[1]Denne side er hosted af Wannafind.dk References 1. http://www.wannafind.dk/ sfnet.harrastus.elektroniikka usein kysytyt kysymykset __________________________________________________________________ Hakemisto Valitse tästä aihealue jolle kysymyksesi kuuluu tai käytä [1]hakukonetta. Perusteita * [2]ASCII merkkitaulukko * [3]Elektroniikan peruskaavoja * [4]Elektroniikkan termejä ja lyhenteitä * [5]Vastusten ja kondensaattoreiden kokojen vakiosarjat Yleiset asiat [6]Aihealueen kysymyslista * [7]Sähkö- ja elektroniikka-alan määräyksiä * [8]Laitteiden käyttöjänniteet * [9]Laitteiden kotelointi * [10]Elektroniikan komponentit * [11]Laitteiden teholähteet * [12]Mikrokontrollerit * [13]Radiokysymykset Kodintekniikka [14]Aihealueen kysymyslista * [15]Puhelintekniikka * [16]Kaapelointikysymykset * [17]Kodinkoneet * [18]Ulkomailta tuodut sähkölaitteet * [19]Tietokoneeseen liitettävät kytkennät Työmenetelmät [20]Aihealueen kysymyslista * [21]Piirilevyjen valmistus * [22]Työkalut * [23]Työmenetelmät Sähköasennukset [24]Aihealueen kysymyslista * [25]Kiinteät sähköasennukset * [26]Kolmivaihesähkö * [27]Ei kiinteät sähkötyöt * [28]Sähköturva * [29]Sähkömoottorit * [30]Sähköverkko * [31]Valot ja valaistus * [32]Verkkojännitteen ohjaus Audio ja video [33]Aihealueen kysymyslista * [34]Audio * [35]Videotekniikka Tiedonhaku * [36]Artikkelien etsintä sfnet.harrastus.elektroniikka uutiryhmästä * [37]Kysymysten etsiminen hakusanojen avulla tästä FAQ-listasta Muut usein kysytyt aiheet * [38]Elektroniikkaliikkeiden yhteystietoja * [39]Suomenkielisiä elektroniikka-aiheisia WWW-sivuja * [40]Kirjasuosituksia * [41]Sekalaiset aiheet Muuta hyödyllistä * [42]Kaapelien tyyppimerkinnät * [43]Ohjeita tämän uutisryhmän kirjoittajille ja lukijoille * [44]sfnet.harrastus.elektroniikka ryhmän lukeminen webin kautta (käyttäen [45]deja.com palvelua) * [46]Tämän FAQ-listan versionumero HUOMIO: FAQin kokoaja ei vastaa vastausten oikeellisuudesta. Jos sivussa on toimintaongelmia tai asiavirheitä niin niistä voi lähettää minulla sähköpostia osoitteeseen [47]Tomi.Engdahl@hut.fi. Kerro palauteviestissäsi tarkasti missä tämä virheellinen asia on ja mikä on tarkkaan otten pielessä. Jos tiedät korjauksenkin, niin kerro sekin palautteessasi. Peruskysymykset Mistä sfnet.harrastus.elektroniikka-uutisryhmässä voi keskustella ? [48]sfnet.harrastus.elektroniikka on tarkoitettu elektroniikan harrastajille. Sen aihepiirejä ovat elektronisten laitteiden, vimpaimien ja hilavitkuttimien rakentelu, käyttö ja keräily. Tälläisiä laitteita ovat esimerkiksi tietokoneet, radiot, äänen/kuvantoisto-, teko- ja muokkauslaitteet sun muut elektroniset härvelit ja komponentit hardwareharrastelijan kannalta. Ryhmän usein kysytyt kysymykset löytyvät osoitteesta [49]http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikk a/. Virallinen kuvausteksti kuvaa ryhmän seuraavasti: "Elektronisten laitteiden, vimpaimien ja hilavitkuttimien rakentelu, käyttö ja keräily. Tietokoneet, radiot, äänen/kuvantoisto-, teko- ja muokkauslaitteet sun muut elektroniset härvelit ja komponentit hardwareharrastelijan kannalta. Ryhmän usein kysytyt kysymykset löytyvät osoitteesta http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/ Huomaa että sulautetuille järjestelmille on oma ryhmänsä sfnet.harrastus.sulautetut." Miten voin lukea selaimella sfnet.harrastus.elektroniikka artikkeleja ? [50]Sfnet.fi on keino lukea suomalaista Usenet-hierarkiaa sfnet web-selaimen avulla. Se mahdollista [51]sfnet.harrastus.elektroniikka ryhmän lukemisen. Palvelun kautta voi myös kirjoittaa uutisryhmiin (vaatii rekisteröinnin). [52]Google Keskusteluryhmät-palvelu arkistoi newssiartikkeja tietokantaansa, ja niitä voi etsiä sieltä hakusanojen ja uutisryhmän nimen avulla. Uutisryhmälle [53]sfnet.harrastus.elektroniikka arkisto löytyy täältä. Voinko ladata tämän FAQ-listan omalle koneelleni ? Tästä FAQ-listasta on omalle saatavana konelle ladattavat sekä [54]tekstiversio (myös [55]zipattuna) sekä [56]HTML-versio. Jos käyttä omassa koneessa olevaa versiota, kannattaa aika ajoin päivittää se, koska FAQ-listaan tulee jatkuvasti lisäyksiä ja tarkennuksia. Mistä löydän lisää hyödyllistä tietoa elektroniikasta Hifihenkisen elektroniikaharrastajan kannattaa katsoa läpi myös ylläpitämäni [57]sfnet.harrastus.audio+video usein kysytyt kysymykset (FAQ). Englanninkielentaitoisten kannatta tutustua [58]ePanorama.net ([59]http://www.epanorama.net/) elektroniikaportaaliin. Sieltä löytyy paljon elektroniikkadokumentteja sekä kytkenkentöjä. [60]ePanorama.net tarjoaa yli 15 000 linkkiä Internetin tärkeimpiin elektroniikkadokumentteihin sekä tärkeimpiin elektroniikkasaitteihin. Kiitokset Lopuksi kiitokset kaikille sfnet.harrastus.elektroniikka uutisryhmän kirjoittajille, joiden tuotoksista olen suureksi osaksi kasannut tämän FAQ:n asiasisällön. __________________________________________________________________ [61]Tomi Engdahl <[62]Tomi.Engdahl@iki.fi> References 1. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/haku.html 2. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/ascii.html 3. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kaavat.html 4. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/termit.html 5. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/vakiosarjat.html 6. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kys_yleiset.html 7. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/maarayksia.html 8. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/teholahteet.html 9. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kotelointi.html 10. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html 11. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/teholahteet.html 12. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/mikrokontrolleri.html 13. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/radio.html 14. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kys_kodintekniikka.html 15. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/puhelin.html 16. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kaapelointi.html 17. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kodinkoneet.html 18. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/ulkomaisetlaitteet.html 19. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/tietokone.html 20. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kys_tyomenetelmat.html 21. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/piirilevyt.html 22. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/tyokalut.html 23. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/tyomenetelmat.html 24. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kys_sahkoverkko.html 25. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#kiinteatasennukset 26. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#kolmivaihesahko 27. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#eikiinetatsahkotyot 28. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#sahkoturva 29. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#sahkomoottorit 30. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#sahkoverkosta 31. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#valaistus 32. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sahkoverkko.html#verkkojanniteohjaus 33. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kys_audiovideo.html 34. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/audio.html 35. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/video.html 36. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/dejanews.html 37. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/haku.html 38. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html 39. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/suomilinkit.html 40. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kirjat.html 41. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/sekalaiset.html 42. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/kaapelimerkinnat.html 43. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/netiketti.html 44. http://www.deja.com/group/sfnet.harrastus.elektroniikka 45. http://www.deja.com/ 46. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/versio.html 47. mailto:tomi.engdahl@hut.fi 48. news:sfnet.harrastus.elektroniikka 49. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/ 50. http://sfnet.fi/ 51. http://sfnet.fi/group.php?sid=&newsgroup=sfnet.harrastus.elektroniikka 52. http://groups.google.com/ 53. http://groups.google.com/group/sfnet.harrastus.elektroniikka 54. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/elektroniikkafaq.txt 55. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/elektroniikkafaq.zip 56. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/efaqhtml.zip 57. http://www.tkk.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/ 58. http://www.epanorama.net/ 59. http://www.epanorama.net/ 60. http://www.epanorama.net/ 61. http://www.hut.fi/~then/ 62. mailto:tomi.engdahl@iki.fi Elektroniikan kaavoja Peruskaavoja Millä kaavoilla voin laskea tehot ja jännitehäviöt johdoissa ja vastuksissa ? Tämä elektroniikkarakentelijan yleisimmät kaavat antava kuvio tunnetaan nimellä "Puimuri". / \ / \ / P \ / U \ /-----\ /-----\ / U * I \/ R * I \ /------------------\ Yllä olevaa kaaviota käytetään siten, että peität sormella halutun suureen ja saat tarvitsemasi kaavan samasta kolmiosta mistä peitit tuon yhden suureen. Esimerkiksi jännite saadaan kaavalla: U = I * R __________________________________________________________________ Tomi Engdahl <[1]tomi.engdahl@iki.fi> [2]Takaisin hakemistoon References 1. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 2. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Audiotekniikka Miten teen yksinkertaisen äänenvoimakkuussaäädön linjatasoiseen audiopiuhaan ? Kokeile seuraavaa: + ------1 + In 2-------- Out - ------3-------- - Potikka: ___ / \ | O | |_____| | | | | | | 1 2 3 Potentiometriksi on hyvä valita noin 10 kohm logaritminen potentiometrikin (lineaarinenkintoimii muta säätöalue ei ole sitten niin kiva). Miten korjaan naarmuuntuneen CD-levyn ? Levyn alapinnalle tulleita naarmuja voi yrittää hioa pois esimerkiksi hammastahanaa hioma-aineena käyttäen. Otetaan hammastahnaa, laitetaan vaikka sormenpäähän ja hangataan naarmun kohdalla levyn keskiöstä ulospäin ja takaisin (siis säteen suuntaisesti). Toimii jos vaurio on lähinnä iso yksittäinen naarmu. Hankaaminen on suoritettava keskiöstä ulospäin jotta hankauksessa mahdollisesti syntyvät pienet lisänaarmut eivät aiheuta lisää virheitä (CD-soittimen virheenkorjaus pystyy helposti korjaaman säteen suuntaisten naarmujen virheitä, mutta uran suuntaisten narmujen aiheuttamien pitkien virheiden korjaus ei onnistu). Käytännössä jo CD-levyssä sisällä oleva kiiltävä metallikalvo pääsee vaurioitumaan CD-levystä ei saa enää toimivaa. Miten kaiuttimen jännitteet, tehot ja virrat suhtautuvat toisiinsa ? Seuraavat yhtälöt kuvaavat tätä suhdetta: V = I*R P = IV = I^2*R = V^2/R Missä: * P on teho * I on virta * V on jännite * R on resistanssi (kauttimen impedanssi) Esimerkki: Jos sinulla on vahvistin joka pystyy antamaan 100W tehoa 8 ohmin kaiuttimeen niin sen ulostulojännite on: P = V^2/R --> V=sqrt( P * R ) --> sqrt( 100 * 8 ) --> V=~28.3V Virraksi tulee: V=I*R --> I=V/R --> I=28.3/8=~3.5A Eli vahvistimen täytyy pystyä tuottamaan 28.3V jännite ja 3.5A virtaa jotta se voisi syöttää 100W 8 ohmin kaiutinkuormaan. Koska vahvistimessa on aina sisäisiä häviöitä kyseisen vahvistimen käyttöjännitteiden täytyy olla tätä korkeampia (vähintään 33..35V). Miten pystyn mittaamaan audiovahvistimesta ulos tulevan tehon ? Audiovahvistimen tehomittausta varten kytket vahvistimen sille sopivan suuruisen resistiivisen keinokuorman (4 tia 8 ohmia yleensä). Tämän jälkeen suoritat vahvistimen antaman maksimin ostulojännitteen ennen kuin vahvistin alkaa leikkaamaan. Tämä mittaus tapahtuu helpoimmin siniaaltosignaalilähdettä ja oskilloskooppia käyttäen. Tehomittaukset tehdään usein sekä pistetaajuudella (yleensä 1 kHz), että pyyhkäidemällä koko toistettavan taajuuskaistan yli. Kun jännite ja kuorman resistanssi tiedetään, tulee laskukaavaksi U²/R (eli jännite potenssiin kaksi, jaettuna resistanssilla) ja tulokseksi saadaan teho watteina. Tämä teho on sitten vahvistimen RMS-teholukema. Jos mittaat oskilloskoopilla jännitteen sinisignaalin huippukohdan jännitteestä, niin tehoa laskettaessa täytyy ottaa huomioon että keskimääräinen jännite ei ole tuon huippujännitteen suurinen, vaan se jaettuna kahden neliönjuurella. Jännitteen mittauksen voit suorittaa myös yleismittarilla (saat suoraan kaavaan sopivan arvon), mutta ennen mittausta kannattaa varmistaa mikä on yleismittarin mittaustarkkuus käytetyllä mittaustaajuudella (vaihtelee kovasti mittarimallista toiseen). Tuossa tehon mittauksessa edellä kuvatussa mittaustavassa on ongelmana maksimijännitteen ennen liikaa säröä havaitseminen. Särön havaitseminen skoopilla onkin hankalampi juttu. Leikkautumisen voi kyllä helposti havaita, mutta mahdollisten muiden, pieniamplitudisten taajuuskomponenttien syntymisen havaitseminen on vaikeampaa. Näin ollen särön määrästä mitatulla teholla on vaikea sanoa oikein mitään ilman vahvistimen antaman signaalin spektrianalyysiä. Näitä mittaustulosta tulkittaessa tulee kuitenkin huomata, että todellisessa tilanteessa kaiuttimen näennäinen kuormitus vahvistimelle muuttuu taajuuden mukaan ja mukana on sekä induktiivista että kapasitiivista kuormaa. Tietysti silloin kun on tarkoitus saada vain vahvistimen huipputeho mitattua, ei tällä liene merkitystä. Miten rakennan alipäästösuodattimen kaiuttimelle ? Kaiuttimissa käytetyt alipäästösuodattimet on perinteisesti LC-suodattimia joiden kytkentä on seuraavan tyyppinen: [vahvistin +] o-----(kela)---+----o [kaiutin +] | - - (kondensaattori) | [vahvistin -] o--------------+----o [kaiutin -] Esimerkkikomponenttiarvot 100 Hz kaiutinalipäästöduodattimelle: 12.8 mH kela ja 200 uF kondensaattori. Kelaa valitessa kannattaa huolehtia siitä, että valitsee sellaisen kelan, jonka kelasydän ei pääse kyllästymään käytetyillä kaiuttimen tehoilla. Kun kelan sydän kyllästyy, niin kelan induktanssi putoaa voimakkaasti ja tämä aiheuttaa äänen säröä ja muita häiriöääniä. Miten rakennan vaiherenkääntökytkennän linjasignaalille ? Kytkentäkaavioksi kelpaa mikä tahansa operaatiovahvinkytkentä jonka vahvistus on -1. Kytkentäsimerkkejä löytyy esimerkiksi osoitteesta [1]http://home.eunet.cz/rysanek/opamp_en.html Täysin valmista rakennusohjetta tuolla ei ole, joten elektroniikan osaamista tarvitaan hiukan toimivan kytkennän aikaansaamaiseksi. Tässä pieni esimerkkikytkentä vaiheenkääntöpiirille. Tämä kytkentä vaatii kaksipuolisen virtalähteen (esim jotain +-5V..+-15V väliltä). +------R2-----+ C1 | |\ | Input 4 --||-R1----+--|-\ | C1 | >-------+--||- Output GND------|+/ |/ Op Amp Komponettiarvoja: R1 47 kohm R2 47 kohm C1 10 uF C2 100 uF Kaiuttimeni bassoelementti rupesi pitämään kummallista ääntä silloin tällöin, mitä voin tehdä asian korjaamiseksi ? Kaiuttimen bassoelementti voi olla tällaisessa tilanteessa rikki tai se on huonosti kiinni. Ensimmäisenä kannattaa katsoa onko kaiutinelementti kunnossa olevan näköinen (kartiossa ei naarmuja tai repeämiä ja kartion reunat kunnossa). Jos bassoelementisä tulee vielä jotain ääntä ulos, niin silloin voisi olettaa kaiutinelementin olevan kunnossa ja kannattaa vilkaista mahdollista ongelmaa elementin kiinnityksessä. Kiinitysongelmaa voi koittaa ratkaista löysäämällä bassonelementin kiinnitysruuveja ja varovasti nitkutelemalla elementtiä, kunnes resonanssi häviää ja lopuksi kiristämällä ruuvit takaisin tiukalle. Miten rakennan audiomikserin ? Audiomikserin koostuu sisääntulokanavakohtaisista vahvistimista, kanavat summaavasta vastusverkosta ja ulostulovahvistimesta alla olevan kuvan mukaisesti: |--\ In1 O----|A1 ---|RRR|---+ |--/ | | |--\ | In2 O----|A2 ---|RRR|---+ |--/ | |--\ +----|Ae -----O Out |--\ | |--/ In3 O----|A3 ---|RRR|---+ |--/ | | |--\ | In4 O----|A4 ---|RRR|---+ |--/ Sisääntulovahvistimet (A1..A4) ovat säädettäviä vahvistimia joilla sisääntulosignaalit saadaan vahvistettua linjatasoisiki signaaleiksi. Sisääntulovahvistimen voimakkuussäädöillä voidaan säätää kanavien keskinöistä tasapainoa. Yksinkertaisimmillaan sisääntulovahvistin voi olla yhdestä operaatiovahvistimesta tehty säädettävä invertoiva vahvistin. Vastukset (merkitty RRR) muodostavat signaalien sekoitusverkon joka yhdistää kaikista sisääntulovahvistimista tulevat signaalit yhteen. Ulostulovahvistin (Ae) puskuroi ulostulevan signaalin. Ulostulovahvistin voi olla yksinkertaisimillaan invertoiva vahvistin jonka vahvistus on sama kuin vastuskerkon vaimennus. Ulostulovahvistimen vahvistus voi olla myös säädettävä (ns. master volume säätö). Mitkä ovat pienikohinaisia ja edullisia audiokäyttöön soveltuvia operaatiovahvistimia ? NE5532, LM833, MC33078 edullisemmasta päästä vähäkohinaisia operaatiovahvistimia. Olisiko jollakin hyvän dolby pro logic -kooderin rakennus ohjeita tai valmiita piirejä tähän ? Dolby Surround on [2]Dolby Laboratories yhtiön kehittämä ja patentoima menetelmä, joten sen kaupallinen valmistaminen ja myynti on kiellettyä ilman Dolbyn lupaa (lisenssiä). Pro logic on parannettu painos alkuperäisestä Dolbyn Surround dekooderista ja pro-logic laitteet toteutetaan useinmiten ainakin osittain digitaalisesti. Valmiita pro-logic dekooderikytkentöjä ei ole elektroniikkalehdisää näkynyt (julkaistut kytkennät ovat olleet yksinkertaisia perus surround dekoodereita). Dolby Surround dekooderipiirejä löytyy usealtakin valmistajalta, toteutus vaihtelee täysin analogisesta täysin digitaaliseen ja kaikkea siltä väliltä. Niiden hankinta on vain mahdotonta ilman tuota lisenssiä, koska muuten rikotaan patenttilainsäädäntöä. inut tapa kiertää tuo lisenssi on tehdä itse oma piiri omaan käyttöön. Ainoaksi vaihtoehdoksi kotirakentajan vaihtoehdoksi jäänee oman DSP-systeemin kyhääminen tähän tarkoitukseen. Tarvittavat perustiedot voi kaivaa vaikka [3]Dolbyn webbisivuilta ja vaikka Dolbyn patenteista. Rakennellessaan kannatta muistaa etta jos kuvassa on mukana kaupallinen toiminta, niin siihen tarvitaan Dolbyn lisenssi. Mikä olisi kätevä hyvälaatuinen päätevahvistinpiiri ? Yksi hyvä vaihtoehto on [4]Nationalin ML12, jolla saa aikaiseksi 150W hyvälaatuisen vahvistimen. Piirin ainoa huono ominaisuus on sen kova hinta (kymmeniä euroja). Ohjeet ja muut paperit löytyvät osoitteesta [5]http://www.national.com/ hakusanalla lm12. Hifi-lehti julkaisi vuoden 1997 lopussa rakennusohjeen yhden piirin 50W vahvistimelle. Kyseisen TDA7294-piirin latalehdet löytyvät osoitteesta [6]http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1057.pdf. Ja koko vahvistimen kytkentäkaaviot löytyvät osoitteesta [7]www.st.com/stonline/books/pdf/menu/05040200.htm. Hifi-lehdessä ollutta kytkentää myy rakennussarjana RadioDuo (puh (09)601 544). Miten tehokkaan verkkomuuntajan tarvitsen rakentamaani päätevahvistimeeni ? Tarvittavan muuntajan koko riippuu vahvisitnkytkentäsi ottotehosta. Sen pitää antaa ainakin niin paljon tehoa kun tuo kytkentä kuluttaa (ulostuloteho+kytkennän häviöt). Nyrkkisääntönä normaaleille vahvistinkytkennöille on, että tarvittava muuntajan lähtöteho saadaan kertomalla vahvistimen antoteho 1.5:llä. Itsetehdyssä päätevahvistimessa muuntaja hurisee ja hurina kuuluu myös kaiuttimista. Miten tämän hurinan saisi poistetutua ? Muutajan itse aiheuttama hurina ja kaiuttimista kuuluva hurina ovat kaksi eri ongelmaa. Ne on ratkaistava erikseen ja eri tavoin. Melkein kaikki muuntajat hurisevat enemmän tai vähemmän. Muutajan hurinaa saa vähemmäksi, kun valitsee sopivan muuntajan ja kiinnittää sen sillä tavoin, että hurina ei pääse etenemään laitteen muihin rakenteisiin, jotka vahvistavat hurinaa paljon voimakkaammaksi kuin mitä pelkkä muuntaja saisi aikaan. Kaiuttimista kuuluva hurina taas viittaa ongelmiin vahvistimen elektronisissa kytkennöissä. Käyttöjännitteen hurina aiheuttaa helposti hurinaa, joten kannattaa tarkistaa että käyttöjännitteet on kunnolla suodatettu tai vakavoitu. Seuraavaksi kannattaa tarkistaa, että laitteen signaalitien maadoitukset on hoidettu kunnolla (tähtimaadoitus), jotta ei synny maalenkkejä jotka aiheuttavat helposti hurinaongelmia muuntajien läheisyydessä. Loppuksi kannattaa katsoa, että mitään herkkiä kytkennän osia ei satu olemaan muuntajan synnyttämässä voimakaassa magneettikentässä. Elektroniikan siirtäminen kauemmaksi muutajasta, peltilevyn laittamisella muutnajan ja elektroniikan väliin tai muuntajan asennon muutamisella voit saada hurinoita merkittävästi vähentymään (parhaimmassa tapauksessa niin hiljaiseksi, että eivät kuulu). Sähköisesti syntyvä hurina voisi kytkeytyä vaikkapa joillakin seuraavista perustavanlaatuisista mekanismeista: * muuntajan tasasuuntaussillan ja suotokondensaattorin maatie ei käyttäisi oikeaoppisesti ikiomaa johdinta, yleinen hurinajänniteen lähde * (toroidi)muuntajan hajakenttä kytkeytyy magneettisesti vahvistimen sisällä johdotukseen aiheuttaen hurinjännitteen * käyttöjännitteen hurinajännitekomponentti pääsee vuotamaan jollain mekanismilla liiallisesti itse hyötysignaalitielle * 230V 50 Hz kytkeytyy kapasitiivisesti etuvahvistinasteeseen Onko Kemon 200W vahvistimen rakennussarja hyvä ? Kyseisen vahvistimen rakennussarja ei edusta hyvää suunnittelua. Se hurisee helposti. Vahvistin oskilloi itsensä helposti rikki, jos kahdella vastuksella toteutettu virtuaalinen maa pääsee heilumaan. Ei laitteen laatua ole sfnet.harrastus.elektroniikka-ryhmässä muutenkaan kehuttu äänenlaadultaan. Ennemmin kannattaa rakentaa Hifi-lehdessä (ja bebekin lehdessä) esitetty 50W vahvari TDA7294-piirillä. Se on luultavasti oikeasti tehokkaampi, ja myös todella hyvälaatuinen. Lisäksi kytkentä vaatii niin vähän ulkoisia komponentteja, että sen voi kasata johonkin reikälevylle tms. Mistä löydän usean sadan watin tehoisen audiovahvistimen rakennusohjeet ? Kannattaa tutustua osoitteesta [8]http://www.vision.net.au/~anthony/symmetric.htm löytyvään Anthony Holtonin suunnittelemiin vahvistimiin. Perusmalli pystyy antamaan 230W tehon 8 ohmin kuormaan ja 400W 4 ohmin kuormaan. Noista saa myös fettimäärää ja poweripuolta kasvattamalla aina tuonne 1kW asti puskevan päätteen (miksei ylikin) suhteelisen yksinkertaisesti. Osoitteesta [9]http://www.profsoundsystem.com/english/technic.htm löytyy paljon tietoa [10]Professional Sound Systems nimisen ranskalaisen PA-firman vahvistimien kytkentäkaavioita ja piirilevykuvia. Miten voisin tehdä audiosignaaleille sopivan spektrianalysaattorin ? Audiospeaktrianalyysaattori koostuu suuresta määrästä (yhtä monta kuin kanavia) bandpass-suotimesta ja näiden lähtöihin kytketyistä signalitason ilmaisimista. Spektrianalysaattorin voisi kasata esimerkiksi 16 bandpass suotimesta ja tasonilmauspiireistä seuraavaan tapaan: +----------------- | 1 of 16 mux +----------------- +----+ +----+ +----------+ +------+ | | | | | | +---| BP |-----| LD |----|1 | | |---O-O-O-O-O-O... | +----+ +----+ | 16ch MUX | |LM3914| | | | | | |... | +----+ +----+ | | |tms. |---O-O-O-O-O-O... Sigin --+---| BP |-----| LD |--- |2 C|-----| | . . | +----+ +----+ | | | | . . . . . . . yht 16 kpl . . . Tässä BP on kaistapäästösuodin. Kaistapäästösuodattimen taajuudet voit valita vaikka puolen oktaavin välein, esimerkiksi (25),35,50,71,100,141,200,282,400,566,800,1131,1600,2263,3200,4525,6400 , (9050),(12800),(18102) hertsiä. Kaistapäästösuotimista kannattaa tehdä aktiivisia ja tarpeeksi jyrkkiä (riippuu kuinka kapeita kaistoja haluaa mitata ja mikä on tarkkkuusvaatimus). LD on signaalin huipun ilmaisupiiri eli yksinkertaisimmillaan diodi, kondensaattori ja vastus. Ledejä voidaan ohjata siteen vaikka LM3914 (lineaarienen) tai LM3915 (logaritminen) -piirillä tai vastaavilla. MUXeilla valitaan mitattava taajuuskomponentti ja valitaan mille ledirivistölle sen tulos näytetään. Eli kumpaakin kelataan samaa vauhtia sen verran nopeasti, että näyttö ei liikaa vilku. Millainen on kuulokojeisiin äänisignaalia lähettävän induktiosilmukka-lähettimen toimintaperiaate ? Induktiosilmukalla pystytään välittämään äänisignaalia suoraan kuulokojelaitteisiin ja tätä ratkaisua käytetään muunmuassa julkisissa pienissä tiloissa. Induktiosilmukka on yksinkertaisesti johtosilmukka, joka kiertää alueella, jossa kuulokojeeseen pitää lähettää ääntä. Kun kuulokojeeseen halutaan lähettää ääntä, niin äänisignaali ohjataan vahvistimen kautta tuohon induktiosilmukkaan, joten kuulokoje pystyy "kuulemaan" äänen sisällä olevalla induktiosilmukallaan. Yksinkertaisimmillaan otetaan tavallien audiopaatevahvistin joka kestaa ajaa matala impedanssista kuormaa. Sopivia ovat esim CROW:nin ja CRESTIN seka LAB GRUPPENin mallit. Sitten otetaan sahkojohtoa esim tavallista yksinapaista kytkentajohtoa. Tehdaan siita silmukka joka levitellaan halutulle alueelle ja johdot kytketaan vahvistimen kaiutinlahtoon. Tassa on meilla perin yksinkertainen induktiosilmukka. Tietysti voidaan kayttaa valmista induktiosilmukkavahvistinta mutta ne taitavat olla varsin arvokkaita. Induktiosilmukassa tyypillinen resistanssi on muutama ohmi, kapasitanssia ja induktanssia saisi olla mahdollisimman vahan. Miten teen elektronisesti ohjatun ohjelmavalitsimen vahvistimeeni ? Nykypäivänä homma hoidetaan monissa hifi-laitteissa käyttämällä puolijohdekytkimiä. Sopivia kytkimiä ovat CMOS-tekniikalla tehdyt DA-kytkimet. Ne ovat digitaalisella signaalilla (0 tai 1) ohjattavia kytkimiä, jotka pystyvät kytkemään myös vaihtovirtasignaaleita (audiosignaalia). Näillä virrankulutus saadaan pienemmäksi, koko pienemmäksi ja hinta alemmas kuin perinteisillä releillä. Sopivia piirejä omaan rakenteluun ovat 4051-sarjan piirit (4051, 4052, 4053). Myös 4066:n datalehteä kannattaa silmäillä. Hintaa piireillä on alle euro kappaleelta. Puolijohdekytkimillä on pari huonoa puolta. Ensinnäkin niissä ohjaussignaali ja ohjattava signaali eivät ole galvaanisesti erotettuja, joten ohjaussignaalin röpelö voi kapasitiivisesti kytkeytyä ohjattavaan signaaliin. Toisekseen kytkinten impedanssi on merkittävästi suurempi kuin releillä (80 ohmia vs. milliohmeja). Käytännön piiriratkaisuissa näistä hankaluuksista on mahdollista päästä eroon melko helposti, joten ongelmat ovat monesti enempi teoreettisia. Jos tarkoituksena on rakentaa "viimmesen päälle" valitsin, kannattaa käyttää Analog Devicesin SSM2402/SSM2412 analogisia kytkimiä. Niillä saa pehmeän valinnan, ne eivät ei rätise ja eivätkä ritise. Datalehti löytyy osoitteesta [11]http://www.analog.com/pdf/ssm2402.pdf. Jos kuitenkin kuulut kultakorvien joukkoon, niin satat haluta käyttää releitä, että kaikki olisi mahdollisimman täydellistä. Äänen laadun kannalta parhaita ovat metallikoteloidut audio ja suurtaajuuskäyttöön tarkoitetut erikoisreleet. Nuo tosin tuppaavat olemaan varsin kalliita. Tosin suunnilleen mikä tahansa signaalirele eli sellainen, jolla on tuplakontaktit (bifurcated) ja virrankytkentäkyky menee alle 1 mA:n, sopii audiosignaalin kytkemiseen. Aivan tavallisia piirilevyreleitäkin voi käyttää, mutta silloin saattaa tulla verkkohurinat ja vastaavat läpi helpommin. Jos verkkohurina häiritsee normaaleilla releillä. niin kannattaa tarkistaa, että releiden kelan käyttöjännite on kunnolla suodatettu. Releisiinkin löytyy sitten todellinen hi-tech-ratkaisukin. [12]Siemens valmistaa mikromekaanisia releitä, jotka on paketoitu mikropiirikoteloon. Niitten suoritusarvot vastaavat pääosin tavallisia releitä, joskaan niiden virransieto ei ole mitenkään valtavan hyvä (ei tehokytkimiksi). Hinnasta ja saatavuudesta saanee tietoa Siemensin webbisivuilta osoitteesta [13]http://www.siemens.de/ec/ecr/index.htm. __________________________________________________________________ [14]Tomi Engdahl <[15]Tomi.Engdahl@iki.fi> [16]Takaisin hakemistoon References 1. http://home.eunet.cz/rysanek/opamp_en.html 2. http://www.dolby.com/ 3. http://www.dolby.com/ 4. http://www.national.com/ 5. http://www.national.com/ 6. http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1057.pdf 7. