Ч об навчитися створювати пристрої, треба знати як вони працюють, з чого складаються. З будь-яких радіоелектронним пристроям бігає струм. Від того, як і куди його спрямувати, залежить робота пристрою. Струм по дротах можна порівняти з плином рідин по трубах. Вода в трубах тече по різному, десь швидко, десь повільно. Десь дуже великий тиск, а десь зовсім маленьке. По трубах не завжди вода тече, буває і нафту, а бувають і каналізаційні та мусоро-проводи для звалювання туди всяких відходів.
У електрики теж є свої тиск і швидкість течії. Чим більше електричний струм, тим товщі повинен бути провід. Якщо пустити гречану кашу через гелевий стрижень, вона через нього не потече, стрижень заткне, і якщо буде достатній тиск, лопне в тому місці де заткнуло. А ось через трубу діаметром сантиметрів п'ять, гречана каша потече, і нічого не лопне.
Струм зазвичай позначається буквою I і міряється ампер
Чим більша напруга, тим товщі повинна бути ізоляція проводу. Напруга - як тиск, чим вище, тим товщі ізоляція, або товщі повинні бути труби щоб витримати тиск. Тонкі труби адже великого тиску не витримують, лопаються, точно так же й проведення при великому напруженні пробиває.
Напруга зазвичай позначається буквами U або V і міряється вольт.
Електрика тече в електронних схемах від плюса до мінуса.
Почну з опису різних деталей пристроїв і буду поступово поповнювати їх різноманітність.
діод
Діод зазвичай призначений пускати струм в одну сторону, і не пускати в іншу.
Як клапан, пропускає воду в одну сторону, а якщо вона потекла в іншу, то відразу закривається. Діод працює точно так само. Діод - електронний клапан.
У кожної лапки діода є назва - анод і катод.
Катод - анод, тому в схемах зазвичай дивиться на мінус.
Анод - позитивний електрод, і на нього найчастіше подають плюс.
Щоб краще запам'ятати, хто з них негативний, а хто позитивний, - в слові "катод" стільки ж букв, скільки в слові "мінус". А в слові "анод" стільки ж букв, скільки в слові "плюс". Діод пускає від анода до катода, і не пускає назад, від катода до анода.
На схемах діод позначається ось так:
Де у діода катод. а де анод - легко запам'ятати, одна сторона позначення походить на букву А (анод), права сторона на букву К (катод).
Діоди на вигляд бувають всякі різні:
Важливі характеристики діодів - максимальне напруження і максимальні струми - постійний і при короткому імпульсі.
Якщо напруга в схемі не більше 15 Вольт, і очікуваний постійний струм через діод передбачається не більше 1 Ампер, то і діод повинен бути не нижче ніж на 15 В, і не нижче ніж на ток 1 А.
Якщо ми підключимо діод катодом до мінуса, то струм потече, і лампочка засвітиться.
Якщо ми перевернемо діод анодом до мінуса, то діод не пропустить струм з плюса на мінус, і лампочка не займеться.
Фотодіоди і світлодіоди на принципових схемах позначаються ось як:
Іноді з круглішкамі, іноді без них.
У них точно так само є катод і анод, як і у простих діодів.
Тому вкрай важливо для працездатності схеми не плутати призначення лапок, полярність.
У попередньому прикладі з діодом і лампочкою був постійний струм, тобто тек в одному напрямку.
При змінному струмі полярність змінюється з якоюсь частотою.
У розетках нашої країни плюс з мінусом міняються місцями 50 раз в секунду, в електромережах Японії і Америки 60 разів, в Європі 100 раз в секунду.
Частота, - будь то зміна полярності, або кількість запалювання светодіодик в секунду, - міряється в Герцах.
Як дізнатися змінний або постійний струм в ланцюзі?
Підключили діод, лампочка світиться.
Перевернули діод, лампочка все одно світиться.
Якщо діод свідомо цілий, значить струм в ланцюзі змінний.
Щоб з змінного струму зробити постійний, потрібно 4 діода, для з'єднання в діодний міст.
Діодний міст на схемах малюють з чотирьох діодів, або просто ромбом з діодом всередині, для спрощення.
Білі дроти - змінна напруга, на виході постійне: чорний - мінус, червоний плюс.
Якщо постійний струм зобразити на графіку, він буде виглядати ось так.
З плином часу на плюсі завжди залишається плюс, на мінусі мінус.
У змінного струму з плином часу плюс з мінусом на проводах міняються місцями, на графіку він буде виглядати ось так:
Кожна така пухирцями називається напівперіод.
Якщо вище смужки - позитивний, наприклад який нам потрібен.
Якщо нижче смужки - негативний, який нам не потрібен, і нам треба його перевернути.
Ділянка часу з двох напівперіодів, негативного і позитивного, називають повним періодом.
Помітимо позитивні напівперіоди зеленим кольором, негативні червоним.
Якщо зібрати діодний міст з червоних і зелених світлодіодів можна побачити як він працює:
На лампочку йде постійний пульсуючий струм, але вона не світиться бо струм через світлодіоди недостатньо великий.
Світлодіодний міст перевернув негативні (червоні) напівперіоди в потрібну нам сторону
На попередньому прикладі частота змінного струму була близько 1 герца, тобто приблизно одна зміна полярності в секунду.
З більш високими частотами робота діодного моста вже не так явно видно (тут герц 7-10):
У ланцюгах змінного струму частотою від 30 або 60 герц, очей не може встежити за миготінням світлодіодів, вони будуть мигати дуже швидко і буде здаватися що вони просто все світяться.
Конденсатор - електронна бочка.
Конденсатор накопичує в собі енергію, і цим самим в електричних схемах працює як бак з водою.
