Jiøí Peèek
Elektronika v kostce
1999
Kniha poslouí hlavnì tìm, kteøí se snaí najít vysvìtlení základních pojmù z elektroniky, které jsou jim neznámé, snaí se jim porozumìt, pøípadnì poznat jejich souvislosti. První èást mùe poslouit i k rozíøení a prohloubení kolních vìdomostí. V základech elektroniky a v kapitolách z radiotechniky najdete pøehlednì vìtinu látky, její znalost je poadována pøi zkoukách pro radioamatéry vysílaèe. Kapitoly z výpoèetní techniky nejspí zaujmou tu èást ètenáøù, která se zajímá i o vnitøní dìje v èíslicových obvodech. Poadavky na pøedchozí znalosti jsou minimální, teorie je vdy jen tolik, aby bylo mono dané téma vysvìtlit. Kniha spíe provokuje k dalímu studiu oblastí, které ètenáøe zaujmou. Mìla by alespoò èásteènì vyplnit mezeru v technické literatuøe, vzniklou tím, e vìtina autorù pøedpokládá u ètenáøe znalost základù a pomíjí proto jejich vysvìtlení.
Jiøí Peèek
Elektronika v kostce Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmnoována jakoukoli formou (tisk, fotokopie, mikroflm nebo jiný postup), zadána do informaèního systému nebo pøenáena v jiné formì èi jinými prostøedky. Za pùvodnost, jazykovou a vìcnou správnost díla zodpovídá autor. Názvy výrobcù zaøízení a hardwarových nebo softwarových produktù mohou být ochrannými známkami. Nároky na odkodnìní na základì zmìn, chyb nebo vynechání jsou zásadnì vylouèeny. Vechna práva vyhrazena. © Ing. Jiøí Peèek, Praha 1999 Nakladatelství BEN - technická literatura, Vìínova 5, Praha 10 Jiøí Peèek: Elektronika v kostce BEN - technická literatura, Praha 1999 1. vydání ISBN 80-86056-80-5
A
Obsah
Obsah Základy elektroniky............................................ 7 Napìtí a proud ............................................................................ 7
Kladné a záporné napìtí ............................................................................. 9 Spojování baterií ........................................................................................9
Schematické znaèky ................................................................. 10 Elektrická práce výkon ........................................................ 11
Ztráty a úèinnost ....................................................................................... 12
Kirchhoffovy zákony ............................................................... 13 Stejnosmìrný a støídavý proud .............................................. 13
Amplituda, pièková, efektivní a støední hodnota .................................... 14
Bezpeènost pøedevím.............................................................. 15 Konstrukce malého zdroje ...................................................... 15 Jednotky elektrických velièin ................................................. 17 Mìøicí pøístroje ........................................................................ 18
Principy mìøicích pøístrojù ....................................................................... 18 Poadavky na vlastnosti ........................................................................... 20 Znaèky na mìøicích pøístrojích ................................................................. 24
Co jste si zapamatovali? .......................................................... 25
Souèástky ........................................................... 27 Rezistory ................................................................................... 27
Spojování rezistorù ................................................................................... 28 Odporový dìliè napìtí .............................................................................. 29
Potenciometry........................................................................... 31 Kondenzátory ........................................................................... 32 Druhy kondenzátorù a jejich pouití ........................................................ 34 Keramické kondenzátory .......................................................................... 34 Slídové kondenzátory ............................................................................... 35 Papírové kondenzátory ............................................................................. 35 Fóliové kondenzátory z plastických hmot ................................................ 36 Elektrolytické kondenzátory ..................................................................... 36 3
Elektronika v kostce
A
Cívky ......................................................................................... 36
Pøehled nových pojmù .............................................................................. 38
Oznaèování souèástek .............................................................. 38 Transformátory ........................................................................ 40 Elektronky ................................................................................ 42
Dioda ........................................................................................................ 43 Trioda ....................................................................................................... 44 Dalí typy elektronek ............................................................................... 45 Obrazovky ................................................................................................ 45 Znaèení elektronek ...................................................................................46
Polovodièe ................................................................................. 47
Funkce pøechodu p-n ................................................................................ 48 Polovodièová dioda .................................................................................. 49 Tranzistor .................................................................................................. 49 Tranzistor jako zesilovaè .......................................................................... 50 Zenerova dioda ......................................................................................... 51 Schottkyho dioda ...................................................................................... 52 Kapacitní dioda (varikap) ......................................................................... 52 Dioda PIN ................................................................................................. 52 Fotodioda .................................................................................................. 53 Elektroluminiscenèní (svítivá) dioda LED ............................................ 53 Tranzistory øízené elektrickým polem ...................................................... 53 Tranzistory JFET ...................................................................................... 53 Tranzistory s izolaèní vrstvou .................................................................. 55 Fototranzistor ........................................................................................... 56 Tyristor ..................................................................................................... 56 Diak ..........................................................................................................57 Triak ......................................................................................................... 58
Kapitoly z radiotechniky .................................. 59 Spojování pasivních prvkù...................................................... 59
Paralelní spojení cívka-kondenzátor ........................................................ 60
Vazby obvodù ........................................................................... 62 Základní pojmy z radiotechniky ............................................ 64
Princip rádiového pøenosu ........................................................................ 64 Zesilovaèe ................................................................................................. 66
4
A
Obsah
Zpìtná vazba ............................................................................................ 68 Oscilátor ................................................................................................... 69 Druhy modulace ....................................................................................... 69 Demodulace .............................................................................................. 71
Rozhlasová pásma .................................................................... 74 íøení rádiových vln ................................................................. 74
Ionosféra a íøení elektromagnetických vln .............................................. 75 Sloení ionosféry ...................................................................................... 76 Vliv sluneèní èinnosti ............................................................................... 77 Ionosférické mimoøádnosti, poruchy ........................................................ 78 Pøedpovìdi íøení ...................................................................................... 79
Antény ....................................................................................... 80 Vysílací antény ......................................................................................... 81 Vlastnosti antén ........................................................................................ 81 Zkrácené a feritové antény ....................................................................... 82 Napájeèe ................................................................................................... 83
Základní obvody výpoèetní techniky .............. 85 Spínací obvody s polovodièi .................................................... 85
Dioda jako spínaè ..................................................................................... 85 Tranzistor jako spínaè ............................................................................... 86
Klopné obvody ......................................................................... 87
Astabilní klopný obvod ............................................................................ 87 Monostabilní klopný obvod (dále MKO) ................................................. 90 Bistabilní klopný obvod (dále BKO) ....................................................... 92
Sdruené aktivní prvky ........................................................... 93
Operaèní zesilovaèe .................................................................................. 94 Logické obvody ........................................................................................ 97
Boolova algebra ........................................................................ 98
Logický souèet ......................................................................................... 98 Logický souèin ......................................................................................... 99 Logická negace ......................................................................................... 99
Binární (dvojkový) kód ......................................................... 100 Øady èíslicových obvodù, rozdíly ......................................... 101
Nepøíznivé vlivy, jejich omezení ............................................................ 103 Kombinaèní a sekvenèní obvody ........................................................... 104 5
Elektronika v kostce
A
Èítaèe ...................................................................................................... 105 Dekodéry ................................................................................................ 106 Multiplexer ............................................................................................. 106 Posuvný registr ....................................................................................... 107 Pamìti ..................................................................................................... 107
Shrnutí .................................................................................... 108
Závìr ................................................................ 109
6
