Prova på. Brun Svart Orange/ Brun Svart Svart Röd Röd Röd Orange/ Röd Röd Svart Röd

Transkript

1 Kopplingsövningar Det här kapitlet har vi kallat "Prova på". Prova på Det är till för att du ska bekanta dig med det kopplingsbord - breadboard som du ska arbeta med och det universalinstrument av god kvalitet ( högt Ri ) som du ska använda. Samtidigt vill vi att du snabbt ska "komma till skott" och kunna hantera de komponenter som du senare ska lära dig ganska mycket om. Genomför kopplingsövningarna noggrant och diskutera resultaten med din lärare. Seriekoppling Koppla upp två stycken motstånd på kopplingsbordet och utför mätövningarna. R1 = 10 kohm R2 = 22 kohm Brun Svart Orange/ Brun Svart Svart Röd Röd Röd Orange/ Röd Röd Svart Röd Brun Svart Orange, avser kolytskiktmotstånd med 3 färgringar som bestämmer motståndsvärdet. Brun Svart Svart Orange, avser metallfilmsmotstånd med 4 färgringar som bestämmer motståndsvärdet. U = 12 V från spänningsaggregat eller batteriet. Mät U, U1 och U2 U = V U1 = V U2 = V 19

2 Parallellkoppling Nästa uppkoppling som du ska utföra är att koppla två motstånd parallellt, mäta spänningen över båda samt beräkna delströmmarna. R1 = 1 kohm Brun Svart Röd/ Brun Svart Svart Brun R2 = 2,2 kohm Röd Röd Röd/ Röd Röd Svart Brun U = 12 V från spänningsaggregat eller batteriet. Mät U, beräkna I, I1, I2. U = V I = A ma I1 = A ma I2 = A ma Halvledardioden Undersök praktiskt hur dioden fungerar genom följande uppkoppling. Dioden leder endast i en riktning. Koppla dioden och lampan och utför mätövningarna. Spänningen i fortsättningen skall vara 12 V eller batteriet. Anod och katod måste ha rätt polaritet för att leda. Vilken polaritet skall dioden ha för att lampan skall lysa? Anod = Katod= Mät spänningsfallet över dioden när den leder. Ufram = V Vänd dioden och konstatera vad som händer. Mät spänningsfallet över dioden när den spärrar ( kopplad i backriktningen) Uback = V 20

3 Lysdioder Lysdioder med olika färger kräver sin egen karaktäristiska spänning för att fungera. ( Om det inte är en färgad lins ) Koppla upp enligt schemat och mät spänningen över lysdioden. Byt till nästa färg osv. R1 = 560 ohm Grön Blå Brun/ Grön Blå Svart Svart Röd = V Grön = V Gul = V Orange = V Du kommer väl ihåg att kolla med din lärare om dina resultat är okej. Zenerdioden Zenerdioder kopplas tvärtemot en vanlig diod, i backriktningen. Då fungerar den som en spänningsregulator. Koppla enligt schemat och mät inspänning och utspänning. R1 = 560 ohm Grön Blå Brun/ Grön Blå Svart Svart D1 = BZX55C5V1 alt. 1N5231B Uin = V Uut = V 21

4 Kondensatorn Kondensatorn har förmåga att behålla laddningar, energi om den laddas med ett batteri. Ladda kondensatorn c:a 10 sekunder enligt förtsta schemat i nästa kolumn. Som strömbrytare kan du använda en bit kabel. OBS! Om det är en elektrolytkondensator måste du tänka på polariteten. U = 12 V R = 560 ohm Grön Blå Brun/ Grön Blå Svart Svart C = 1000 mikrofarad Prova sedan lampan och en röd lysdiod enligt följande två kopplingar. Hur många sekunder lyser lampan? Hur länge lyser lysdioden? Varför lyser den ena längre än den andra? 22

5 Transistorn Den transistor du nu ska använda kallas NPN-transistor. Den har tre ben som kallas Bas - Emitter - Kollektor.( Var benen sitter placerade på kapseln kallas för benkonfiguration) Symbolen och benkonfigurationen (för transistor BC550 m fl) ser du här. Man kan enkelt få transistorn att arbeta som switch - strömbrytare. Koppla med lampa och relä. T1 = BC550C R1 = 10 kohm Brun Svart Orange/ Brun Svart Svart Röd L1 = Lampa V Transistorn kan även arbeta som regulator, variabel strypning om man kopplar lasten (lampan) på emittersidan. Då behövs också en komponent som kallas potentiometer för att styra transistorn. P1 är en potentiometer, ett variabelt motstånd. Motståndet mellan 1 och 3, ytterändarna på kolbanan ändras ej. Däremot förändras motståndet mellan 1 och 2 samt mellan 2 och 3 när du vrider på potentiometern. 23

6 Transistorn kopplad som regulator. Ljusintensiteten kan ställas med P1. T1 = BC550C P1 = 100 kohm Brun Svart Gul/ Brun Svart Svart Orange La1 = Lampa V Darlingtonkoppling Transistorer kan samarbeta för att öka känsligheten. Darlingtonkopplingen används ofta som lösning för att få känsliga kopplingar som kan styras av mycket små strömmar. T1 = T2 = BC550C R1 = 100 kohm Brun Svart Gul / Brun Svart Svart Orange R2 = 560 ohm Grön Blå Brun/ Grön Blå Svart Svart Denna koppling bör bli så känslig att en väldigt liten ström in till T1 räcker för att få lysdioden att tända. Prova med fingrarna, eller med lite vatten mellan 1 och 2. 24

