Tietoja vastuksista aloittelijoille, jotka tekevät elektroniikkaa

Jatkoa elektroniikkakurssien aloittamista koskevalle artikkelelle. Niille, jotka päättivät aloittaa. Tarina yksityiskohdista.

Amatööriradio on edelleen yksi yleisimmistä harrastuksista. Jos amatööriradio loistavan polunsa alussa vaikutti pääasiassa vastaanottimien ja lähettimien suunnitteluun, elektroniikkatekniikan kehittyessä elektronisten laitteiden valikoima ja amatööriradion kiinnostuksen kohteet laajenivat.

Tietenkin sellaisia ​​hienostuneita laitteita kuin esimerkiksi videonauhuri, CD-soitin, televisio tai kotiteatteri kotona ei edes kovin pätevä radioamatööri voi koota. Mutta teollisuuden tuotantolaitteiden korjaus, johon osallistui paljon amatööriradioharrastajia, ja varsin onnistuneesti.

Toinen alue on elektronisten piirien suunnittelu tai teollisuuslaitteiden hienostuminen.

Alue on tässä tapauksessa melko suuri. Nämä ovat laitteita "älykkään kodin" luomiseen, akkulaturit, moottorin nopeuden säätimet, kolmivaihemoottoreiden taajuusmuuttajat, muuntimet 12 ... 220 V televisioiden tai äänentoistolaitteiden virransyöttöön auton akusta, erilaisista lämpötilansäätimistä. Myös erittäin suosittu valoreleet, turvalaitteet ja hälytyksetsamoin kuin paljon muuta.

Lähettimet ja vastaanottimet asetetaan eturintamaan, ja kaikkia laitteita kutsutaan nykyään yksinkertaisesti elektroniikkaksi. Ja nyt, ehkä, olisi tarpeen soittaa amatööriradiooperaattoreille jotenkin toisin. Mutta historiallisesti he eivät yksinkertaisesti keksineet eri nimeä. Siksi olkoon kinkkuja.

Elektroniset komponentit

Kaikkien elektronisten laitteiden kanssa, ne koostuvat radiokomponenteista. Kaikki elektronisten piirien komponentit voidaan jakaa kahteen luokkaan: aktiiviset ja passiiviset elementit.

Aktiiviset ovat radiokomponentit, joilla on kyky vahvistaa sähköisiä signaaleja, ts. jolla on voitto. On helppo arvata, että nämä ovat transistoreita ja kaikki mitä niistä tehdään: operaatiovahvistimet, logiikkapiirit, mikro ja paljon muuta.

Sanalla sanoen kaikki ne elementit, joissa pienitehoinen tulosignaali ohjaa riittävän tehokasta lähtöä. Tällaisissa tapauksissa he sanovat, että heillä on enemmän kuin yksi hyöty (kuusi).

Passiiviset komponentit sisältävät vastukset, kondensaattorit, IC, diodit jne. Sanalla sanoen kaikki ne radioelementit, joiden Kus on 0 ... 1! Yksikköä voidaan pitää myös lisälaitteena: "Se ei kuitenkaan heikennä." Joten ensin, harkitse passiivisia elementtejä.

vastukset

Ne ovat yksinkertaisimpia passiivisia elementtejä. Niiden päätarkoitus on rajoittaa sähkövirtavirtaa. Yksinkertaisin esimerkki on LED: n sisällyttäminen kuvioon 1. Vastuksia käyttämällä vahvistimen vaiheiden toimintatapa erilaisille transistorin kytkentäpiirit.

Kuva 1. LED-kytkentäkaaviot

Vastusominaisuudet

Aikaisemmin vastuksia kutsuttiin vastuksiksi, tämä on vain heidän fyysistä omaisuuttaan. Uudelleennimetty, jotta osaa ei sekoitettaisi vastusominaisuuteen vastukset.

Kaikille johtimille ominaisena vastuksena on ominaista johtimen resistiivisyys ja lineaariset mitat. No, suunnilleen sama kuin mekaniikassa, ominaispaino ja tilavuus.

Kaapeli johtimen resistanssin laskemiseksi on: R = ρ * L / S, missä ρ on materiaalin resistiivisyys, L on pituus metreinä, S on poikkileikkauspinta-ala millimetreinä2. On helppo nähdä, että mitä pidempi ja ohuempi lanka, sitä suurempi vastus.

Saatat ajatella, että vastus ei ole johtimien paras ominaisuus, se vain estää virran kulkeutumisen.Mutta joissakin tapauksissa juuri tämä este on hyödyllinen. Tosiasia on, että kun virta kulkee johtimen läpi, lämpövoima P = I vapautuu siitä² * R. Tässä P, I, R, vastaavasti, teho, virta ja vastus. Tätä tehoa käytetään erilaisissa lämmityslaitteissa ja hehkulampuissa.

Piirien vastukset

Kaikki sähkökaavioiden yksityiskohdat esitetään UGO: lla (perinteiset graafiset symbolit). UGO-vastukset on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2. UGO-vastukset

UGO: n sisällä olevat viivat osoittavat vastuksen häviötehoa. Heti on sanottava, että jos teho on vähemmän kuin vaaditaan, vastus kuumenee ja lopulta loppuu. Tehon laskemiseksi he yleensä käyttävät kaavaa tai pikemminkin jopa kolmea: P = U * I, P = I² * R, P = U² / R.

