Encyklopedia elementów elektronicznych. Tom 1. Rezystory, kondensatory, cewki indukcyjne, przełączniki, enkodery, przekaźniki i tranzystory - ebook

Elektronicy nie mogą narzekać na niedostatek lub niedostępność informacji. Niestety, często są one nieuporządkowane, nierzetelne lub niewiarygodne. Aby z nich skorzystać, trzeba od ważnej i przydatnej wiedzy odsiać błędy, niepotwierdzone teorie, a nawet plagiaty czy zwykłe dziwactwa. Kosztuje to sporo czasu i nie gwarantuje efektów. Tymczasem w pracy elektronika szczegóły są bardzo ważne. Nie zawsze są udostępniane przez producentów w kartach produktów, a rzetelnych instrukcji i poradników brakuje. Okazuje się, że źródło informacji o poszczególnych komponentach, ich działaniu, zasadach stosowania czy najczęściej popełnianych błędach montażowych znakomicie usprawniłoby pracę i zawodowców, i amatorów.

To książka przeznaczona dla początkujących i zaawansowanych elektroników, zarówno inżynierów, jak i hobbystów. Zawiera starannie zebrane, skompletowane, uporządkowane, a co najważniejsze, sprawdzone i potwierdzone informacje o elementach elektronicznych. Pierwszy z trzech tomów obejmuje informacje o podstawowych elementach, wykorzystywanych chyba we wszystkich projektach. Materiał został uzupełniony licznymi fotografiami, schematami i wykresami. Dowiesz się stąd, do czego służy każdy z prezentowanych podzespołów, jak działa, dlaczego jest przydatny i w jakich odmianach występuje. Nawet jeśli masz duże doświadczenie w dziedzinie elektroniki, znajdziesz tu mnóstwo przydatnych szczegółów, o których nie miałeś pojęcia, a które z pewnością ułatwią Ci tworzenie wspaniałych projektów.

Dokładne informacje o każdym komponencie:

• funkcja
• działanie
• rodzaje
• wartości
• stosowanie
• możliwe błędy

Absolutny niezbędnik każdego elektronika: wiarygodny, kompletny, wyczerpujący!

Wstęp (xix)

1. Kwestie organizacyjne (1)

• Układ encyklopedyczny a podręcznikowy (1)
• Teoria i praktyka (1)
• Struktura książki (1)
• Powiązania tematyczne (2)
• Co jest w encyklopedii i czego brakuje (2)
• Konwencje typograficzne (3)
• Zawartość poszczególnych tomów (3)

>ZASILANIE

>>źródła

2. Bateria (5)

• Funkcja (5)
• Działanie (6)
  • Nazewnictwo elektrod (7)
• Rodzaje (7)
  • Baterie jednorazowe (8)
  • Baterie wielokrotnego użytku (akumulatory) (9)
• Wartości (11)
  • Natężenie prądu (11)
  • Pojemność (11)
  • Napięcie (13)
• Stosowanie (14)
• Możliwe błędy (15)
  • Zwarcie - przegrzanie i pożar (15)
  • Pogorszenie sprawności baterii z powodu jej niewłaściwego ładowania (15)
  • Całkowite rozładowanie akumulatora kwasowo-ołowiowego (15)
  • Zbyt duże zapotrzebowanie prądowe (15)
  • Niewłaściwa polaryzacja (15)
  • Ładowanie odwrotne (15)
  • Zasiarczenie (16)
  • Zbyt duży prąd między bateriami połączonymi równolegle (16)

>>połączenia

3. Zworka (17)

• Funkcja (17)
• Działanie (17)
• Rodzaje (18)
• Wartości (18)
• Stosowanie (18)
• Możliwe błędy (19)

4. Bezpiecznik (21)

• Funkcja (21)
• Działanie (21)
• Wartości (22)
• Rodzaje (22)
  • Małe wkładki topikowe (23)
  • Bezpieczniki samochodowe (23)
  • Bezpieczniki taśmowe (24)
  • Bezpieczniki do montażu przewlekanego (24)
  • Bezpieczniki resetowalne (25)
  • Bezpieczniki montowane powierzchniowo (26)
• Stosowanie (26)
• Możliwe błędy (27)
  • Źle dobrany bezpiecznik (27)
  • Uszkodzenie bezpiecznika podczas lutowania (28)
  • Niewłaściwa lokalizacja bezpiecznika (28)