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/www.st.com/stonline/books/pdf/menu/05040200.htm 8. http://www.vision.net.au/~anthony/symmetric.htm 9. http://www.profsoundsystem.com/english/technic.htm 10. http://www.Profsoundsystem.com/ 11. http://www.analog.com/pdf/ssm2402.pdf 12. http://www.siemens.com/ 13. http://www.siemens.de/ec/ecr/index.htm 14. http://www.hut.fi/~then/ 15. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 16. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Elektroniikan työkalut Juottimet Mitä juottimen valinnassa tulisi ottaa huomioon ? Juottimet ovat elektroniikkatyön perustyökaluja. Juottimen valinnassa on huomioitava mm. seuraavia seikkoja: Yleiskäyttöinen elektroniikajuotin on teholtaan 40 - 60W. Sillä voidaan juottaa sekä tavanomaisia läpireikäkomponentteja että juotettavia pintaliitoskomponentteja valitsemalla sopiva kärki. paksujen johtojen juottamiseen ja massiivisiin komponentteihin monikerroslevyillä tälläinen juotin ei riitä, vaan näihin tarkoitukseen tarvitaan tehokkaampia erikoisjuottimia. Kunnoliseen elektroniikkatyöskentelyyn tarkoitetussa juottimessa tulisi olla termostaattiin perustuva lämpötilansäätö. Juottimen lämpötila-asetuksen tulee olla helposti asetettavissa ja luotettava. Juotettaessa juottimen kärjen lämpötila laskee jokaisen juotoksen yhteydessä hetkellisesti. Juottimen tehon ja kärjen lämmönjohtuvuuden on oltava sellaisia, että juotin ehtii saavuttaa takaisin asetetun lämpötilan juotosten välissä. Pienelläkin juottimella voidaan juottaa suhteellisen suuria juotoksia valitsemalla suurimassainen kärki, mutta jatkuvassa juottamisessa juottimen tehon on oltava riittävä kärjen lämpötilan pitämiseksi asetetussa arvossa. Juotoksen laadunkin kannalta on olennaista että juottimen kärki on ohjattavissa hyvin työskentelyn aikana. Tämän kannalta on edullista kun juottimen kärki on mahdollisimman lähella kahvaa josta pidät juotinta kíinni. Työergonomian takaamiseksi juottimen kahva ei saisi mielellään lämmetä juuri ollenkaan, koska varsinkin jatkuvassa työssä kuuma kahva ja kärjen säteily tuntuvat inhottavilta. Juottimen tulee olla kevyt ja sen kaapeleiden sellaisia, että ne eivät aiheuta juottimeen häiritseviä voimia. Juottimen käyttöä helpottaa kun juottimelle on olemassa helppokäyttöinen juottimen teline, Eri töitä varten tarvitaan rakenteeltaan ja massaltaan erilaisia kärkiä, joten kärkien saatavuus kannattaa tarkistaa jo juotinta hankittaessa. Millaisia erilaisia juottimia on käytössä ? Tavallinen kontaksijuotin (normaali juottokolvi) sopii hyvin moneen käyttötarkoitukseen valitsemalla sopivan tehoinen juotin ja siihen sopiva kärki. Juottimia on saatavissa tyypillisesti teholtaan 5 watista reilusti yli sadan watin tehoon saakka. Yleiskäyttöinen elektroniikajuotin on yleensä teholtaan 40 - 60W. Pihtimallisen kontaktijuottimien erikoisrakenne soveltuu erityisesti palakomponenttien irroittamiseen. Komponenttien kiinnittämiseen ne eivät sovi. Siitä syystä pihtijuotin on tarpeellinen vain komponentteja sarjatyönä irroitettaessa. Puhallinjuottimia on käytettävä tapauksissa joissa kontaktijuottimen kosketuksen aiheuttama lämpöshokki vahingoittaa komponentteja. Ilma- tai kaasusuihkuun perustuvissa juottimissa voi olla joko putkimainen kärki, jolla ilma voidaan tarkasti suunnata juotettavaan paikkaan tai komponentin kotelon mukaan mitoitettu kärki. Komponentin mittojen mukaan suunniteltu kärki ohjaa ilmavirtauksen tarkkaan komponentin juotosalueille. Puhellinjuotin sopivilla järjestelyillä sopii jopa BGA-piirien irroittamiseen. Imujuottimilla poistetaan läpireikäkomponenttien juotostina komponentteja irroitettaessa, lisäksi imujuotinta voidaan käyttää pintaliitoskomponenttien juotosalueiden puhdistamiseen ennen uuden komponentin asennusta. Laitteissa voi olla alipainepumppu tai alipaine voi olla muodostettu ejektorilla paineilmasta. Imujuottimien tärkeimpiä ominaisuuksia ovat imuteho, imukahvan ergonomia, kärkien vaihdettavuus, pitkäikäisyys ja ylläpidon helppous. Hyvälaatuinen imujuotin toimii luotettavasti eikä tarvitse puhdistusta usein. Mitä muita työkaluja ja tarvikkeita on hyvä olla juottimen lisäksi juotettaessa elektroniikkakomponentteja ? Kunnollinen juottimen teline helpottaa työskentelyä ja säästää pöytätilaa kun aina juotinta kädestä laskettaessa ei tarvitse miettiä minne sen laskisi. Vedellä kostutettu juottimen sieni on tarpeen juottimen kärjen puhdistamisessa. Sieni löytyy yleensä juottimien telineistä. Jotta tinaus onnistuu tarvitaan juottimen lisäksi tinalankaa. Elektroniikkatyöhön sopivaa tinalankaa on saatavina erilaisina paksuuksina, Noin millimetrin paksuinen juoksutetteella täytetty elektroniikajuotostina Ohuempia tinalangat sopivat hyvin pienten juotosten tekemiseen paksua paremmin. Tinalankaa ostettaessa kannattaa tarkistaa että ostaa elektroniikkatyöskentelyyn tehtyä tilalankaan. Esimerkiksi rautakaupoissa myytävät yleisiin metallitöihin tarkoitetut tinalangat eivät ole sopia elektroniikkatyöskentelyyn, koska niissä voi olla syövyttävää juoksutetta, joka vaurioittaa ajan kansse sekä elektroniikkalaitteen piirilevyä että juottimen kärkeä. Juotospasta on juotostinaa ja juoksutehartsia sisältävä juotosmassa, jota käytetään pintaliitoskomponenttien juottamiseen. Juotospastoja on erilaisia eri käyttötarkoituksiin. Juotospastoja käytetään pääasiassa elektroniikan teollisessa valmistamisessa. Imupumppu on edullisin tapa poistaa läpireikäkomponenttien juotokset komponenttien irroittamista varten. Impupumppuun perustuvien juottimien sovellusalueet ovat lähinnä korvata varsinainen umujuotin harrastelukäytössä ja kentällä tapahtuvassa korjaustyössä. Kannattaa pyrkiä valitsemaa pumppu joka on mahdollisimman rekyylitön, imee tilaa kunnolla ja jolla ei vahingoita helposti piirilevyä. Sivuleikkureita tarvitaan erilaisten johtojen ja kompoenttien jalkojen katkaisuun juotosten yhteydessä ja komponenttien irroittamisessa. Kapeakärkiset, ilman ulkopuolista viistettä olevat sopivat em. tehtävään hyvin. Elektroniikkalaitteiden korjauksessa juotostöissä tulisi mielellään käyttää antistaattisia leikkureita staattisten sähkön aiheuttamien ongelmien minimoinniksi. Antistaattisia työkaluja ei missään tapauksessa saa käyttää muihin sähkötöihin. Atuloita ja pinsettejä tarvitaan lähinnä komponentteja irroituksen jälkeen pois otettaessa. Pisettejä voi käyttää myös komponenttien asettamiseen paikalleen, mutta tässä työssä on oltava tarkkana, koska komponenttien mekaaninen vaurioituminen on mahdollista pinsettejä käytettäessä. Parhaiten pintaliitoskomponenttien käsittely tapahtuu imuottimilla. Jatkuvaan käyttöön sopivat parhaiten pumpulla tai ejektorilla varustetut imuottimet. Tinaumusukalla voidaan poistaa juotostina poistettujen komponenttien reiistä ja juotosalueilta. Tilaimusukalla on rajoituksensa ja sen käytössä on oltava varovainen. Juottimella ja imusukalla ei pidä yrittää poistaa läpireikäkomponentteja kuin hätätapauksessa, kosk seurauksena on usein piirilevyn vaurioituminen liian pitkäaikaisesta lämmityksestä johtuen. Juoksute on juottamista auttava aine. Juoksutetta voidaan käyttää korjattaessa esim. juotospastan tai normaalissa juotoslangassa olevan juoksutteen lisänä. Juoksutetta on saatavana nekä nestemäisenä että hyytelömäisenä. Työn jälkeen juoksu on pestävä pois, jollei kysymyksessä ole ei-pestävä juoksute. Erilaisten komponenttien irroittimet ovar tarpeen hankalien komponenttien irrottamisessa. Juotossavunpoistilatteisto on tarpeen kun tehdään juotostöitä, koska juotoksesta nouseva savy/käry sisältää myrkyllisiä aineita. Kunnoliset juotoskäryn poistimet koostuvat jonkulaisesta puheltimesta/imurista jolla juotoskäryt sadaa imettyä juotospaikalta ja johdettua ne sopivaa aktiivihillisuodattimeen joka suodattaa vaaralliset yhdisteet pois ilmasta. Joissain tapauksissa käytetään tehokkaaseen ilmanvaihtoon yhdistettäviä järjestelmiä, jotka ohjaavat käryt ulos työskentelytilasta. Harrastajan perustyökalupakettiin kuuluu ainakin kunnollinen juottimen teline jossa on mukan juottimen puhdistukseen sopiva sieni, noin millin paksuista elektroniikkatöihin sopivaa juotostonalankaa, pienikärkiset pinsetit komponenttien käsittelyyn, pienikärkiset sivuleikkurit ja tinaimusukkaa. Näillä työkaluilla pääsee hyvin juottamisessa alkuun. Mikä on hyvä ja edullinen juotin ? Hyvää ja edullista tuskin saat mistään. Reilusti alle satasella saa pienitehoisia juottokolveja, jotka soveltuvat satunnaiseen elektroniikkajuotteluun. Jos meinaat vähänkin vapavampaa harrastusta ja piirilevyjä juotella, niin suosittelen heti kättelyssä termostaatilla varustetun kolvin ostamista (halvimmat jonkin verran toistasataa ja paremmat siitä ylöspäin), sillä se maksaa itsensä takaisin nopeasti käyttömukavuudellaan (=aina sopivan lämpöinen, ei tarvitse olla koko ajan vahtimassa kilvin lämpötilaa). Kunnolliset ammattikäyttöönkin soveltuvat termostaatilla varustetut juotosasemat maksavatkin sitte paljon enemmän. Ostamalla tällaisen saa käyttöönsä hyvin toimivan ja pitkäikäisen työkalun, johon saa hyvän vaihtoterävalikoimankin. Vakavalle harrastajalle suosittelen ehdottomasti kunnon kolvia. Jos vaan rahat riittää, niin hanki ehdottomasti termostaatilla varustettu malli, koska termostaatiton lämpiää inhottavan hitaasti ja lopulta lämmittyään kuumenee helposti liian kuumaksi. Tunnetuin ammattilaisten kolvimerkki lienee [1]Weller, jonka halvimmat mallit (WTCP-S) maksavat vähän toistasataa Euroa. Muita tunnettuja merkkejä ovat esimerkiksi [2]Antex, [3]Pace ja [4]Metcal. Onko kaasukolvi hyvä kolvi elektroniikkahommiin ? Kaasukolvi sopii piuhojen/liitinten yms. korjaamiseen "kentällä" se kyllä sopii mainiosti. Kuumailmapuhallin-päällä vielä kutistesukatkin saa tarkasti lämmitettyä. Kaasukolvi on hyvä apuväline esimerkiksi auton sähköasennuksissa ja työkalupakissa hätävarakolvina. Tyypillissä kaasukolveissa on yleensä riittävästi tehoa paksummankin johdon kuumentamiseen, mutta niiden lämpötilasäätö ei ole mitenkään tarkka, joten elektroniikan piirilevyhommissa ne eivät ole oikein hyviä. Kohtuullisen laadukkaiden kaasukovien hintaluokka alkaa noin 40-50 eurosta. Halpistavaratalkoista saattaa toisinaan löytää kaasukolveja jopa 10-20 euron hintaan, mutta nämä eivät ole noiden kalliimpien veroisia. Jos olet ensimmäistä "kunnon" kolvia hankkimassa työpöytäkäyttöön, niin unohda nuo halpis/kaasu-viritykset ja osta kunnon kolvi kerralla. Ero on TODELLA suuri tinausten laadussa. Oleellinen juttu on myös erilaisten kärkien saatavuus - nyt ja tulevaisuudessa. Miksi Weller-juottimen kärkeä ei pidä viilata ? Wellerin juttimien kärjissä käytetään erikoispinnoitetta, jotka antavat juottimen kärjelle pitkän iän. Pitkän iän takaa kärjen päällä oleva syöpymätön. Jos kärkeä menee viilaamaan, niin sen ikä muuttuu kovin lyhyeksi, koska terää suojaava kuumaa juotostinaa hyvin kestävä suojakerros lähtee pois. Sama pätee myös muihin uudempiin elektroniikkajuottimiin. Älä siis mene pilaamaan arvokkaan juottimesi kärkeä viilalla, vaan osta valikoima eri kokoisia juottimen kärkiä eri hommiin. Millä tavoin voin juottaa tiheänastaisia pintaliitoskomponentteja ? Seurravilla menetelmillä voi juottaa tiheänastaisia pintaliitospiirejä (esim. SOIC-koteloisia): * Isoihin tuotantosarjoihin teollisuudessa käytetty menetelmä on piirilevyn pastoitus, komponenttien ladonta siihen ja lopuksi koko levyn uunitus sopivassa uunissa. * Vähän pienempiin sarjoihin piirilevyn pastoitus, komponenttien ladonta ja pastan sulatus sopivalla kuumailmapuhaltimella (=kuumailmakolvi) piireittäin. * Yksitt{isiin piireihin voi käyttää vetojuotostekniikoita. Kunnollisiin vetojuotoshommiin tarvitaan sopivaa tinajuoksutetta (flux) ja kolviin erikoiskärki. * Tosi satunnaisia juotoshommia voi tehdä käyttäen tavallista juotoskolvin kärkeä, johon ottaa reilun tinatipan, joka sitten levitetään vetämällä sopivaa vauhtia koipia pitkin. Tämä vaatii harjoittelua ja sopivan juoksutepastan (flux) levitys juotospaikkaan ennen homma aloittamista voi olla avuksi. * Jos ei tarvitse edellä mainittua pintaliitosjuotostaitoa jatkossa, voi mikropiiriin koivet juottaa ihan tavalliseen tapaan yksitellen, jos käytössä on tarpeeksi kapeaa tinalankaa ja hyvin kapea kolvin kärki. Kapean tinalangan tilalla voi käyttää myös sopivaa juotospasta. Esimerkiksi 1.27 mm rasterilla olevat SOIC:t menee pastalla ja terävällä kolvilla. jos nyt puhutaan QFT/TQFT-kotelot ovat jo vähän hankalampia, niissä kun jalkojen väli on luokkaa 0.5mm. Onko lyijyä sisältävällä tinalla juottaminen vaarallista ? Perinteistä lyijypitoista juotetta on turvallista käyttää elektroniikan valmistusteollisuudessa, mikäli turvallisuusnäkökohdat, käsittelytavat ja suojaus on huomioitu oikealla tavalla. Elektroniikkaharrastajalle tämä tarkoittaa, että kun olet käsitellyt lyijyä sisältävää tinalankaa (eli nykyään mitä vain juotostinaa), muista pestä työskentelyn jälkeen kädet hyvin saippualla ja vedellä. Näin saat käteen tarttuneen lyijyin pois. Puhdista myös työskentelypaikka jos teet siellä muutakin (lyijyä tarttuu helposti pöytään, tinaroisketa levuää pöydälle jne.). Älä syö samassa tilassa kun juotat. Näin estät mahdollisen lyijyn kulkeutumisen ruoan mukana elimistöösi. Lyijyn lisäksi juotettaessa tulisi ottaa huomioon juotoskäryjen haittavaikutukset, joita tulee välttää kunnollisella tuuletuksella tai muulla savukaasujen poistolla. Teollisessa tuotannossa on käytettävä juostokäryjen poistajaa. Mitä vaatimus lyijystä luopumisesta elektroniikkalaitteissa vaikuttaa juottamiseen ? Tämän hetken (vuosi 2003 alku) elektroniikan juottamisesta pääosa tehdään tinaseoksilla josta on suunnilleen puolet lyijyä (typyillisisessä tinaseoksessa 40-60% lyijyä). Lyijytön elektroniikka on jo pitkään ollut ajankohtainen aihe elektroniikkateollisuudessa. Perinteistä lyijypitoista juotetta on turvallista käyttää elektroniikan valmistusteollisuudessa, mikäli turvallisuusnäkökohdat, käsittelytavat ja suojaus on huomioitu oikealla tavalla. Sen sijaan kaatopaikalle sijoitettuna lyijyä sisältävä elektroniikkalaite muodostaa ympäristöriskin, sillä elektroniikkaromusta saattaa liueta ja huuhtoutua lyijyä pohjaveteen. EU:ssa on hyväksytty RoHS-direktiivi, joka vaatii korvaamaan lyijyn pääsääntöisesti sähkö- ja elektroniikkalaitteissa nykyisen ehdotuksen mukaan heinäkuun 2006 alusta lukien. Elektroniikkatuotteiden ympäristövaikutusten minimoimiseksi EU:ssa on annettu myös WEEE-direktiivi, jolla pyritään tehostamaan elektroniikkalaitteiden talteenottoa, purkua ja materiaalien kierrätystä. Lyijystä poistumista nopeuttaa se, että ympärisöystävällisyys, kierrätettävyys ja vihreät arvot ovat markkinavaltteja myös elektroniikkateollisuudessa. Lyijyttömiä juotostuotteita on jo markkinoilla, vaikkakin vähemmän kuin lyijyllisiä. Lyijyttömään juotokseen siirtyminen ei valitettavasti yleensä onnistu pelkästään vaihtamalla juotoksen tinaseos lyijyttömään, koska lyijyttömillä tinoilla on erilaisia ominaisuuksia kuin lyijyä sisältävillä tinaseoksilla joita elektroniikkatiotanto on tottunut käyttämään. Lyijytinajuotteen käytöllä on pitkä historia ja sen ominaisuudet tunnetaan hyvin. Korvaavien lyijyttömien juotteiden ominaisuudet ja yhteensopivuus tunnettaan yleensä heikommin. Merkittävin ero perinteisiin juotostinoihin on, että lyijyttömät juotteet vaativat tyypillisesti korkeampia juotoslämpötiloja, mikä lisää komponenteille ja juotosprosessille asetettavia vaatimuksia. Lyijyttömään juottamiseen siirtymistä hidastaa osaltaan lyijyttömään juotosprosessiin soveltuvien komponenttien rajoitettu saatavuus. Lyijyttömien juotteiden ja muiden elektroniikan osien yhteensopivuus tulee mahdollisuuksien mukaan tuntea hyvin, jotta esimerkiksi liitosten pitkäaikaisluotettavuudessa ei myöhemmin esiinny odottamattomia ongelmia. Perusmetalliseoksen lisäksi juotteen ominaisuuksiin vaikuttaa voimakkaasti käytettävä fluksi. Mittalaitteet Mitä eroa on kalliilla merkkimittarilla ja halvalla yleismittarilla ? Suurimmat erot halvempien ja kalliimpien mittarien välillä liittyvät kalibrointiin ja vaihtovirtamittauksiin. Vaihtovirtamittauksissa yleensä nuo halvat näyttävät tehollisjännitettä oikein vain sinisignaaleille, kun kalliit osaavat myös ei-siniset signaalit. Jos mittarin tarvitsee olla virallisesti kalibroitavissa, nuo halvat eivät käy. Tällaiseen tarkoitukseen Fluke on erinomainen vaihtoehto, muita hyviä merkkejä ovat mm. HP ja Yokogawa. Eivätkä taatusti ole mitään halpoja laitteita. Mitä yleismittarissa kerrottu tarkkuuslukema tyyliin +/- (0,2% +2) tarkoittaa ? Prosenttiluku (tässä 0,2%) tarkoittaa prosentuaalista virhettä mittauslukemasta. Digits (tässä +2) tarkoittaa kyseisen alueen näytön viimeisen numeron virhettä. Eli tuossa tapauksessa mittaustakkuus on +-0.2% lukemasta + 2 numeroa viimeisen numeroon mittarin näytössä. Tuo tarkkuus annetaan yleensä jokaiselle jännite/virta/ym. alueelle erikseen. Mitä eroa on keskiarvoa mittaavalla ja true-RMS-mallisella yleismittarilla? Kympikin edellä mainituista yleismittareista suoriutuu samalla tavalla tasajännitteiden mittauksesta. Eroa mittareiden suorituskyvyssä löytyy kun mittareilla mitataan vaihtojännitteitä, erityisesti muita kuin sinimuotoisia vaihtojännitteitä. Kyn puhutaan vaihtovirta-arvosta, tarkoitettaan yleensä virran lämmitystehoa (effective heating) eli RMS-arvoa (tehollisarvo). Tämä arvo vastaa tasavirtaa, jolla on sama lämmitysteho kuin mitattavalla vaihtovirralla. Virran mittaaminen tarkasti on tullut yhä hankalammaksi. Käytössä on yhä enemmän tietokoneista, hakkuriteholähteitä, säädettäviä moottorikäyttäjä ja muita laitteita, jotka ottavat virtaa verkosta lyhyinä pulsseina. Näiden laitteiden takia perinteisten keskiarvomittauslaitteiden lukemat ovat epätarkkoja. Yleensä perinteisissä keskisarvomittaukseen perustuvissä yleismittareissa RMS-arvo mitataan tasasuntaamalla vaihtovirta, määritelemällä tasasuunnatun signaalin keskiarvo ja kerrotaan tämä tulos 1.1:llä. Tämä kerroin kuvaa täydellisen siniaallon keskiarvon ja RMS-arvojen välistä vakiosuhdetta. ksinkertaisiin vaihtovirran perusmittauksiin tällainen mittari kelpaa, joska verkkojännite on aaltomuodoltaan siniaaltoa (hyvin lähellä sitä käytönnön tilanteissakin) ja monet kuormat yksinkertaiset (resistanssi, induktanssi, kapasitanssi) käyttäytyvät lineaarisesti, joten virtakin on näillä sinimuotoista. Jos virran allotmuoto ei ole täydellinen siniaalto, tämä mittaustapa ei anna oikeaa tulosta. Edellä kuvatulla tavalla toteutettu keskiarvomittauslaite mittaa sinimuotoisen virran arvon oikein, antaa noin 10% liian suuren tuloksen kanttiaaltoa mitattaessa ja jopa 50% todellista arvoa pienemmän lukeman voimakkaasti säröytyneissä aaltomuodoissa. Kun säröytyneitä virta-aaltoja halutaan mitata varman päälle, tarvitaan true-rms-ominaisuuksilla varustettu yleismittati. Nykyiset true-rms-mittalaitteet käyttävät elektronista mittaustekniikkaa vaihtovirran todellisen tehollisen arvon näyttämiseksi riippumatta siitä minkälainen aaltomuoto virralla onkin. Niin kauan kuin aaltomuoto on mittarin muotokertoimen ja kaistanleveyden sisällä, saadaan oikea tulos. Edellä kuvattu pätee myös vaihtojännitemittauksiin. Tämän päivän sähköjärjestelmissä (säröytyt verkkojännite, invertterin kanttiaaltomainen ulostulo) ja elektroniikkalaitteissa esiintyy paljon muita aaltomuotoja kuin siniaaltoja. On suositeltavaa käyttää näissäkin tilanteissa oikean arvon antavaa true-rms-mittaria näissäkin mittauksissa. True-rms-mittarit ovat elektroniikaltaan monimutkaisempia kuin perinteiseen keskiarvomittaukseen perustuvat ylesmittarit, mikä näkyy tyypillisesti myös mittarin hinnassa. Kaikkein halvimmat yleismittarit hintaluokassa muutamasta eurosta muutamaan kymmeneen euroon käyttävät tyypillisesti keskiarvomittausta. True-rms-ominaisuuksilla varuustettu laadukas yleismittari maksaa helposti 100 euroa tai enemmän. IEC kehittää kansainvälisiä yleisstandardeja sähkölaitteiden turvallisuudesta mittus-, säätö- ja laboratoriokäytössä. IEC61010-1 on perusta standardeille US ANSI/ISA-S82.01-94, CAN C22.2 No.1010.1-92 ja EN6010-1:2001 (Euroopan standardi). IEC61010-1 määrittelee ylijänniteluokat, jotka perustuvat laitteen etäisyyteen sähkötehon syötöstä/lähteestä sekä transienttienergian vaimentumiseen sähkönjakelujärjestelmässä. Suuremmat luokat ovat lähempänä sähkönsyöttöä ja vaativat enemmän suojausta. Jokaisessa asennusluokassa on myös jänniteluokituksia. Asennusluokan ja jänniteluokituksen yhdistelmä määrittää laitteen suurimman transienttikestoisuuden. EN61010 määrittelee muun muassa mittauspiirin eri komponenttien minimietäisyydet erilaisissa laitteissa (vaatimukset suuremmat kun vanhassa IEC348 standardissa). CAT IV: * Lyhyesti: Kolmivaiheliitäntä sähkänjakeluverkkoon, kaikki ulkojohtimet * Esimerkkejä: Syöttämuuntajan matalajänniteliitäntä, säkömittarit, primaaripiirin ylivirtasuojalaitteet, ulkopuolinen jakokeskustaulu ja päätaulu, yhteys pylväästä rakennukseen, mittarin ja taulun yhteys, ilmayhteys erillisrakennukseen, maanalaien yhteys kaivon pumppuun * Testausesimerkki: CAT IV 600V mittari testataan 8000V transientilla, 2 ohmin testisyöttö CAT III: * Lyhyesti: Kolmivaihejakelu, mukaan lukien yksivaiheinen yleisvalaistus * Esimerkkejä: Kiinteät asennukset, kuten kojeistot ja monivaihemoottorit, teollisuuslaitoste sähkönsyötöt, syöttöjohdot ja lyhyet haaroituspiirit, jakotaulun laitteet, suurten rakennusten valaistusjärjestelmät, laitteiden pistorasiat joista lyhyt yhteys päätauluun * Testausesimerkki: CAT III 600V mittari testataan 6000V transientilla ja CAT III 1000V mittari testataan 8000V transientilla, 2 ohmin testisyöttö CAT II: * Lyhyesti: Yksivaiheiset, pistokekytketyt kuormat * Esimerkkejä: Kodinkoneet, kannettavat laitteet, kotitalouskuormat, pistorasiat ja pitkät haaroituspiirit, pistorasiat joiden etäisyys CATIII luokasta yli 10 metriä, pistorasiat joiden etäisyys CAT IV luokasta yli 20 metriä * Testausesimerkki: CAT II 600V mittari testataan 4000V ja CAT II 1000V mittari testataan 6000V transientilla, 12 ohmin testisyöttö CAT I: * Lyhyesti: Elektroniikka * Esimerkkejä: Suojatut elektroniset laitteet, suurjännitteiset matalaenergiset käämiresistanssiltaan suuret syötöt (esimerkiksi kopiokoneen suurjänniteyksikkö), laitteet jotka on kytketty piireihin ja joissa transienttiylijännitteet on rajoitettu riittävän alhaisiksi * Testausesimerkki: CAT I 600V mittari testataan 2500V transientilla ja CAT I 1000V mittari testataan 4000V transientilla, 30 ohmin testisyöttö Lähde: Tämä selitys perustuu Fluke: Turvallisuus ennen kaikkea -tiedotteeseen joka on julkaistu YEInternational luettelossa 2005-2006 sivulla 414 sekä [5]Flue: ABCs of multimeter safety: Multimeter safety and you Mistä löydän ohjeita yleismittarin käyttöön ? Vähänkin isommista kirjastoista löytyy useitakin sähkönmittaustekniikoita käsitteleviä kirjoja. Ei välttämättä löydy pelkästään yleismittareista kertovaa, mutta laajemmasta kirjasta ei tarvitse lukea kuin tarvitsemansa osat. Useimmat harrastelijoille yms. suunnatut alan yleisteokset käsittelevät myös perusmittaukset. Ei muuta kuin kirjastoon sen hyllyn ääreen, jossa sijaitsevat elektroniikka ja sähköalan kirjat. Miten voin huolehtia turvallisuudesta