkten priključek na baterijo svetilno diodo hitro uniči. Načrtovati morate bolj natančno: vendar pa ni težko. Preizkusite predlagane vezave in bodite v dobri kondiciji za varno ravnanje s svetilnimi diodami.

2.1 Svetilna dioda z preduporom

Vaš prvi tokokrog naredite z baterijo, svetilno diodo in preduporom. Uporabite rdečo svetilno diodo in baterijo z 9V. Z največjim uporom (1kΩ = 1000Ω, barve: rjava, črna, rdeča) iz učnega paketa ste na varni strani, kar zaveda tok svetilnih diod. Slika 2.1 prikazuje izdelavo vezja kot vezalni načrt.

čne napetosti se med ploščama

Slika 2.1: vezalni načrt s svetilno diodo (LED) in preduporom

Za izgradnjo uporabite stično ploščo. Zgornjo oskrbovalno tirnico (zbiralko) povežite s pozitivnim polom baterije, torej z rdečim priključkom sponke baterije. Spodnjo zbiralko povežite ustrezno s črnim priključkom sponke, torej z negativnim polom baterije. Izgradnja bo na ta način podobna vezalnemu načrtu tako, da kontrola napak ne povzroča problemov. Priključne žice svetilnih diod in uporov upognite tako, da se sodijo v kontakte. Nekaj priključnih žic je bilo sicer v interesu boljšega prikaza posebej za testno gradnjo in slike skrajšanih. Za vaše eksperimente pustite žice po možnosti neskrajšane, da lahko gradbene dele uporabite za vse poskuse.

Slika 2.2: izgradnja na stični plošči

Verjetno bo poskus takoj delov. Svetilna dioda zasveti svetlo. V primeru, da ne, potem morate poiskati napako. Prekinitev na poljubnem mestu v električnem krogu preprečuje tok. Preverite torej vse kable in lego gradbenih elementov na stični plošči. Nadaljnja možna napaka je napačno vstavljena svetilna dioda. In končno je lahko baterija izrabljena. Vsekakor pa boste ugotovili, da lahko tudi zaradi slabih baterij svetilna dioda še vedno slabo sveti.

Enkrat poizkusite drugo varianto izgradnje. Svetilno diodo in upor zamenjajte. Tok nato teče najprej skozi svetilno diodo in nato skozi upor. Učinek je isti kot v obrnjenem primeru. Smisel je samo, da so vsi trije gradbeni deli razporejeni v zaprtem električnem krogu.

Slika 2.3: zamenjani gradbeni elementi

Slika 2.4: svetilna dioda in upor sta zamenjana

2.2 Smer toka

Svetilno diodo enkrat obrnite tako, da anoda leži na negativnem polu baterije. Sedaj ni sveti! Tok lahko torej skozi svetilno diodo teče samo v eni smeri. Prevodna smer je smer toka od anode h katodi, torej ko je anoda na pozitivnem polu baterije in katoda na negativnem polu. V nasprotni smeri blokira svetilna dioda. Dioda je tako kot električni ventil. In samo ko bo tok tekel skozi svetilno diodo bo le-ta svetila. Slika 2.5 prikazuje svetilno diodo v zaporni smeri. Tako svetilna dioda ne more svetiti.

Slika 2.5: svetilna dioda v zaporni smeri

Puščice v simbolu vezave svetilne diode na sliki 2.6 nakazujejo na smer električnega toka. Smer toka je bila kot tudi opis plus in minus historično pogojeno samovoljno določena. Tok torej teče vedno z pozitivnega pola baterije skozi porabnik k negativnemu polu baterije. Danes vemo, da se negativno nabiti elektroni v žicah premikajo točno obratno, kot prikazujejo puščice na sliki 2.6. Dejansko pa so npr. v tekočinah tudi pozitivni nosilci naboja, ki se premikajo v smeri toka. Tudi v svetilni diodi najdemo tako negativne kot tudi pozitivne nosilce naboja.

č več ne

Slika 2.6: o definiciji smeri toka

+ 21 hidden pages