5. Przycisk (29)

• Funkcja (29)
• Działanie (30)
• Rodzaje (30)
  • Bieguny i terminale (30)
  • Stany ON-OFF (30)
  • Przycisk suwakowy (typu ISOSTAT) (31)
  • Wygląd (31)
  • Pokrycie końcówek i styków (32)
  • Sposoby mocowania (32)
  • Uszczelnienia i brak uszczelnień (33)
  • Blokowanie (33)
  • Przycisk nożny (33)
  • Keypad (34)
  • Mikroprzycisk (tact switch) (34)
  • Panel membranowy (35)
  • Przyciski zależne (35)
  • Przełącznik migowy (35)
  • Przycisk alarmowy (35)
• Wartości (35)
• Stosowanie (35)
• Możliwe błędy (36)
  • Brak nakładki (36)
  • Niewłaściwy montaż (36)
  • Problemy z podświetleniem LED-owym (36)
  • Inne problemy (36)

6. Przełącznik (37)

• Funkcja (37)
• Działanie (38)
• Rodzaje (38)
  • Terminologia (38)
  • Bieguny i terminale (38)
  • Stany ON-OFF (39)
  • Działanie migowe (39)
  • Przełącznik kołyskowy (40)
  • Przełącznik suwakowy (40)
  • Przełącznik dźwigniowy (41)
  • Przełącznik typu DIP (43)
  • Przełącznik typu SIP (44)
  • Przełącznik płetwowy (44)
  • Przełącznik wandaloodporny (45)
  • Mikroprzełącznik (tact switch) (45)
  • Sposoby mocowania (45)
  • Wyprowadzenia (45)
  • Pokrycie końcówek i styków (45)
• Wartości (45)
• Stosowanie (46)
  • Łączniki zasilania (46)
  • Wyłączniki krańcowe (46)
  • Obwody logiczne (47)
  • Rozwiązania alternatywne (47)
• Możliwe błędy (47)
  • Powstawanie łuku elektrycznego (47)
  • Zimne luty (48)
  • Zwarcia (48)
  • Zabrudzenie styków (48)
  • Niewłaściwy rodzaj wyprowadzeń (48)
  • Drganie styków (48)
  • Zużycie mechaniczne (48)
  • Niewłaściwy montaż (49)
  • Zagmatwane schematy połączeń (49)

7. Przełącznik obrotowy (51)

• Funkcja (51)
• Działanie (52)
• Rodzaje (52)
  • Tradycyjne przełączniki obrotowe (52)
  • Przełączniki obrotowe typu DIP (53)
  • Kod Graya (54)
  • Miniaturowy przełącznik obrotowy (55)
  • Mechaniczny enkoder obrotowy (55)
  • Przełącznik tarczowy z przyciskami lub pokrętłem (55)
  • Przełącznik kluczykowy (55)
• Wartości (56)
• Stosowanie (56)
• Możliwe błędy (56)
  • Odsłonięte styki (56)
  • Przeciążenie styków (56)
  • Niedopasowanie oznaczeń (57)
  • Nierozpoznanie przełącznika o działaniu zwarciowym (57)
  • Nadużywanie siły przez użytkownika (57)
  • Niewłaściwa ośka, niedopasowana gałka, zagubione nakrętki, zbyt duże gabaryty przełącznika (57)

8. Enkoder obrotowy (59)

• Funkcja (59)
• Działanie (59)
• Rodzaje (60)
  • Impulsy a system zapadkowy (61)
  • Sposób montażu (61)
  • Wyjście (61)
  • Opory ruchu obrotowego (61)
• Wartości (61)
  • Odbijanie się styków (61)
  • Zakłócenia poślizgowe (62)
• Stosowanie (62)
• Możliwe błędy (62)
  • Odbijanie się styków (62)
  • Wypalanie się styków (62)