yleismittarilla tehtävissä mittauksissa ? * Muista aina noudattaa säännöksiä. Tämä tarkoittaa yleiseten sähköturvamäysten sekä paikallisten turvallisuusohjeiden noudatusta. * Valitse mittalaite joka on luokiteltu niin korkeaan kategoriaan ja niin suurelle jännitteelle että se riittää mittauksen suorittamiseen turvallisesti. * Tarkista mittalaitteen kategoria- ja jännitemerkinnät laitteesta ennen mittausta varlmistuaksesi että käytössäsi on tarkoitukseen sopiva mittalaite. * Varmista että laite on valmistettu kunnolla ja kuori on johtamatonta materiaalia * Tarkista käyttöoppaasta, että resistanssi-, johtavuus- ja kapasitanssipiirit on suojattu riittävän hyvin vaaratilanteiden välttämiseksi (esimerkiksi valitset väärän mittausalueen) * Tarkista mittauslaitteesi sisään rakennettu suojaus (sulake) laitevaurioiden estämiseksi jos vahingossa kytket jänniteen virtasisääntuloon * Varmista että laitteessa sisällä olevat sulakkeet ovat oikean suuruisia ja riittävän jännitekeston omaavaa tyyppiä * Käytä ehdottomasti turvallisia mittajohtoja. Niiden edellytykset ovat: suojatut liitimet, sormisuojat, liukumaton tartuntapinta, sama tai mittalaitetta suurempi CAT luokitus, kaksoiseristetty rakenne (tarkasta merkki) ja mahdollisimman vähän paljasta metallia mittapään kärjissä * Tarkista että mittalaite on kunnossa (ei murtumia kotelossa, toiminnat kunnossa) * Tarkista että mittajohdot ovat kunnossa. Tarkista että mitajohdot eivät ole kuluneet tai rikki. Tarkasta mittajohtojen resistanssi sisäisten vaurioiden havaitsemiseksi (hyvien johtojen lukema 0.1-0.3 ohmis) * Varmista että paristoissa on riittävästi tehoa (huono paristo voi aiheuttaa mittausvirheitä, monessa mittarissa heikon pariston ilmaisin) * Kytke maajohto ensin piiriin ja vasta sen jälkeen "kuuma" johto. Irrota "kuuma" johto ensin ja maajohto viimeisenä. * Käytä kolmen kohdan mittausmenetelmää, erityisesti silloin, kun on varmistettava piirin jännitteettömyys. Kolmen kohdan mittausmenetelmässä mittaat ensin tunnetun jänniteisen piirin, sen jälkeen mitattavan piirin ja jänniteisen piirin uudelleen. Näin varmistetaan että mittauslaite toimi moitteettomasti koko ajan. * Vältä mittarin pitämistä käsissä jottet altistuisi transienteille. Ripusta tai laite mittari nojaamaan aina kun mahdollista. * Käytä vanhan sähkömiehen tapaa pitää toinen käsi taskussa kun mittaat. Tämä pienentää sydämen ja rinnan kautta kulkevan virtapiirin syntymisen vaaraa. Toimi näin erityisesti jännitteisiä piirejä mitatessasi. * Kun työskentelet jännitteisissä piireissä huolehdi seuraavista: käytä eristettyjä työkaluja, käytä turvalaseja/kasvosuojainta, käytä turvakäsineitä, ota kello ja korut pois, seiso eristetyllä matolla, käytä tulenkestäviä asusteita * Jos et tiedä onko mitattavassa piirissä jännitettä, menettele kuin se olisi jännitteinen kunnes toisin todistetaan. Lähde: Tämä selitys perustuu Fluke: Työskentele turvallisesti -tiedotteeseen joka on julkaistu YEInternational luettelossa 2005-2006 sivulla 415 sekä [6]Flue: ABCs of multimeter safety: Multimeter safety and you Miten elektroninen pH-mittaus tapahtuu ? Kun pH:ta mitataan sähköisesti, niin käytössä on lasimembraanianturi tai vastaava, jossa mitataan tiettyjä kemiallisia reaktiopotentiaaleja. Tuloksena on 58 mV/°pH signaali, jonka impedanssi on suuri tai älyttömän suuri (tyypillisesti satoja megaohmeja). Elektrodin tekeminen itse voi osoittautua hankalaksi, vaikka ei se aivan mahdotonta ole. pH-mittari vaatii kuitenkin jatkuvaa ylläpitoa ja huoltoa toimiakseen luotettavasti. Tarkkuuskin jää parhaimmillakin mittareilla luokkaan 0.2 pH. Vaikka siellä sitten olisikin niitä numeroita enemmän näytössä. Elektrodeja saa kyllä ostaa kaupastakin, joten jos pH innostaa, ja haluaa näperrellä, mahdollisuuksia on. Jos jostain löydät teollisuuden instrumentointia käsitteleviä hakuteoksia, niistä pitäisi löytyä pH-mittauksesta tietoa. Elektroniikan tietokoneohjelmat Onko verkosta saatavissa ilmaisia elektroniikan suunnitteluohjelmia ? Suraavista osoitteista löytyy ilmaisia elektroniikan suunnitteluohjelmia: * [7]http://www.geda.seul.org/review.html * [8]http://www.gnu.org/software/electric/electric.html * [9]http://www.staticfreesoft.com/ Mistä verkosta löytyy tietoa kaupallisista elektroniikan ohjelmista ? Suraavat ohjelmat tai yritykset on mainittu sfnet.harrastus.elektroniikka uutiryhmässä: * [10]Circuitmaker - hyvä, joskin ei helppokäyttöinen elektroniikan suunnitteluohjelma, ilmainen testiversio saatavissa * Orcadin testiversion saa tilattu osoitteesta [11]http://www.orcad.com/products/, riittänee kotisuunnitteluun, sisältää simulointiohjelmaa ja piirilevynsuunnitelua * [12]Circad - hiukan askeettinen, shareware versio saatavana osoitteesta [13]http://www.holophase.com/ * Protel 98:sta on saatavissa kokeiluversio osoitteesta [14]http://www.protel.com/ Lisää linkkejä löytyy osoitteesta [15]http://www.epanorama.net/software.html. Miten saan elektroniikkakytkentäni julkaistua WWW-sivuilla ? Elektroniikkakytkentöjen julkaisemiseen webbisivuilla on tarpeen konvertoida käyttämsi ohjelmiston oma kytkentäkaaviokuva johonkin verkossa yleisesti luettavaan muotoon. Parhaimmat tiedostomuodot elektroniikkakytkentöjen jakeluun WWW-sivuilla ovat GIF-kuva ja PDF-dokumentti (Adobe Acrobat). GIF-kuva sopii erittäin hyvin pienten sivujen kuvina olevien kytkentäkaavioiden esittämiseen, ja tuki tälle löytyy kaikista graafisista webbiselaimista. Ja kun tarvitaan isompia ja tarkasti tulostuvia kuva, niin PDF-muoto on hyvä (sitä käytetään yleisesti muunmuassa komponenttien datalehtien jakeluuun, joten se sopii kytkentöjenkin jakeluun hyvin). PDF-muoto sopii sekä monimutkaisiin kytkentöihin että piirilevyn syövytyskuviin (tulostuu tarkasti samankokoisena). Myös Postscript ihan toimiva, mutta läheskään kaikilla ei ole tälle katseluohjelmaa (Ghostscript/Ghostview) asennettuna koneeseensa. Postscipt sopii piirilevyjen syövytyskuviin hyvin (tulostuu saman kokoisena) sekä myöskin kytkentäkaavioihin. JPEG-kuvat sopivat kytkennästä otettuihin valokuviin, mutta ei ole mitenkään parhaimmillaan kytkentäkaaviopiirrustusten talletusmuotona, johtuen JPEG:in pakkausalgoritmeista. Postscript-mutoisia tiedostoja voi tuottaa suhteellisen helposti monesta piirikaavio-ohjelmasta. Hyvin monessa vanhassa ohjelmassa on mahdollisuus postscript-tulostukseen ja tulostuksen ohjaamiseen printterin sijasta tiedostoon. Näillä keinoin kytkentökaavioista ja piirilevykuvista saa hyvät Postscript-tulosteet. Jos käytät jotain Windows-pohjaista suunnitteluohjelmaa, niin asenna koneeseesi joku sopiva Postscript-kirjoittimen ajuri ja tulosta sen kautta levylle tiedostoon. Postscriptia tulostettaessa kannattaa sitten valita joku mahdollisimman perusajuri, jossa ei ole merkkikohtaisia virityksiä jota muut eivät ymmärrä (mm. QMS-PS 810 ja Applen Postscript-kirjoittimien ajureita suositeltu). Esimerkiksi HP:n ajuri tunkee yleensä tiedoston alkuun muutaman PCL-käskyn ennen varsinaista Postscript-koodia (joi poistaa käsin tai katsoa olisiko driverissa optio tuon poistamiseen). Virittämiseen: Printer setupista (printtausvaiheessa laatikosta "Properties") l|ytyy sivu, josta pääsee määräämään asetuksista (otsikolla "Device Settings"). Tuolta l|ytyy puusta kohta "PostScript Options", jonka alta l|ytyy kolme kohtaa: "Generate Job Control Code", "Send CTRL-D Before Each Job" sekä "Send CTRL-D After Each Job". Noihin kaikkiin voi laittaa "No", jolloin tuo PJL-sössö jää lähettämättä samoin kuin CTRL-D:t tiedoston alkuun ja loppuun (tosin noista taitaa ainkin GS selvitä). Edellä olevat viritysohjeet driverille oli Windows NT 4.0:lle, Windows 95:ssä on erilaiset asetukset (katso josko löytyisi ""Optimize for compatibility" kuten vanhassa HP 5M:n ajurissa). Puhdasta postscriptia tuottava ajuri on saatavana myös Adobelta. Postscript-tiedoston voi sitten tarvittaessa konvertoida PDF-muotoon joko Adoben kaupallisilla työkaluilla (Adobe Acrobat Distiller) tai ilmaisella Ghostscriptillä (ps2pdf-filtteri). Myös Adoben sivuilta ([16]www.adobe.com) löytyvä heidän tuotteidensa on-line demo on käyttökelpoinen konvertoija kaikkien yleisimpien tiedostomuotojen konvertointiin PDF-muotoon (demoa voi käyttää muutaman tiedoston muuttamiseen kokeilumielessä). GIF-kuvien tekeminen onnistuu usealla tavalla. Jos piirilevykuva näkyy nätisti esimerkiski Windows-ruudulla kokonaan, niin siitä saa kuvan seuraavasti: * Aktivoit piirikaavio-ohjelman ikkunan * Teet ruutukaappauksen aktiiviselle ikkunalle (CRTL-Printscreen) * Otat tämän kaappauskuvan mielipiirto-ohjelmaasi (Paste-toiminto) * Leikkaat tästä kuvasta oleellisen osan jäljelle * Tallennat piirikaaviokuvan GIF-muodossa Näin sait helposti aikaan GIF-muotoisen piirilevykuvan. Muita mahdollisuuksia hoitaa homma: * Tulostat piirikaavio-ohjelmastasi Postscript-tiedoston, jota katselet Ghostviewillä. Teet ruudulla näkemästäsi kuvast GIF:n yllä kerrotulla tavalla * Käytät Ghostscriptia muuttamaan Postscriptin bittikarttakuvaksi, jonka sitten konvertoin GIF-muotoon sopivalla apuohjelmalla (Linux/UNIX miehen tapa) * Tulostat piirikaavio-ohjelmasta kuvan ulos HPGL-muodossa levylle (HP-plotterin muoto). Lataat sitten tämän HPGL-tiedoston tätä tiedostomuotoa osaavaan piirto-ohjelmaan, josta talletat sitten GIF-kuvan. * Tulostat piirto-ohjelmastasi HPGL-tiedoston, jonka konvertoit PCX-kuvaksi ilmaiseksi ladattavalla DOS:issa toimivalla PrintGL-ohjelmalla. Sitten lataat PCX-kuvan piirto-ohjelmaan ja talletat sen GIF-muotoon. __________________________________________________________________ [17]Takaisin hakemistoon References 1. http://www.coopertools.com/ 2. http://www.antex.co.uk/ 3. http://www.paceusa.com/ 4. http://www.metcal.com/ 5. http://www.informationstore.net/fluke/efulfillment.asp?publication=10046-fin 6. http://www.informationstore.net/fluke/efulfillment.asp?publication=10046-fin 7. http://www.geda.seul.org/review.html 8. http://www.gnu.org/software/electric/electric.html 9. http://www.staticfreesoft.com/ 10. http://www.microcode.com/ 11. http://www.orcad.com/products/ 12. http://www.holophase.com/ 13. http://www.holophase.com/ 14. http://www.protel.com/ 15. http://www.epanorama.net/software.html 16. http://www.adobe.com/ 17. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Elektroniikan työmenetelmät Sähköturva Mitkä ovat yleiset turvaohjeet elektroniikkalaitteiden rakentamiseen ? Yleisiä sähköturvaohjeita elektroniikkahommiin: * Käyttöön hankitaan vain hyväksyttyjä Standardien mukaisia sähkölaitteita. (Esim. SFS-EN 60950). * Kiinteissä sähköasennukissa ei tehdä mitään omia muutos- tai korjaustöitä. * Verkkojännitesyöttöiset laitteet pidetään aina kunnossa. Viallinen laite on välittömästi irrotettava verkosta ja korjattava/korjautettava. Erityisesti on kiinnitettävä huomiota verkkojohdon, pistotulpan, verkkokytkimen, sulakepesän yms. kuntoon. Vedonpoistajasta irronnut verkkojohto on kiinnitettävä välittömästi ja samalla on tarkistettava johtimien kiinnitys. * Laitteen kotelointia ei saa avata käytön aikana. * Laitteen suojausluokkaa ei saa muuttaa "viilaamalla" tai vaihtamalla pistotulppa tai liitäntäjohto. Myöskään verkkokytkintä ei saa vaihtaa kytkimeen, jossa on metallivipu. * Suojajohdinta (keltavihreä maadoitusjohdin) ei saa irrottaa pistotulpansta tai laitteesta. Jos mittalaitteen (esim. oskilloskooppi) runko joudutaan irrottamaan sähköverkon maadoituksesta on se tehtävä suojaerotusmuuntajan avulla. Koekytkentöjen rakentamisen turvallisuus (max. 120V tasa- ja 50V vaihtosähkö): * SELV-virtalähteen on oltava hyväksytty ja standardin mukainen (esim. SFS-EN 60950) * Kytkentä on suojattava oikosulkuvirroilta, joko sopivalla virtarajoitetulla virtalähteellä, tai kytkentäjohtojen mukaan mitoitetulla sulakkeella. * Virtapiirien kytkentätyöt on tehtävä jänniteettöminä. * Yli 24V:n jännitteellä on käytettävä kosketussuojaisia mittausjohtoja (esim. "banaanijohdot") * Kytkentöjen on oltava kosketussuojaisia kaikilla jännitteillä, jos piirissä kulkee kymmenien ampeerien virtoja. Verkkojännitteiset koekytkennät ja korjaus: * Mittauskytkennät onm tehtävä jännitteetömänä. * Mittalaitteiden ja kojeiden liittimien ja johtoliitosten tulee olla kosketussuojaisia. * Mittajohdon eristyksen pitää olla rittävä tarkoitukseen. Mittajohtojen tulee olla taipuisia (esim. lajia MKEM) ja eristyksen nimellispaksuuden tulee olla vähintään 0,7 mm. Ns. banaani-koskettimissa ei saa olla sellaista haaroitusta, joka kytkettynä ei ole kosketussuojainen. * Kokekytkennän syöttö on pääsääntöisesti tehtävä suojaerotusmuuntajalla tai suojaerotetulla säätömuuntajalla. * Oskilloskooppi on erotettava verkon maadoituksesta suojaerotusmuuntajalla aina, kun mitataan verkkojännitteistä piiriä, vaikka mittapiiri olisi suojaerotettu. Mittalaitteille on käytettävä mittapiiristä erillistä omaa erotusmuuntajaa. * Mittauskytkentä on tehtävä jännitteettömäksi, kun työtä suosittanut henkilö poistuu. * Korjattava verkkojännitteinen laite on erotettava verkosta suojaerotusmuuntajalla, jos sen suojakotelo joudutaan avaamaan. Miten määritellään erilaiset käyttöolosuhteet ? Seuraava perustuu vapaasti Turvatekniikan keskuksin tiedonantoon T49-84 "Sähkökorjaamot ja sähkölaboratoriot": Vaarattomat käyttöolosuhteet Olosuhteet korjaamoissa ja vastaavissa tiloissa katsotaan vaarattomiksi seuraavin samaikaisin edellytyksin: * Työskentelyalueen lattia ja työpöytien kosketeltavat alueet reunoineen ovat eristäviä. Muut työpöytien kehikko- ja tukirakenteet saavat olla metallisia, mutta eivät johtavassa yhteydessä maahan. * Työskentelypaikat on sijoitettava siten, ettei työskenneltäessä voi tahattomasti koskettaa maadoitettua tai maahan muuten johtavassa yhteydessä olevaa metalliosaa. Vaaralliset käyttöolosuhteet Käyttöolosuhteet korjaamoissa ja vastaavissa tiloissa katsotaan vaarallisiksi mm. seuraavissa tapauksissa: * Vaarattoman käyttöolosuhteen edellytykset eivät täyty. * Työskentelypaikoilla joudutaan käyttämään käsiteltävien laitteiden takia maadoitusta, esim. häiriöiden vaimentamiseksi. * Työskentelypaikoilla on antennipistorasioita, joiden liittimiä ei ole eristetty kosketussuojakondensaattoreilla. * Työskentelypaikoilla on luokan I pistorasioita (maadoitetty pistorasia). Luokan I pistorasiana pidetään myös nelinapaista voimapistorasiaa. Mitkä ovat elektroniikkalaboratorion turvallisuuden perusvaatimukset ? Seuraava perustuu vapaasti Turvatekniikan keskuksin tiedonantoon T49-84 "Sähkökorjaamot ja sähkölaboratoriot": * Työskentelyalueen lattian ja pöytien on oltava eristettyjä. * Laboratorion työskentelyalueelta on voitava katkaista jännitteet pääkytkinvaatimukset täyttävällä kytkimellä tai kytkimillä. Kytkimen on oltava ohjattavissa näkyvällä, helposti luoksepäästävällä paikalla ja se on merkittävä selvästi. * Tilapäiskytkentöjen syöttöön käytettävässä virtapiirissä on kytkentöjen läheisyydessä oltava pääkytkimen vaatimukset täyttävä yksiselitteisellä asennonosoituksella varustettu kytkin, jolla kytkennät voidaan tehdä jännitteettömiksi. Tilapäiskytkennöissä erillistä kytkentä ei tarvita, jos tilapäiskytkennät liitetään enintään 16A pistokytkimellä. * Vaarallisissa käyttöolosuhteissa on käytettävä luokan I (maadoitettu) pistorasioita suojajännitteisiä piirejä ja suojaerotusta lukuunottamatta. * Vaarattomissa tiloissa, joissa korjataan myös luoka 0 laitteita, saa käyttää luokan 0 (maadoittamaton) pistorasioita. Tällöin työskentelyalueella käytettävien syöttöjärjestelmien virtapiirien kaikkien osien sekö maan välinen käyttöjännite saa olla enintään 250V. * Luokan I ja luokan 0 pistorasiat eivät saa sijaita työskentelyalueella siten, että niitä voidaan käyttää samassa työpisteessä, ellei luokan 0 pistorasia ole suojaerotetussa virtapiirissä. * Vaarallissa käyttöolosuhteissa on sähhkölaitteiden jännitteelle alttiit kosketeltavat osat suojamaadoitettava, ellei käytetä suojajännitettä tai suojaerotusta. Muita turvallisuusnäkökohtia: * Kytkennät ja kytkentöjen purkutyöt on tehtävä virtapiirien olleessa jänniteettöminä. * Mittauspiirin suoraa kytkentää virtapiiriin, jossa on suuri oikosulkuvirta (yli 16A sulakkeet) on vältettävä. * Jännite- ja erotyskokeita tehtäessä on valvottava, että koestuslaitteista ja -piireistä ei aiheudu vaaraa. * Laitteiden käyttöpaikalla suoritettavissa huolto- ja korjaustöissä suositellaan käytettäväksi siirettävää suojaerotusmuuntajaa tai vikavirtasuojakytkintä. Eristävän alustan käyttö lisää turvallallisuutta. * Muiden kuin suojajännitteillä käytettävien kytkentäjohtimien on oltava taipusia (esim. lajia MKEM) ja eristyksen nimellispaksuuden otava vähintään 0,7 mm. Kytkentöihin käytettävissä ns. banaanikoskettimissa ei saa olla sellaista haaroitusta, joka kytkettynä ei ole kosketussuojainen. Turvallisuutta voidaan lisät käyttämällä banaanikoskettimia, jotka ovat kosketussuojaisia irrotettuna. * elektroniikkalaitteiden yhteydessä on teknisistä syistä tarkoituksenmukaista käyttää suojamuuntajalla varustettua juotinta. Staattiset varaukset voidana purkaa esim. 1 Mohm vastuksen kautta. Miten sähkönsyöttä puutteellisesti kosketussuojattuun ja jännitteisenä käsiteltävään laitteeseen pitää tehdä vaarallisissa olosuhteissa ? Käytössä on seuraavat mahdollisuudet: * Käytetään suojaerotusta, jossa suojaerotusmuuntajan toisiopiirissä olevaan yhteen luokan 0 postorasiaan laite liitetään. Kiinteästi asennettavassa laitteessa mahdollisesti oleva nollais on poistettava ennen kytkentää. * Käytetään maasta erotettua virtapiiriä, jota syötetään suojaerotusmuuntajalla tai erillisellä generaattorilla. Piiri on varustettava maasulkulaukaisulla tai -hälytyksellä ja piirin saa kytkeä useita kojeita. Virtapiiriin saa kytkeä vain luokan I pistorasioita. * Mikäli muiden suojaustapojen käyttöön liittyy haittaa, saa käyttömaadoitetun järjestelmän syöttöpiirissä käyttää pienjännitteellä (alle 250V) vikavirtasuojakytkintä, jonka toimtavirta on enintään 30 mA. Huomio: Kaikissa olosuhteissa on laitetta, jossa kosketussuojauksen poistamisen jälkeen verkkojännitteinen laiterunko tia vastaava jää helposti tahattomasti kosketeltavaksi, on syötettävä omalla erillisellä suojaerotusmuuntajalla. Esimerkiksi televisiovastaanotin katsotaan tälläiseksi laitteeksi. Miten sähköturva-asiat on otettu huomioon kaupallisissa elektroniikkatyöpöydissä ? Esimerkiksi Teklabin työpöydässä on korjattaville laitteille erikseen suojaerotettu "tavallinen" pistorasia, joten sille ei tule lainkaan suojamaata. Maan saa puolestaan liitettyä kyllä sitten erikseen ja sen kanssa on sarjassa 1 M vastus. Mittalaitteille yms. on taas maadoitetut rasiat, joiden suojamaat ovat keskenään yhdessä mutta kytketyt 1 M vastuksen kautta varsinaiseen suojamaahan (taas suojaerotettu). Tuo 1M vastus suojamaan kanssa sarjassa on hyvin tavallinen ratkaisu, koska se estää vahingossa tehdyt väärät kytkennät ja toisaalta se on kuitenkin edes jonkinlainen maa eli siitä on apua monesti kun sitä tarvitsee. Korjaajapöydän rakentajan kannattaa samalla laittaa pöytään muitakin hyödyllisiä omaisuuksia. Esim. joku pohjaan lukittuva painonappi (hätäkytkin) voi olla ihan kätetevä, jos joku laite yllättäen vauhkoontuu pahasti. Ison hätäkytkimen nappi on äkkiä lätkäisty alas. Lisäksi kannattaa jättää ainakin tila riittävälle pistoke- ja sulakepatteristolle. Esim. pienitehoisilla laitteilla on ihan kiva laittaa ne vaikka 0,5A pistokkeeseen. Ei roiskaise silmille sisuksiaan yhtä pahasti kuin jos toimimaton laite kytketään johonkin 16A rasiaan. Kokonaisuutta kannattaa toki pohtia hyvin etukäteen, niin saa ratkaisun jota ei tarvitse myöhemmin rakentaa uudestaan! Miten sähköturvaolot erovat kotona ja elektroniikkakorjaamoissa ? Vanha Sähkötarkastuskeskuksen tiedonanto kehottaa myös varustamaan suojaerotetun virtapiirin valvontalaitteella, joka kyttää sen maadottamista. Laitteen tehtäväksi jää katkaista virta piiristä heti, jos resistanssi toision puolelta maahan laskee esim. alle 50kohm. Moiset pelit ovat vaan tosi vaikeita löytää kaupallisina (ja hankala tehdä itse turvalliseksi). Korjaamoja koskeva Sähkötarkastuskeskuksen tiedontanto kertoi, ettei suojaerotetun pistorasian lähellä saa olla maadotettuja pistorasioita eikä helposti kosketeltavia maadotettuja kappaleita. Mittalaitteiden on siis syytä olla kellumassa myös ihan kuin mitattavat laitteetkin ovat. Harrastelijan kotipajoissa on vain monesti tilanne toinen. Esim. johtamattomat pöydät (mukaan lukien metalliset jalat) ovat kalliita eliminoida. Tilatkin voivat olla niin pienet että lähellä on pakko olla muita maatettuja laitteita. Voi syntyä myös tapauksia, joissa tarvitsee nimenomaan verkossa olevia pistorasioita. Kotioloissa kannatta pitää maat (esim. lämpöpatteri, betonilattia) kaukana työskentelypaikasta. Vikivirtasuoja pääsyöttöön ei ole mitenkään hassumpi ajatus. Korjattaville laitteille kannatta hankkia suojaerotusmuuntaja. Komponenttien irroittaminen Miten irroitan monijalkaisen mikropiirin läpijuotetulta piirilevyltä ? Helpoin tapa monijalkaisia osia levyltä irrotettaessa (laitteita huollettaessa) on sopivilla sivuleikkureilla ensin kylmästi katkaista kaikki jalat ja irottaa levylle jääneet osat yksitellen. Tällä samalla menetelmällä saa helposti irrotettua vastuksia ja muita komponentteja piirilevyä rikkomatta. Jos mikripiiri pitää saada irti toimivana mutta levyllä ei ole niin väliä, niin sitten pitää käyttää muita menetelmiä. Esimerkiksi joitain seuraavista: * Osta juottimeen tarkoitukseen sopiva erikoiskärki, jolla saa kuumennettua kerralla kaikki mikropiirin jalat. Kun tina on sulaa, niin vedät mikropiirin irti levystä esimerkiksi pinseteillä tai tätä varten tehdyllä vetoraudalla. Ainakin Wellerin juottimiin on myytävänä kärki, joka on mikro-piirin levyinen ja kuumentaa kaikki pinnit samanaikaisesti. * Lämmitä kuumailmapuhaltimella piirin kohdalta levyä juotospuolelta ja pudota piiri niin pian, kuin mahdollista! Näin kaikki juotokset sulavat varmasti kerralla. Lämpötila on kova, joten nopeus on valttia. Kuumailmapuhaltimen suri lämpö tuhaa melko varmasti piirilevyn ja piirinkin, jos työskentely ei ole tarpeeksi nopeaa. Kuumailmapuhallin, jonka lämpötilaa voi säätää, taitaa olla paras vaihtoehto. Lämpötila säädetään n. 350 asteeseen, lämmitetään hetki ja nostetaan piiri pinseteillä irti. Jää sekä piiri että levy ehjäksi, ne kestävät kyllä hetkellistä kuumuutta (yleensä). Voiko pintaliitoskomponentteja juotella kotikonstein ? Pintaliitoskomponenttien juottaminen kotikonstein on mahdollista. Ei niiden juottamiseen todellakaan tarvita mitään rakettiteknologiaa, ainoastaan vakaa käsi, ohut juottimen kärki ja ohutta tinaa. Tavallisella 60/40 tinalla pärjää ihan hyvin jos on hyvä kolvi ja tina on ohutta. Wellereihin löytyy neulan mallinen kärki, jolla pintaliitoshommat hoituu mukavasti ja Multicore tekee millin paksuista tinaa. Pintaliitoskomponenttien (varsinkin monijalkaiset piirit) juottamista tavallisella juottimella auttaa valtavasti se, että levittää hyvää fluksia sekä piirilevyyn että komponentin jalkoihin. Fluksi on aine, joka vähentää juotteen ja juotettavan pinnan välistä kitkaa/pintajännitystä. Näin tina leviää paremmin juottuville pinnoille ja jää palloiksi soldermaskin päälle. Fluksia löytynee kaikista elektroniikka-alan myymälöistä. Joissain tapauksissa monijalkaisia piirejä voi juotelle leveämmällä kärjellä seuraavilla tavoilla: * Ensin juotetaan piiri paikalleen miten ikinä se sitten onnistuukaan, ja sitten lopuksi poistetaan liika tina tuolla sukalla. Jos piirilevyllä on hyvä juotosmaski, niin mahdolliset tinasillat yleensä lähtevät samalla. * Levietään piirilevyn juotettavalle alueelle ja mikropiirin jalkoihin fluxia. Sitten otetaan paksuun juottimen kärkeen tinatippa, joka vedetään piirin jalkojen yli. Jos olosuhteet ja työskentelytapa on kunnossa, niin tina menee sinne minne pitää eikä paljon tinasiltoja tee. Tämä vaatii hiukan harjoittelua, ennen kuin onnistuu hyvin. PLCC-koteloiden (jalat taittuu kotelon alle) tinaukseen voi kokeilla seuraavaa menetelmää: Kannattaa lämmittää enemmän piirilevyä kuin piirin jalkaa, hipaisu tinalla jalkaan, piirilevyyn ja kolvin kärkeen yhtäaikaa ja kapillaari-ilmiö imaisee sen perille, tuloksena kaunis juotos. Juottajan kätisyydestä riippuen kannattaa edetä niin päin, että kun kärki on jalkojen välissä, molemmilla puolilla on juottamaton jalka, ja pyyhkäistä kolvin kärki kuivaksi joka välissä. Jos saat aikaan muutaman tinasillan, niin ne saa pois sulatus-kopautus -menetelmällä. Juottokolvin lämpö ei ole yleensä mikään ongelma, kestävät ne lutikat infrapunauuninkin. Mistä saan sopivaa vuoksutetta tinalle ? Tyypillisessä elektroniikkatinassa on hartsipohjaista juoksutetta sisällä. Jos tarvitset lisäjuoksutetta, niin sitä on saatavana elektroniikkaliikeistä pienessä tuubissa. Kotikonsteina ei niin vaativissa hommissa voi kokeilla sitruunamehun käyttöä juoksutteena. Keltaisessa sitruunan muotoisessa pullossa oleva sitruunamehu on melko hyv{ juoksute tinalle. Tai sitten sitruunasta puristettu menu. Miten irrotan pintaliitoskomponentteja ? Monet läpijuotettujen komponenttien irroitusmenetelmät ovat sopimattomia pintaliitoskomponenttien irroittamiseen, koska pintaliitospiirien pienet juotostäplät kun eivät kestä käytännössä minkäänlaista mekaanista vääntöä irtoamatta piirilevyn lasikuitulaminaatista. PLCC- ja SO-kotelot lähtevät helpoimmin kuumailmapuhaltimella: kortti ylösalaisin ja lämpöä piiriin. Jos piiri ei meinaa tippua heti kun tina on sulanut, voi levyä hiukan napauttaa piirin irrotamiseksi levystä. Piirien irroittaminen onnistuu ihan rautakaupan kuumailmapuhaltimella, mutta kannattaa varoa että ei tule vahingossa irrottaneeksi tai kuumennuksella tuhonneeksi kaikkia