Elektroniikan komponentteja

Julkaistu: torstai 9.2.2017

Alta löydät listan kirjoittamistani asioista, eli elektroniikan komponenteista ja samat sivut löytyvät myös ylhäältä valikosta. Näistä löytyy varsin kattavasti tietoa myös internetistä Googlen avulla. Olen kuitenkin koittanut näitä asioita selventää ns. aloittelijoille tai muille, kenelle englannin kieli tuottaa vaikeuksia ymmärtää (suurin osa elektroniikan ja tietotekniikan dokumentaatiosta kun tuppaa olemaan englanniksi).

Muuntajat

Muuntaja engl. 'transformer' on elektroniikassa sähkömagneettinen komponentti, joka nimensä mukaisesti muuntaa siihen syötettyä signaalia (vaihtojännitettä tai vaihtovirtaa). Muuntaja ei toimi tasajännitteellä/tasavirralla. Muuntaminen voi olla joko suodatusta, jännitteen/virran pienennystä tai suurennusta, mutta yhtä hyvin muuntajaa voidaan käyttää myös kytkennän galvaaniseen erottamiseen (eli isolointiin) ja myös signaalien havaitsemiseen ilman fyysistä kontaktia. Käyttötapauksia löytyy sovellustyypin mukaan huima määrä, aivan kuten muissakin elektroniikan komponenteissa. Yleisimmät käyttökohteet lienevät jännitteen suurennus tai pienennys (virtalähteiden sisällä), galvaaninen erotus ja ...jatka lukemista!

Valo- tai fotodiodi

Näkyvän valon havaitsemiseen voidaan käyttää monia erilaisia komponentteja ja yleisimpiä (sekä halvimpia) lienevät fotodiodit/valodiodit, fototransistori/valotransistori sekä LDR-/valovastukset. Kutakin näistä komponenteista on saatavilla erikokoisina ja -näköisinä. Kyseiset komponentit poikkeavat toiminnaltaan kuitenkin toisistaan, esimerkiksi nopeuden ja toimintaperiaatteen mukaan. Tällä sivulla käsitellään kuitenkin vain fotodiodi, vaikka teknisesti voitaisiin samalla puhua myös fototransistoristakin, koska fotodiodi on periaatteessa fototransistori, minkä kanta on jätetty kytkemättä (eli käyttäjällä ei ole fyysistä pääsyä kannalle, muuten kuin osoittamalla valonsäde ...jatka lukemista!

Operaatiovahvistimet

HUOM! Tämä sivu on pahasti kesken. Kirjoitan tästä paremmin kun kerkeän! Operaatiovahvistimet, eli tuttavallisemmin "oparit" ovat elektroniikassa hyvin paljon käytettyjä komponentteja. Niitä käytetään hyvin monenlaisissa sovelluksissa ja operaatiovahvistimilla on helpompi toteuttaa tietynlaisia kytkentöjä verrattuna esimerkiksi tavallisiin transistorikytkentöihin. Operaatiovahvistimilla rakennetaan mm. erilaisia jännitetason muuntimia, jännitevertailijoita, aktiivisia suodattimia, tasonilmaisimia, oskillaattoreita ja paljon muutakin, mitä nyt ei tähän ole keksitty laittaa. Aiheeseen liittyvä esimerkkikytkentäkin löytyy virtalähde-sivusta, missä kuvasta 2 nähdään komparaattorikytkentä, eli jännitevertailijakytkentä. Suosittelen ...jatka lukemista!

Transistorit

Jatketaan elektroniikan teoriaosiota komponenteilla nimeltä transistorit. Selvitetään mitä ne oikeastaan ovat ja kuinka ne toimivat. Tässä kirjoituksessa ei mennä pintaa syvemmälle, vaan tarjotaan ainoastaan perustieto, joka on hyvä tietää. Lisätietoa transistoreista löytyy jälleen googlettamalla sekä tämän sivuston eri aihealueista. Transistorin toimintaperiaate Transistoria voidaan ajatella elektronisena kytkimenä. Sillä ohjataan sähkövirtaa joko kokonaan päälle/pois tai sähkövirran suuruutta muutetaan transistorin avulla. Kuulostaa hieman monimutkaiselta, mutta asia on oikeastaan todella yksinkertainen, kun sen hoksaa. ...jatka lukemista!

7-segmenttinäyttö

Monesti on hyödyllistä ilmaista laitteen toimintaa visuaalisesti, esimerkiksi 7-segmenttinäytön avulla. PC-maailmasta joillekin voi tällaiset näytöt olla tuttuja PC:n emolevyltä, missä vikakoodeja ilmaisemaan on käytetty yhtä tai useampaa 7-segmenttinäyttöä. 7-segmenttinäyttö koostuu 7:stä yksittäisestä ledistä (A - G), jotka voidaan sytyttää yhdessä tai erikseen. 7-segmenttinäytössä on usein myös desimaalipiste (DP), jota voidaan käyttää lukujen erottimena. Alla olevassa kuvassa on esitetty tämän näytön 7 lediä ja segmenttien symbolit: (kuvan lähde wikipedia) 7-segmenttinäytön eri segmentit tai ...jatka lukemista!

LED – Light Emitting Diode

LED - eli valoa emittoiva diodi tai hohtoledi tai ledi, miten vain haluaa sanoa, on yleensä suurta mielenkiintoa herättävä komponentti. Onhan se hienon näköinen kun se loistaa valoa - varsinkin ne kirkkaat ledit! LED on vähän niin kuin tavallinen lamppu, mutta ei sinne päinkään. Se toimii tasajännitteellä ja sillä on kynnysjännite sekä napaisuus ja LED:eille täytyy aina tehdä virranrajoitus, jos LED:iin ei ole sitä sisäisesti jo rakennettu. LED kuluttaa myöskin ...jatka lukemista!