9. Przekaźnik (63)

• Funkcja (63)
• Działanie (64)
• Rodzaje (65)
  • Zatrzaski (65)
  • Polaryzacja (65)
  • Wyprowadzenia (65)
  • Przekaźniki kontaktronowe (66)
  • Przekaźniki małosygnałowe (67)
  • Przekaźniki samochodowe (67)
  • Przekaźniki ogólnego przeznaczenia (przemysłowe) (67)
  • Przekaźniki czasowe (68)
  • Styczniki (68)
• Wartości (68)
• Stosowanie (69)
• Możliwe błędy (70)
  • Nieprawidłowy układ wyprowadzeń (70)
  • Niewłaściwe ustawienie przy montażu (70)
  • Niewłaściwy typ (70)
  • Nieprawidłowa polaryzacja (70)
  • Prąd stały i przemienny (70)
  • Stukanie (70)
  • Przepięcia na cewce (71)
  • Powstawanie łuku elektrycznego (71)
  • Pola magnetyczne (71)
  • Czynniki środowiskowe (71)

>>wygładzanie

10. Rezystor (73)

• Funkcja (73)
• Działanie (74)
• Rodzaje (74)
  • Matryca rezystorowa (75)
• Wartości (77)
  • Tolerancja (77)
  • Kodowanie wartości (77)
  • Stabilność (80)
  • Materiały (80)
• Stosowanie (82)
  • Ograniczanie prądu diody LED (82)
  • Ograniczanie prądów w tranzystorze (82)
  • Rezystory podciągające i ściągające (82)
  • Regulacja barwy dźwięku (82)
  • Układ RC (83)
  • Dzielnik napięcia (83)
  • Szeregowe połączenie rezystorów (84)
  • Równoległe połączenie rezystorów (84)
• Możliwe błędy (84)
  • Ciepło (84)
  • Szum (85)
  • Indukcyjność (85)
  • Niedokładność (85)
  • Niewłaściwa wartość rezystora (85)

11. Potencjometr (87)

• Funkcja (87)
• Działanie (88)
• Rodzaje (88)
  • Potencjometry liniowe i logarytmiczne (88)
  • Potencjometr klasyczny (89)
  • Potencjometr wieloobrotowy (90)
  • Potencjometr wielosekcyjny (91)
  • Potencjometr z przełącznikiem (91)
  • Potencjometr suwakowy (91)
  • Potencjometr montażowy (91)
• Stosowanie (92)
• Możliwe błędy (93)
  • Zużycie (93)
  • Niedopasowane gałki (93)
  • Zagubione nakrętki (93)
  • Zbyt krótka ośka (94)
  • Suwaki bez uchwytu (94)
  • Niewłaściwe wymiary potencjometru (94)
  • Przegrzanie (94)
  • Niewłaściwa charakterystyka (94)

12. Kondensator (95)

• Funkcja (95)
• Działanie (95)
• Rodzaje (97)
  • Kształt (97)
  • Rodzaje podstawowe (99)
  • Dielektryki (101)
• Wartości (102)
  • Pojemność (102)
  • Wartości najczęściej stosowane (102)
  • Stała dielektryczna (103)
  • Stała czasowa (103)
  • Łączenie kondensatorów (104)
  • Prąd zmienny i reaktancja pojemnościowa (104)
  • Szeregowa rezystancja zastępcza (ESR) (104)
• Stosowanie (105)
  • Kondensator bocznikujący (105)
  • Kondensator sprzęgający (105)
  • Filtr górnoprzepustowy (105)
  • Filtr dolnoprzepustowy (106)
  • Kondensator wygładzający (106)
  • Tłumik (106)
  • Kondensator w roli akumulatora (108)
• Możliwe błędy (108)
  • Niewłaściwa biegunowość (108)
  • Przeciążenie napięciowe (108)
  • Upływność (108)
  • Absorpcja dielektryczna (108)
  • Problemy typowe dla kondensatorów elektrolitycznych (108)
  • Ciepło (109)
  • Wibracje (109)
  • Mylna nomenklatura (109)

13. Kondensator zmienny (111)

• Funkcja (111)
• Działanie (111)
• Rodzaje (112)
  • Wartości (113)
  • Formaty (113)
• Stosowanie (113)
• Możliwe błędy (115)
  • Brak uziemienia trymera podczas jego regulacji (115)
  • Nanoszenie materiału wierzchniego lub powłoki zabezpieczającej (115)
  • Brak ekranowania (115)