muitakin komponentteja sieltä piirin ympäriltä. Jos teet tätä irroitusta ensimmäistä kertaa, niin todennäköisesti ensimmäisissa harjoitteluissa tuhoat kortin. Mitä lyijyttömän tinan käyttö vaikuttaa juottamiseen ? Lyijyttömissä juotostöissä tarvitaan uusia juoteseoksia. Yleisesti ottaen juotteen sulamispiste nousee verrattuna lyijyllisiin juotteisiin. Lyjyttömissä lejeeringeissä käytetään eniten tinaa (Sn), kuparia (Cu) (227°C), tina-hopeaa (Ag) (221°C) tai tina-hopea-kuparia (217°C). Joishinkin juotteisiin lisätään vismuttia (Bi) sulamispisteen alentamiseksi. Lyijyttömissä juotteissa on kiinnitettävä huomiota juotteen eutektiseen käyttäytymiseen. Lyjyttömät juotteet ovat seoksen koostumuksen osalta monesti kriittiä, ja jotkut kontaminaatiot (juotejäämät piirilevyllä, lyijyä sisältävät komponenttien liittimet) voivat muuttaa niiden ominaisuuksia tuntuvasti. Esimerkiksi kontaminaatio voi vaikuttaa sulamispisteeseen (yleensä alentaa sitä). Juotten ominaisuuden muutokset voivat aiheuttaa laatu- ja stabiliteettiongelmia. Seosten kriittisyydestä johtuen käytä uudelleenjuotoksessa ja korjauksessa samaa seosta, mitä on käytetty alkujaan piirilevyjen valmistuksessa. Lyijytön juote alentaa juotosprosessin suorituskykyä. Tämö aiheutuu alhaisemmasta kostumis- ja leviämiskäyttäytymisestä. Tämä on ratkaistavissa ainakin osittain käyttämällä entistä agressiivisempaa fluksia tai suojakaasua. Lyijyä sisältävään juotteeseen verrattuna lyijyttömät juotosliitokset näyttävät vajailta ja ne ovat lisäksi herkkiä lämpötilanmuutoksille kovettumisen aikana. Prosessilämpötilan nostamista tuntuvasti tulisi välttää, koska pidemmät jäähtymisajat voivat aiheuttaa mikromurtumia. Lyjyttömän juottamisen onnistuminen ilman paljon nykyistä kuumenpaa kolvin lämpötilaa vaatii juottimen uusimisen. Lyjyttömään työskentelyyn suunnitelluissa juottimissa on erittäin hyvä lämmön siirtyminen juottimesta juotokseen ja nopea lämpötilan kontrollointi, jotta juottimen kärkeä ei tarvitsisi kuumentaa paljoa juotoslämpötilaa suuremmaksi. Perinteisiä lyhyemmät ja paksummat juottimen kärjet ovat suositeltavia tarvittavan lämmön siirtämiseksi juotospisteeseen tarvitsematta nostaa prosessin lämpötilaa. Piirilevyn esikuumennusta voi käyttää lyhentämään juotosaikaa. Korkeammasta tinapitoisuudesta ja aktiivisemmista flukseista johtuen johtuen lyijyttöman juotteen käyttö yleens lyhentää juottimen kärjen käyttöikää (kärjen raudan liukeneminen). Yleiselektroniikka tarjoaa tietoa lyijyttömästä juottamisesta osoitteissa [1]http://www.yeoy.fi/index.php?main=98&newsID=39 ja [2]http://www.yeinternational.fi/popFile.php?file=77 Mitä apuneuvoja on saatavissa mikropiirien irrottamiseen ? Perinteiset tinaimusukat ja tinaimurit ovat hyödyllisä työkaluja tinan poistamiseksi juotosreiästä. Niitä käyttäessä kannattaa olla kuitenkin varovainen, koska taitamattomalla käsittelyllä saa helposti tuhoa aikaiseksi. Perinteistä tinaimuria parempi mutta paljon kalliimpi työkalu tinan poistamiseen on tinaimuasema. Kotiharrastajan vaihtehto tinaimuasemalle on tinaimukärjellä varustettu juotin jossa imemisen hoitaa sormin puristettava kumipallo (mm. Vellemanin valikoimista löytyy kohtuuhintainen tällainen juotin). [3]Service Östling myy ChipQuick sarjaa, joka sisältää juoksutetta, alhaisen sulamispisteen tinaa sekä tinaimusukkaa. Tällä sarjalla voi helpottaa piirien irroittamista piirilevyltä. Ensin juoksutetöhnää laitetaan piirin jalkoihin, sitten tinaa perään ja lämmitellään juottimella ympärilta ja kammetaan ylös niin kauan, kuin tina on sulaa. Miten saan irrotettua syanoakrylaattiliimalla liimatut komponentit toisistaan ? Jos komponentit kestävät kuumuutta, niin lämmitystä voi kokeilla. Syanoakrylaatti-liima ei kestä juotoskolvilla lämmittämistä. Lämmmittettäessä kannattaa huolehtia tuuletuksesta, koska syanoakrylaattiliimasta lähtee kumennettaessa pahanjuisia höyryjä, jotka eivät ole luutlavasti mitenkään terveellisiäkään. Syanoakrylaateille on saatavilla liuottimia, jotka pehmittävät liimaa. Näitä liuottimia kannattaa kysellä askarteluliikkeistä. Näissä liuottimissa on tärkeinä vaikuttava ainesosa asetoni. Jos nurkissa sattuu olemaan asetonia, niin silläkin voi yrittää josko liima pehmenisi. Liitokset Miten suojaan metallien välisen liitoksen hapettumiselta ? Ykisinkertaisin liitoksen suojaus helposti hapettuviin liitoksiin (esim. liitos alumiiniin) on puhdistaa liitettävät pinnat ensin kunnolla hapettumista ja sitten liitokseen laitetaan liitosrasvaa, joka voi olla yksinkertaisemmillaan pelkkää vaseliinia. Sen toiminta perustuu siihen, ettei liitos pääse hapettumaan ollessaan rasvalla suojattu. Tälläistä menetelmää kanntaa käyttää erityisesti kosteissa, kuten veneessä. Voimavirtapuolella alumiinikiskoihin käytettävä rasva on nimeltään TK-PENETRAL ja tyyppi TK 40900. Tälläiset teräviä sinkkipartikkeleja sisältävät liitosrasvat ovat hiukan sotkuisia ja ehkä turhiakin vähemmän vaativiin liitoksiin. Tälläisiä tuotteita on ainakin isommissa sähköasennustarvikkeita myyvissä liikkeissä. __________________________________________________________________ [4]Tomi Engdahl <[5]Tomi.Engdahl@iki.fi> [6]Takaisin hakemistoon References 1. http://www.yeoy.fi/index.php?main=98&newsID=39 2. http://www.yeinternational.fi/popFile.php?file=77 3. http://www.servcat.com/ 4. http://www.hut.fi/~then/ 5. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 6. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Piirilevyjen valmistus Perusteet Mitä kaupallinen piirilevyjen valmistuttaminen maksaa ? Taskurahalla levyjä ei todellakaan teetetä. Filmien tulostus maksaa helposti kymmeniä euroja kappale (2-puoleinen levy tinamaskeilla = neljä filmiä), ja kiinteät kustannukset muuten voivat olla helposti 200 euroa. Sen jälkeen onkin sitten melkein sama, tilaako levyjä 2 vai 20 kpl, mutta vähintään pari-kolmesataa kappale niille joutuu väkisinkin piensarjoissa hintaa laskemaan (noin 12x20 cm levyt). Yksittäiskappaleiden tekoon on olemassa prototyyppilevyjen tekoon erikoistuneita piirilevyvalmistajia, joilla syntyy yksittäinen piirilevy edullisemmin. Edelleenkin hintaa tulee helposti lähes 100 Euroa kaikkine kuluineen kaksipuoliselle eurokortille. Kaupallisen piirilevyjen valmistuksen saa suunnilleen unohtaa, jos ei ole toimittaa joko valmiita filmejä tai Gerber-tiedostoja niistä, ja valmista poratiedostoa, eli ne pitäisi tuottaa jollakin oikealla piirilevy-CAD:illä. Reiänpaikkojen digitointi käsipelillä se vasta kallista onkin. Mistä löydän ohjeita piirilevyjen valmistamiseksi kotona ? Piirilevyjen yleisiä valmistusohjeita löytyy seuraavista osoitteista: * [1]http://www.hut.fi/~then/mytexts/syovytys.html * [2]http://www.htk.fi/public/kah/ele/index.htm * [3]http://www.cs.tut.fi/~pam/pcb/ Miten piirilevyn valotuksessa filminä käytettävä kalvotulostus kannattaa tehdä laserkirjoittimella ? Tässä pari vinkkiä laserilla valotuskalvon tulostamiseen: * Tulosta kalvo hyvällä laserkirjoittimella (miel. 600 dpi laser) ja uudella värikasetilla suoraan kalvolle. Näin saat saat takuulla tumman ja tasalaatuisen tulostusjäljen. * Tulosta kuva peilikuvana! N{in saat musteen levyä vasten, jolloin saat valotuksessa paremman resoluution. Millaiseen tarkuuteen pääsee kotona tehdyllä piirilevyn valmistuksella ? Yksi karva IC:n pinnien (2.54 mm väli) välistä ja smd:t on suhteellisen helppoa, ainakin valottamalla. Kaksi karvaa on jo kinkkisempi. Kahden karvan veto vaatii sitten jo hyvälaatuiset kalvot (pelkät laserilla tulostetut ei enää toimi yleensä). Myös valotuslaitteen on syytä olla kohtuulaatuinen. Jos et tarvitse alle 10mil vetoja, niin käytännössä hyvälaatuinen laserkirjoitin riittää pitkälle. Ongelma kahden karvan vedossa on että joutuu väkisinkin johonkin 8mil vetoihin, joiden välissä ei ole tilaa paljon. Tästä seuraa heti että syövytysvehkeen pitää olla riittävän hyvä, jotta levy syöpyy tasaisesti. Sekoittamaton kippo on ihan out, samoin huonot kuplasekotteiset. Jos jälki pitäisi sitten olla tosi hyvä, ei ole muuta vaihtoehtoa kuin ohentaa sy|vytettävää kuparia. Levyhän syöpyy myös kuparin reunoja pitkin suojalakan alle. Tavallinen 70um kuparipinta laittaa rajan jonnekin tuonne 8mil huiteille. Käyttämällä esim. 35um kuparia (toinen suht. hyvin saatavilla oleva vakiolevy) voi vetää ohuempiakin. Joudut vaan todennäköisesti sitten jälkikäteen kasvattamaan levyyn lisää kuparia pintaan, jottei johde jää hirmu ohueksi. Miten poraan reiät piirelevyyn ? Harrastelija käytössä paras väline reikien porailuun on suurella nopeudella (jopa 20 000 kierrosta minuutissa) pyörivä pienoispora, joita saa elektroniikka-alan liikkeistä sekä askarteluliikkeistä. Minipora, jossa holkeilla terän kiinnitys, ja mieluusti laakerointi karalla, maksaa noin 20-100 euroa (saatavana mm. merkeillä MiniDrill, Minicraft, Dremel jne.). Näille miniporille kolpaavat tyypillisesti terät noin puolesta millimetristä aina 3,2 millimetriin saakka. Tälläiset miniporat toimivat tyypillisesti noin 12V jännitteellä, joten poran lisäksi tarvitset sille sopivan muuntajan (monelle kelpaa akkulaturi tai muu sopivan teholuokan halpa muuntaja). Jotkut porat pyörivät ihan mukavasti paristoillakin, joskin on pitemmän päälle aika kallis ratkaisu. Poraaminen onnistuu tuollaisella pinoisporalla ihan käsivaraltakin, mutta hyvä porateline nopeuttaa kyllä työtä melkoisesti. Piirilevyjen poraamisessa tarvitset sopivankokoisia poranteriä. Yleisimmät poranteräkoot pienille komponenteille ovat 0,7mm ja 1mm. Suuremmille komponenteille (paksummat koivet) voi sitten käyttää vaikkapa 1,5mm:n terää. Piirilevyn reikien porauksessa 0.6, 0.8, 1.0, 1.2 ja 1.5 millimetrin terät on jo hyvä valikoima Pieniä poranteriä saa elektroniikka-alan liikkeistä, rautakauppojen poranteristä ei alle millisiä juuri löydy. Koska poranterät ovat hyvin ohuita, ne katkeavat varsinkin käsivaralla hyvin helposti. Sopivalla kiineteällä jalustetulla poratelineellä poraushomman voi hoitaa hiukan nopeammin ja vähemmän teriä katkomalla. Poranterien valintaa vaikuttaa jonkin verran myös käytetty piirilevymateriaali. Pertinaxia (semmoista ruskeaa piirilevymateriaali) voi porata normaaleilla metalliporilla suhteellisen tuskatta, tosin kovametalliterät ovat tähänkin parempia. Pertinaxia ei tosin paljon kykypäivänä käytetä muuten kuin joissain valmiissa viihde-elektroniikan laitteissa. Kunnollinen lasikuitulevyn poraaminen vaatiikin jo vähintään kovametalliterät, jos halua kunnon jäkeä pidemmän päälle. Normaalit metalliterät tahtovat tylsyä hyvin nopeasti (parisataa reikää) lasikuitulevyn porauksessa, eli niitä pitää vaihtaa aina kun porausjälki alkaa heikkenemään. Tylsyys näkyy usein siinä, että pora alkaa repiä reikien reunoja porauspuolla ja pahimmillaan toiselle puolelle levyä muodoistuu tylsällä terällä pahat jäysteet tai pieni juotostäplä voi repeytyä irti. Jos poraa yksipuoleisia levyjä niin ei tuosta ole pahemmin haittaa. Tavalliset metalliterät maksavat 50 sentistä kappaleelta ylöspäin. Halvat esimerkiksi HSS-terät eivät paljon maksa, joten ne ovar harrastajalle hyvä vaihtoehto. Ammattilaisten käyttämillä kovametalliterillä poraa helposti tuhansiakin reikiä piirilevyyn. Tälläiset kovametalliterät maksavat pari kymppiä kappaleelta. Kovametalliteriä käytettäessä pitää käytössä olla kunnollinen porausteline tai piirilevynporauslaite, koska muuten terän katkoo turhan helposti. Käsin poratessa naksaus kuuluu helposti, vaikka käytössä olisi hyväkin pora. Telineessä poratessa pora keskittää itsensä juotostäppään jos sen keskellä olevassa kuparissa on jo juotuoskuvassa reikä, kun jaksaa olla kärsivällinen. Pylväsporakoneen kanssa porauksen voi hyvin suoritaa vaikka seuraavasti: pora on mahdollisimman tukevasti paikallaan ja piirilevy vain kevyesti sormilla paikalla pitäen (alla mahdollisesti pehmeähkö muovilevy). Liian tiukka kiinnitys katkoo ohuita teriä helposti, kun terä hakeutuu täpän keskelle. Jos juotitäpissä ei ole valmista keskireikää kuparissa, niin voit porauksen helpottamiseksi tehdä pistepuikolla reikien alut. Tämä voi tosin joskus rypistää kuparia pienemmissä täpissä. Pienissä projekteissa pitepuikon käyttö on ihan hyvä homma, mutta osommmissa hommissa ei välttämättä niin hyvä, koska täplien tekeminen vie helposti melkein yhtä paljon aikaa kuin itse poraaminen. Jos meinaat tehdä muutaman levyn, niin saattaa olla hyvä idea tehdä sabluuna pistepuikolla tehtyjen reikien asemointia varten (ohut läpinäjyvä mupvilevy, johon on porattu reiät oikeisiin kohtiin mallina vaikka vero-levyn sopivia riekien paikkoja apuna käyttäen). Isommissa piirilevyprojekteissa kannattaa olla valmiina sellainen syövytyskuvio, jossa reiät ovat mukana. Miten voin leikata piirilevymateriaalista sopivankokoisia paloja ? Yksi perinteinen tapa leikata piirielevyjä on sahata ne pienemmäksi rautasahalla tai vastaavalla sahalla. Lasikuitulevy sahautuu ihan hyvin ja tulos on käyttökelpoinen kun reunaa tasoittelee vähän sahauksen jälkeen. Pertinaxlevyäkin voi sahata, mutta tätä tehdessä pitää olla erityisen varovainen, että levy ei pääse lohkeamaan sahauksessa. Lasikuitulevyä voi myös leikata isoilla peltisaksilla tai peltileikkurilla. Tulos on ihan hyvä. Lasikuitulevyn leikkaaminen tylsyttää helposti tuollaisia peltileikkausvehkeitä, joten kun näitä piirilevyjä sellaisella alkaa leikkailemaan, niin vähän ajan päästä leikkuri ei välttämättä ole oikein hyvä pellin leikkaamiseen. Pertinaxlevyjä voi myös pätkäistä siten, että porataan vieriviereen reikiä ja sitten taivutetaan levy tästä kohtaa poikki esimerkiksi pöydänreunaa vasten. Tämä menetelmä on erittäin sopiva pertinaxista valmistettujen valmiiksi reitettyjen reikälevyjen (verolevyjen) katkaisuun. Voiko kynäpiirturilla tehdä piirlevyn syövytysmaskin ? Piirilevyn syövytysmaski on mahdollista tehdä suoraan kuparipinnalle kynäpiirturin avulla. Jos sinulla on käytössä HPGL:ää suoltava piirto-ohjelma homma onnistuu seuraavasti: * Osta, lainaa tai varasta plotteri, tämä on usemmiten "tumppikynillä" varustettu Hewlett-Packard. * Laita tavallinen paperi piirturiin ja tulosta piirikortin ääriviivat. * Teippaa hieman ääriviivoja isompi piirilevy paperiin ja tulosta koko kortti hitaalla nopeudella. * Kun kortti on valmiiksi piirretty, syövytä se happokylvyssä (esim 3 osaa vettä, 1 osa suolahappoa ja 1 osa vetyperoksidia). Koko homman vaikein osa on sopivan kynän löytäminen, koska plotterin vakiokynä ei välttämättä toimi. Voit kokeilla esimerkiksi Staedtler Lumocolor 313 kapeakärkistä huopakynää (sekin on pitkä), joten valmistin adapterin poraamalla vanhaan tumppikynään isomman reiän. Voit käyttää Windowsissa esimerkiksi HP ColorPro piirturii ajureita. DOS:issa HPGL-tiedoston voi syöttää piirturille suraavasti: type tiedosto.xxx > com2 Edellyttäen että com2 on käytössäsi oleva sarjaportti. Muista tässä tapauksessa lisätä kynän nopeus tiedostoon, joka on helposti muutettavissa millä tahansa tekstieditorilla. Lisää rivi vs 1 ennen ensimmäistä PD riviä. PD tarkoittaa Pen Down ja vs 1 ilmoittaa nopeuden senttimetri/sekunti, eli velocity 1 cm/sec. Saatat joutua tappelemaan plotterin kanssa jonkun verran jolloin ksikirja on hyvä apu. Tyypilliset tietoliikenneasetukset: siirtonopeus 2400, 8 bitin sanaleveys, 1 stopbitti, ei pariteettia, ja konekättely. Miten teen kotikonstein läpivientejä kaksipuoleisiin piirilevyihin ? Yksinkertaisin läpiviennin korvike on laittaa paikkoihin joissa läpivientiä tarvitaan johto ja juottaa tuo kummaltakin levyn puolelta kiinni kupariin. Tässä menetelmässä piirilevy kannattaa suunnitella siten, että läpiviennit tehdään kohdissa missä on komponentin johdon reikä, joten läpivientikohdassa tarvitsee vian juottaa komponentin johdin tai jalka piirilevyn kummankin puolen kupariin kiinni. Levyn kahdelta puolelta juottaminen on ongelmallinen jos laitetta on tarvetta korjata myöhemmin, koska kahden puolen juotettu holkiton komponentti on kelju irrottaa. Varsinkin läpijuotettujen liitinten tai IC:itten irrottamisessa tahtoo ainakin jokin folio revetä irti levystä. Jos reiässä on läpivientiholkki tai läpikuparointi niin kaiken tinan saa yhdellä imaisulla pois reiästä ja komponenti irtoaa helposti. Joskus on vaan jopa ihan pakko tehdä piirilevylevy niin ettei sitä juoteta molemmin puolin ja tällöin pitää käyttää läpivientiholkkeja läpikuparointia. Läpivientiholkki on periaatteessa siis metalliholkki joka puristetaan siihen reikään (joka on aluksi hieman iso) ja joskus lisäksi juotetaan oikein hyvän liitoksen saamiseksi. Holkkien painelu ja puristelu on aika hidasta eikä holkkeja myydäkään ihan joka puolella. Mitne voin paloitella piirilevyn pienempiin paloihin ? Piirilevyn voi paloitella hyvin monella tavalla. Yksi perinteisin on sopiva saha, joko käsisaha tai esimerkiksi moottoroitu pistosaha (pitää valista sopivan pienihanpainen terä joka kestää piirielvymateriaalia). Kun laittaa levyn kahden lastulevyn väliin puristuksiin ja sahaa sitten rautashalla levyn reunaa seuraten, tulee ihan hyvää jälkeä. Helppo tapa saada lasikuitulevy pienemmiksi palasiksi siististi on vetää mattopuukolla teräsviivaimen kanssa viillot molemmille puolille (kuparin läpi) ja sitten laittaa levy puristuksiin viillon molemmin puolin.. Esim. tasaiset vanerinpalat (4 kpl) käy hyvin, kun vuolee viillonpuoleiset sivut viistoiksi. Nyt kun levyn taittaa viillon mukaisesti, levy katkeaa TODELLA siististi viiltoa myöten. Ilman noita puristuksia (tasotukia) levy vääntyy jonkinverran. Levyn tarkkuudeksi saa näin +- 0.5mm helposti. Toinen tapa on käyttää kulmahiomakonetta (rälläkkää) ja ihan normaalia katkaisulaikkaa. Toimii mainiosti, mutta on ikävän brute-force menetelmä tohon ylläkuvattuun verrattuna. Piirilevymateriaalia voi myös katkaista peltisepän levygiljotiinilla. mutta se on iso ja maksaa paljon. Tässä käytössä terän pitää todellakin olla kunnossa. Syövytys Millaisessa astiassa syövytys pitää tehdä ? Piirilevyjen syövytys tulee tehdä lasi- tai muoviastiassa. Metalliastiat eivät sovi syövytyshommiin, koska ne syöpyvät. Edes mitää pinnoitettuja metalliastioita ei kannata käyttää, koska hyvin helposti pinnoitteissa on pieniä helkeamis joista astia pääsee syöpymään. Tuleeko piirilevyjä syövytettäessä vaarallisia kaasuja ? K{yt{nn|ss{ kotona tehtävässä pienimuotoisessa sy|vytyksest{ tulevat kaasu- m{{r{t ovat sen verran pieni{, ett{ pelkk{ tuulettaminen ulko- ilmaan riitt{{. Ferrrikloridilla ei varsinaisia kaasua tule, mutta ilmaan tulee kuitenkin hento dispersio rauta- ja kupariyhdisteit=E4. Tuon huomaa lähinnä siitä, ett=E4 pitk=E4 oleskelu huoneessa tuo lievän metallisen maun suuhun. Tämä riippuu tietysti siit=E4 millainen kuplitussysteemi kippoon on järjestetty. Suolahappo + vetyperoksidi -liuoksella vapautuu pieniä määriä HCl ilmaan. Ei noista haittaa ihmiselle ole, määrät ovat ihan olemattomia. Sen sijaan erinäiset metalliset objektit kuten vesihanat yms. syöpyvät kyllä pidemmän päälle aika hyvin. Korroosio-ongelmien takia on välttämätöntä järjestää ilman kohdepoisto tuolla menetelmällä. Korroosio-ongelmista pääsee eroon, jos käyttää suolahapon sijasta esimerkiksi rikkihappoa. Rikkihappo + vetyperoksidi on syövytysaineena suunnilleen samaa luokkaa suolahappoliuoksen kanssa. Muut prosessit voivat tuottaa typen oksideja. Ainakin ammoniumpersulfaattia käytettäessä huomaa heikosti tuuletetussa huoneessa selvän = (suht. hennon) typen oksidien tuoksun. Ainakin kuplitetulla systeemillä, joka oli lämmitetty oli tuo selvästi havaittavissa. Käytettäessä natriumpersulfaattia ei typen oksideja pitäisi tulla ja kuulemma litkun kestoikäkin on huomattavasti pidempi kuin ammoniumpersulfaatin kanssa (ammoniumpersolfaattilius kestää vain 1-2 viikkoa). Laitosmaisessa prosessissa kaasujen puhdistaminen on varmasti tarpeen, mutta kotikäyt|ssä pienillä ainemäärillä pelkkä tuulettaminen (tai parvekkeella tekeminen) riittää. Noilla kaasuilla on yleensä kolme haittavaikutusta. Ne voivat olla ihmiselle haitallisia, kiinteist|ä/irtaimistoa sy|vyttä- viä tai luonnolle vaarallisia. Pienissä määrissä lähinnä tuo terveyspuoli on ongelma. Eli oman turvallisuuden vuoksi nuo on kyllä hyvä tuulettaa pihalle. Onneksi sekä kloori että ammoniakki ilmaisevat olemassaolonsa herkälle nenulle ennen kuin ovat vaarallisia. Noiden kaasujen lisäksi syövytysliuosten kanssa kannattaa myös muistaa liuosten muut vaarat, koska nuo syövytysliuoksen ovat syövyttäviä sekä tahraavia (ainakin kun niitä on käytetty). Käsillä tai silmissä väkevä happoliuos (tai emäs) liuos tekee pahaa jälkeä. Suojahanskat samoin kuin roiskeilta suojaavat suojalasit ovat välttämättömät turvavarusteet ainakin ärhäkämpien syövytyslitkujen kanssa. Miten hävitän piirilevyn valmistuksessa käytetyt kemikaalit ? Valoherkkien levyjen kehityksessä käytettävän natriumhydroksidin kanssa ei mitään suurempia ongelmia pitäisi olla koska putket kestävät emäksisiä aineita hyvin ja pienet määrät natriumhydroksidimäärät reilun vesimäärän kanssa eivät aiheuta mitään haittoja jäteveden PH-arvossa. Natriumhydroksidia käytetään useissa puhdistushommissa ja viemäriputken avausaineet ovat suurimmaksi osaksi juuri tuota samaa natriumhydroksidia väkevänä liuoksena. Käytetty ferrikloridiliuosta ei kannata kaataa viemäriin. Ongelmana ei ole sen pH, vaan muu kemiallinen koostumus. Syövytysvaiheessa ferri-ionit muuttuvat ferroioneiksi (eri hapetusluku), ja piirilevyn kupari tulee kupari-ioneina liuokseen. Nuo kupari-ionit (samoin kuin monet muutkin metalli-ionit) ovat melkoisen myrkyllisiä solukemialle. Nykyinen jätevedenpuhdistus perustuu bakteereihin, jotka tykkäävät huonoa tietyistä myrkyistä (orgaaniset liuottimet, raskasmetallit). Tarpeeton myrkkyjen viemäriin kaataminen kannattaa jättää väliin. Ainakin pääkaupunkiseudulla pyöriskelee YTV:n jäteauto, jonne nuo käytetyt litkut voi viedä. Mitä tarvikkeita tarvitsen piirilevyn syövytykseen ? Piirilevyn syövytykseen tarvitaan vähimmillään syövytysastia ja syövytyskemikaali. Yleisin ja turvallisin harrastajien syövytyskemikaali on Ferkkikloridi. Muita vaihtoehtoja tosiaan on, ainakin persulfaatit (natrium- ja ammoniumpersulfaatti) sekä nuo happo/vetyperoksidi-seokset. Happoliuosten etu on kupliva liuos. Liuos kuplii reaktiokohdassa (kuparin pinnalla) eli erillistä sekoitusta ei välttämättä tarvita tiheillekään levyille. Syövytyksessä kannattaa sitten huolehtia riittävästä tuuletuksesta, että happohöyryt ei tule hengitykseen eikä syövytä paikkoja. Turvallisuuden vuoksi kannattaa käyttää suojalaseja ja suojakäsineitä. Ihan yksinkertaisia levyjä voi syövyttää ihan sekoittamattomassa muovikipossa. Tällöin on syytä liikutella levyä vähän edes likipitäen tasaisen syöpymisen saamiseksi. Normaalissa avoimessa syövytysastiassa voit yrittää välttää sekoituksen tarvetta tekemällä piirilevvyn teipistä "kahvat" ja asettamalla piirilevy varovasti kahvasta kiinni pitäen kellumaan ferrikloridin pinnalle Kaupallisissa syövytysastioissa yleensä piirilevy on pystyssä ja sekoituksesta huolehtii joko pumppu tai ilmakuplat joita tehdään ilmapumpulla. Syövytystä voi nopeuttaa lämmittämällä ferrikoridiliuosta (vesihaude, IR-lamppu tai tätä varten tehty lämmitin valmiissa syövytysastiassa). Jos haluat tehdä hyvälaatuisia levyjä, niin tasaisesti sekoittuva lämmitetty syövytysallas on ihan pakkohankinta. Kaupalliset syövytylaitteet käyttävät kierrätystä/sekoitusta tai jopa spray-tankkeja taatekseen tasaisen syöpymisen joka puolella piirilevyä. Pohjimmiltaan syövytyksen ongelma on epätaisainen syöpyminen joka johtaa maskin alta syöpymiseen. Tämän efektin takia ei paljon alle 10mil leveisiin kupareihin pääse normaalilla 0.075mm paksuisella kuparilla. Syövytyksen jälkeen levy pitää sitten pestä kunnolla ja kuivata. Seuraavaksi valotuslakka pois levystä. Lopukse levy kannattaa suojata jollain suojalakalla (alan liikkeistä saa useitakin), koska suojaamaton levy syöpyy aika nopeasti pilalle. Juotettavat lakat (kuten "Plastic Spray") voi ruiskaista levylle heti porauksen jälkeen, ennen tinausta ja levyn kasausta. Muut kannattaa laittaa vasta tinaamisen jälkeen. Käryjä tulee vähemmän kaikilla jos suojalakan laittaa viimeiseksi. Missä suhteessa kannattaa annostella vettä ja Ferrikloridia ? Jos et halua odottaa montaa tuntia levyn syöpymistä, niin kannattaa tehdä liuoksesta niin vahvaa kuin saa vaan veteen liukenemaan. Ferrikloridia liukenee veteen tehokkaasti, joten sitä saa kaataa reilusti aina tilavuussuhteeseen puolet ja puolet saakka. Yleisissä ohjeissa on monesti suositellaan 500 grammaa ferrikloridia 1 litran syövytysliuokseen, mutta ferrikloridia voi laittaa tähän verrattuna melkein tuplamääränkin jos haluat nopeampaa syöpymistä. Voiko piirilevyä syövyttää suolahapolla ? Piirilevyjen syövytys onnistuu suolahapolla esimekiksi seuraavalla seoksella: * 200ml 37% suolahappoa * 700ml:aan vettä * 50ml 30% vetyperoksidia Tätä seosta valmistaessasi suolahappo pitää kaataa veteen, ei missään nimessä toisin päin. Toinen nopeampi sekoitussuhde on seuraava: * 2 osaa suolahappoa * 1 osa vetyperoksidia Suolahappo maksaa apteekissa luokkaa 15-20 euroa/litra. Isommissa määrissä teollisuuskemikaalifirmoista paljon vähemmän. Suolahapot kannattaa unohtaa, jollei ilmastointi ole kunnossa. Ensin ei huomaa mitään, mutta vähän ajan päästä kaikki metalliobjektit on syöpyneitä. Eikä tuota ilmaan leviävää huurua kannata hengitellä. Miten neutraloin Ferrikloridiliuoksen ? Halvin tapa on laittaa se pulloon ja toteuttaa kunnan järjestämään jätehuoltopisteeseen sellaisenaan. Kunnillahan on nykyisin velvolllisuus järjestää kuntalaisten ongelmajätteiden hävitys. Tämän joutuisit muutenkin tekemään, jollet ajatellut heittää vaan kylmästi kuparipitoista lientä viemäriin. (Haitallista vesistöille ja