7 Tidskretsar Om man kombinerar en transistor med en kondensator kan man konstruera en enkel tidsfördröjning. T1 = BC550C R1 = 100 kohm Brun Svart Svart Orange R2 = 560 ohm Grön Blå Brun/ Grön Blå Svart Svart C1 = 1000 µf För att ändra tidsfördröjningen finns flera möjliga åtgärder. Du kan byta C1 - högre värde ger längre tid. Högre värde på R1 ger också längre tid, eller komplettera med en potentiometer. Ett sätt till är att placera en eller flera dioder i baskretsen. Skymningsrelä Genom att kombinera ett ljuskänsligt motstånd med transistorer kan du konstruera en enkel ljus- mörkerswitch. LDR = Light Dependent Resistor (fotomotstånd) Mät först vilken resistansändring du får hos fotomotståndet. Mörkt = Belyst = Koppla därefter enligt schemat. T1 = T2 = BC550C D1 = 1 N 4003 R1 = 470 ohm Gul Lila Brun / Gul Lila Svart Svart R2 = 1 kohm Brun Svart Röd/ Brun Svart Svart Brun R3 = 560 ohm Grön Blå Brun/ Grön Blå Svart Svart P1 = 10 kohm Brun Svart Orange/ Brun Svart Svart Röd Lys1 = Lysdiod röd Skärma av LDR-motståndet med en bit svart slang om belysningen är för stark. 25

8 Temperaturkänsliga kretsar I din låda finns en komponent som är temperaturkänslig, NTC-motståndet. NTC = Negative Temperature Coefficient, motståndet minskar vid ökad temperatur. Undersök resistansförändringarna hos NTC-motståndet. Rumstemperatur = Värm med handen = Värm med lödkolv = Med kopplingen bredvid kan du med temperaturändringar få lampan att tändas eller släckas. ( Lödkolv ger bättre verkan. Bränn inte! ) T1 = BC550C T2 = BC338/25 La1 = Lampa V R1 = 100 kohm Brun Svart Gul/ Brun Svart Svart Orange P1 = 10 kohm 26

9 Mjuklödning Lödning av denna typen är den vanligaste metoden för hopfogning av komponenter i elektronikutrustningar När det gäller lödning av ett fåtal komponenter vid reparationer eller lödning av små serier användes vanligen lödkolv. Vid montering och lödning av kretskort i större serier används lödmaskiner. Alla komponenter monteras först och löds sedan på en gång, genom att kretskortet passerar flytande tenn. Vid mjuklödning användes lod. Med hjälp av värme från en lödkolv ser man till att lodet legerar (blandar) sig med metallen. Mjuklod Lodet som används är en blandning (legering) av tenn och bly. Denna blandning får en smältpunkt som ligger lägre än tenn och bly var för sig. Fördelningen mellan tenn och bly är 60/40. När metallytor kommer i kontakt med syret i luften oxiderar de snabbt. Detta oxidskikt måste tas bort innan en riktig lödning kan göras. Som oxidlösare används flussmedel som finns i kanaler i lödtennet. Flussmedlet smälter före lödtennet och rengör lödytan från oxid. Lödkolv Lödkolvar finns av några olika slag. Med eller utan temperaturreglering. Lödkolvspetsar finns av 2 typer. Dels den rena kopparspetsen, dels den ytbehandlade longlife -spetsen. Kopparspetsen behöver ofta filas ren och jämn. Longlife - spetsen behöver bara rengöras med en fuktig svamp. Gärna mellan varje lödning. Dom flesta lödkolvar är eluppvärmda, antingen direkt med nätspänning eller via en transformator. Det finns gasdrivna lödkolvar som passar bra till arbeten där ingen el finns tillgänglig. Rätt temperatur är mycket viktigt för en lyckad lödning. 27

10 Avlödning Ibland kan det bli nödvändigt att avlägsna en lödning. Komponenten kan vara trasig eller så har man lött vid fel temperatur. 2 olika verktyg finns att tillgå. Tennsug eller lödstrumpa. I tennsugen spänns en fjäder och det uppvärmda tennet sugs bort från lödstället. Lödstrumpan lägger man emot lödstället och värmer med lödkolven. Tennet sugs upp i flätan med hjälp av den sk kapillärkraften. Lödövning På nästa sida finns en schema på en elektronisk krets, en komponentförteckning och ett placeringsschema. Komponenterna skall lödas dit på rätt plats. IC-kretsens ben skall lödas med försiktighet. Löd ett ben, vänta sedan i 10 sekunder innan du löder nästa ben. IC-kretsen och lysdioden skall monteras åt rätt håll. Kretskortet har också avbrott i ledningsbanorna. Dessa avbrott skall lagas med ett överblivet komponentben eller en innerledare på en kabel. 28

11 Placeringsschema för lödövning. Komponentlista 1 st IC st Potentiometer 100 kohm. 6 st Resistorer 1 kohm. 1 st Resistor 10 kohm. 1 st Lysdiod röd. 1 st LDR-resistor / NTC-resistor OBS. Vänd IC-kretsen och lysdioden rätt. IC-kretsens märkning skall vara mot lysdioden. Lysdiodens långa ben skall vara mot plus. Lysdioden är dessutom fasad på den röda plasten. Fasning mot minus. 29

12 Kretslayout Detta är en bild på kretskortets lödsida sett från komponentsidan. Det är alltså spegelvänt. Så här skall kretskortet se ut. Försök att lokalisera alla fel. 30