14. Cewka indukcyjna (117)

• Funkcja (117)
• Działanie (118)
  • Przepływ prądu stałego przez cewkę (119)
  • Rdzeń magnetyczny (120)
  • Siły elektromotoryczna i przeciwelektromotoryczna (120)
  • Biegunowości elektryczna i magnetyczna (121)
• Rodzaje (122)
  • Rdzeń magnetyczny (122)
  • Rdzeń niemagnetyczny (123)
  • Cewka regulowana (123)
  • Filtr (koralik) ferrytowy (124)
  • Rdzeń toroidalny (124)
  • Żyrator (125)
• Wartości (126)
  • Obliczanie indukcyjności (126)
  • Obliczanie reaktancji (127)
  • Obliczanie reluktancji (127)
  • Terminologia używana w kartach produktu (127)
  • Układy szeregowe i równoległe (127)
  • Stała czasowa (127)
• Stosowanie (128)
  • Możliwe rdzenie (129)
  • Miniaturyzacja (130)
• Możliwe błędy (130)
  • Usterki w rzeczywistych zastosowaniach (130)
  • Nasycenie (130)
  • Problemy związane z częstotliwością radiową (131)

>>przekształcanie

15. Transformator (133)

• Funkcja (133)
• Działanie (134)
  • Rdzeń (135)
  • Odczepy (135)
• Rodzaje (136)
  • Kształt rdzenia (136)
  • Transformator zasilający (136)
  • Transformator wtykowy (137)
  • Transformator separacyjny (137)
  • Autotransformator (138)
  • Transformator regulowany (138)
  • Transformator audio (138)
  • Transformator z dzielonym karkasem (139)
  • Transformator do montażu powierzchniowego (139)
• Wartości (139)
• Stosowanie (140)
• Możliwe błędy (140)
  • Odwrócenie wejścia i wyjścia (140)
  • Ryzyko porażenia z powodu wspólnej masy (140)
  • Przypadkowe doprowadzenie prądu stałego (140)
  • Przeciążenie (140)
  • Nieprawidłowa częstotliwość prądu przemiennego (140)

16. Zasilacz (141)

• Funkcja (141)
• Rodzaje (141)
  • Zasilacz liniowy stabilizowany (141)
  • Zasilacz impulsowy (142)
  • Zasilacz niestabilizowany (144)
  • Zasilacz nastawny (144)
  • Powielacz napięcia (144)
• Forma zewnętrzna (144)
• Stosowanie (145)
• Możliwe błędy (145)
  • Porażenie prądem o wysokim napięciu (145)
  • Usterka kondensatora (145)
  • Zakłócenia (145)
  • Udar prądowy (145)

17. Przetwornica DC-DC (147)

• Funkcja (147)
• Działanie (147)
• Rodzaje (148)
  • Przetwornica obniżająca (typu buck) (148)
  • Przetwornica podwyższająca (typu boost) (149)
  • Przetwornica typu flyback z cewką indukcyjną (149)
  • Przetwornica typu flyback z transformatorem (149)
  • Forma zewnętrzna (149)
• Wartości (150)
  • Znamionowe napięcie wejściowe i częstotliwość znamionowa (150)
  • Napięcie wyjściowe (151)
  • Prądy wejściowy i wyjściowy (151)
  • Obciążeniowy współczynnik stabilizacji (151)
  • Sprawność (151)
  • Poziom tętnienia i szumu (152)
  • Wersja izolowana lub nieizolowana (152)
• Stosowanie (152)
• Możliwe błędy (153)
  • Zakłócenia elektryczne na wyjściu (153)
  • Zbyt wysoka temperatura przy braku obciążenia (153)
  • Niewłaściwe napięcie wyjściowe przy małym obciążeniu (153)

18. Falownik (155)

• Funkcja (155)
• Działanie (155)
• Rodzaje (156)
• Wartości (156)
• Stosowanie (157)
• Możliwe błędy (157)

