1. Elektronické obvody a prvky elektronických obvodů

Z HPM wiki
Přejít na: navigace, hledání

Obsah

Pojem jednobran, dvojbran

Jednobran - jedna brana, dvě svorky=dva póly(rezistor,kondenzátor,cívka). Chápeme jako trubičku u které je důležité jak se chová.

Dvojbran - dvě brány, vstupní a výstupní. Každá je tvořena dvojicí svorek, které slouží pro přiváděni a odvádění signálu respektivě. Většinou má 4 póly, pokud nějaká svorka neplní roli vstupní a výstupní (např. tranzistorové zesilovače)

Bran1.png

2bran.png

BB-black box --> černá skříňka

neznáme vnitřní zapojení ani popis zapojení..=>je možné popsat pomocí U1;I1 - U2;I2 a jejich vzájemného ovlivňování

VA charakteristika jednobranu

VA charakteristika rezistoru je lineární, důvodem je fixovaná hodnota odporu. Čím vyšší proud prochází rezistorem, tím vyšší je na něm napětí.

Odpor.png

Dioda, nelineární součástky....

Dioda.png

Charakteristiky dvojbranu:

Parametry dvojbranů jsou vyjádřeny stejnosměrným přenosem A nebo komplexním přenosem (A se stříškou), poměrem fázorů výstupní veličiny (nejčastěji napětí) k veličině vstupní. Přenos je bezrozměrný. V běžné praxi se velmi často používají pro vyjádření přenosových vlastností velikost přenosu [-] nebo jednotky [dB] – poměrné jednotky útlumu veličiny, a fáze přenosu [rad] nebo [°].

Vstupní, výstupní, převodní

Závislost typicky vstupního napětí na vstupním proudu, výstupního napětí na výstupním proudu a např. výstupního napětí na vstupním napětí nebo na jiné veličině. Můžeme vyjadřovat pomocí rovnic s hybridními nebo admitančními parametry:

2bran-obr.png 2bran-h.png

h11- vstup. odpor

h12-zpětný přenos(říká o vstupním a výstupním napětí)

h21-proudový zesilovací činitel(zesílení)

h22-výstup. vodivost <siemens>

2bran-y.png

y11- vstup. vodivost

y12- zpětná vodivost

y21-strmost

y22-vystup. vodivost

Frekvenční

Závislost přenosu (nebo zesílení) na frekvenci, nebo nějaké výstupní veličiny na frekvenci při konstantní hodnotě vstupní veličiny. Výstupní veličinou múže být napětí, proud, výkon apod.

Amplitudová frekvenční charakteristika – závislost přenosu na kmitočtu

Fázová frekvenční charakteristika – závislost fázového posunu na kmitočtu

AMP.png

Fázorová frekvenční charakteristika – závislost přenosu na kmitočtu vyjádřená v Gaussově rovině

Fazorova.jpg

Přechodové

Typické jednobrany (R, L, C, diody…)

Diody

Struktura diody:

P=Bor volné místo pro elektrony

N=Fosfor má více elektronů

Rekombinace-dojde k vynulování potenciálů

Dioda2.jpg

delpetion layer=hradlová vrstva

Recovery Time=čas rekombinace po vypnutí dioda je malou chvíli vodivá

Zd-zenerova dioda stavěná na záporné napětí Ubr stabilní

‎

Sd-schottkyhodioda:hradlová vrstva menší=Vh(0,3-0,4V), proto se taky nazývá rychlá dioda

Schottkyho dioda.png

LED dioda

I=20mA svítí

LEDdioda.png


Odpory

Rezistory jsou pasívní elektronické součástky, jejichž charakteristickou vlastností je odpor [Ω]. Jsou vyráběny z materiálů, které mají velmi malý teplotní součinitel odporu α, u nichž se změnou teploty mění hodnota odporu jen minimálně.

Průchodem proudu rezistorem vzniká teplo, které se musí povrchem součástky chladit. Výrobce udává jmenovité zatížení [W] (nebo také jmenovitý ztrátový výkon), které udává maximální výkon, kterým je rezistor možno trvale zatížit.

Dalším parametrem rezistoru je jmenovité napětí [V], které udává maximální napětí, na které je rezistor možno připojit bez nebezpečí jeho zničení.

Elektrický odpor R (cizím slovem Rezistance) je charakteristickou vlastností jakéhokoliv vodiče. Velikost odporu vodiče se měří v Ohmech Ω a závisí na materiálu, ze kterého je vodič vyroben a na jeho geometrických rozměrech.