pieneliöille.) Periaatteessa oikea määrä natriumhydroksisia pystyy neutraloimaan ferrikloridiliuoksen. Tuo neutralointi ei vielä tee tuosta ferrikloridiliuoksesta vaaratonta jätevettä. Neutralointi huolehtii ainoastaan siitä, ettei tuo ferrikloridi syö metallista tehtyjä viemäreitä mennessään. Lisäksi NaOHilla on kovin vaikea neutraloida mitään, koska kyseessä on vahva emäs. Tuosta "neutraloidusta " liuoksesta tulee hyvin emäksinen, jos neutralointia ei tee titraamalla. Käytännössä tämä ei kuitenkaan viemäreitä haittaa, ovathan tiskikoneenkin jätevedet emäksisiä ja viemäriputkenavaajat natriumhydroksidiuosta. Yleensä neutralointi tulee helpommaksi ruokasoodalla. Syövytysliuoksen todellinen syövytykseen käytetyssä ferrikloridissa on mukana se kupari, jota sillä on syövytetty. Kupari-ionit ovat puolestaan kohtuullisen vahvoja bakteerimyrkkyjä, jotka voivat suurempina määrinä sotkea biologisen jätevedenpuhdistuksen. On totta, ettei tuo yksittäisen harrastajan viemäriin päästämä kuparikonsentraatio ole kovinkaan suuri puhdistamolle tullessaan. On silti hyvä opetella hoitamaan homma oikein eli toimittaa tuo käytetty ferrikloridi ongelmajätteisiin. Tämän pitäisi olla ilmaista yksityishenkilöille. Valotusmenetelmä Millaisella valoherkällä lakalla kannattaa valotuskokeilut aloittaa ? Käytä aluksi valmiiksi valoherkällä lakalla päällystettyjä levyjä. Nämä ovat tasalaatuisempia, joten pääset helpommin hyvään tuloseen. Alussa yleensä menee pari korttia suteen. Eli ensimmäisissä testauksissa yee tarpeeksi pieniä levyjä, koska suden näkee jo parin neliösentin alueelta, joten ei kannata liikaa levyä tuhlata alkuparametrien etsimiseen. Myöhemmin voit kokeilla tehdä noita itse, jos näet homman vaivan arvoiseksi.Välttämättä homma ei ole kannattavaa. Levyn puhdistaminen, käsittely siihen sormin koskematta, pöly ym. ym aiheuttavat liikaa työtä varsinkin jos tekee paljon isoja kortteja. Suurin osa piirilevynvalmistusongelmista tuppaa helposti olemaan lakkausongelmia. Miten kuivaan oikein valoherkön Positiv20-lakalla valotetun piirilevyn ? Positiv-laskan voi kuivata uunissan noin 70 asteessa niin pitkään kunnes on kuiva (noin 10-15 minutissa pääsee valottelemaan). I sitten kannata välttämättä käyttää levyjen kuovaamiseen sitä samaa uunia jossa tekee ruokaakin. Kuivaamisen voi tietenkin yrittää tehdä jättämällä levyn yöksi pimeään ja pölyttömään paikkaan kuivumaan. Millainen pitää olla piirilevyn valotusvalon ? Valotus kannattaa tehdä mieluiten UV-valottimella, koska tavallisilla lampuilla tulee lähinnä vain vihaiseksi. Valotuslaitteeksi paras on 365nm aaltopituutta tuottava UV-polttimo. Ainakin jotain hommaan tarkoitettuja elohopeahöyrylamppuja on kaupan (aika kalliita, noin 50 euroa). Solariumien kaltaiset uv-putket on toinen tapa (nämäkin valitettavasti hiukan hinnakkaita, esimerkiksi Merval Oy:ssä noin 15-20 euroa/kpl). UV-putkia tekee ja tuo maahan ainakin Philips, Osram jne. Aika moni solarium-putki on ok, erot vaan ovat aika huomattava. Noin 15W putkilla on valoteho/putken pituus maksimissa (hintaluokka 15-25 euroa/kpl). Paras systeemi on sellainen, jossa on useita lamppuja yhdellä puolella hoitamassa tuota valotusta. Näitä piirilevyn valotukseen sopivia UV-putkia ei kannata sotkea diskoissa käytettyihin UV-putkiin, koska näistä saatava UV-valo on aallonpituudeltaan pidempää eikä oikein sovuellu piirilevyjen valmistukseen. Jos etsi halpaa ratkaisua muutamaan viritykseen, niin seuraavassa vinkkejä tähän: Tavallisen hehkulampun voi unohtaa, koska tulos sellaisella on huono ja valotusaika helposti tunteja. Jos on pakko, loisteputki on paljon hehkulamppua parempi. Tavallisen pöytälampun loisteputkilla voin jotain tulosta syntyäkin, mutta valotusaika taas voi olla luokkaa pari tuntia. Muita mahdollisuuksia ovas sitten erilaiset kasvinhoitolamput (yleensä kalliita nekin) tai "sekavalo"-tyyppistä UV-valoa antavat lamput, kuten "ultra vitalux". Esimerkiksi Osram Vitalux 300W mahdollistaa piirilevyn valotuksen vlaotusajalla noin 5 minuuttia kun polttimo on noin 30 cm päässä piirilevystä. Jotkut ovat suositelleet työmaahalogeenia (8-15 euroa 500W lampusta rautakaupassa), mutta se ei ole hyvä ajatus. Tuollaisesta lampusta ei saa kovin paljoa UV-valoa normaalitilassa ja etulasin irrotaminen tekee siitä vaarallisen (sähköiskuvaara ja kuuman polttimon räjähtämisen vaara). Jotkut ovat myös suositelleet katuvalon polttimoa, josta on uloin kuori rikottu, mutta tämäkin on aika vaarallinen viritys ja vaatii oikeanlaisen kuristimen toimiakseen (eikä välttämättä anna tehokkaasti tuota haluttua aallonpituuttakaan). Piirilevyn valotusta voi yrittää myöskin tehokkaalla piirtoheittimellä laittamalla fimin ja piirilevyn normaalin piirtoheitinkalvon tilalle (valotusaika ehkä noin 5-10 minuuttia). Kirpputoreilla kannattaa pitääsilmänsä auki josko löytäisi valotuskäyttöön sopivan vanhan aurinlamppun. Piirilevylakat ovat yleensä herkkiä 350-400nm aallonpituuksille ja epromit taas yleensä 254nm aallonpituudelle. Eri valotusputket/laitteet tarvitaan kunnon tulokseen. Molemmat ovat yleensä tosin peräisin elohopean resonansseista eli jonkun verran tulee aina 365, 254 ja 184nm yms. aallonpituuksia. Odottelemalla huimasti *saattaa* lampun kuoresta tulla tarpeeksi läpi että piirilevylampulla saa EPROM-piirin tyhjäksi tai toisin päin. Ryhmässä on myös suositeltu että vaömiiksilakattujen levyjan kanssa voi valotuksen hoitaa myös tavalliseslla loisteputkea käyttävllä pöytävalaisimelle. Esimerkiksi Bebekin levylle 11W pöytäloistelampulla noin 5 sentin päässä levystä valotusajaksi riittää noin 15 minuuttia. Onko muovi vai lasi parempaa pitämään valotusfilmiä kiinni piirilevyssä ? Sekä läpinäkyvissä muovilevyissä ja lasissa on kummassakin ongelmansa. Kumpikaan ei päästä kaikkea UV-valoa hirveän tehokkaasti läpi, ja muovilevy naarmuuntuu lisäksi helposti. Tuon UV-vaimennuksen takia ei kannata kamalan paksuja levyjä joka tapauksessa käyttää. Yleisimmin käytetty lasi on borosilikaattilasia. Sen tuotantovolyymit ovat erittäin suuria, siitä tehdään mm. ikkunoita ja kuumuudenkestoa vaativia laseja. Optiikassa se kulkee yleisimmin kruunulasin tai BK-7:n nimellä. Valoa se läpäisee erittäin hyvin välillä 350 nm - 1000 nm. Lyhyessä päässä (UV) tuo läpäisy hyytyy erittäin tehokkaasti tuonne 300 nm:n tienoille. Ihan ikkunalasina ostettavaa tavaraa on saatavilla useasta eri materiaalista, ja eri laseilla on erilaiset ominaisuudet. Jos lasin UV-läpäisy on tärkeä parametri, kannattaa katsoa lasilevyä reunasta; jos levy näyttää kovin vihreältä, se tuskin läpäisee UV:ta kovin hyvin. Kannattaa myös muistaa, että ohut levy vaimentaa vähemmän kuin paksu. Optisissa tarkoituksissa käytetään UV-hommiin usein materiaalia, joka kulkee nimellä "fused silica". Se on puhdasta silikaa (SiO2), ja sen läpäisy ulottuu noin välille 150 nm - 4000 nm. Tuo sana "fused" tarkoittaa, ettei kyseessä ole yksikiteinen kvartsi (myös SiO2). My|s kvartsia voidaan käyttää, mutta se on varsin hinnakasta, ja lisäksi sillä on eräitä mielenkiintoisia optisia ominaisuuksia. Arkikielessä tuo "fused silica" kulkee joskus kvartsilasin nimellä. Todellisuudessa kvartsilasi (fused quartz) on valmistettu luonnosta löytyvästä kvartsihiekasta, joka on epäpuhtaampaa kuin synteettinen silika. Tämä epäpuhtaus näkyy nimenomaan UV-läpäisyssä. Aivan ylivoimainen materiaali kovaan käyttöön UV-puolella olisi safiiri (yksikiteinen Al2O3), mutta se on hinnaltaa hyvin kallista. Muovit ovat yleisesti UV-käyttöön erittäin huonoja, koska niillä on taipumus muuttaa kemiallista rakennettaan UV:n vaikutuksesta. Yleisimmin pleksiksi kutsuttu tavara on polykarbonaattia, joka kellastuu ja haurastuu lyhytaaltoisessa UV:ssa. Toinen yleisesti saatavilla oleva läpinäkyvä muovimateriaali PMMA (akryyli) taas haurastuu. Kumpikaan näistä ei päästä kunnolla läpi edes syvimpiä violetteja (< 390 nm). Ilmeisesti sellaista muovia ei löydy, joka päästäisi alle 300 nm säteilyä läpi. Onni onnettomuudessa on se, että oikeastaan nuo piirilevyillä käytettävät fotoresistit ovat yleensä herkkiä välillä 350 nm - 430 nm olevalle valolle. Tämä mahtuu vielä hyvälaatuisesta ikkunalasista läpi. Itse asiassa saattaa olla hyväkin, että tuo korkeaenergisempi 254 nm hyytyy, koska sillä saattaa olla ei-toivottujakin efektejä. Yleensä kaikki erikoislasit ovat niin kalliita, että tulee paljon halvemmaksi lisätä vaan uv-tehoa ja antaa osan jäädä ikkunalasiin. Millä kehitän piirilevyssä olevan valoherkän lakan ? Piirilevyjen valmistuksessa käytettävä valoherkkä lakka kehitetään natriumhydroksiliukosessa (NaOH). Yleisimmin suositeltu kehitysliuos on 7 grammaa NaOH:ta litraa vettä kohti. Joillain valmiiksi lakatuilla levyillä tuo tuntuu vaan toimivan heikohkosti, joten voi myös käyttää hiukan vahvempia seoksia (10-15g NaOH litraan vettä). Natrumhydroksidia (kiteinen NaOH) saa ampteekista ja litraan tarvittava määrä maksanee luokkaa alle euron. Yhdellä litralla kehitysliuosta kehittää hyvin muutaman kappaleen EURO1 (160x100 mm) kokoisia piirilevyjä. Pienien NaOH määrien hävittämisen voi suorittaa viemäriin runsaan veden kanssa (NaOH on samaa ainetta kuin viemäriputken anavausaineet). Natriumhydroksidia (NaOH) saa apteekista. Jos halvempaa ainetta etsit, niin jotkut ovat suositelleet viemärinavausaineen kokeilua (useat ovat esim. 20% NaOH-liuosta). Natriumhydroksidia käytetään myös pesuaineena, joten jos jostain onnistut löytämään kiteistä natriumhydroksidia pesuaineena tai viemärinavausaineena, niin vieläkin parempi sekä tulee edullisemmaksi. Miten saan selville piirilevylle sopivan valotusajan ? Oikea valotusaika vaatii kokeilua. Nyrkkisääntönä voi sanoa, että jollei levy kehity 10-15g/l NaOH-liuoksessa alle 1-2min on valotusaikaa lisättävä ehkä. Jos kehitysaika on yli 5min on valotus selvösti liian pieni. Kokeilu pöytälampun loisteputkella (~2h ajat) ei olekaan ihan nopea ja kiva juttu. Kannattaa siis hankkia unnon lamppu piirielevyjen valotukseen, niin pääsee kohtuullisiin valotusaikoihin. Valottaessa muista painaa maski *mustepuoli levyä vasten* ja kiinni siihen kunnolla, vaikka lasilevy painoksi. Miten pääsen hyvään tulokseen käyttämällä kopiokalvoa valotusmaskina ? Kopiokalvon valinta vaikuttaa paljon tulokseen. Kannattaa valita sellainen, jolle tulee tumma kopiotulos ja koka päästää kuitenkin UV-valon kunnolla läpi (ei selviä oikein kuin kokeilemalla). Jos kopiokalvon tulos ei ole ihan musta, niin sitten ei auta muuta kun yrittää valotusta kahdella kopiokalvolla päällekäin. Valottaessa kopikalvo kannattaa pitää siinä asennossa, että mustepuoli on levyä koti ja kavo tarkkaan kiinni levyssä (esimerkiksi lasilevy päällä pitämässä kalvon kiinni levyssä että väliin ei jää ilmaa). Laserkirjoittimeen kunnolla sopivalla kopiokalvolla pitäisi päästä ihan hyvään tulokseen yhdelläkin kalvolla. Mistä löydän lisätietoja piirilevyjen valmistamisesta valotusmentelmällä ? Osoitteesta [4]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art01.htm löytyy [5]Kari Huhtaman kirjoittama suomenkielinen kuvitettu selostus piirilevyjen valmistamisesta valotusmentelmällä. Myös osoitteesta [6]http://www.hut.fi/~then/mytexts/piirilevyt.html löytyy yksi valotusohje sekä lisää aiheeseen liittyviä yleisohjeita osoitteesta [7]http://www.hut.fi/~then/mytexts/syovytys.html. Lämpösiirtokalvot Onko kellään kokemusta Press-n-Peel lämpösiirtokalvoista? Minulla ei ole omakohtaisia kokemuksia Press-n-Peel kalvoista. Newsseissa olleet kokemukset ovat olleet että pinellä harjoitellulla syntyy ihan käytettäviä protolevyjä tai että samah homman voi tehdä yhtä hyvin tavallisella kopiokalvolla. Press-n-Peel kalvoa saa Radioduosta. Kuinka käytän lämpösiirtokalvoa ? Tulosta tai kopioi piiri kopiokonekalvolle, kalvon mustepuoli levyä vasten ja silitetään silitysraudalla. Rauta saa olla aika kuuma ja silitteyä kestää noin pari minuuttia painaen joka puolelle piiriä. Annetaan jäähtyä ja revitään kalvo varovasti irti taivuttaen kalvoa aika jyrkästi ja maski on valmis. Muste on sulanut kiinni kupariin ja pysyy. Sitten vain syövytykseen! Muste lähtee hyvin asetonilla ja etyylimetyyliketonilla. Menetelmällä saa aikaan tosi tarkkoja levyjä! DIL-jalkojen välistä pääsee komeasti. Liian pitkä silitys levittää mustetta, joten pitää löytää lyhin aika jolla muste on siirtynyt mutta ei vielä ala levitä. Se on ollut minulla noin 2-3min. Miten voin käyttää normaalia kopiokalvoa lämpösiirtokalvona piirilevynvalmistuksessa ? Useiden raporttien mukaan tavallista kopiokalvoa voisi käyttää tähän tarkoitukseen tehtyjen arikoiskalvojen tapaan hyvissä olosuhteissa. Seuraavia vinkkejä tähä hommaan on anntetu: * Kalvoja kannattaa ainakin ensimmisellä kerralla varata riittävästi (5 - 10) ja rarjoitella muutaman kerran esimerkiksi jollekin muulle pinnalle kuin se paras piirilevymateriaali * Kopioitaessa on kopiokoneen värimäärän säätö laitettava maximiasentoon * Puuvilla on sopiva raudan lämpötila, kuumempi (pellava) sulattaa kalvon. * Laita piirilevy tasainen laudan tai vanerinkappaleen päälle (silityslauta on liian pehmeä alusta) * Kalvoa on painettava suoraan raudalla * Rautaa ei saa liikuttaa kalvon päällä vaan sillä on vain painettava tai muuten kalvo venyy ja suttaa layoutin * Yksi kalvo ei riitä välttämättä saamaan täysin tummaa tulosta. Joit koettaa siirtää useammaan kalvon (jopa 4) värit tarkkaan samaan paikkaan. * Kalvo on vedettävä irti piirilevystä kuumana. Toiset sanovat, että tämä on tehtävä kylmänä, mutta kannattaa kokeilla kumpi tapa toimii paremmin. * Tee kalvosiirron jälkeen vielä pieniä tussikorjauksia paikkoihin joissa siirto ei täysin onnistunut * Hommaan ei sulamisvaaran takia kannata käyttää huushollin parasta silitysrautaa (voit koettaa käyttää paperia kalvon ja silitysraudan välissä vähentämässä sotkeutumisvaaraa) Homma on siis mahdollista saada toimimaan jos piirilevy ei ole ratkaisevasti silitysrautaa suurempi eikä se ole liian tiheä tai kapeajohtoinen. Kopiokonetta parempaan tulokseen pitäisi päästä laserkirjoittimen tulosteella, koska se on yleensä tummenpi. Silitysraudan tilalla jotkut käyttävät uunilämmitystä. Levy ja kalvo uuniin, kalvon päälle sopiva paino (esim. lasilevy). Uunin lämpö runsas 100 astetta (musteen sulamislämpötila). Paketin saavutettua riittävän lämmön ota se ulos uunista. Anna paketin jähtyä rauhassa ja ota kalvo varovasti irti. Protokorttien valmistamisesta lämpösiirtometelmällä on ollut juttua Prosessori-lehden numerossa 3/95 (s. 26). Tässä perässä lyhyt referaatti artikkelin kyseisestä osasta: Kyseissä artikkelissa mainittiin tähän tarkoitukseen tehdyt amerikkalaiset TEC-200-kalvot. Piirikortin johdotuskuva tulostetaan suunnitteluohjelmistosta kalvolle lasertulostimella (tavallinen 300 dpi laser on riittävän tarkka). Kuva tulostetaan kortin komponenttipuolelta katsottuna oikein päin (kalvon on oltava tulostettaessa täysin puhdas). TEC-200-kalvot ovat tarkkoja käytetyn kirjoittimen tai kopiokoneen suhteen ja hitailla koneilla saavutetaan parempi tulos kun nopeammilla. Musteen leviäminen kalvolla johtuu usein liian kuumasta lämpöpäästä. Piirikorttimateriaaliksi sopii kuparipäällysteinen lasikuitulevy (normaali 35 mikrometrin kuparipäällys). Piirikortin pinta on puhdistettava huolellisesti esimerkiksi hankausjauheella ja liuottimella, jotta muste saataisiin tarttumaan kunnolla kupariin. Piirikortti lämmitetään silitysraudalla, keittolevyllä tai uunissa noin 140 asteen lämpöiseksi TEC-200-kalvoa käytettäessä (muille sopiva lämpö etsittävä kokeilemalla). Kalvo asetetaan mustepuoli alaspäin kuuman piirilevyn pinnalle ja muste siirretään painamalla kalvoa kevyesti esimerkiksi valokuvausliikkeestä saatavalla kumitelalla. Liika painaminen aiheuttaa musteen leviämistä. Silitysrautaa käytettäessä raudan alle kannattaa asettaa tavallinen kopiopaperi suojaksi ja estämään kalvon liikkumista silityksen aikana. Kortin jäähdyttyä kalvo voidaan irrottaa ja piirilevy on valmis syövytettäväksi. Lämpösiirtotekniikka soveltuu yksinkertaisten protokorttien valmistukseen (PLCC-kannan vaatima välys on menetelmän äärirajoilla). TEC-200-materiaalin ongelma on liiallinen herkkyys tulostimelle. Tavallista lämpökalvoa käytettäessä tulostus onnistuu helpommin, mutta muste irtoaa heikommin ja leviää helpommin. Voiko paperia käyttää lämpösiirtomenetelmässä ? Paperia voi yrittää käyttää kalvon tapaan. Paperia käytettäessä sitä ei uritetäkään repiä kuumennuksen jälkeen irti, vaan paperi irrotetaan levystä veden avulla. Paperin saa prthaiten irti kun liottelen sen vedessä muusiksi ja pehmeällä harjalla putsailen loput. Paras puoli paperissa on sen elämättömyys lämmitettäessä. Elektroniikkaliikkeistä (ainakin RadioDuo) on saatavana myös erikoispaperia tähän hommaan. Jälki printteripaperi-metodilla saattaa vajavainen, himmeä ja melkoisen suttuinen (riippuu printteristä, paperista jne.). Jos peprimentelmä ei kelpaa piirilevyhisi, niin paperilämpösiirtomenetelmää voi kutenkin käyttää esimerkiksi komponenttisijotteluiden siirtämiseen valmiille piirilevylle (suttuinenkin jälki riittää tähän). Sekalaiset Miten juottamatta toimivassa kokekytkentälevyssä (breadboard) nuo sisällä olevat kytkennät on järjestely ? Tyypillisesti tälläiset pienet koekytkentälevyt on sisäisesti kytketty suunnilleen seuraavaan tapaan (o = reikä, - | kuvaavat metalliliuskoja levyn sisällä): o-o-o-o-o-o-o-o-o-o---o-o-o-o-o-o ... o-o-o-o-o-o-o-o-o-o---o-o-o-o-o-o ... o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... iso väli (2 riviä) o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... | | | | | | | | | | | | | | | | o o o o o o o o o o o o o o o o ... o-o-o-o-o-o-o-o-o-o---o-o-o-o-o-o ... o-o-o-o-o-o-o-o-o-o---o-o-o-o-o-o ... Muuta Mistä löydän hyvän piirilevycadin ? Tähän kysymykseen ei ole oikein yksielitteistä vastausta, varsinkin jos se ei saa paljon maksaa. Seuraavia vinkkejä on ryhmässä suositeltu: * PADS on tunnettu kaupallinen tunnettu elektroniikkasuunnitteluohjelmisto, josta on saatavana ilmainen rajoitettu demoversio. Suomen edustaja löytyy osoitteesta [8]http://www.designsystems.fi/ ja sieltä voit tilata rajoitetun demoversion. PADS ohjelman valmistajan kotisivu löytyy osoitteesta [9]http://www.mentor.com/pads/ * Protel on yksi vaihtoehto. Demoversio löytyy osoitteesta [10]http://www.protel.com/. Samaisesta paikasta voi ilata myös 30 päivn demoversiot sisältävän CD-levyn. * Suurin osa netissä saatavilla olevien kytkentöjen piirilevyistä on tehty Easytraxilla, [11]Protelin DOS ohjelma. Se on ilmainen ja saatavana esimerkiksi osoitteesta [12]http://www.edfac.usyd.edu.au/staff/fletcher/Files/Electronics_C AD_Software_F.html. * Osoitteesta [13]http://www.cadsoftusa.com/ löytyy Eagle-niminen piirilevynsuunnitteluohjelmist, jonka ilmaisellakin versiolla suunnittelee pienet levyt ja maksamalla lisää isommat. * Ares Lite on sharewareohjelma. Tietoa ohjelmasta ja sen rekisteröinnistä löytyy osoitteesta [14]http://www.kolumbus.fi/technode/areslite.htm. Yksinkertaisen piirilevyn suunnittelu ARES Lite -ohjelmalla esimerkki löytyy osoitteesta [15]http://www.kolumbus.fi/kblinnik/elektro/aresohje.htm __________________________________________________________________ [16]Tomi Engdahl <[17]Tomi.Engdahl@iki.fi> [18]Back to home page References 1. http://www.hut.fi/~then/mytexts/syovytys.html 2. http://www.htk.fi/public/kah/ele/index.htm 3. http://www.cs.tut.fi/~pam/pcb/ 4. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art01.htm 5. http://www.htk.fi/public/kah/ 6. http://www.hut.fi/~then/mytexts/piirilevyt.html 7. http://www.hut.fi/~then/mytexts/syovytys.html 8. http://www.designsystems.fi/ 9. http://www.mentor.com/pads/ 10. http://www.protel.com/ 11. http://www.protel.com/ 12. http://www.edfac.usyd.edu.au/staff/fletcher/Files/Electronics_CAD_Software_F.html 13. http://www.cadsoftusa.com/ 14. http://www.kolumbus.fi/technode/areslite.htm 15. http://www.kolumbus.fi/kblinnik/elektro/aresohje.htm 16. http://www.hut.fi/~then/ 17. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 18. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Elektroniikan komponentit * [1]Yleista * [2]Vastukset * [3]Kondensaattorit * [4]Diodit * [5]Transistorit * [6]Tyristorit ja triackit * [7]LED * [8]Optoelektroniikka * [9]Vastukset * [10]Kiteet * [11]Kelat * [12]Muuntajat * [13]Digitaalipiirit * [14]Analogiapiirit * [15]Sekalaiset piiri * [16]Laserkomponentit * [17]Elektroniputket * [18]Releet Yleistä Mitä yleisimmät elektroniikkakomponentit maksavat ? Useimmat peruskomponentit maksavat muutamasta sentistä vajaaseen euroon kappaleelta yksin kappalein ostettuna. Ihan karkeat alkaen hinnat pienissä erissä ostetuille halvoille peruskomponenteille: * vastukset 5-10 senttiä/kpl * diodit 10-20 senttiä/kpl * transistorit 10-20 senttiä/kpl * kondensaattorit 50 senttiä/kpl * elektrolyyttikondensaattorit 50 senttiä/kpl Suurissa erissä vastusten, pienten konkkien ja transistorien hinnat ovat senttejä. Tavalliset 0,25 wattiset hiili- ja metallikalvovastukset maksavat ostopaikasta riippuen yksittäiskappalein noin 5-10 senttiä kappale. Tehovastukset ovat sitten kalliimpia, puolesta eurosta kymmeniin euroihin, tehonkestosta riippuen. Transistorit maksava tyypillisesti parista kymmenestä sentistä aina jopa yli kymmeneen euroon. Lähinnä riippuu tehonkestosta ja tyypin yleisyydestä (ja laadusta). Pienitehoiset muovikoteloiset transistorit, esimerkiksi hyvin yleinen BC 547 maksaa parikymmentä senttiä. Useita ampeereita kestävät tehotransistorit maksavat yleensä euron tai muutaman euron. Potentiometri maksavat huokeimmillaan 1-2 euroa tavallisena mono mallina. Stereomallit maksavat suunnilleen tuplahinnan perusmalliin verrattuna. Laadukkaammista saa vastaavasti pulittaa enemmän. Useimmat eletroniikkakomponenttiliikkeet myyvät kaikka peruskomponentteja ihan vaikka yhden kappaleen, mutta suuremmissa erissä hinta putoo jonkin verran. Sopivien elektroniikkaliikkeiden yhteystietoja löytyy tämän FAQ-listan [19]elektroniikkaliikelistasta. Millainen on Eurooppalainen puolijohdekomponenttien merkintätapa ? Eurooppalaisen puolijohteiden merkitsemisjärjestelmän tunnistaa siitä että tyyppimerkintä alkaa kahdella tai kolmella kirjaimella, joiden jälkeen seuraa kahdesta kolmeen numeron mittainen numerokoodi. Merkintäjärjesttelmä tunnetaan myös Pro-Electron-järjestelmänä. Ensimmäinen kirjain kertoo puolijohdemateriaalin: A Germanium (Ge) B Pii (Si) C Galliumarsenidi (GaAs) tai muu Ga-yhdiste D Indiumantimonidi (InSb) R Hall-elementtien ja valokennojen materiaali Toinen kirjain kertoo komponentti tyyppin: A Pienitehoinen ilmaisin- tai kytkindiodi B Kapasitanssidiodi C Pientaajuustransistori D Pienitaajuinen tehotransistori E Tunnelidiodi F Suurtaajuustransistori G Erikoistyyppi (useamman komponentin kokonaisuus tms.) H Magneettisesti herkkä diodi, kenttäanturi K Hall-elemetti (avoin, ohjaus ulkoisella magneetilla) L Suuritaajuinen tehotransistori M Hall-elementti (suljettu, ohjaus sisäisellä magneetilla) N Optoeroitin P Fototransistori (tai muu valolle herkkä komponentti) Q Valoa tai muuta säteilyä lähettävä komponentti R Pienitehoinen liipastava kytkinkomponentti S Pienitehoinen kytkintransistori T Tyristori U Suuritehoinen kytkintransistori X kertojadiodi Y Tasasuuntausdiodi Z Zenerdiodi Mikäli merkinnässä on vielä kolmaskin kirjain, on se yleensä merkkinä erikoiskomponentista, joka on esim. tarkoitettu vaativiin olosuhteisiin. Tämän kirjaimen merkitys käy selville datakirjoista. Loput tiedot komponentista selviävätkin sitten numerokoodin ja datakirjan avulla. Numerokoodin perässä saattaa vielä olla yksi kirjain, jolla eroitellaan saman komponentin eri versiot toisistaan, esim. samasta transistorista voi olla eri varsioita joissa on eri suuruiset tasavirtavahvistuskertoimet tai max. kollektori-emitteri jännitteet. Tutusta BC547B transistorista siis selviää ilman datakirjoja seuraavaa: Kyseessä on pienitehoinen pientaajuustransistori, jonka puolijohdemateriaalina on pii ja transistorista on olemassa useampia versioita. Vastukset Miten lasken tarvittavan vastuksen suuruuden, kun tiedän jännitteen ja virran ? vastukset mitoitetaan ohmin lain avulla: U = I * R jossa: * U = jännite voltteina * I = virta ampeereina * R = resistanssi ohmeina Tällä kaavalla voidaan laskea mikä tahansa noista suureista. Edellä mainituista kaavasta voidaan johtaa seuraavat valmiit kaavat eri tilanteisiin: U / I = R U / R = I R * I = U Vastuksia mitoittaessa täytyy resistanssin (ohmien) lisäksi huomioida myös toinen tärkeä suure, eli tehonkesto. Vastuksessa syntyvä tehohäviö on laskettavissa kaavalla: P = U * I Missä: * U = jännite vastuksen yli voltteina * I = vastuksesta kulkeva virta ampeereina * P = vastuksen tehohäviö watteina Soveltamalla ohmin lakia, on johdettavissa seuraavat kaavat erilaisin tilanteisiin: P = I * I * R P = U * U / R Missä: * U = jännite vastuksen yli voltteina * I = vastuksesta kulkeva virta ampeereina * P = vastuksen tehohäviö * R = resistanssi ohmeina Kun tarvittava vastuksen tehonkesto on saatu selville, niin sitten pitää vaan valita sopiva vastus, jossa on tehonkestoa vähintään tarvittava määrä. Tavallisien hiilikalvovastusten meksimi tehonkesto on yleensä 0,25W. Tehovastuksia on yleensä helposti komponenttiliikkeistä saatavissa parinkymmen watin tehoon saakka. Miten menevät vastuksissa ja kondensaattoreissa käytetyt värikoodit Värikoodien numeroarvot: 0 Musta 1 Ruskea 2 Punainen 3 Oranssi 4 Keltainen 5 Vihreä 6 Sininen 7 Violetti 8 Harmaa 9 Valkoinen Kertoimien värikoodit: hopea 0,01 kulta 0,1 musta 1 ruskea 10 punainen 100 oranssi 1 000 keltainen 10 000 vihreä 100 000 sininen 1 000 000 violetti 10 000 000 Muistisääntö: Numeroiden perään niin monta nollaa kuin väriä vastaava