Ulubiony kiosk PRZEJRZYJ ONLINE WRZEŚNIOWE WYDANIE Live Sound ZAMÓW Z PRZESYŁKĄ GRATIS

Tutoriale

Podstawy elektroniki - Co ma tranzystor do transformatora

Podstawy elektroniki - Co ma tranzystor do transformatora

Dodano: piątek, 3 września 2010

Rozwój technologii estradowej - zresztą nie tylko tej - nie byłby możliwy bez elektroniki. W zasadzie każdy element wyposażenia PA, w większym czy mniejszym stopniu, jest nią nafaszerowany. Oczywiście, nie każdy musi być elektronikiem, któremu rzut oka wystarczy, by rozgryźć budowę tego czy innego urządzenia.

 
Spis treści
» Dioda
» Rezystor
» Potencjometr
» Kondensator
» Tranzystor
» Tyrystor
» Transformator
» Układ scalony
» Cewka
» Zwrotnica
   »Pokaż wszystko

Niemniej jednak wydaje mi się, że podstawową wiedzę w tym temacie powinien posiadać każdy technik estradowy. Dlatego pozwalamy sobie zamieścić ten mikro-leksykon pojęć elektronicznych dla każdego, kto dopiero zaczyna pracę w branży albo choć chciałby uzupełnić swą wiedzę w tym zakresie.

DIODA

Najprostszy element półprzewodnikowy w pełnym tego słowa znaczeniu, nieodzowny m.in. w zasilaczach prądu stałego, w których tworzy (z innymi "kolegami") tzw. mostek Graetza. W największym uproszczeniu mówiąc, dioda służy do przepuszczania przepływu prądu tylko w jednym kierunku, co czyni ją idealnym narzędziem m.in. do "prostowania" prądu, czyli zamiany przemiennego w stały, a właściwie tętniący.

Rezystor, inaczej opornik, to tzw. bierny element elektroniczny, którego jedynym zadaniem jest stawianie oporu przepływającemu prądowi, a tym samym ograniczanie owego przepływu.

W największym uproszczeniu mówiąc, dioda służy do przepuszczania przepływu prądu tylko w jednym kierunku, co czyni ją idealnym narzędziem m.in. do „prostowania” prądu.

Jak wiadomo, prąd przemienny okresowo zmienia kierunek przepływu, natomiast dioda "prostuje" go, dopuszczając ruch elektronów tylko w jedną stronę, zgodnie z tzw. polaryzacją. Posłużmy się analogią z organizmem ludzkim. Odpowiednikiem diody w naszych ciałach są np. zastawki sercowe. Otwierają się one przy każdym pulsie, przepuszczając krew w jedną stronę - zależnie od miejsca, w którym się znajdują, natlenioną lub powracającą do serca w celu natlenienia - i, poprzez domykanie, zapobiegając jej ruchowi w kierunku przeciwnym.

To oczywiście bardzo duże uproszczenie, bo wspomniane prostowanie prądu to tylko jedno z zastosowań diod - w tym przypadku tzw. prostowniczych. Powszechnie są stosowane także, jakkolwiek niekoniecznie w sprzęcie PA, diody stabilizacyjne, tunelowe, pojemnościowe i szereg innych. Jeśli chodzi o naszą "działkę", to coraz powszechniejsze zastosowanie znajdują tu diody elektroluminescencyjne, powszechnie określane jako LED.

Ich działanie polega na wytwarzaniu światła pod wpływem przepływającego prądu. Jak w żarówce, choć na innej zasadzie i z o wiele większą efektywnością… Protoplastą diod półprzewodnikowych były diody próżniowe, czyli lampy elektronowe o dwóch elektrodach: anodzie i katodzie. Podstawowymi parametrami technicznymi diody prostowniczej są: prąd znamionowy, czyli średnia wartość natężenia prądu w kierunku przewodzenia, oraz powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne - przekroczenie progu tej ostatniej wartości może doprowadzić do zniszczenia diody.

Wartość ta określa bowiem poziom napięcia, powyżej którego następuje gwałtowny wzrost prądu przepływającego w kierunku przeciwnym do nominalnego. Pozostańmy jeszcze chwilę przy diodzie, ale elektroluminescencyjnej. Zasada jej działania polega na zamianie energii elektrycznej na świetlną, czyli wywołaniu emisji fotonów.

Diody LED charakteryzują podobne parametry, co zwyczajne diody, ale oprócz nich istotne dla nas są jeszcze dwa - światłość, czyli zdolność diody do wydzielania energii świetlnej, wyrażana w kandelach, oraz długość fali promieniowania świetlnego, która decyduje o kolorze emitowanego światła. Miejsca wlutowywania diod na płytach PCB oznaczane są literą D.