>>regulacja

19. Stabilizator napięcia (159)

• Funkcja (159)
• Działanie (159)
• Rodzaje (161)
  • Obudowy (161)
  • Popularne odmiany (161)
  • Stabilizatory regulowane (161)
  • Stabilizatory napięć dodatnich i ujemnych (162)
  • Stabilizatory liniowe LDO (162)
  • Stabilizatory liniowe quasi-LDO (162)
  • Funkcje dodatkowego pinu (163)
• Wartości (163)
• Stosowanie (163)
• Możliwe błędy (164)
  • Niewystarczająca kontrola ciepła (164)
  • Odpowiedź przejściowa (164)
  • Nieprawidłowa identyfikacja komponentu (164)
  • Niewłaściwe rozpoznanie wyprowadzeń (165)
  • Spadek napięcia spowodowany rozładowaniem baterii (165)
  • Niedokładność dostarczanego napięcia (165)

>ELEKTROMAGNETYZM

>>wyjście liniowe

20. Elektromagnes (167)

• Funkcja (167)
• Działanie (168)
• Rodzaje (168)
• Wartości (169)
• Stosowanie (169)
• Możliwe błędy (170)

21. Solenoid (elektromagnes z ruchomym rdzeniem) (171)

• Funkcja (171)
• Działanie (172)
• Rodzaje (174)
  • Solenoid kompaktowy (174)
  • Solenoid zatrzaskowy (174)
  • Solenoid obrotowy (174)
  • Solenoid klapkowy (174)
• Wartości (174)
  • Rozmiar solenoidu a jego moc (175)
• Stosowanie (175)
• Możliwe błędy (175)
  • Ciepło (175)
  • Udarowy prąd przemienny (175)
  • Niepożądana siła elektromotoryczna (175)
  • Luźny trzpień (175)

>>wyjście obrotowe

22. Silnik prądu stałego (177)

• Funkcja (177)
• Działanie (177)
• Rodzaje (179)
  • Konfiguracje uzwojeń wirnika (179)
  • Motoreduktor (179)
  • Silnik bezszczotkowy (181)
  • Siłownik liniowy (182)
  • Wartości (182)
• Stosowanie (183)
  • Regulacja prędkości obrotowej (184)
  • Sterowanie bezpośrednie (184)
  • Wyłączniki krańcowe (185)
• Możliwe błędy (185)
  • Szczotki i komutator (185)
  • Szum elektryczny (185)
  • Efekty cieplne (186)
  • Warunki zewnętrzne (186)
  • Źle dobrany wał silnika (186)
  • Niewłaściwe mocowanie silnika (186)
  • Luz kątowy (186)
  • Łożyska (186)
  • Nadmierny hałas (187)

23. Silnik prądu przemiennego (189)

• Funkcja (189)
• Działanie (189)
  • Budowa stojana (189)
  • Budowa wirnika (190)
• Rodzaje (193)
  • Jednofazowy silnik indukcyjny (193)
  • Trójfazowy silnik indukcyjny (194)
  • Silnik synchroniczny (194)
  • Silnik reluktancyjny (194)
  • Napęd o zmiennej częstotliwości (195)
  • Silnik indukcyjny pierścieniowy (196)
  • Silnik uniwersalny (196)
  • "Pozorne" silniki prądu przemiennego (197)
• Wartości (197)
• Stosowanie (197)
• Możliwe błędy (198)
  • Zbyt wczesne ponowne uruchomienie (198)
  • Częste wyłączanie i włączanie (198)
  • Zbyt niskie lub niezrównoważone napięcie (198)
  • Utykanie silnika (198)
  • Przekaźniki zabezpieczające (198)
  • Nadmierny moment obrotowy (198)
  • Uszkodzenia wewnętrzne (198)

24. Serwomechanizm (199)

• Funkcja (199)
• Działanie (200)
• Rodzaje (201)
• Wartości (202)
• Stosowanie (203)
  • Modyfikacje konieczne do uzyskania ciągłego ruchu obrotowego (204)
• Możliwe błędy (204)
  • Nieprawidłowe podłączenie przewodów (204)
  • Niedopasowanie orczyka i wałka (205)
  • Zbyt szybko wysyłane polecenia (205)
  • Wahania impulsów (205)
  • Przeciążenie silnika (205)
  • Nieprawidłowy cykl pracy (205)
  • Zakłócenia elektryczne (205)