Schottckydiodi

Mikäli et ole lukenut diodit sivua ja et vielä hallitse diodin käsitettä, niin suosittelen ensin lukemaan edellä mainitun sivun. Muussa tapauksessa tästä virkkeestä ei tarvitse välittää. Schottckydiodin piirikaaviosymboli on esitetty alla ja diodin jalkoihin on merkitty jännitteen napaisuus: Piirilevyillä ja kytkentäkaavioissa diodille käytetään hyvin usein kirjainta D tai V kuvaamaan komponentin tyyppiä. Schottckydiodin toiminta Schottckydiodi (lausutaan esim. shottki) toimii kuten tavallinenkin piipohjainen diodi, mutta tämän diodin kynnysjännite on usein n. 0,3 volttia ...jatka lukemista!

Zenerdiodi

Mikäli et ole lukenut diodit sivua ja et vielä hallitse diodin käsitettä, niin suosittelen ensin lukemaan edellä mainitun sivun. Muussa tapauksessa tästä virkkeestä ei tarvitse välittää. Zenerdiodin piirikaaviosymboli on esitetty alla ja diodin jalkoihin on merkitty jännitteen napaisuus: Piirilevyillä ja kytkentäkaavioissa zenerdiodille käytetään hyvin usein kirjainta Z kuvaamaan komponentin tyyppiä. Zenerdiodin toiminta Zenerdiodi toimii myötäsuuntaan kuten tavallinenkin diodi ja sen kynnysjännite on tyypillisesti noin 0,6 volttia. Estosuuntainen toiminta on kuitenkin aivan toista ...jatka lukemista!

Diodit

Diodit kuuluvat elektroniikan peruskomponentteihin, joita käytetään hyvin yleisesti lähes joka laitteessa nykypäivänä. Ne toimivat suojakomponentteina tai jännitereferenssien osina, estävät virran kulkua väärään suuntaan, laskevat jännitettä sopivalle tasolle ja muuta mukavaa - käyttö on siis hyvin sovelluskohtaista. Diodin piirikaaviosymboli on esitetty alla ja diodin jalkoihin on merkitty jännitteen napaisuus: Piirilevyillä ja kytkentäkaavioissa diodille käytetään hyvin usein kirjainta D kuvaamaan komponentin tyyppiä. Fyysisessä (eli sitä mitä pidät kädessäsi) diodissa on valkoinen raita ...jatka lukemista!

LDR-vastus

LDR eli Light Dependent Resistor on sananmukaisesti valosta (tai sen määrästä) riippuva vastus. Vastusta voi sanoa myös kansankielisemmin valovastukseksi tai fotovastukseksi - komponenteilla on usein monia nimityksiä. [caption id="" align="alignnone" width="139"] LDR-vastus[/caption] LDR-vastusta käytetään yleisimmin hämäräkytkimissä, eli luonnon valon tai keinovalon tunnistuksessa tai valoa mittaavissa sovelluksissa. LDR-vastus reagoi siis valoon, mutta ei kovinkaan nopeasti. Reagointinopeutta sanotaan elpymisnopeudeksi. Valovastuksessa on samanlaista resistanssia kuin tavallisessakin vastuksessa, mutta resistanssin eli vastuksen suuruus riippuu ...jatka lukemista!

Kelat

Kelat eli (nyt meni) käämit, ovat elektroniikan passiivisia komponentteja jotka koostuvat johtimesta ja myös hyvin usein jonkinnäköisestä sydänaineesta, kuten ferriitistä, raudasta tai muusta vastaavasta korkean permeabiliteetin aineesta. Kelan läpi kulkee kytkennässä yleensä aina virtaa, koska kela useimmiten on virtapiirin osa joko suodattimena, energiavarastona, oskillaattorina tai jopa näinä kaikkina. Kelan ominaisuuksiin kuuluu se, että kelaan varastoitunut energia säilyy kelan magneettikentässä, näin ollen energiattomaan kelaan vaikuttaa huomattavasti sen ympärillä oleva ulkopuolinen magneettikenttä, joka ...jatka lukemista!

Kondensaattorit

Kondensaattorit ovat lyhyesti sanottuna komponentteja, jotka varastoivat sähköä. Niitä voitaisiin ajatella paristoina, mutta ne eivät ole paristoja, vaikka molemmista saadaankin sähköä ulos. Kun kondensaattoria ladataan, niin puhutaan kondensaattorin varautumisesta (Q). Kondensaattori säilyttää latauksensa (puhutaan yleensä varauksesta) "pitkään" ja mitä laadukkaampi kondensaattori, niin sitä pidempään varaus säilyy. Varaus ei kuitenkaan säily ikuisesti, sillä kondensaattori purkautuu itsestään ajan saatossa. Kondensaattoreita käytetään monissa eri sovelluksissa ja lähes jokaisessa elektroniikkalaitteessa. Niitä käytetään esimerkiksi ajastinpiireissä ...jatka lukemista!

Vastukset

Tässä kirjoituksessa on lähinnä tarkoituksena selventää vastuksen merkitystä elektroniikassa ja olen yrittänyt suunnata tekstin niille, jotka eivät ole asioista niin perillä. Vastuksen merkitys Vastukset ovat elektroniikan komponentteja joilla rajoitetaan virran kulkua. Se miten voimakkaasti ne rajoittavat virran kulkua riippuu olennaisesti vastuksen resistanssiarvosta, jota merkitään ohmeilla Ω. Vastuksen resistanssiarvo voi olla vakio tai sitä voidaan säätää tai se säätyy itsestään jonkun muun asian (esim. lämpötilan) mukaan. Vastus on elektroniikan passiivikomponenteista yleensä ensimmäinen ...jatka lukemista!