numero osoittaa. Miten tulkitsen vastusten värikoodeja ? Vastusten värikoodien tulkintaohjeet: Neljä värirengasta: 1. rengas ensimmäinen numero 2. rengas toinen numero 3. rengas kerroin 4. rengas tarkkuus Viisi värirengasta: 1. rengas ensimmäinen numero 2. rengas toinen numero 3. rengas kolmas numero 4. rengas kerroin 5. rengas tarkkuus Kuusi värirengasta: 1. rengas ensimmäinen numero 2. rengas toinen numero 3. rengas kolmas numero 4. rengas kerroin 5. rengas tarkkuus 6. rengas lämpötilakerroin Tarkkuuden värikoodit: hopea 10% kulta 5% ruskea 1% punainen 2% vihreä 0,5% sininen 0,25% violetti 0,1% Esimerkki: Vastuksessa on neljä värirengasta: keltainen, violetti, punainen ja kulta. Selvitetään kummasta päästä tulkinta aloitetaan --> kultaa käytetään vain tarkkuuksissa, joten se on viimeinen. Aloitetaan alusta, keltainen on 4, violetti on 7. Seuraava väri tarkoittaa kerrointa, eli punainen on 100. Siis 47 * 100 = 4700. Vastuksen arvo on siis 4,7 kilo-ohmia ja sen tarkkuus on 5%. Millä arvoilla vastuksia yleensä kaupasta saa ? Saatavilla olevien vastusten arvot noudattavat [20]vastusten ja kondensaattoreiden kokojen vakiosarjoja. Näistä yleisin on E12. Tyypillisesti kaupasta saa myös 1% yleisvastuksia E96-sarjan mukaan ja muita vastuksia (mm. tehovastukset) jonkun harvemman (esim. E12) sarjan mukaan. Sarjoihin kuuluvat numeroarvot on esitetty [21]vastusten ja kondensaattoreiden kokojen vakiosarjot -taulukossa. Mikä on vastusten jännitekesto ? Vastusten jännitekestot vaihtelevat vastusten mallista ja valmistajasta toiseen, joten varmimman tuloksen saa valmistajan antamista teknisistä tiedoista. Tyypillisen 1/4W vastuksen jännitekesto on 250Vrms (350V peak). Mikä on palamaton vastus ja voiko sen korvata tavallisella vastuksella ? Palamaton vastus on turvakomponentti, jota ei saa korvata millään muulla kuin täysin vastaavat arvot omaavalla palamattomalla. Palamattomuus tarkoittaa, että ko. komponentti ei syty palamaan vikatilanteessa vaan menee siististi poikki ja näin katkaisee vikaantuneen virtapiirin. Palamaton vastus on siis ikäänkuin eräänlainen vastuksen ja sulakkeen yhdistelmä. Toisin päin korvaaminen on sallittua, eli tavallisen vastuksen tilalle voi toki laittaa palamattoman. Mitä tarkoittavat potentiometrien merkinnät tyyliin ALPS 182D ACT-128-0 250KA5X2 ? Tämän merkinnän voisi tulkita seuraavalla tavalla: 250K - 250 kOhm A - Logaritminen 5 - ??? x2 - stereo Mitä eroa on logaritmisilla ja lineaarisilla potentiometreilla ? Linearinen potentiometri tarkoittaa potentiometria, jonka vastus muuttuu lineaarisesti potnetiometrin asennon muutoksen mukaan. Logaritmisessa potentiometrissa taas logaritmifunktion mukaan. * Lineaarinen funktio y=ax+b * Eksponenttifunktio y=a^x * Logaritminen funktio y=log(x) (eksponenttifuktion käänteisfunktio) Logaritmisia potentiometreja käytetään usein audiotekniikassa, koska ihmisen korva toimii logaritmisesti ja näin saadaa potentiometrin liike paremmin vastaamaan aistittavaa äänenvoimakkuuden muutosta. Onko olemassa sähkömoottorilla ohjattavia potentiometrejä ? Tälläisiä potentiometrejä on saatavissa, koska monessa kauko-ohjatussa hifivahvistimessa on sellainen. Esimerkiksi ALPS valmistaa 6VDC moottorilla pyöritettäviä potentiometreja. Kondensaattorit Mitä tarkoittavat eri kondensaattorityypit ? Kondensaattorityypeistä puhuttaessa tarkoitetaan useimmiten elektrodien välistä materiaalia, esim polyesteri, mylar, elektrolyytti, tantaali tai keraaminen aine. Tämä n.s. dielektrinen "eriste" vaikuttaa mm. kondensaattorin kapasitanssiin ja vaihtovirtaominaisuuksiin. Näin esim. keraamiset kondensaattorit soveltuvat hyvin suurtaajuuskäyttöön kun taas elektrolyyttejä käytetään usein virransyöttöpuskureina suurehkon varauskykynsä takia. Miten luen kondensaattorien värikoodeja ? Osassa kondensaattoreista käytetään viiden väriraidan koodia. Koodin luetaan ylhäältä alaspäin (alapäästä lähtevät kondensaattorin johdot). Tämä koodin tulkinta on seuraava: 1. raita ensimmäinen numero 2. raita toinen numero 3. raita kerroin 4. raita tarkkuus 5. raita jännitekeston koodi Värikoodien numeroarvot: 0 Musta 1 Ruskea 2 Punainen 3 Oranssi 4 Keltainen 5 Vihreä 6 Sininen 7 Violetti 8 Harmaa 9 Valkoinen Kertoimien värikoodit: hopea 0,01 kulta 0,1 musta 1 ruskea 10 punainen 100 oranssi 1 000 keltainen 10 000 vihreä 100 000 sininen 1 000 000 violetti 10 000 000 Muistisääntö: Numeroiden perään niin monta nollaa kuin väriä vastaava numero osoittaa. Saadun kapasitanssinumeroarvon yksikkö on pikofaradeita. Tarkkuusraita tulkitaan polyesterikondensaattoreilla seuraavasti: väri tarkkuus kirjaintunnus musta 20 % M valkoinen 10 % L vihreä 5 % J 2,5% H 2 % G 1 % F 0,5% D Jännitekestoisuuden värikoodit: väri jännite ruskea 100V punainen 250V keltainen 400V sininen 630V Miten luen kondensaattoreiden kolminumeorisia koodeja, kuten esimerkiksi 121 ? Kolminumeroiset koodit tulkitaan samaan tapaan kuin värikoodejakin tulkitaan. Kaksi ensimmäistä numeroa otetaan suoraan, ja perään laitetaan kolmannen numeron osoittama määrä nollia. Saatu tulos on kapasitanssiarvo pikofaradeina. Esimerkiksi 121 merkitsee 120 pikofaradia. Numeron perässä voi olla tarkkuudesta kertova kirjainmerkintä: K=10%, J=5%, L=15% ja M=20% (muita kirjaimia käytetään pikofaradeina annetuissa toleransseissa). Keraamisissa kondensaattoreissa on yleensä myös merkintä lämpötilakertoimesta. Se on merkitty litteiden kondensaattoreiden yläpäässä olevaan "värihattuun". Musta NP0 (+/- 0 miljoonasosaa/Celsius), ruskea N030/N033, punainen N075/N080, oranssi N150, keltainen N220, vihreä N330, sininen N470, violetti N750 (-750 ppm/Celsius), valkoinen P 100 (+100 ppm/C). Mitä kondensaattorien kaksi- ja kolmikirjaimiset tyyppikoodit tarkoittavat ? Seuraavassa joukko yleisimpiä tyypikoodeja, jotka kertova kondensaattorin eristemateriaalin typin: MKC = polycarbonate MKT = polyester MKP = polypropylene MKS = polystyrene PPS = polyphenylene sulfide PEN = polyphenylene naphthalate PET = polyester PC = polycarbonate PP = polypropylene Miten lasken kondensaattorin rekatanssin eri taajuuksilla ? Ideaaliselle kondensaattorille pätee seuraava kaava: reaktanssi = 1 / (2*pii*taajuus*kapasitanssi) Mitä tarkoittaa hyvin vanhoissa kirjoissa käytetty kapasitanssin yksikkö cm ? Ennen maailmansotaa k{ytettiin radiotekniikassa kapasitanssin yksikkönä cm:iä. Se on pallokondensaattorin läpimitta. Kondensaattorin yksikkä cm saadaan muutettua nykyaikaisek yksiköksi kaavalla 1 cm = 1.11 pF. Mitä tarkoittavat termit elko ja polko ? * elko = elektrolyyttikondensaattori * polko = polyesterikondensaattori Voiko eri kondensaattorityyppejä korvata toisillaan ? Korvaamisen onnistuminen riippuu kytkennästä. Pääsääntöisesti elkon voi korvata polkolla, mutta ei välttämättä päinvastoin. Elko sopii oikeinpäin kytkettynä mainiosti tasajännittä sisältäviin piireihin. Elektrolyyteillä on tyypillisesti paljon huonommat suoritusarvot kaiken muun paitsi kapasitanssin suhteen: tarkkuus, sisäiset häviöt, lämmönkesto, ikä, vuotovirta, suurtaajuusominaisuudet, eivät kestä väärinpäin olevaa tasajännitekomponenttia. Etuja polkoihin nähden on oikeastaan vain kapasitanssiin nähden pieni fyysinen koko ja hinta. Jos kytkentään on speksattu polko (tai mikä tahansa muovieristeinen kondensaattori), niin kyllä siihen on joku syy. Myöskään keraamisia ei pidä mennä laittamaan asiaa ajattelematta muovikonkkien paikalle. Yleensä kondensaattorien hyvyysjärjestys menee osapuilleen näin: Tyhjiökondensaattori Ilmaeristeinen Silver-mica Keraaminen Muovi (polystyreeni, -eteeni, -propyleeni) Tantaali Elektrolyytti Listalla alempana olevan voi lähes aina korvata ylempänä olevalla, jos kapasitanssiarvo on oikea, ja jos jännite- kesto riittää. Signaalitiellä pitäisi välttää tantaaleja ja elektrolyyttejä niitten erittäin ikävän käytöksen vuok- si. Käytänn|ssä valitettavasti lista on myös jonkinlainen kapasitanssijärjestys; ylimpänä olevat ovat kapasitanssiltaan pieniä. Edellä oleva lista on yleistys, ja kondensaattorikohtaisia eroja voi olla laadun mukaan, esimerkiksi keraaminen kondensaattori voi olla ominaisuuksiltaan surkea (halpa) tai sitten todella erinomainen pulssikonkka (sikakallis) - keraameja on paljon erilaisia. Samoin muovikonkat riippuen dielektreetista voi olla hyv{ (pulssipolypropyleeni on paras yleisesti saatavista (ja kallis), yleensäkin ominaisuudet vaihtelee rakennustavan (foliot, metallisoitu, end-foil, yms.) ja dielektreetin mukaan. Jos konkkia pitää (tässä tapauksessa eritoten vanhan vehkeen rakentamisessa) korvata toisentyyppisillä, listä on jotain tuohon suuntaan. Toki konkkalajien sisällä on isoja eroja, erityisesti induktanssi ja siihen liittyvät ilmi|t vaihtelevat rakennustavan mukaan, rulla käyttäytyy eri tavalla kuin pakka. On toki joitakin erityissovelluksia (eräät RF-hommat, teräviä pulsseja vaativat sovellukset), joissa tyypillä on paljonkin merkitystä. Nämä ovat kuitenkin harvinaisia, harrastelijalle vielä harvinaisempia. Ja jos tällaiseen on rakennusohje, siellä kyllä varmasti muistetaan kertoa tarkka tyyppi. Aina voi todella olla niin huonosti suunniteltuja piirejä, että konkkien induktansseja on käytetty hyväksi, tmv. Tällöin voi jopa elkon korvaaminen polkolla tehdä outoja. Mutta ei hyvin suunnitellussa piirissä. Voinko korvata kytkennässä olevan kondensaattorin samanarvoisella mutta isomman jännitteen versioolla ? Kondensaattorin voi aina turvallisesti korvata isompijännitteisellä muuten samanlaisella kondensaattorilla. Ainut ongelma mitä korvaamisessa voi käytännössä tulla on, että isompijännitteinen kondensaattori isompikokoisena ei mahdu tuon pienemmän kondenaattorin paikalle mekaanisesti. Eli korvaus kyllö toimii, eikö hajoita mitöön, ellet survo konkkaa niin, että viereiset komponentit hajoavat mekaanisesti. Nykyään ei oikein tahdo enää saada elkoja pienille jännitteille. Elektrolyyttikondensaattori toimii parhaiten juuri sillä jännitteellä, mille se on suuniteltu. Mitä enemmän käyttöjännite on kondensaattorin suunniteltua käyttöjännitettä pienempi, sitä huonommin konkka vastaa kapasitanssiarvoaan. Yleensä kuitenkin nuo isompijännitteisetkin näyttävät toimivan pienemmillä jännitteillä lähes aina. Miten eri kondensaattorityypit erovat toisistaan ? Polkot muistuttavat ominaisuuksiltaan hyvin läheisesti elektroniikan oppikirjoista löytyviä ideaalisia kapasitansseja. Ne voi kytkeä kummin päin hyvänsä, niitten vuotovirta on erittäin pieni, ne kestävät pitkään, niillä on suhteellisen pieni induktanssi... Polkoja on tyypillisesti saatavissa nanofaradeista muutaman mikrofaradin kokoon saakka. Elkot ja tantaalit perustuvat kemiallisiin ilmiöihin, ja ne pitää kytkeä oikein päin. Käytännössä elkoja käytetään lähinnä käyttöjännitteen tasoittamiseen, signaalitiellä niitä pitää välttää. Niillä ei todellakaan ole mitään muita hyviä puolia kuin edullinen hinta ja suuri kapasitanssi. Elektrolyyttikondensaattoreita on nykysin saatavissa helposti kokoluokassa 0.1 mikrofaradista kymmeniin tuhansiin mikrofaradeihin. Lisäksi yleisessä käytössä on ainakin keraamisia kondensaattoreita. Niillä on muuten erittäin hyvät ominaisuudet, mutta niitten kapasitanssi on tyypillisesti pieni (pikofaradeja). Konkkien kuningas on tyhjiökonkka; se on käytännössä ideaalinen elementti ilman merkittäviä epäideaalisuuksia. Kapasitanssi on pieni (pikofaradeja) ja hinta hyvin suuri. Sitä käytetään lähinnä RF-puolella. Myös muitakin kondensaattoreita on olemassa. Mikä on bipolaarielko ? Elektrolyyttikondensaattorista on olemassa myös erikoisversio, bipolaarielko, jonka voi kytkeä kummin päin tahansa käyttöjännitteeseen. Bipolaarielkoja käytetään yleensä ainaoastaan audiokytkennöissä, joissa muut kondensaattortyypit eivät ole varteenotettavia vaihtoehtoja (mm. useiden kymmenien tai satojen mikrofaradien kondensaattorit kaiuttimien jakosuotimissa). Mistä löytyisi bibolaarikondensaattoreita, kokoluokkaa 200-1000 mikrofradia ? Näin suuria bipolaarielektrolyyttikondensaattoreita ei tahdo tavallisista komponenttiliikkeistä löytyä, koska niitä käytetään yleensä vain kaiutinten jakosuotimissa (voit kokeilla kaituntarvikkeit myyvää hifiliikettä jos heillä olisi). Periaatteessa tehdä omia suuria bipolaarikondensaattoreita piistämällä kaksi kappaletta 400uF...2000uF elkoa sarjaan samanmerkkiset navat vastakkain. Kokonaiskapasitanssi on C1*C2/(C1+C2) eli samanarvoisilla osilla tasan puolet. Jännitekestoksi tulee samaa luokkaa kuin yhden kondensaattorin jännitekesto. Edellä kuvatut menetelmä ei ole oikein ideaalinen ja ei suositella millekään isoille virroille tms. Kytkennän ongelmana on myös ttä sarjakytkennän kapasitanssi tulee riippumaan jännitteestä askelmaisesti. Joten edellä luvattu viritys on kaukana optimaalisesta ja voi tilanteesa riippuen kuormittaa jompaa kumpaa kondensaattoria tuntuvasti normaalia käyttöä enemmän. Edellä kuvattu koskee tietysti myös bipolaarielkoja. Missään vaativissa ac-kytkennöissä niitä ei pitäisi koskaan käyttää. Miten jännitteenkesto, kapasitanssiarvot ja muut suoritusarvot muuttuvat, kun kaksi samanlaista elektrolyyttikondensaattoria kytketään sarjaan ? Kapasitanssi puoliintuu (jos kondensaattorit olisivat risisuuruisia niin yhteisen arvon voi laskea kaavasta Ctot = 1 / ( 1/C1 + 1/C2 )). Kondensaattoriyhdistelmän sisäinen resistanssi on sama kuin siinä olevien kondensaattoreiden sisäisten resistanssien summa. Jännitteenkesto epämäräistyy. Yhden kondensaattorin oleva jännite on konkan varaus Q jaettuna konkan kapasitanssilla C. Molemmissa konkissa on aluksi sama varaus Q = U * Ctot Mikäli konkkien vuotovirrat kapasitanssit ja epälineaarisuudet olisivat täsmälleen samat niin jännitteenkesto kaksinkertaistuisi mikäli kondensaattorit on kytketty polariteetiltaan samansuuntaisiksi. Jos kondensaattorit on kytketty eripäin (bipolaarokytkentä) niin jännitekesto ei kesva. Käytännössä kondensaattorien vuotovirrat ovat erisuuruisia. Tällöin "parempi" kondensaattori latautuu huonomman vuotovirrasta, jolloin sen yli oleva jännite kasvaa arvosta U/2 niin kauan, että vuotovirrat ovat yhtä suuria. Tämä voi käytännössä tarkoittaa lähes kaiken jännitteen jäämistä toisen kondensaattorin yli mikä johtaa sen hajoamiseen ennemmin tai myöhemmin. Elektrolyyttikondensaattori vikaantuun yleensä oikosulkuun, joten kun ensimmäinen kondensaattori hajoaa, niin samalla menee toinenkin. Tilannetta voi yrittä helpottaa asentamalla kondensaattorien rinnalle vastukset jotka huolehtivat jännitteen tasaisesta jakaantumisesta. Pulssijännitteillä tämä ei kyllä takaa tasaista jakoa koska elektrolyyttikondensaatoreilla on yleensä aika isot toleranssit (tyypillisesti -20/+50 %). Voiko elektrolyyttiikondensaattori räjähtää ? Elektrolyytiikondensaattoreissa on nestemäistä elektrolyyttiä sisällä. Jos elektrolyytissä pääsee kulkemaan virta läpi (kondensaattori väärinpäin tai kondensaattori vioittuu muuten), niin höyrystyvä elektrolyytti voi synnyttää sellaisen paineen, joka rikkoo räjähdymäisesti kondensaattorin alumiinikuoren. Vanhoissa elkoissa on yläpäässä kumikalvo joka joustaa kun elektrolyytti lämmetessään laajenee ja lyytissä on reiät yläpäässä, joista ilma pääsee ulos. Nykyaikaisissa elektrolyyteissä on yleensä kumista tehty pohja ja paremmin painetta kestävä kuori. Elkoja käyttäessä kannattaa olla varovainen, koska vaurioitunut teholähteen elko (esimerkiksi litistynyt) voi hyvinkin räjähtää. Rjäjähtävä elko syytää sitten ympärilleen sitä sisällä olevaa elektrolyyttiä, kipinöitä ja alumiinin palasia, joten kannattaa olla varovainen. Muutama VAROITUKSEN SANA: Elkot sisältävät aineita jotka vapautuessaan kaasuuntuvat pahimmillaan tappaviksi hermomyrkyiksi. Tuuleta siis hyvin posauksen jälkeen varsinkin jos kondensaattori oli iso. Räjähtäneen elkon haju voi muistuttaa pipareiden hajua, mutta sitä ei ole terveellistä hengittää. Mitä tarkoittaa kameran salamalaitteen konsensaattorin merkintä 160MFD 330W V ? Kyseessä on 160µF 330V toimitajännitteelle tehty elektrolyyttikondensaattori (WV= working voltage). Välttämättä mikä tahansa kondensaattori ei sitten toimi kunnolla tuon alkuperäisen tilalla, koska salamanvalokäytössä kondensaattorilta toivotaan hyvin pientä sisäistä resistanssia ja induktanssia. Mitä vinkkejä voi hyödyntää kondesaattorin oikean arvon tunnistamiseen siinä olevista merkinnöistä ? Kondensaattorin ervon tunnitaminen ilman mittlaitteita voi olla turhauttavaa, mutta vallitettavasti tuohon ei ole oikein oikotietä. Saman valmistajan samantyyppisille kondensaattoreille on yleensä johdonmukainen koodaus, mutta varmuudella ei välttämättä paljon muuta uskalla sanoa. On syytä oppia tunnistamaan erilaisia kondensaattorityyppejä ja tyypilliset kapasitanssialueet, jota kutakin tyyppiä yleensä valmistetaan. Konkan koosta voi sitten päätellä, onko se tyypillisen kapasitanssialueen ylä- vaiko alapäästä jne. Tämän perusteella yleensä pystyy päättelemään, onko arvo, pikoissa, nanoissa vaiko mikrofaradeissa. Lisäksi on muistettava, että kapasitanssit ovat yleensä E6 tai E12 sarjasta, joten jos ensitulkinta antaa jonkin kovin omituisen arvon, joka ei sovi edes E12 sarjaan, on syytä epäillä, että oma tulkinta on väärin (ellei kyseessä ole joku tarkkuuskonkka), siten 122 pF konkka on varsin epätodennäköinen, mutta 1200 pF paljon todennäköisempi. Langallisten komponenttien merkinnät ovat jokseenkin järkeviä, mutta pintaliitosluteiden kanssa se vasta ongelma onkin. Monissa on vain tehtaan sisäisen tuotenumeron pari viimeistä merkkiä, josta ei välttämättä voi edes päätellä, onko kyseessä vastus, konka, tai peräti diodi. Näitä komponentteja ei tosiaan kannata päästää karkuun säilytyslokerikoistaan, koska edessä on hurja mittausurakka niiden tyyppien uudelleen lajittelemiseksi Digitaalisesta yleismittarista, jossa on kapasitanssi (ja induktanssialueet) on paljon apua kaikkien epäilyttävien tapausten selvittämiseksi. Miksi suuren kondensaattorin purkaminen suoraan oikosulkemalla ei ole hyvä ajatus ? Jos tuo oikosulku todella on täydellinen, niin silloin ainoa purkausvirtaa rajoittava tekijä on kondensaattorin sisäinen resistanssi (tyypillisesti reilusti alle ohmin luokkaa) ja pieni sisäinen induktanssi. Putkautumisen ikavakio on siten muutamien millisekuntien luokkaa, jonka aikana tuo kondensaattoriin varastoitunut energia muuttuu lämmöksi, eli piikiteho voi isoilla kondensaattoreilla olla 3-300 kW ja hetkellinen virtakin kiloamppeereja. Tälläinen virta j hetkellinen teho pystyy höyrystyttämään matkalla olevia johtimia ja kondensaattorin napoja. Miten sähkölaitteessa olevan vaarallisia jännitteitä sisältävän kondensaattorin purkuvastus on mitoitettava ? Jos laitteessa olevassa kondensaattorissa on vaarallisia jännitteitä tai vaarallisia energitoita, niin sillä pitää olla puruvastus. Purkuvastus pitää mitoittaa siten, että kondensaattori purkautuu vaarattomalle tasolle korkeintaan 30 sekunnin aikana sen jälkeen kuin virta on katkaistu. Kun purkuvastuken koko on näin mitoitettu, pitää seuiraavaksi laskea paljonko sille tulee tehohäviötä normaalissa laitteen toiminnassa ja tämän jälkeen valita muutamia kertoja enemmän tehoa kestävä vastus, että tuo purkuvastus ei käy kovin kuumana. Mitä pitäisi ottaa huomioon pitkään käyttämättä olleen suurjänniteisen elektrollyttikondenssattorin ensimmäisessä latauskerrassa ? Pitkään käyttämättömänä olleen elektrolyyttikondensaattorin kytkeminen suoraan suurjännitteeseen saattaa aiheuttaa aikamoisen possahduksen. Kondensaattorin jännite on syytä nostaa pikkuhiljaa ja tarkkailla vuotovirtaa. Jos säädettävää jännitelähdettä ole käytettävissä, kondensaattorin lataamisen voi tehdä vaikka suurjännitteeseen kytketyn megaisen vastuksen lävitse, jolloin jännitteen nousu kestää muutaman tunnin (isoilla kondensaattoreilla), samalla jännitettä tarkkaillen. Jännitteen nousu pysähtyy vuotovirran kasvaessa, mutta kun vuotovirta taas rauhoittuu, rupeaa jännite taas nousemaan. Suuria suurjännitekondensaattoreita käytettäessä on kytkennässä syytä olla kiinteä purkausvastus, joka purkaa kondensaattorin kohtuullisessa ajassa syöttöjännitteen katkaisemisen jälkeen. Tällainen purkausvastus toki kuluttaa muutaman milliamppeerin verran virtaa normaalikäytössä, joten sen tehonkesto pitää mitoittaa vastaavasti (ja mieluiten rajusti ylimitoittaa, jottei se kävisi kuumana). Voivatko vanhat kondensaattorit sisältää PCB:tä ? Vanhat kondesaattorit voivat sisältää PCB:tä. PCB:tä käytettiin yleisesti vain suurjännitekondesaattoreissa ( 10kV ja yli), koska ne eivät hajoa, eikä yhdy muihin aineisiin luonnossa. Helppoa tapaa kondensaattorin PCB-pitoiduuden selvittämiseen ei kai ole, joskin yleensä alle 100 V kondensaattoreissa PCB:tä ei käytetty. PCB-öljyä käytettiin ennen suurjännitekondensaattoreissa eristeenä, ja nämä olivat yleensä alle 100 uF ja yli 100 V, noin nyrkkisääntönä. Toki poikkeuksiakin on. Mutta niin kauan kun öljy pysyy konkan sisällä ja ei pala, ei siitä ole harmia. Kymmeniä vuosia vanhat kondensaattorit eivät ehkä ole muutenkaan kaikkein parhaasta päästä, joten jos tuntuu epäilyttävältä, niin ongelmajätteisiin vaan. Ei siinä suurta rahallista menetystä tule. PCB (PolyChlorinated Biphenyls) ovat kemikaaliryhmä joita käytettiin hyvien palo- ja eristysominaisuuksiensa takia muun muassa muuntajien ja kondensaattoreiden eristeinä. PCB:tä sinänsä ei pidetä juurikaan myrkyllisenä. Sen tarkoitus on nimenomaan olla mahdollisimman inertti (= reagoimaton), jolloin se ei voi olla juuri myrkyllinenkään. Useimmat niistä eivät sinällään ole myrkyllisiä (tosin niiden sekaan joskus laitettiin bentseeniyhdisteitä jotka eivät ole yhtä inerttejä), mutta uudempi tutkimus on osoittanut että PCB:t saattavat luonnossa jäädä ravintoketjuun. Isoin ongelma on kuitenkin että 200-1000C lämpötilassa tapahtuvassa PCB:n palamisessa syntyy erittäin vaarallisia furaaneja ja dioksiineja (nämä ovat niitä jotka saastuttivat Seveson alueen Italiassa), eli vanhat konkat joissa saattaa olla PCB:tä ovat hankaliksi luokiteltua ongelmajätettä. Ongelmajätteeksi PCB:n tekee se, että nimenomaan matalissa lämp|tiloissa poltettuna (= tuli- paloissa) savukaasujen joukossa on erittäinkin myrkyllisiä aineita. Korkeissa lämpötiloissa tätä ongelmaa ei ole, ongelmajäte- laitoksessa PCB poltetaan riittävän korkeassa lämp|tilassa, jolloin savukaasuissa on vain suhteellisen harmittomia yksinkertaisia yhdisteitä. PCB:stä puhuttaessa kannattaa huomioida, että noita PCB-lajikkeita on parituhatta erilaista ja vain muutama saattaa sopivassa lämpötilassa poltettuna muodostaa dioksiinia. PCB ei kuitenkaan sellaisenaankaan ole luonnolle aivan harmitonta, sillä on ilmeisesti estrogeenityyppisiä hormonaalisia vaikutuksia ainakin vesieläimiin ja niitä popsiviin karva- ja sulkakasoihin (viakutukset samansuuntaisia kuin DDT:llä, mutta ei niin pahoja). Eli ei noitten PCB-konkkien kanssa tosiaan kannata heittäytyä hysteeriseksi. Kun se aine on kondensaattorissa sisällä, se ei ole luonnossa aiheuttamassa ongelmia. PCB:tä ei haihdu ilmaan, ja kunnossa oleva konkka on täysin vaaraton. Ongelmia tulee lähinnä tulipaloissa ja sitten, kun konkasta hankkiutuu eroon. Jos epäilee konkan sisältävän PCB:tä (täällä onkin näkynyt vinkkejä siitä, mitä kannattaa epäillä), kannattaa huolehtia, että se päätyy mieluummin Ekokemille kuin kaatopaikalle. Mikä pintaliitoskomponentti voisi olla sellainen, jossa on pari millä kanttiinsa ja päällä lukee 10 16C ? Kyseessä on 10uF 16V tantaalielko. Kuoresssa oleva harmaa/hopea viiva on polariteettimerkki (+ napa). Voiko kondensaattorin korvata suuremmalla mallilla ? Kondensaattorin voi yleisesti korvata samanlaisella tyypilla, joka on mekaanisesti suurempi ilman ongelmia (kunhan se mahtuu siihen paikkaan). Samoin kondensaattorin voi korvata suuremman jännitekeston omaalavalla samantyyppisellä konsensaattorilla ilman ongelmia. Se voiko kondensaattorin korvata suuremman kapasitanssiarvon omaavalla mallilla riippuu täysin kytkennästä. Sopivasti yleistäen mikrofaradiluokan konkat (elkot yleensä) ovat kytkennöissä poweripuolella (tai yleistäen käyttöjännitteen ja maan välillä, energiaa varastoimassa) ja siten vaikka konkka olisi isompikin, ei siitä mitään haittaa ole, vaan hyötyä. [ärimmäisessä tilanteessa (konkan latausvirtapiikki suurenee liikaa) sitten alkaa olla haittaa. Sitten muut pienemmät konkat. Todennäköisyys, että ovat kytkennässä jossain ajoitus tms. tarkoituksessa, nousee ja näitä ei voi vaihtaa muuttamatta kytkentää muuten alkuperäisen toiminnallisuuden säilyttämiseksi. Yleisesti kuitenkin poweripuolen pienet konkat, jotka ovat elkon rinnalla, voi huoletta vaihtaa isommiksi. Eli yhteenvetona: elkot ja niiden rinnalla olevat muut konkat voi vaihtaa isompiin (ei kuitenkaan tolkuttomasti isompiin), kun ovat käyttöjännitteen ja maan välillä. Tämä on kuitenkin yleistys, eli poikkeuksia voi tulla vastaan, mutta vaatii harvinaisen systeemin. Joissain laitteissa näkee sisääntulossa kondensaattorin suoraan nollan vaihejohtimen välissä. Mitä erityisvaatimuksia näillä kondensaattoreilla on ? Tälläisten kondensaattoreiden tulisi olla vähintään luokan X2 kodensaattoreita, jotka ovat jännitekestoltaan vähintään 250V AC, jotta ne turvallisesti kestävät kyseisessä paikassa. Tyypillisiä arvoja tälläiselle nollan ja viheen välissä olevalle suodatuskondensaattorille on 0.1 - 0.33 uF. Jos X-kondensaattorit ovat kytkimen ulkopuolella on ne hyvä varustaa purkausvastuksilla, jottei käyttäjä saa näpeilleen kondensaattoreiden varausta verkkojohdon pistotulpasta. Mitä ovat niinsanotut X- ja Y-kondensaattorit ? X- ja Y-kondensaattorit ovat kondensaattorityyppejä, joita käytetään sähkölaitteiden verkkojännitesuotimissa. X-kondensaattorit ovat tyypillisesti kytekettynä suoraan vaihe- ja nollajohtimen väliin, joten niiden pitää olla sellaisia, että ne kestävät verkkosähkön hetkittäiset ylijännitteet hajoamatta. Standardin EN 132400 mukaan X-kondensaattorien tulee kestää 1,2/50 us surge-pulssi seuraavasti: X1 4 kV X2 2,5 kV Y-kondensaattoreita käytetään verkkojännitesuotimissa siten, että ne on kytketty nollan ja suojamaan sekä vaihejohtimen ja suojamaan väliin. Tälläisissä sovellutuksissa kondensaattoreiden pitää olla rakenteeltaan sellaisia, että ne kestävät sähköverkon ylijännitteet sekä ne eivät mene vaurioituessaan herkästi oikosulkuun. Mitään tavallisia yleiskondensaattoreita ei kannata yrittääkään tunkea tälläiseen paikkaan, jossa kondensaattorin vaurioituminen voi aiheuttaa hengenvaarallisen tilanteen. Standardin EN 132400 mukaan Y-kondensaattorien tulee kestää 1,2/50 us surge-pulssi seuraavasti: Y1 8 kV kaksoiseristetty tai vahvennettu eristys Y2 5 kV normaali eristys Diodit Mitä eroa on diodeilla 1N4001...1N4007 ? Kaikki tässä listassa olevat diodit ovat 1 ampeerin virran kestäviä tasasuuntausdiodeita. Niiden ainoanan erona on diodin estosuuntaisen jännitteen suurin sallittu (hetkellinen) arvo. Seuraavasta taulukosta selviävät eri tyyppien jännitekestot: 1N4001 50 V 1N4002 100 V 1N4003 200 V 1N4004 400 V 1N4005 600 V 1N4006 800 V 1N4007 1000 V Mitä ovat schotky diodit, miten ne eroavat tavallisista diodeista ? Schottkyjen tärkein ominaisuus lienee pienempi kynnysjännite. Piidiodilla 0.7 V ja schottykyllä noin 0.3. Pienmpi kynnysjännite vähentää tehohäviöitä (merkitystä etenkin suurilla virroilla). Schottkyt ovat myös nopeita, joten niitä käytetään usein hakkuriteholähteissä missä diodeilta vaaditaan paljon nopeutta. Ovatko diodit valoherkkiä ? Tavallinen lasikuorinen estosuuntainen piidiodi (esim. 1N4148) toimii foto-diodina, joten ainakin suurimpedanssisissä kytkennöissä kannattaa käyttää mustassa tai muuten valoa läpäisemättömässä pakkauksessa olevia diodeja. Mitä ovat Zener-diodit ? Zenerdiodeissa estosuunnassa tapahtuu tietyllä zener-jännitteellä hallittu läpilyönti. Estosuuntaisen virran ollessa järkevissä rajoissa (muutamasta milliampeerista maksimivirtaan) zenerin yli vaikuttava jännite on melko vakio. Zenerdiodeita käytetään jännitteiden vakavoimiseen pienitehoisissa virtalähteissä ja jännitereferenssinä suurempitehoisissa. Miten zener-diodin kapasitanssi käyttäytyy jännitteen mukaan ? Kynnysjännitteen alapuolella zeneri käyttäytyy kuten estosuuntainen diodi, eli sen kapasitanssi kasvaa jännitteen pudotessa. 