Наприклад якщо включати і вимикати воду, то вона то є, то немає, а нас це не влаштовує.
Нам потрібно щоб вода завжди була.
Якщо під кран, з якого вода то йде, то не йде, поставити бочку і проколупнути знизу дірку, то з дірки вода буде текти весь час. Ту ж саму роль виконують і конденсатори в схемах.
Конденсатори бувають на змінний і на постійний струм.
У конденсаторів на постійний струм важливо не плутати полярність - призначення висновків, який з них підключити на плюс, а який на мінус.
Конденсатор позначається на схемі ось так:
Зліва на змінний струм, праворуч на постійний.
Конденсатори бувають всякі різні:
Попередня схема у нас була з пульсуючим постійним струмом:
Якщо паралельно лампочці поставити конденсатор, то на лампочку піде постійний струм без пульсацій.
Ємність конденсаторів вимірюється в пікофарад (пФ або pF), нанофарадах (нФ, nF), мікрофарадах (мкФ, uF), і Фарада (Ф, F).
Наприклад 7 нанофарадах = 0, 000 000 007 фарад.
14 пикофарад = 0, 000 000 000 014 фарад.
10 микрофарад = 0, 000 010 Фарад.
Ємність майже завжди написана на конденсаторі українськими або англійськими літерами, або буває позначена кольоровим або цифровим шифром.
Цифрова маркування виглядає як три цифри, перші дві початкові цифри, остання-кількість нулів після них, виходить число в пікофарад.
Наприклад на конденсаторі напис 104, це 10 і 4 нуля = 10 0000 пикофарад = 0,1 микрофарад. Або 873 = 87 + 000 = 87 000 пФ = 87 нанофарадах. 151 = 15 і 0 = 150 пФ. Якщо дві цифри, наприклад 82, то значить нулів немає, і ємність конденсатора 82 Пф.
Кольорове маркування спочатку здається складніше, але якщо часто возитися зі смугастими детальками, то можна і її запам'ятати напам'ять.
На деталь наносять 3, 4 або 5 кольорових кілець.
Перші два кільця - теж цифри, третє - множник, х1, х10, х100, х1000, х10000, і т.п. четверта - допуск, срібного кольору або золотого. Допуск - відхилення в процентах, від заявленої ємності, золоте кільце - менше або більше на 5%, срібне - на 10%.
Золоте або срібне кільце завжди останнім, це щоб не переплутати звідки вважати кільця.
Не менш важливий параметр конденсатора - його допустима напруга.
Конденсатори можна ставити в ланцюг з більш високою напругою, ніж чим вказано на конденсаторі. Наприклад на конденсаторі написано 3300uF 16V, значить його допустима напруга 16 вольт, його можна ставити в легковий автомобіль, де 13 вольт, але не можна ставити в КАМАЗ, тому що там 24 вольта, і він може вибухнути, а від підірваного конденсатора ніякого толку не буде , тільки переклад деталей. Якщо просто хочеться підірвати непотрібний конденсатор, наприклад з відірваність лапкою, або пом'ятим корпусом, то можна підключити конденсатор з допустимою напругою 6.3 вольта в ланцюг 48 вольт або ще більше.
Резистор з латинської перекладається як "чинити опір".
Говорячи по російськи, резистор - опір. Резистор в схемах виконує роль заткнутою поролоном труби. Заткнути в трубах буває різна, можна поставити сито, тоді буде пропускати майже повністю. Можна заштовхати поролону, а можна заткнути наглухо старим валянком так, що за добу просочиться всього одна крапля.
Резистор обмежує струм в ланцюзі.
Чим менше опір резистора, тим він більше пропускає. Чим більше опір, тим він більше "заткнуть" і отже менше пропускає.
Опір вимірюється в Омасі, кілоомах (КОм, або К) і мегаомах (МОм або М). Іноді ще в мілліомах.
Чим більше ом резистор, тим більше в ньому засунути "поролону". Так мегаом (мільйон ом) взагалі майже нічого не пропускає, а один ом пропускає майже все.
Резистор позначається на схемах ось так чи так:
Зверху зазвичай в такому вигляді він виглядає на наших схемах, а позначенням знизу резистори малюють на зарубіжних.
Резистори бувають всякі різні:
Дізнатися позначення можна за маркуванням, іноді її пишуть буквами - М для мегаомах, К для кілоомах, Е або R для омов. Резистори можуть маркуватися кольоровими кільцями, або цифровим маркуванням, так само як конденсатори, тільки значення не в пікофарад, а в Омасі.
102 = 10 і 2 нулика = 10 00 ом = 1 кіло.
754 = 75 і 4 нулика = 75 0000 ом = 750 кіло, або 0,75 мега.
Ще бувають резистори з написами 2М2, М15, К47, 15М, 68К, 3К3, 4R7.
2М2 - 2.2 мегаомах,
М15 - 0,15 мегаом або 150 кіло,
К47 - 0,47 килоом, або 470 ом,
15М - 15 мегаом,
68К - 68 кіло,
3К3 - 3.3 килоом (3300 ом),
4R7 - 4.7 ом.
У цій маркуванні 2.2 мегаомах буде виглядати як 2М2,
22 мегаомах - 22М,
220 кіло, або 0,22 мегаомах буде виглядати як 220К або М22.
Хотілося б дізнатися а якщо конденсатор або резистор неробочі як це визначити.
У резисторів буває 2-ве основні несправності:
1) обрив
2) підвищення опір
з приводу другого, у резисторів зі старістю, його шар стає тоншим і природно опір збільшується, або обрив.
У конденсаторів Це буває КЗ (коротке замикання) яке дуже часто зустрічається, ємність яких менше або більше, якщо більше то це не сказати що погано, навіть на оборот, а ось зменшення це не є добре)))