Ensimmäisessä kaavassa sanotaan, että sähköpiirin osuudelle allokoitu teho on suoraan verrannollinen tämän jakson läpi kulkevan virtauksen jännitehäviön tuloon. Jos jännite ilmaistaan ​​volteina, virta ampeereina, teho on watteina. Nämä ovat SI-järjestelmän vaatimuksia.

UGO: n vieressä on vastuksen nimellisarvo ja sen sarjanumero kaaviossa: R1 1, R2 1K, R3 1.2K, R4 1K2, R5 5M1. R1: n nimellisvastus on 1Ω, R2 1KΩ, R3 ja R4 1,2KΩ (kirjainta K tai M voidaan käyttää pilkun sijasta), R5 - 5,1MΩ.

Moderni vastusmerkintä

Vastukset on tällä hetkellä merkitty väripalkilla. Mielenkiintoisin on, että värimerkinnät mainittiin ensimmäisessä sodanjälkeisessä Radio-lehdessä, joka julkaistiin tammikuussa 1946. Siellä myös sanottiin, että tämä on uusi amerikkalainen merkintä. Kuvio 3 on taulukko, jossa selitetään raidallisen merkinnän periaate.

Kuva 3. Vastuksen merkintä

Kuvio 4 esittää SMD-pinta-asennusvastuksia, joita kutsutaan myös siruvastuksiksi. Amatöörikäyttöön sopivimmat ovat vastukset, joiden koko on 1206. Ne ovat melko suuria ja niillä on kunnollinen teho, jopa 0,25 W.

Sama luku osoittaa, että siruvastuksien maksimijännite on 200 V. Tavanomaisen asennuksen vastuksilla on sama maksimimäärä. Siksi, kun jännitteen odotetaan olevan esimerkiksi 500 V, on parempi laittaa kaksi vastusta kytkettynä sarjaan.

Kuva 4. SMD SMD -vastukset

Pienimmän kokoiset siruvastukset ovat saatavana ilman merkintää, koska niitä ei yksinkertaisesti ole missään nimessä. Alkaen koosta 0805, vastuksen takana on kolminumeroinen merkintä. Kaksi ensimmäistä ovat nimellisarvo ja kolmas tekijä luvun 10 eksponentin muodossa. Jos siis kirjoitetaan esimerkiksi 100, niin se on 10 * 1Ohm = 10Ohm, koska mikä tahansa nolla-asteen luku on yhtä, kaksi ensimmäistä numeroa on kerrottava tarkalleen yhdellä. .

Jos vastukseen on kirjoitettu 103, niin saat 10 * 1000 = 10 KOhm, ja kirjoituksessa 474 sanotaan, että meillä on vastus 47 * 10 000 Ohm = 470 KOhm. Siruvastukset, joiden toleranssi on 1%, on merkitty kirjainten ja numeroiden yhdistelmällä, ja arvo voidaan määrittää vain Internetistä löytyvän taulukon avulla.

Vastuksen toleranssista riippuen vastusten arvot jaetaan kolmeen riviin, E6, E12, E24. Luokitusten arvot vastaavat kuvassa 5 esitetyn taulukon numeroita.

Kuvio 5

Taulukko osoittaa, että mitä pienempi resistanssitoleranssi, sitä enemmän nimellisarvoja vastaavassa rivissä. Jos E6-sarjan toleranssi on 20%, siinä on vain 6 luokitusta, kun taas E24-sarjassa on 24 sijaa. Mutta nämä kaikki ovat yleiskäytön vastuksia. On vastuksia, joiden toleranssi on yksi prosentti tai vähemmän, joten niiden joukosta on mahdollista löytää arvo.

Tehojen ja nimellisvastuksen lisäksi vastuksilla on vielä useita parametreja, mutta emme puhu niistä vielä.

Vastusliitäntä

Huolimatta siitä, että vastusarvoja on paljon, joudut joskus yhdistämään ne saadaksesi vaaditun arvon. Tähän on useita syitä: tarkka valinta piirin asettamisessa tai yksinkertaisesti halutun arvon puuttuminen.Periaatteessa käytetään kahta vastusliitäntämenetelmää: sarja- ja rinnakkais. Kytkentäkaaviot on esitetty kuvassa 6. Kaavat kokonaisvastuksen laskemiseksi on myös annettu.

Kuva 6. Vastojen kytkentäkaaviot ja kaavat kokonaisvastuksen laskemiseksi

Sarjayhteyden tapauksessa kokonaisvastus on yksinkertaisesti kahden vastuksen summa. Tämä on kuten kuvassa. Itse asiassa vastuksia voi olla enemmän. Tällainen sisällyttäminen tapahtuu jännitteenjakajat. Kokonaisvastus on luonnollisesti suurempi kuin suurin. Jos se on 1KΩ ja 10Ω, kokonaisvastus on 1,01KΩ.

Rinnakkaisliitännällä kaikki on päinvastoin: kahden (tai useamman vastuksen) kokonaisvastus on vähemmän kuin vähemmän. Jos molemmilla vastuksilla on sama nimellisarvo, niin niiden kokonaisvastus on puolet tästä arvosta. Voit kytkeä tusinaa vastuksia tällä tavalla, niin kokonaisvastus on vain kymmenesosa nimellisarvosta. Esimerkiksi, kymmenen 100 ohmin vastusta oli kytketty rinnakkain, sitten kokonaisvastus oli 100/10 = 10 ohmia.

On huomattava, että Kirchhoffin lain mukainen rinnakkaisvirta on jaettu kymmeneen vastukseen. Siksi kunkin niistä tehoa vaaditaan kymmenen kertaa pienemmäksi kuin yhden vastuksen tapauksessa.

Lue seuraava artikkeli.