REZYSTOR

Zwykle kondensatory mają postać „wałeczków”, istnieją też kondensatory o kształcie prostopadłościanu, kulki, pastylki lub łezki.

Inaczej opornik. Jest to tzw. bierny element elektroniczny, którego jedynym zadaniem jest stawianie oporu przepływającemu prądowi, a tym samym ograniczanie owego przepływu. W efekcie następuje spadek napięcia - adekwatny do natężenia płynącego prądu - czemu towarzyszy wydzielanie mocy w postaci ciepła. Rezystor nie jest półprzewodnikiem w dosłownym tego słowa znaczeniu. Choć często uważa się go za element półprzewodnikowy, to jednak z samej zasady wynika, że przeznaczeniem takowego jest przepuszczanie prądu w jednym kierunku.

Opornik natomiast przepuszcza go w obie strony i nie ma znaczenia sposób jego wlutowania. Podstawowym parametrem rezystora jest, jak łatwo się domyślić, rezystancja. Wynika ona z rezystywności materiału, z jakiego wykonany został opornik, a także wielkości tegoż. Drugim parametrem określającym rezystor jest tolerancja, czyli dopuszczalna odchyłka od nominalnej wartości rezystancji.

W przypadku najprostszych i najtańszych rezystorów może ona sięgać nawet 20%. Obie wartości zazwyczaj oznaczane są kolorowymi paskami na korpusie rezystora. Trzecim, istotnym parametrem rezystora jest moc prądu, z jakim jest w stanie sobie poradzić, zanim ulegnie sfajczeniu. Warto jeszcze wspomnieć o tym, że istnieją rezystory o rezystancji zmieniającej się w zależności od określonych warunków - np. termistory, fotorezystory.

POTENCJOMETR

Jest to rezystor o zmiennej rezystancji. Zbudowany jest w oparciu o tzw. ścieżkę oporową, po której porusza się styk ślizgowy. To swego rodzaju "zawór", za pomocą którego możemy regulować przepływ prądu. Tak jak kran, który reguluje siłę strumienia przepływającej przezeń wody. Może mieć formę regulatora obrotowego - jak np. regulatory korekcji w mikserze - lub suwakowego. W tym drugim przypadku zazwyczaj pełni rolę fadera, tzw. "hebla", czyli regulatora poziomu w kanale miksera.

Nie sposób wyobrazić sobie konsolety bez potencjometrów (o tym jak to drzewiej wyglądało, i jak sobie radzono z regulacją poziomu sygnału w "antycznych" konsoletach pisze Marek Witkowski w swoim artykule o historii konsolety w tym numerze LSP). Przy okazji warto omówić różnicę pomiędzy rezystancją i impedancją, ponieważ oba te terminy często bywają mylone, czemu sprzyja to, że obie wielkości mierzone są przy użyciu tej samej jednostki, czyli oma (Ω).

Otóż rezystancja jest właściwością określającą nominalny, tzw. czynny opór danego przewodnika. Oblicza się ją przy użyciu jednego z podstawowych wzorów w elektrotechnice, czyli R=U/I (gdzie R to rezystancja, U to napięcie, zaś I to natężenie płynącego prądu). Wzór ten wynika z tzw. pierwszego prawa Ohma. Tłumacząc je na język ludzki można powiedzieć, że im większa jest rezystancja opornika, tym mniejsze staje się natężenie przepływającego przezeń prądu lub tym większy następuje spadek napięcia.

Bilans musi się zgadzać. Impedancja jest to tzw. opór zespolony, w którym rezystancja odgrywa jedynie rolę składnika. Dodajmy, że tzw. składnika stałego lub rzeczywistego. Z czystą rezystancją mamy do czynienia jedynie w przypadku rezystora idealnego, który w zasadzie nie istnieje. Każdy opornik charakteryzuje się również określoną pojemnością i indukcyjnością, co w sumie tworzy impedancję. Drugim elementem tej układanki jest więc reaktancja - żeby było śmiesznie, również mierzona w omach - będąca tzw. urojonym składnikiem impedancji.

Chodzi o to, że np. odcinek drutu, z którego wykonana jest cewka głośnika, ma swoją, w pełni mierzalną rezystancję. Ale fakt, iż tworzy on cewkę, w której następuje indukcja elektromagnetyczna, sprawia, że ma ona określoną reaktancję, w efekcie czego wynikowa, całkowita impedancja (czyli tak jakby opór dla prądu zmiennego) cewki jest większa niż tylko ta wynikająca z rezystancji nawiniętego drutu. Wpływ mają także zmiany napięcia oraz zależności fazowe pomiędzy nim i natężeniem płynącego prądu, jak również częstotliwość, z jaką płynący prąd zmienia swoją biegunowość. Temat ten porusza także Marek Witkowski w artykule "Impedancja", zamieszczonym w tym numerze LSP.