Odpor vodiče závisí na: průřezu, délce, materiálu

Reostat – součástka, na které je možné pomocí jezdce nastavit určitý odpor.


Kondenzátory

Kondenzátory jsou pasívní elektronické součástky, jejichž charakteristickou vlastností je kapacita [F]. Dalším důležitým parametrem je jmenovité napětí [V], které udává maximální napětí, na kterém je možné kondenzátor trvale provozovat.

Kondenzátor se skládá ze dvou vodivých elektrod oddělených od sebe navzájem elektricky nevodivou látkou - izolantem - tzv. dielektrikem. Izolantem může být vzduch, papír, metalizovaný papír, plastová fólie, slída nebo keramika.

Kondenzátor je schopen akumulovat energii ukládáním elektrického náboje na svých elektrodách.

dělíme na: keramické, svitkové, foliové, elektrolytické

Cond.png


Cívky

Civka1vyp.png


Cívky jsou pasívní elektronické součástky, jejichž charakteristickou vlastností je vlastní indukčnost L [H]. Dalším důležitým parametrem je jmenovitý proud [A], při kterém je možné cívku trvale provozovat. Cívka je navinuta nejčastěji z měděného drátu, aby měla co nejmenší odpor. Vlastní indukčnost cívky závisí na počtu závitů, geometrickém uspořádání a na magnetických vlastnostech prostředí uvnitř i kolem cívky. Cívka je schopna akumulovat enegii v magnetickém poli.

Podle konstrukce dělíme cívky na cívky bez jádra a na cívky s jádrem.

Cvk.png

Použití:

Cívka jako elektromagnet - využívá se magnetická síla magnetického pole kolem cívky v zařízeních jako např.: elektromotory, elektromagnety, zvonky, reproduktory, elektromagnetická relé, zapisovací hlavičky v pevných discích, deprézské měřící přístroje (galvanometr, ampérmetr, voltmetr, atd.)

Cívka jako induktor - využívá se elektrické napětí indukované proměnným magnetickým polem v okolí cívky v zařízeních jako např.: indukční cívky u spalovacích motorů, dynamické mikrofony, tlumivky, transformátory, čtecí hlavičky v pevných discích, cívky v měničích ss napětí, cívky v oscilačních obvodech,

Typické dvojbrany a vícebrany (filtry, zesilovače, směšovače…)

Dvojbran obvykle 4pól ale např. i 3pól, 1 vstup je potom společný pro vstup i výstup, např. tranzistor

Tranzistor

NPN Tranzistor.gif

Při zvyšování napětí na bázi odebíráme elektrony z dříve volných děr a na oplátku je vracíme do emitoru, díky tomu se nám ruší bariéra=jeví se jako vodivý materiál.

PNP tranzistor funguje stejně akorát v opačné polaritě.

Druhy tranzistorů

Druhy.png

Filtry

Při přenosu signálů se často požaduje oddělení signálů rozložených v jedné frekvenční oblasti od signálů rozložených v jiné frekvenční oblasti. Pro splnění tohoto požadavku se používají vhodným způsobem elektronické obvody složené z různých kombinací rezistorů, kondenzátorů a cívek, které se jednotně nazývají elektrické filtry. Jsou to čtyřpóly (děliče), které v určité frekvenční oblasti přenáší signál s nepatrným tlumením a mimo tuto oblast signál značně tlumí.

DRUHY FILTRŮ

dle frekvenční průchodnosti

dolnopropustné

hornopropustné

pásmové propusti v určité oblasti frekvencí signály propouštějí

pásmové zádrže v určité oblasti frekvencí signály tlumí

dle použitých prvků

filtry typu RC

filtry typu LC

DOLNÍ PROPUST (INTEGRAČNÍ ČLÁNEK) RC

Filtr, který propouští signály do frekvence fk, signály vyšších frekvencí potlačuje.

Dolni.png Dolnicharr.png

HORNÍ PROPUST (DERIVAČNÍ ČLÁNEK) RC Filtr, který propouští všechny frekvence nad hodnotu kritické frekvence fk.

Horni.png Hornichar.png

DOLNÍ PROPUST RL

644.png

HORNÍ PROPUST RL

645.png

PÁSMOVÁ PROPUST A ZÁDRŽ

Pásmová propust je filtr, který propouští singál určitých frekvencí. Pásmová zádrž je filtr, který nepropouští signal určitých frekvencí.

555.png

</font>

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Nástroje