1N746 zenerille (0.4W, 3.3V) ja sen tyypillinen kapasitanssi 1 V estosuuntaisella jännitteellä on 350 pF. Samaan sarjaan kuuluvalla 1N758 (0.4 W 10V) tuo kapasitanssi oli noin 150 pF samaisella 1 V estosuuntaisella jännitteellä. Matalammalla jännitteellä (esim. 0.1V) kapasitanssi saattaa kaksinkertaistua. Tämä kapasitassi saattaa olla ongelma, jos zeneriä käytetään suojauskomponenttina siten, että signaalin kanssa on sarjassa iso sarjavastus. Virtaa rajoittava vastus ja zenerin kapasitanssi muodostavat alipäästösuotimen, jonka rajataajuus on riippuvainen jännitetasosta, mikä hankaloittaa mitoitusta, jos tarvetta on päästää lävitse vähänkään suurempia taajuuksia. Jos tarkoitus on käsitellä audiota (20 kHz) ja jännitealue ulottuu lähes 0 volttiin asti, voi tuon edellä olleen 10 V zenerin kapasitanssi olla enimmillään 300 pF, saa sarjavastus olla enintään 27 kiloinen. Transistorit Mikä on transistorin tyyppi kun kotelossa lukee vaan C ja joitain numeroita ? Jos kotelon merkintä on tyyppiä cXXXX missä XXXX merkitsee neöjää numeroa, niin silloin transistorin täydellinen tyyppimerkintä on muotoa 2scXXXX. Tämän täydellisen tyyppimerkinnän perustella voi sitten ruveta etsimään uutta tai vastaavaa transistoria. Miten fetit eroavat normaaleista transistoreista ? Nykyaikainen MOS-FET on hauska ja helppokäyttöinen komponentti. Bipolaaritrankkuun verrattuna peruserot ovat: * Tätä ohjataan jännitteellä, ei virralla * Johtavassa tilassa FET on kuin erittäin pieniohminen vastus MOS-FET on siis kerrassaan mainio kytkin moneen käyttöön. Esimerkiksi 12 V DC-moottorin ohjaukseen riittää, että kytket FETin sourcen maahan ja kuorman drainille, ja ohjaat hilaa (gate) 0 V / 5 V jänniteellä. Tässä FETiksi on syytä valita ns. "logic level" -tyyppi, joka on tarkoitettu 5 V ohjausjännitteelle. Perinteisemmät mallit vaativat 7 - 8 V hilajännitteen. Suurista jänniteistä eivät FETitkään pidä, joten diodi moottorin yli on kyllä paikallaan. Lisäksi kannattaa huomata suurehko hilakapasitanssi (luokkaa nF), josta on harmia suurta nopeutta haetaessa. Lisäksi FETejä joi käyttää myos virran ohjaamiseen. FETin läpi menevä virta riippuu neliöllisesti ohjausjännitteestä: ID = K * (VGS - VT)^2 Tässä VGS on hilalta lähteeseen (gate-source) oleva jännite, VT FETin kynnysjännite, K vakio ja ID nielun (drain) ja lähteen (source) välillä kulkeva virta. Etumerkit riippuvat siitä, onko kyseessä n- vai p-kanava FET. Käytännön FETeissä tuo VT vaihtelee kohtuullisen paljon, mutta yleensä se lienee tuolla voltin nurkilla. K vaihtelee myös saman lajin FETtien eri yksilöitten kesken, joten aivan suoraan datakirjasta ei tuota virran ja jännitteen suhdetta saa luettua. Sen sijaan siellä usein annetaan minimivirta jollain tietyllä jännitteellä. Annettu arvo voi olla, että ID > 250 mA, kun VGS = 10 V. Varsin monelle FETille tuo virta on annettu viidellä voltilla, jolloin lukua voi käyttää suoraan hyödyksi. Aina näin ei ole, jolloin tuon virran päätteleminen viidellä voltilla ei sitten sujukaan aivan helposti. Lisää tietoa löytyy runsaasti valmistajien sivuilta, esim. International Rectifiers osoitteessa [22]http://www.irf.com/. Mikä on unistori ? Unistori (unijunction transistor)on kaksoiskantatransistori tai kaksoiskantadiodi, josta käytetään myös lyhennettä UJT. Unistori on varsin yleinen komponentti liipaisupiireissä ja oskillaattoreissa (ainakin oli aikaisemmin). Nimessä esiintyvästä transistori sanasta huolimatta unistori on lähempää sukua diodille, kuin transistorille. Joidenkin mieletä unistori on näppärä ja yksinkertainen liipaisupiireihin ja oskillaattoreihin mainiosti soveltuva komponentti, joidenkin mielestä mokomalla vanhahtavalla hilavitkuttimella voisi heittää vesilintua. Lisätietoa unistorista löytyy osoitteesta [23]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml06.htm. Tyristorit ja triackit Mikä on tyristori ? Lyhyesti: Tyristori on ohjattava diodi jossa anodin ja katodin lisäksi hila. Liipaistaan hilalla johtavaksi ja johtaa niin kauan kuin anodivirta on riittävän iso. Sitten sammuu ja pitää liipaista uudelleen. Pidemmin: Tyristori on kolminapainen puolijohde, jonka navat ovat anodi(A), katodi(C) ja hila(G). Tyristorin voidaan ajatella olevan diodi, joka liipaistaan päälle hilalta. Liipaisuvirta kulkee hilalta katodille. Liipaisun jälkeen tyristori johtaa niin kauan kun virta tässä 'diodissa' kulkee anodilta katodille. Tyristoria käytetäänkin vaihtovirtakytkennöissä, missä se liipaistaan verkkojannitteeseen synkronoituna johtavaksi. Takaisin johtamattomaan tilaan tyristori menee automaattisesti virran nollakohdassa (resistiivisellä kuormalla sama kuin verkkojännitteen nollakohta, induktiivisella kuormalla virran nollakohta eroaa jonkin verran jännitteen nollakohdasta). Tyristoria voidaan käyttää tasavirtakytkennoissä myös eräänlaisena muistina. Katodi kytketään maahan. Anodille kytketään kuorma ja kuorman toinen napa teholähteen positiiviseen jännitteeseen. Kun hilalle nyt tuodaan virtapulssi (vastuksella liipaisujännitteestä), johtaa tyristori hamaan tulevaisuuteen asti. Jotta tyristori saadaan johtamattomaksi pitää kuorma ottaa irti, kuormanjännite katkaista tai tyristorin katodi ja anodi oikosulkea (jolloin tyristorin läpi ei kulje virtaa vaikka kuormassa se vielä kulkeekin). Tyristorin kuormavirta kulkee aina anodista katodille, joten vaihtovirtakytkennöissä täytyy käyttää tasasuuntaajaa. Yleensä vahtovirtasovellutuksissa käytetään Triacia. Mitä tarkoittavat lyhenteen Igt ja Ih tyristorin dalehdissä ? Igt on liipaisuvirta ja Ih on pitovirta (holding current). Jos tyristorin datalehsisä sanotaan, että Igt < 200 mA ja Ih < 5 mA se tarkoittaa, että 200 mA liipaisuvirta saa sen varmasti liipaistuksi ja 5 mA kuorma pitää liipaistun tyristorin varmasti johtavana. Minkälainen komponentti on Triac? Triac on toimintaperiaatteeltaan samanlainen kuin tyristori, mutta kaksisuuntainen. Virta saa kulkea triakin läpi kumpaan suuntaan tahansa liipaisun jälkeen, kun tyristori on liipaistavissa johtamaan vain toiseen suuntaan. Triaceita käytetään yleensä vaihtovirran ohjaamiseen esimerkiksi puolijohdereleissä ja valohimmentimissä. Triakin navat ovat MT1, MT2 ja G. Liipaisuvirta kulkee G:n ja MT1:n välillä. Triakeja on 2- ja 4 modessa toimivia. Kaksimodetriakin liipaisuvirran tulee olla samansuuntainen tulevan kuormavirran kanssa. Ts. jos jännite johtamattoman triakin MT2 navalla suhteessa MT1:een on positiivinen, pitää liipaisuvirta syöttää sisään hilaan (positiivisesta jännitteestä vastuksen kautta). Jos MT2:n jännite on negatiivinen , pitää liipaisuvirta ottaa hilalta (vastuksella negatiiviseen jänniteeseen). Kaksimodetriakia on varsin hankala ohjata esim. logiikkapiirillä Nelimodetriak puolestaan voidaan liipaista aina samansuuntaisella virralla, joten sitä voidaan paremmin käyttää logiikkapiirien kanssa. Mikä on diac ?/H3> Diac kaksinapainen komponentti, joka on matalalla jännitteellä johtamaton. Jännitteen sen napojen yli noustessa tiettyyn rajaan se muuttuu äkisti johtavaksi ja johtaa kunnes virta sen läpi laskee tiettyyn arvoon. Diacia voidaan yhdessä kondensaattorin kanssa käyttää triakin tai tyristorin liipaisupulssin luomiseen. Kondensaattorin toinen napa kytketään katodille (tai MT1:een) ja kondensaattorin toinen napa tyristorin tai triakin hilalle. Kun kondensaattori nyt ladataan jonkun suurohmisen vartuksen kautta, nousee sen jännite. Kun kondensaattorin jännite (=diacin yli oleva jännite) kasvaa tarpeeksi suureksi, purkautuu kondensaattoriin varautunut energia hilalle diacin kautta. Purkausvirtaa rajoittamassa diacin kanssa sarjassa on syytä olla virranrajoitusvastus. Optoelektroniikka Mikä on SFH 505 IR-vastaanottimen mastajärjestys ? Nastat vasemmalta oikealle edestä katsottuna (linssin puolelta) +, Maa , ulostulo. Mikä on SFH 5110 IR-vastaanottimen mastajärjestys ? SFH5110 on SHR506:n parannettu malli, jonka nastajärjestys on seuraava: .-----. | OOO | | OOO | |_____| | | | | | | 1 2 3 (1) Vo = data ulos (aktiivisena "nollalla") (2) GND = maa (3) Vcc = k{ytt|j{nnite 5V 5mA Mistä löydän UV-valolle herkän valotransistorin ? Pitkä-aaltoisella vlaolla saattaa vielä normaali näkyvällä vlaolla toimiva valotransistori toimia tarpeeksi hyvin. Jos tuo UV- valo on kovin lyhyttä (< 300 nm), alkavat fototransistorit olla vähissä, koska puolijohdemateriaalit alkavat muuttua läpinäkyviksi noilla aallonpituuksilla. Eri materiaaleilla tuo raja on eri aallonpituuksilla, mutta käytännössä kovaa UV:ta joudutaan mittaamaan muilla menetelmillä. Esimerkiksi valomonistinputki (PMT, photomultiplier tube) toimii varsin hyvin, koska elektronilähteeseen osuva fotoni potkii siitä elektronin irti, vaikka kyseinen fotoni olisikin kohtuullisen korkeaenerginen. Toinen mahdollisuus on käyttää jotain sopivaa materiaalia, joka muuttaa UV:ta näkyväksi valoksi. Tällaisia loisteaineita on saatavissa melkoisen moneen käyttöön ja monelle aallonpituudelle, mutta kovin pienten valomäärien mittaaminen on vaikeaa, koska loisteaineitten hyötysuhde ei välttämättä ole kovinkaan hyvä. Mitkä komponentit saa toimimaan valossa sähkö tuottavina osina ? Aika moni puolijohdekomponentti on valoherkkä ja synyttää pienen jännitteen puolijohdeliitoksensa yli jos siihen suunnataan valoa. Tästä syystä monet puolijohdekomponentit pakataan läpinäkymättömiin koteloihin. Lasikuoristien diodien kanssa valo saattaa saada aikaa aike kummallisia ilmiöitä jo kuoren suojalakka on päässyt irtoamaan pois. Aito fotodiodi on hyvä mittausvalokenno. Kuormittamaton fotodiodi antaa suoraan valaistuksen logaritmisella asteikolla ja lähtö oikosulussa olevan fotodiodin virta puolestaan on suoraan verrannollinen valon määrään. Omissa kokeiluissa optokomponentit ovat yleensä parhaita tuottamaan sähköä valosta. Esimerkiksi tavallisella LEDillä saa aikaan jännitettä kun siihen suuntaa valoa. Tämä on helppo todeta esimerkiksi kytkemällä yleismittari tasajännitealueella LEDin johtimiin ja viemällä LEDin lähellle kirkasta valoa. Esimerkiksi kytkemällä useita LEDejä sarjaan saat jopa volttien jännitteitä, vaikka virtaa ei irtoa paljoakaan. Yksinkertaisen kaukosäädintesterin saat rakennetteua kiinnittämällä infrapunaledin BNC-liittimeen ja kytkemällä sen oskilloskooppiin. LEDin laittaminen BNC-liittimeen mittaa pikemmin virtaa kuin jännitettä, koska LED on lähinnä virtalähde. Jo skoopissa oleva megaohmin tulovastus riittää oikosulkemaan tavallisen LEDin noin kymmenen megaohmin sisäisen resistanssin aika hyvin. Vanha kunnon 2N3055 tehotransistori toimii yllättävän hyvänä valokennona, kun siitä villaa kannen auki johtuen suuresta piipinta-alasta. Pistämällä useita tälläisia transistoreja sarjaan om mahdollista saada niin paljon virtaa kirkkaassa ausingonvalossa, että pienen piezosummerin saa soimaan. Jos haluat todella käyttökelposen määrän tehoa valosta, niin kannattaa sitten tutustua oikeisiin aurikokennoihin. Millaista sähkö pitää syöttää elektroluminenssiperiaatteella toimivalle LCD-näytön taustavalolle ? EL valot ruokitaan aina vaihtosähköllä, koska varaustilan muuttuminen saa aikaan fosforin virittymysen, ja laukeamisen, joka näkyy valona. Tyypillisesti tämä syöttäjännite on tyypillisesti noin 100V vaihtojännite ja sen taajuus 50 Hz:sta jonnekin pariin kHz asti. Tarkat arvot vaihtelevat sovellutuksesta toiseen. Tyypillisesti tämä 100V syöttäjännite muodostetaan tätä varten tehdyllä hakkuripiirillä, joita saa valmiina moduuleina. Lisää tietoa aiheesta löytyy osoitteesta [24]http://www.supertex.com/Products/App_Notes/app_notes.htm. Mitä ovat vanhoissa laskukoneissa olevat tyjiöputkissa olevat näytöt ja miten niitä käytetään ? Nuo vanhoissa 1960- ja 1970-luvun laskukoneissa käytettiin yleisesti näyttölaitteena Nixie-putkia. Niiden käyttöjännite on siinä 150-200 voltin tienoilla, joten tarvitset sellaisen ohjaamisen sopivan 150V jännitettä tuottavan hakkurin ja riittävästi jännitettä kestävät transistorit niitä ohjaamaan. Noiden Nixie-putkien toimintaperiaate on sama kuin merkkivaloina käytetyillä hohto- eli glimlampuilla (eli riittävästi jännitettä virtarajoitettuna sisään niin alkavat loistaa). Tässä dataa eräästä tyypistä (SM1040): Vign = max 170V Vm = 140V Ik = min 3mA Ik = max 6mA Vext = min 120V Ikp = 20mA tbulb = 0-70 deg C Numerot syttyvät loistamaan kun anodijännite on noin 170V ja sammuvat noin 120V:lla. 'Työjännite' tai ylläpitojännite eli jännite, joka vaikuttaa anodin ja katodin välillä silloin kun putki sytytyksen jälkeen jää loistamaan, on tuo 140V (Vm = Maintenance Voltage). Putken anodille täytyy siis syöttää anodivastuksen kautta jännite, joka ylittää syttymisjännitteen. Anodivastuksella rajoitetaan käyntivirta 3-6 mA:iin ja huippuvirta 20mA:iin. Nixie-putkia varten on valmiita TTL-ohjainpiirejä joista 74141 on varmaankin tunnetuin (hinta 2 euron luokkaa Partcosta tai Bebekiltä). 74141 on BCD-to-Decimal Decoder/Driver -piiri ja se voidaan kytkeä suoraan Nixie-putken katodeille. Totta kai ohjauksen voi hoitaa irtotransistoreillakin (10 kpl/putki jos kaikki numerot käytössä). Lisää tietoa aihepiiristä: * [25]http://www.netcomuk.co.uk/~wwl/count.html LED Miten LED toimii ? LEDissä valoa tuottava mekanismi on suhteellisen monimutkainen, ja emittoidun valon väri riippuu nimenomaan tuosta LEDissä olevan diodiliitoksen rakenteesta. Perusidea on se, että puolijohteessa elektroni päättää lopsahtaa aukkoon (ts. paikalle, johon se voi sitoutua). Tässä reaktiossa vapautuu energiaa, joka sitten tietyissä olosuhteissa vapautuu näkyvällä alueella olevana fotonina. Mitä suurempi energia tuolle fotonille halutaan, sitä hankalam- pi homma on. Punaisella fotonilla on puolet siitä energiasta kuin sinisellä fotonilla, joten sinisen aikaansaaminen on paljon hankalampaa. Oikeastaan vasta viimeisen kolmen tai neljän vuoden ajan on ollut saatavina kelvollisia sinisiä. Ultimaattinen raja LEDien kirkkaudelle tulee silloin, kun niitten kvanttihyötysuhde on yksi. Tämä tarkoittaa sitä, että Jokainen LEDiin syötetty elektroni tuottaa liitoksessa fotonin. Aluksi nuo hytysuhteet olivat naurettavan ja hupaisan välimailla, nykyään taidetaan olla parhailla puolijohteilla jo 0,2:n nurkilla. LED-tehtailijan pahin vihollinen on epätäydellinen kiderakenne LEDin liitoksessa. Jos liitoksessa on murtumia tai epäpuhtauksia (dislokaatiota), valoa tulee vähemmän ja liitos on herkempi hajoamaan. Erityisesti sinisessä päässä ongelmat ovat nimenomaan tällä alueella. Miksi siniset LEDit ovat paljon muita värejä kalliimpia ? Mitä suurempi energia tuolle fotonille halutaan, sitä hankalam- pi homma on. Punaisella fotonilla on puolet siitä energiasta kuin sinisellä fotonilla, joten sinisen aikaansaaminen on paljon hankalampaa. Tällä hetkellä (1999) käytetyt siniset LEDit (GaN, SiC) ovat jokseenkin hankalia tehdä. Sinänsä prosessi ei ole kummoisempi kuin muis- sakaan väreissä, mutta siniset ovat huomattavasti herkempiä virheille, joten hylkyprosentti on varmasti melkoisen suuri. Lisäksi tuossa tietysti otetaan vuosien tuotekehityspanosta takaisin, joten se lisää hintaa melkoisesti. Mutta on sitä tuotekehitystä kyllä noissa kirkkaissa vihreissäkin, eivätkä nekään aivan ilmaisia ole. Onko olemassa valkoista valota tuottavia LEDejä ? Valkoista valoa tuottavia LEDejä on olemassa. Nämä koostuvat eri aallonpotuuksia tuottavista osista. Yksi mahdollisuus tehdä tälläinen on pseudovalkoiset ledit (R+G+B samassa kuoressa) käyttäminen, mutta ne ovat erikoistuotteina aika hintavia. Tälläisessä LEDissä on helposti mahdollista säätää valon väriaä ohjaamalla noita eri värisiä LEDejä erikseen eri voimakkuuksille. Jos haluat kohtuullisen kirkkaan valkoisen valon LEDistä, kannattaa mieluummin käyttää valevalkoisia LEDejä (sininen LED, jonka päällä on keltainen fosfori). Niistä lähtee melkoisesti enemmän valoa pienemmällä rahalla. Tosin värsävyn säätäminen on sitten mahdotonta. Vähittäishinta muutaman euron kappale. Mistä tunnistan LEDin napaisuuden ? Ledeissä pidempi jalka on aina anodi (plussa). Jos LEDin jalat on katkottu niin sitten pitää hyödyntää seuraavia tunnistusmentelmiä: Pyöreissä LEDeissä katodi (miinus) on usein viisteellä merkitty. Kun katsoo lediä valoa vasten, näkyy muovin sisällä kaksi metallista "juttua". Isompi kuppimainen "juttu" on yleensä plussa ja pienempi miinus, mutta eksoottisemmissa LEDeissä nämä navat saattavat olla kummin päin tahansa. LEDin napaisuutta ei niin vain kannata ruveta kokeilemaan, koska väärällä anapaisuudella voi tuhota LEDin. Tyypillisesti LEDin estosuuntaisen jännitteen kesto on vain muutamia voltteja ja LEDissä tapahtuva estosuuntainen läpilyönti voi tuhota LEDin. Ledin kytkeminen väärinpäin viiden voltin jännitteeseen ei yleensä aiheuta yhtään mitään ongelmia, jos kytkennässä on etuvastus. Ledien zener-jännite on kyllä yleensä varsin matala, joten ne saat- tavat lyödä läpi jo varsin pienillä vastajännitteillä (noin 5 volttia), mutta vastus rajoittaa virtaa niin, ettei LEDin puolijohdeliitos kärsi läpilyönnistä liikaa. Ainoa LED-turvallinen tapa taitaa olla mitata LED yleismittarin diodimittausalueella. Estosuuntaan mittaus näyttää katkosta, päästösuuntaan tyypillisesti noin 1.4..1.7 volttia, ja LED hohtaa aavistuksen verran. Kun päästösuunta on näin saatu selville, LED kytketään päästösuuntaan kytkentään. Voiko tavallisen LEDin kytkeä suoraan paristoon ? Tavallisten ledien kytkeminen suoraan paristoon ei ole hyvä idea - koosta, muodosta tai väristä riippumatta. Ledillä (ja diodeilla yleensäkin) on niinsanottu kynnysjännite. Jos ledin käyttöjännite on tätä kynnysjännitettä pienempi, niin ledin läpi ei kulje juuri ollenkaan virtaa, eikä se palakaan. Kynnysjännitettä suuremmille jännitteille ledi yksinkertaistaen rautanaula - paitsi että rautalanka on ohut ja se palaa helposti poikki. Tavallisten ledien läpi kulkevaa virtaa pitää siis rajoittaa. Yleisimmin tähän käytetään tavallista vastusta. Ledien kynnysjännitteet riippuvat ledin materiaalista (siin mitä väriä ledi säteilee). Tässä tyypillisiä arvoja: Infrapuna 1,2V; punainen 1,6V; oranssi 1,75V; keltainen 2,0V; vihreä 2,2V ja sininen 2,5V. Käyttökelpoinen virta nykyisille ledeille on tyypillisesti 10mA-20mA. Maksimivirrat selviävät datakirjoista tai vaikkapa valmistajan nettisivuilla. Jos et kaikkea kirkkautta halua ulosmitata niin 10mA on hyvä nyrkkisääntö. Joissain pienissä LED-valaisimissa käytetään ratkaisua jossa niissä oleva LED on kytketty suoraan paristoihin. Tällaisissa tuotteissa sekä LED että paristo on valittu ominaisuuksiltaan sellaisiksi että tämä yhdistelmä toimii kunnolla eikä riko LEDiä. Valitsemalla pariston jännitteen sopivasti vähän LED:in nimellisjännitteen yläpuolelle (voltin osia enemmän) sekä huolehtimalla että virtapiirissä on muuten sopivaa vastusta (LED:in sisäinen vastus, pariston vastus) tai muuta virrantahjoitusta niin homma on mahdollista saada toimimaan. Tavallisten ledien lisäksi on olemassa esimerkiksi vilkkuledejä, joissa on sisäinen virtarajoitus. Nämä kestävät sellaisenaan noin kymmenen voltin käyttöjännitteen. Ja kyllä markkinoilta löytyy valmiita merkkivaloyksiköitäkin, joissa on etuvastus asennettu valmiiksi jotakin tiettyä käyttäjännitettä varten. Millaista sähköä LEDille syötetään ? LED tarvitsee toimiakseen myötäsuuntaisen virran kulkemaan LEDin läpi. LEDeille saa tyypillisesti syöttää maksimissaan noin 20 mA virtaa, joskin nykyledit ovat aivan riittävän kirkkaita jo kymmenekin milliampeerin virralla. LED syö jännitettä kynnysjännitteensä verran (tyypillisesti 1..2V) ja loput pitää hukata sarjavastuksessa tai muussa virtaa rajoittavassa komponentissa. Esimerkki: Jos halutaan kytkeä punainen LED 5 voltin käyttöjännitteeseen ja halutaan sen läpi kulkevan 20 mA virta, niin vastukselle jää hukattavaksi 5 - 1.7 = 3.3 V. Ohmin laki sanoo että vastukseksi tulee silloin 3.3 V / 20 mA ~= 165 ohm ja lähin isompi vakiokoko on 180 ohmia. LED ei komponenttina vaadi milliampeerilleen oikeaa virtaa, vaan sen kirkkautta voi säädellä etuvastuksella. Ja jos/kun tarkoitus on yleensä aikaansaada LEDillä vain päällä/pois tieto jostain asiasta, ei kirkkaudella ole mitään merkitystä kunhan se vaan näkyy jotenkin. Siten LEDin kynnysjännitteeksi voi antaa karkeasti 2V, ja virraksi 20 mA, tässä kaikki. Näillä arvoilla LED loistaa kirkkaasti, menemättä kuitenkaan rikki. Näkyy hyvin myös päivällä mikä on suotavaa useissa sovellutuksissa. Näinollen saamme helpon laskentakaavan etuvastukselle: Käyttöjännite - 2V Etuvastus ohmeina = ------------------ 0.02A Vastukseksi voi sitten valita seuraaksi lähimmän standardisarjan suuremman vastusarvon. Sitten jos LEDejä on useampi sarjassa, lasketaan vain niiden kynnysjännitteet yhteen (eli 2V per LED), ja vähennetään se käyttöjännitteestä. Vastuksen tehonkulutuksen voi laskea karkeasti kaavasta (antaa arvot vähän yläkanttiin, mutta pieni turvamarginaali on aina hyvästä): Teho = Käyttöjännite * 0.02A Sitten vaan valitset vastuksen jonka tehinkesto varmasti riittää. Normaaleilla 1/4W vastuksilla tulee toimeen noin 10V käyttöjännitteille ja sitä isommilla käyttöjännitteillä tarvitsee jo 0.5W tehonkestoisia vastuksia. Mitä tapahtuu kaksi LEDejä kytketään rinnakkain ? Jos täysin samanlaisia LEDejä laittaa rinnan, virta jakautuu niiden kesken tasan ja kynnysjännite pysyy samana. Virta jakaantuu tasan vain, jos kynnysjännitteet ovat täysin samat, eli LEDit ovat saman typpisiä ja samanlaisia. Eri väristen LEDien kynnysjännitteet vaihtelevat seuraavasti: Infrapuna noin 1.0 V Punainen noin 1.8 V Vihreä noin 2.1 V Keltainen noin 2.0 V Sininen noin 3..3.5 V Jos pistää rinnakkain kaksi eriväristä lediä, niin pienemmän kynnysjännitteen omava LED toimii hyvin, mutta suuremman kynnysjännitteen omaava LED tuskin palaa ollenkaan. Ledin läpi menevä virta nousee eksponentiaalisesti jännitteen noustessa, joten jo pieni ero rinnankytkettyjen ledien kynnysjännitteissä riittää tekemään melkoisen intensiteettieron niitten välille. Kannatta muistaa, että LEDeillä sähköiset ja optiset parametrit voivat vaihdella huimasti, joten yleisesti ottaen ei siis ole hyvä idea kytkeä ledejä rinnan. Esimerkiksi optisen kirkkauden vaihteluväli voi olla jopa 1:4, jos joku valmistaja sen sattuu ilmoittamaan. Mikä vaikuttaa LEDin kynnysjännitteeseen ? LEDin kynnysjännite riippuu sen emittoimien fotonien energiasta, joten infrapunaledien kynnysjännite voi olla voltin luokkaa, kun taas sinisillä se on yli kolme volttia. Käytännössä ledin kynnysjännitteeseen vaikuttaa tuon varsinaisen fotoninmuodostusprosessin lisäksi joukko muita tekijöitä, ja nämä tekijät vaihtelevat lediyksilöstä toiseen. Samasta valmistuserästä olevissa ledeissä kynnysjännite on kohtuullisen lähellä toisiaan, mutta samanlaisetkin eri valmistuseristä olevat ledit voivat olla sadankin millivoltin päässä toisistaan kynnysjännitteiltään. Miten valkoista valoa tekevät LEDit on tehty ? Aiemmin valkoisen valon LEDejä pyrittin tekemään yhdistämällä sininen, punainen ja keltainen LED samaan koteloon. Tässä on kuitenkin kaksi ongelmaa. Kun valo lopulta tulee kolmesta tai neljästä erillisestä puolijohteenpalasesta, sen fokusoiminen mihinkään on hyvin hankalaa. Käytännössä joudutaan menemään siihen, että ledin kotelo on diffuusi (mattalasin tyyppinen), jolloin taas hyötysuhde on heikko. Toinen ongelma on se, että sininen ja vihreä ovat helposti pahasti alakynnessä punaiseen nähden, jolloin kirkkaan valkoisen tekeminen on vaikeaa. Käytännössä helpommaksi on osoittautunut ainakin japanilaisen Nichian käyttämä menetelmä, jossa lähdetään sinisestä ledistä. Kirkkaan sinisen (430 tai 450 nm) ledin päälle laitetaan loisteainetta, joka muuttaa osan säteilystä pidemmälle aallonpituudelle. Tällöin ledin spektrissä on terävä piikki sinisessä ja loiva kukkula keltaisessa, jolloin tulos näyttää valkoiselta. Valaistukseen tämä valo tuskin kovin hyvin sopii, erityisesti punaiset ja turkoosit sävyt ovat kovin tummia. Mutta indikaattorina toimii hyvin. Mitä tarkoitetaan kirkkaalla LEDillä ? Kirkas voi tarkoittaa joko intensiteetiltään voimakasta tai sitten sellaista, lediä jonka kotelo on kirkas (siis ei samea eli diffusoiva). Intensiteetiltään voimakkaat ledit aloittivat esiinmarssinsa vuosikymmenen alkupuolella. 