25. Silnik krokowy (207)

• Funkcja (207)
• Działanie (207)
  • Reluktancyjne silniki krokowe (208)
  • Silniki krokowe z magnesem trwałym (209)
  • Bipolarne silniki krokowe (211)
  • Silniki unipolarne (211)
• Rodzaje (212)
  • Silnik o wielu fazach (212)
  • Silnik hybrydowy (214)
  • Silnik z cewkami bifilarnymi (214)
  • Silnik o wielu fazach (214)
  • Sterowanie mikrokrokowe (215)
  • Detekcja położenia wirnika i sprzężenie zwrotne (215)
  • Sterowanie napięciowe (215)
• Wartości (215)
• Stosowanie (216)
  • Diody zabezpieczające (216)
  • Kontrola położenia (217)
• Możliwe błędy (217)
  • Niewłaściwe okablowanie (217)
  • Gubienie kroków (217)
  • Nadmierny moment obrotowy (217)
  • Histereza (218)
  • Rezonans (218)
  • Kołysanie (218)
  • Nasycenie magnetyczne (218)
  • Rozmagnesowanie wirnika (218)

>PÓŁPRZEWODNIKI DYSKRETNE

>>jednozłączowe

26. Dioda (219)

• Funkcja (219)
• Działanie (221)
• Rodzaje (222)
  • Obudowy (222)
  • Diody impulsowe (222)
  • Diody prostownicze (222)
  • Dioda Zenera (223)
  • Transil (dioda TVS) (223)
  • Dioda Schottky'ego (223)
  • Dioda pojemnościowa (224)
  • Dioda tunelowa, dioda Gunna, dioda PIN (224)
  • Matryca diodowa (224)
  • Mostek prostowniczy (224)
• Wartości (224)
• Stosowanie (225)
  • Prostowanie (225)
  • Tłumienie siły przeciwelektromotorycznej (227)
  • Wybór napięcia zasilającego (227)
  • Obcinanie napięcia (228)
  • Bramka logiczna (228)
  • Stabilizacja napięcia DC i tłumienie szumów (228)
  • Sterowanie napięciem AC i obcinanie sygnału (229)
  • Wykrywanie zmian napięcia (230)
• Możliwe błędy (231)
  • Przeciążenie (231)
  • Odwrócona polaryzacja (231)
  • Niewłaściwy rodzaj diody (231)

27. Tranzystor jednozłączowy (233)

• Funkcja (233)
• Działanie (234)
• Rodzaje (236)
• Wartości (236)
• Stosowanie (237)
• Możliwe błędy (237)
  • Pomyłki terminologiczne (237)
  • Niewłaściwa polaryzacja (238)
  • Przeciążenie (238)

>>wielozłączowe

28. Tranzystor bipolarny (239)

• Funkcja (239)
• Działanie (239)
  • Wzmocnienie prądowe (242)
  • Terminologia (242)
• Rodzaje (243)
  • Obudowy (244)
  • Rozkład wyprowadzeń (244)
• Wartości (245)
• Stosowanie (246)
  • Układ Darlingtona (246)
  • Wzmacniacze (248)
  • Przełączniki (klucze tranzystorowe) (248)
• Możliwe błędy (248)
  • Niewłaściwe podłączenie tranzystora bipolarnego (248)
  • Niewłaściwe podłączenie chipu z układami Darlingtona (249)
  • Nieostrożne lutowanie (250)
  • Zbyt wysokie napięcie lub za duży prąd (250)
  • Zbyt duży prąd upływu (250)

29. Tranzystor polowy (FET) (251)

• Funkcja (251)
• Działanie (251)
  • JFET (251)
  • Działanie tranzystora JFET (253)
  • MOSFET-y (255)
  • Podłoże tranzystora MOSFET (259)
• Rodzaje (260)
  • MESFET-y (260)
  • VMOSFET-y (260)
  • MOSFET rowkowy (Trench MOSFET) (260)
• Wartości (260)
• Stosowanie (260)
  • Wady kanału typu P (260)
  • Zamienność z tranzystorami bipolarnymi (261)
  • Przedwzmacniacz (261)
  • Rezystor sterowany napięciem (261)
  • Kompatybilność z urządzeniami cyfrowymi (261)
• Możliwe błędy (261)
  • Elektryczność statyczna (261)
  • Ciepło (261)
  • Niewłaściwa polaryzacja (262)

Dodatek A. Symbole schematyczne (263)

Skorowidz (267)