1990-luvun alkupuoliskolta lähtien alkoi olla saatavissa suhteellisen kirkkaita punaisia ledejä. Kirkkaassa kotelossa olevia ledejä on ollut saatavilla pidempään. Miten eri LEDien värejä on ollut markkinoilla satavilla ? punaisia ledejä on ollut saatavilla jo aikojen alkuhämäristä (70-luvulta) alkaen. Seu- raavaksi tulivat keltaise ja vihreät, tosin varsin himmeinä. Sinisiäkin ledejä on ollut toistakymmentä vuotta, mutta nuo 80-luvun siniset olivat varsin himmeitä sinivihreitä. Kirkkaat siniset ovat tulleet markkinoille viime vuosina. Ensimmäiset todell siniset (450 nm tai alle) suuri-intensiteettiset LEDit tulivat markkinoilla 1990-luvun puolessavälissä, jolloin ne maksoivat useita kymppejä kappaleelta. Valkoiset ledit tulivat markkinoille vasta 1990-luvun loppuvuosina. Aiemmin tuo ei ollut mahdollista, koska valkoiseen lediin tarvitaan sininen pohjalle. Aiemmin tosin oli ns. RGB-ledejä saatavilla, mutta niitten intensiteetti oli surkean ja kurjan välimailla, koska sininen oli melko vihreä ja melko himmeä. Nyt valkoisissa ledeissä on menossa jo toinen sukupolvi, joka tuottaa valkoisempaa (ja enemmän!) valoa kuin ensimmäinen. Nämä ovat jo sellaisia, että ihmettelen, viitsiikö kukaan enää pientä hehkulamppua käyttää. Eivät ledit tosin vielä hehkulamp- puja ja loisteputkia uhkaa yleisvalaistuksessa, koska niitten tuottama spektri on kaksikyttyräinen. Suomeksi sanottuna valo vain näyttää valkoiselta, se ei ole spektraalisesti valkoista. Kolmas sukupolvi on tulossa Vastukset Mitkä ovat vastusten tarkkuuden värikoodit ? Vastusten tarkkuus kerrotaan sitä vasten olevassa väraidassa. Yleisimmät värikoodit ovat seuraavat: * Ei rengasta ±20% * Hopea ±10% * Kulta ±5% * Punainen ±2% * Ruskea ±1% Kiteet Mitä eroa on sarja- ja rinnakkaisresonanssikitelillä ? Kiteitä on monenlaisia eri käyttötarkoituksia varten. Mainitsemasi sarja- tai rinnakkaisresonanssi on eräs kiteen ominaisuus. Riippuu käytetystä oskillaattorikytkennästä kumpaa kidetyyppiä siinä pitäisi käyttää. Tarkkaan ottaen sarja- ja rinnakkaisresonssikiteet ovat ominaisuuksiltaan hyvin samanlaisia, mutta niiden ero liittyy kiteen kalibrointiin: Sarjaresonassikiteet on kalibroitu (viritetty) sarjaresonassipiirissä. Sama kide toimii myös rinnakkaisresonanssipiirissä, mutta hieman eri taajuudella. Nykyään lähes kaikki digitaalivehkeiden kiteistä on juuri perustaajuudella värähteleviä rinnakkaisresonanssikiteitä, eikä yleensä komponenttikaupoista muuta saa. Miksi pienitaajuiset kiteet ovat monesti kalliimpia kuin suurempitaajuiset kiteet ? Pienellä taajuudella vaaditaan isompi kide jotta sen mekaaninen resonanssi saataisiin kohdalleen. Iso kide on tietenkin kalliimpi. Toinen syy kiteen hinnoitteluun voi olla kiteen valmistusmäärät (harvinaisempi kide on tyypillisesti kalliimpi). Miten teen kideoskillaattorin digitaalipiireistä ? Periaatteessa kideoskillaattorin saa kasattua mistä tahan invertteristä, oskillaattorikiteestä ja parista kondensaattorista, mutta se silti helppo saada ryssittyä värähtelemään väärän kertaluokan resonanssilla (esim. noin 14Mhz alueella kiteet toimivat yleensä 3. harmonisella) tai prosenttitolkulla pielessä olevalla taajuudella (kiteen yliohjauksesta johtuen). Luotettavasti toimiva konstruktio (noin 14 MHz kide) on tällainen: _ HCU04 +----|_|o-----+ C = 22-33p | | +---R2--------+ R2 = 1M | | _ +--|X|--+--R1-+---|_|o---> R1 = 1k5 | | HCU04 C C _|_ _|_ Kytkennässä pitää olla mahdollisimman lyhyet johdotukset. R1 on estämässä kiteen yliohjautumista, jolloin taajuus ei olisi tarkka. Tässäkin jää sovittamatta kiteen haluama kapasitiivinen kuorma (riippuu tyypistä), mutta ei yleensä haittaa, sillä heitolla on väliä lähinnä kellopiirien kanssa. 74HCU04 pitäisi olla aivan yleisesti saatavissa, muita piirejä HCU-sarjassa ei taida juuri ollakaan. HCU-sarjan piirit ovat suunnilleen samanlaisia kuin HC-sarjan piirit, mutta siitä puuttu lähdöistä puskurointiaste, joten ne toimivat myös analogisissa kytkennöissä jossain määrin lineaarisina. Invertterihän on vain vahvistin... Kannatta sitten muistaa, että HCU ei sitten kovin isoa kuormaa jaksa puskea juuri puskuroinnin puuttumisen takia. Mutta 74HCU04 jos ei löydy, niin kyllä siinä luultavasti HC:kin välttää. Kannattaa vaan tarkistaa, että kytkentä lähtee aina käyntiin ja katsoa skoopilla, että taajuus ja aaltomuoto ovat jokseenkin oikeat. Kelat Miten lasken kelanreaktanssin eri taajuuksilla ? Ideaaliselle kelalle pätee seuraava kaava: reaktanssi = 2*pii*taajuus*induktanssi Miten radiokäämien merkinnät pitäisi ymmärtää ? Tyypillisissä radiokeloissa ei yleensä (kuristimia lukuunottamatta) ole mitään varsinaisia induktanssi tms. merkintöjä, vaan ovat laitekohtaisia sarja tms. osanumeroita. Tai sitten voivat olla valmistajan koodeja, joiden merkitys selviää yleensä valmistajan luetteloista - jos semmoisia sattuu löytymään. Mistä saan helposti muutaman ampeerin kestäviä hakkurikeloja ? Perinteinen tapa on ottaa käteen ferriittirunko ja lankaa - sitten vaan rullaamaan. Jotta runko ei kyllästy, siinä pitää olla ilmarako. Jos käytettävissä on vain ilmaraottomia rungon puolikkaita niin raon voi tehdä pistämällä valiin eristelevyn, jotain 0.5 - 1 mm luokkaa. Näin isoilla virroilla ei kannata käyttää mitään pieniä ferriittirenkaita, koska ne kyllästyvät hyvin helposti. Toimiva saman näköinen rengas on tehty rautapulverista, siinä on ilmaa joukossa sen verran että syntyy eräänlainen hajautettu ilmarako. Miten voin laskea itse tehdyissä keloissa tarvittavat kierrosmäärät ja muut ominaisuudet ? Ilmasydämisen kelan induktanssin saa laskettua seuraavalla kaavalla: L = (r^2 * n^2)/(9r + 10l) Missä: * L = induktanssi mikrohenreinä (uH) * r = kelan säde tuumina (keskisäde monikerroksissa keloissa) * n = kelan kierrosten lukumäärä * l = kelan pituus tuumina Kaava pätee hyvin ainakin kun l ja r suunnilleen samaa suurusluokkaa ja kelan induktanssi luokassa 1-2000 mikrohenryä. Tällä kaavalla laskeskelee näppärästi vaikka kaiuttimen jakosuotimen kelojen kierrosmäärät. Jos laskukoneen naputtaminen kyllästyttää, niin käytä [26]on-line-laskinta, jolle voit antaa kelan mitat sekä kierrosmäärän ja saat vastaukseksi induktanssin. Miten hakkurin kela pitäisi toteuttaa että se voi varastoida hyvin energiaa kyllästymättä ? Umpinaiseen rautaan tai ferriittiin ei energiaa saa varastoitumaan oikeastaan ollenkaan, koska umpinaiseksi tehty kelarunko ottaa ja kyllästyy heti kättelyssä. Jos ferriittirungolle tehdään varastointikela niin siinä on oltava ilmarako. Energia varastoituu juuri tuohon ilmaraon kohdalla olevaan magneettikenttään. Jos käsillä ei satu olemaan ilmaraollista runkoa (esim. E-sydämessä keskitolppa vähän lyhennetty), vanha mutta toimiva kikka on pistää väliin paperi tai muu vastaava täyte. Miksi rautapulverista tehdylle toroidisydämelle tehty kela toimii hyvin kuristuskelana eikä kyllästy helposti ? Rautapulveri on sen verran harvaa tavaraa, ettt siint on ikään kuin hajasijoitettu ilmarako raudan seassa. Niinpä rautapulveritoroidista saa toimivan kuristimen, toisin kuin ferriittitoroidista. Muuntajat Millasia erilaisia muuntajatyyppejä on olemassa ja millaisia ominaisuuksia niillä on ? Alla katsaus tärkeimpiin muuntajatyyppeihin ja niiden yleisiin ominaisuuksiin: * Suojajännitemuuntajat ovat muuntajia, joissa on erotetut ensiö- ja toisiokäämit ja joissa toisiojännite on alle 50V AC. Muuntajia käytetään usein automatiikkaohjausten, kontaktoreiden, lämmitysfolioiden/kaapelien yhteydessä sekä keskuksissa ja laiva-asennuksissa. * Valaistusmuutajat ovat suojajännitemuuntajia, jotka on jotka on mitoitettu matalajännitteisiin valaistusjärjestelmiin, tyypillisesti 12V halogeenivalaistukseen. Valaistusmuuntajia on olemssa sekä perinteisellä muuntajarakenteella toteutettuna sekä elektronisina muuntajina (käyttötarkoitukseen optimoituja hakkuriteholähteitä). Halogeenivalaistuksen asennuksessa on huomioitava muuntajan häviöt ja jännitealenemat. * Suojaerotusmuuntaja on muuntaja, jossa on erotetut ensiö- ja toisiokäämit ja jota usein kutsutaan erotusmuuntajaksi, välimuuntajaksi tai ohjausjännitemuuntajaksi. Tyypillisiä muuntosuhteita ovat 115/230V, 230/230V, 230/400V ja päinvastoin. * Kolmivaihe muuntajat ovat kolmivaihessa sähkönjakoverkossa ja kolmivaihesähkö käyttävissä laitteissa käytettyjä erikoismuuntajia. Kolmivaihemuuntaja on rakenteeltaan ikään kuin kolme osittain yhteen sulautunutta yksivaiheista muuntajaa. Tyypillisiä kolmivaihemuuntajatyyppejä ovat matalajännitteiset erotusmuuntajat, jakelumuuntajat (10-20 kV jakelujännittestä 400V jännitteeksi) ja 3-käämi-muuntajat taajuusmuuttajakäyttöihin. Kolmivaihemuuntajia olemassa eri rakenteilla ja monesti muuntajia voidaan käyttötarkoituksen mukaan kytkeä eri tavoin. Esimerkkejä ovat 3-vaiheiset kuivaeristeiset muuntajat (avorakenteiset, koteloidut tai valetut) sekä ölhyeristeiset muuntajat (käytetään sähköverkoissa paljon). Kolmivaihemuuntajien ensiö- ja toisiokäämit voidaan tyypillisesti kytkeä joko kolmio- tai tähtikytkentään käytetyn sovelluksen ja jännitealueen mukaan. * Säästömuuntajat ovat muuntajia, joissa on yhteinen ensiö- ja toisiokäämi, ja joita kutsutaan myös automuuntajiksi. Tämän rakenteen avulla muuntajasta tulee huomattavasti kevyempi ja pienempi kuin vastaavan tehoinen erotusmuuntaja on. Säästömuuntajat ei muodosta erotusta ensiön ja toision välille. Tyypillisiä käyttökohteita ovat puhaltimien nopeussäätö, kolmivaihemoottorien ja suurten muuntajien "pehmeäkäynnistys" sekä jännitteen helppo säätö ylös- tai alaspäin. * Rengassydänmuuntajat ovat muuntajia, jotka perustuvat rengassydämeen. Muuntajia kutsutaan myös toroidimuuntajiksi. Rengassydänmuuntaja on tavallisesti pienempi ja kevyempi kuin perinteinen EI muuntaja. Rengassydänmuuntajissa on 8-10 kertaa alhaisempi magneettinen säteily, minkä johdosta ne soveltuvat hyvin audio-, atk- ja IT-järjestelmien virtalähteiksi. * Häiriönvaimennusmuuntaja on tarkoitettu suojaamaan atk-laitteita ja herkkää elektroniikkaa transienteilta, jännitepiikeiltä ja maasuluilta. Häiriönvaimennusmuuntajat on tyypillisesti suunniteltu vaimentamaan tehokkaasti häriöitä taajuusalueella 1kHz - 1MHz. Häiriönvaimennusmuuntajissa on tyypillisesti erilliset ensiö- ja toisiokäämit, elektrostaattiset suojat ja suodatinpiirit, jotka poistavat häiriöitä. Häiriövaimennusmuuntajalla on mahdollista vaimentaa ensiön ja toision välisiä häiriöitä erittäin paljon (jopa 80-120 dB). * Lääkintämuuntajat ovat rtikoisrakenteisia erotusmuuntajia, jotka on tarkoitettu lääkintäteknisten laitteiden jännitelähteiksi. Niitä on olemassa sekä 1- ja 3- vaiheisina. Muuntajissa on erilliset käämit ja staattiset suojat. Muuntajat on suunniteltu siten että haitalliset vuotovirrat ovat mahdollisimman pienet. * Piirilevymuuntajat ovat pienikokoisia muuntajia jotka on suunniteltu piirilevyasennukseen. Ne on tyypillisesti yksivaiheisia EI- tai UI-sydämellä toteutettuja muuntajia jotka ovat rakenteeltan sellaisia että ne voidaan helposti asentaa suoraan piirilevylle. * Säätömuuntajat jännitteen ja virran portaattomaan ja häiriöttömään säätöön. Niitä on olemassa sekä 1- ja 3-vaihe muuntajina. Säätömuuntajia on olemassa sekä erottavina tai säästömuuntajina. * Ferriittimuuntajat ovat muuntajia, joissa muuntajan ydin on tehty ferriittimateriaalista. Ferriittimuuntajia käytetään yleisesti hakkuriteholähteissä ja muisssa suuria taajuuksia käyttävissä sovelluksissa. Ferriimuuntajissa käytetään tyypillisesti toroidi-, EI- tai "pot core"-tyyppistä muuntajasydäntä. Joissain sovelluksissa muuntajan sydämenä voi olla pelkästään pala ferrittisauvaa. Muuntajan energian muunto ei ole ihanteellinen. Osa energiasta muuttuu hukkalämmöksi. Jos jatkuva toimintalämpötila on liian suuri, muuntajan käyttöikä lyhenee merkittävästi. Jos muuntaja ei lämpene, se ei toimi normaalisti. Muovikoteloisen suojamuuntajan pintalämpötila voi olla 70-80 °C nimelliskuormalla, kun ympäristön lämpötila on 40 °C. Muuntajaa on tällöin vaikeaa koskettaa kättä polttamatta. Muuntajat, joissa ei ole sisään rakennettuja suojauksia, tulee suojata oikosululta ja ylikuormalta nimellis- ja oikosulkuvirran mukaan. Tietoja häviöistä ja oikosulkuvirroista löydät muuntajavalmistajilta. Muita muuntajan tapaisia mageneettisia komponentteja: * Kuristimia käytetään paljon elektroniikassa ja elektrotekniikassa. Useimmiten jokaisessa sovelluksessa on yksilöllisiä vaatimuksia ja kuristimet suunnitellaan näihin tapauskohtaisesti. * Virtalähteet muuntavat vaihtojännitteen tasajännitteeksi. Typpillisiä virtalähteitä ovat 230V AC / 12 VDC, 24VDC ja 48VDC. Tyypillinen virtalähde koostuu muuntajasta, tasasuuntaajasta sekä mahdollisista jännitteen suodatus- ja vakavointikomponenteista (regulaattori). Rippuen liitettävästä kuormasta asetetaan erilaisia vaatimuksia virtalähteelle. * Akkuvaraajat ovat virtalähteitä jotka on suunniteltu akkujen lataamiseen. Ne antavat ulos sellaisen jännitteen ja latausvirran, että se sopii perään liitettävän akun lataamiseen (akun ja laturin täytyy olla ominaisuuksiltaan toisiinsa sopivia). Yksinkertaisimmat akkulaturit ovat virtalähteitä jotka tuottavat hiukan akun napajännitettä suurempaa jännitettä ja rajoittavat akulle pääsevän virran määrän haluttuihin rajoihin. Älykkäät akkulaturit sisältävät elektroniikkaa joka edellä kuvatun lisäksi valvovat akun lataustilaa siten, että aluksi lataavat akkua suurella latausvirralla, ja kun akku on täynnä kytkee latauksen pois tai siirtyy pienitehoiselle ylläpitolataukselle. Tyypillisesti perusakkulaturi tulee kytkeä irti akusta kun akku on ladattu täyteen (lataaminen pitkään akun täyttymisen jälkeen voi johtaa akun vaurioitumiseen). Älykkään akkulaturin voi jättää akkuun kytketyksi pitkäksi aikaa ilman ongelmia (jopa talvisäilytyksen ajaksi esimerkiksi veneakkuun). Miten muuntaja on parasta kytkeä sähköverkkoon että se ottaa pienimmän käynnistysvirtapulssin ? Kun muuntaja kytketään verkkoon niin tapahtumat, mitä siitä seuraa riippuvat paljolti siitä mitä muuntajan taakse on kytketty. Jos muuntajaa ei kuormiteta toisiostaan niin muuntaja toimii pitkälle kuin kuristin. Sen kytkentähetkellä ei ole merkitystä, koska se joka tapauksessa vastustaa rajusti virran muutosta. Nollapistekytkintä käytetään resistiivisillä kuormilla vähentämään transientteja. Muuntajalla niitä ei ole joten tämä suositus ei toimi. Tuntuu mysä käsittämättömältä toisinaan esitetty suositus kytketä muuntaja jännitteen huippukohdassa, koska se ei ole virran nollakohta kuormitetussa muuntajassa. Jos on jokin syy kytkeä muuntaja jossain tietyssä kohdassa vaihessa niin se syy voisi olla käynnistysvirran rajoittaminen. Optimi sille on hetki, jolloin muuntajan virta on nolla. Tyhjäkäynnillä tämä hetki on jännitteen huippukohta mutta kuormitetussa (tasurin elkojen lataus) tämä hetki onkin lähempänä jännitteen nollakohtaa kuin maksimia. Maksimilla kytkettäessä syntyy myös maksimaalinen virta kondensaattoreihin. Siinä jännitteisnenä kytkemisessä on se ongelma että jännitteen muutosnopeus on hyvin (seuraa suuri rautasydämen magneettikentän muutosnopeus). Normaalissa ajossa nollahetkellä virta on vielä negatiivinen tulevaan jaksoon nähden. Normaalisti virta alkaa vähenemään kun jännite alkaa kasvaa ja sitten kääntyy positiiviseksi vasta jännitteen huippukohdassa, joka olisi optimaalinen kytkentähetki tyhjäkäynnissä olevalle muuntajalle. Jos kytket jännitteen nollassa, muuntajalle tulee aluksi tavallista pidemmän aikaa virtaa kasvattavaa jännitettä joten loppuvirtakin on tavallista suurempi. Nollakohdassa kytkettäessä tulee (tyhjäkäynnillä) muuntajaan tyhjäkäynti(huippu)virran suuruinen tasavirtakomponentti. Kun muuntaja kytkentään verkkoon, niin nsimmäinen virtapiikki on suurempi kuin muut ja voi vaikka johtaa muuntajan sydämen saturaation (muuntajan rakenne ei ole suunniteltu kestä ylisuurta kytkentähetken magneettivuota). Sysämen saturaatiossa muuntajan ensiövirta kasvaa ajusti ja tuloksena on helposti suojakomponentin (johdonsuoja tai sulake) laukeaminen. Mitkä ovat tärkeimmät muuntajia koskevat standardit ? Öljyttömiin muuntajiin yleisimmin sovellettavat standardit ovat IEC60726 ja IEC60076 (yksi- ja kolmi-vaiheiset öljyttömät tehomuuntajat) sekä EN61558 (yksi- ja kolmivaiheiset pienmuuntajat). Tuotteeseen sovellettavan standardin määrittelee viranomainen joka Suomessa on Turvatekniikan Keskus TUKES. Millaisia merkintöjä muuntajissa on oltava ? Pienmuuntajassa ja tehomuuntajassa on oltava vähintään seuraavat merkinnät: * Valmistusvuosi/-päivä * Standardi * Cos phi (tehokerroin) * Luokka I, II tai III Suojausluokat: * Luokka "I": Kosketeltavat johtavat laiteosat on peruseristetty jännitteisistä osista, ja lisäksi suojamaadoitettu. * Luokka "II": Kosketeltavat johtavat laiteosat on eristetty jännitteisistä osista peruseristyksen lisäksi lisäeristyksellä, tai vahvistetulla eristyksellä. * Luokka "III": Laite liitetään suojajännitteeseen, eikä siinä synny vaarallisia jänniteitä. Arvokilpeen on merkittävä: * Valmistaja: Valmistajan nimi tai tunnuskirjaimet. * Sarjanumero: Tunnistenumero. * Virtalaji: Ilmoitettava, jos on tasavirta. * Nimellisvirta: Käämin liittimien kautta kulkeva virta nimelliskuormalla. Käämin enimmäisvirta. * Nimellistaajuus: Taajuus, jolla muuntaja toimii (AC). * Nimellisteho: Näennäisteho VA, kVA tai MVA (AC), W tai kW (DC). * Nimellisjännite, ensiö: Ensiökäämiin syötettävä tai indusoitava verkkojännite. * Muuntajan enimmäisjännite normaalioloissa. * Nimellisjännite, toisio: Muuntajan toisioliittimien jännite kuormitettuna tai kuormittamattomana (riippuu standardista). * Jäähdytystapa: Jäähdytystavan ilmaiseva koodi. * Ympäristön lämpötila (ta) * Oikosulkuimpedanssi ez (Ilmoitettava, jos muuntaja teho on 1 kVA tai suurempi) * Oikosulkuresistanssi er (Ilmoitettava, jos muuntaja teho on 1 kVA tai suurempi) * Muuntajan paino (Ilmoitettava, jos muuntaja painaa yli 18 kg.) * Muuntajan suojausluokka: IP-luokka * Eristysluokka (IEC60085 mukaan) * Kytkentäryhmä ja vektoriluku (Ilmoitettava kolmivaihemuuntajista) * Käyttötapa: Jatkuva tai jaksottainen. Koteloitujen ja koteloimattomien öljyttömien muuntajien kirjaimet ovat: Eristysaineelle: * A = Ilma * G = Kaasu Kierrätystavalle: * N = Luonnollinen * F = Puhallin tai pumppu Eristysluokka (IEC60085): * 105 celsiusastetta = A * 120 celsiusastetta = E * 130 celsiusastetta = B * 155 celsiusastetta = F * 180 celsiusastetta = H * 220 celsiusastetta Lähde: Noratel "Muuntajien Merkinnät" [27]http://www.noratel.fi/content/download/4491/392200/file/16-3fi.pdf Mitä tapahtuu jos 120V jännitteelle suunniteltu verkkomuuntaja kytketään 230V jännitteeseen ? Teoriassa muunatajan toision jännite tuplautuu siihen asti kunnes ensiön käämi palaa. Käytännössä muuntaja mitoitetaan tavallisesti toimimaan hyvin lähellä rautasydämen kyllästymistä. Tuplajännitettä sisääntuloon tälläinen muuntaja ei kestä millään samalla tai matalammalla taajuudella mille muuntaja on alunperin suunniteltu. Korkeamman jännitteen tuominen kuuntajan ensiöön aiheuttaa muuntajan sydämen kyllästymisen, mikä kasvattaa ensiön virtaa voimakkaasti, koska sydämen kyllästymisen jälkeen ensiön virtaa rajoittaa ainoastaan ensiökäämin resistanssi. Moninkertaistunut tehohäviö ensiössä polttaa tämän käämin hetkessä, ellei sitten laitteen sulake pala ennen tätä. Tuossa samassa kun ensiön virta kasvaa rajusti esiintyy myös muuntajan toisiossa ylijännitepiikki, joka tekee pajoja huonolla tuurilla. Käytännön tilanteissa kun muuntaja kytketään selvästi liian isoon syöttöjännitteeseen, tuloksena on savua, valoshow, palaneita sulakkeita tai vastaavia ilmiöitä. Miten rengassydänmuuntajat erovat perinteisistä muuntajista ? Regnassydänmuuntajat ovat nimensä mukaisesti renkaan muotoisia. Niissä käämit on kelattu renkaan muotoisen kelasydämen ympärille. Keläsydämen rakenteesta johtuen rengassydänmuuntajalla on pienempi häiriökenttä ja suurempi käynnistysvirta kuin tavallisella. Monelle rengassydänmuuntajalle on tyypillistä, etät ne voivat käynnityessään ottaa melko voimakkaankin virtapulssin sähköverkosta. Ainakin isompien (satoja watteja) kanssa voi olla tarpeen käyttää sopivaa virranrajoitusta käynnistyshetkellä että ei laitteen sulakkeet pala. Useimmat muuntajan valmistajat tekev{t myös virtarajoitukseen sopivia komponentteja (mm. [28]Trafox myy tälläisiä komponentteja). Miten voin itse tehdä pehmokäynnistyksen muuntajalle ? Suurilla rengassydänmuuntajilla käytetään etuvastusta ja relettä, joka vetoaikansa (kymmeniä millisekunteja) jälkeen oikosulkee kyseisen sarjavastuksen. Pikkukytkennöissä kätevin lienee sopiva pieni NTC-vastus. Kun se lämpenee, resistanssi pienenee, ja lamppu saa sen jälkeen normaalit volttinsa. Voiko muuntajia kytkeä rinnakkain tehon lisäämiseksi ? Periaatteessa muutajien tai toisikäämien rinnankytkentä onnistuu, ja monesti varmasti käytännössäkin. Jos muuntajat kytkee suoraan rinnan, ja vielä OIKEAAN VAIHEESEEN, niin sittenkin muuntajien, vaikka keskenään samanmallisten, yksilöeroista johtuen, alkaa kulkea pieni taikka suuri turha virta, joka näkyy muuntajien kuumenemisena ja lopulta sähkölaskussa. Virtaan vaikuttaa vielä muuntajien asettelu, eli vierekkäin olevien muuntajien magneettihajakenttä. Verkomuuntajien rinnankytkennässä kannattaa muistaa että tällaisen rinnkankytkennän käyttöä ei sitten pitä käyttää kuin laitteiden sisällä tai muussa systemeissä jossa muuntajat on kiinteästi johdotettu kiinni toisiinsa. Kahta pistokkeella varustettu vaihtovirtamuuntajaa ei pidä johdottaa yhteen, koska jos vain toinen on kiinni verkkosähkössä, niin vapaana olevassa pistokkessa onkin hengenvaarallinen verkkojännite ! Tasajännitelähteitä rinnan kytkenttäessä homma on helpompi hoitaa niin että ei synny mitään ongelmia. Kun kummankin tasajännitelähteen ulostuloon kytketään didodit, jota huolehtivat että virta pääsee ainoastaan teholähteestä ulos, saadaan teholähteet toimimaan rinnan ilman isompia ongelmia. Kahden sinnankytketyn teholähteen kuormittamisessa kannattaa muistaa, että vaikka teholähteet antavat nimellisesti samaa ulostulojännitettä, niin yleensä niiden ulostulojännitteissä on pientä eroa, mistä johtuen eholähteiden kuormitus ei jakaudu tasaisesti rinnankytkettyjen teholähteiden kesken. Kun muuntajan toisioita on tarkoitus kytkeä rinnakkain, varmin tapa testa kytkentöjen oikeellisuus on syöttää sisään vaihtosähköä esim. signaaligeneraattorista ja katsoa toisiokäämien vaiheistus samaksi. Jos ei ole singnaaligeneraattoria, niin sopivat virtaa rajoittavat vastukset johtojen päihin, sitten arviolta kytkentä rinnan. Jos onnistui niin vaihtojännitealueelle asetettu volttimittari näyttää haluttua jännitettä. Väärällä kytkennällä mittari näyttää lähes nollaa. Onko muuntajien johtojen värityksiin joitain standardeja ? Mitään yleisiä standardeja ei ole. Seuraavassa yksi Muuntosähkön käyttmää standardi toisiokäämien piuhojen väreistä. Jos muuntajasi piuhojen väritovat muunlaiset, on käämien alku- ja loppupäät selvitettävä kokeilemalla tai mittailemalla. sininen = 1 toision alkupää vihreä = 1 toision loppupää keltainen = 2 toision alkupää punainen = 2 toision loppupää Voiko muuntajan yhtä lähtöä kuormittaa nimellistehoa enemmän kun muita ei ole kjuormitettu ? Yhtä muuntajan lähdöistä voi todennäköisesti kuormittaa ainakin jonkin verran enemmän kuin siitä nimellisesti saa jos muita lähtöjä ei kuormiteta. Normaalisti muuntaja mitotetaan siten, että ratkaiseva mitotuksen perusta on lämmön pääsy pois muuntajasta. Yleensä lämmön siirtyminen tekee muuntajan sisälle ehkä n. 10-15 astetta lämpötilaeron (kuumimman ja kylmimmän kohdan välillä). Ratkaiseva on siis lämmön johtuminen ja säteily ulkopinnalta. Kokonais lämmöntuotto on siis kriittinen, jos muuntajan lämpötila halutaan pitää samana. Jos muuntajassa on vaikka 2 käämiä ja molemmat tuottavat 2W lämpöä (mitoitus) voi vain yhtä käämiä käyttäen tuottaa myös saman n. 2W. (Käytännössä vähän vähemmän koska käämi on paikallisesti vähän kuumempi). Tästä vaan sitten soveltamaan ohmin lakia yms niin saat selville todellisen kuormituksen keston. Ensiöpuolella syötetty teho on likimain sama erilaisella kuormituksella, joten sitä ei tarvitse pohtia (kunhan ei ylitä mitoitettua kokonaistehoa!) Kannattaa muistaa että ohmiset häviöt nyt kasvavat. Isommalla kuormalla muuntajan ulostulojännite onkin häviöiden takia vähän alhaisempi kuin normaalilla kuormalla. Muuntajasta riippuen ero voi olla tuntuva tai sitten ei. Voiko muuntajan tehoa arvoida mitenkään muuntajan rakenteesta kun tarkkaa tyyppiä ei ole tiedossa ? Jonkunnäköisen arvion muuntajan tehosta ja muista ominaisuuksista voi tehdä seuraavilla menetelmillä: Muuntajan sydämen poikki-pinta-ala riippuu muuntajan tehosta, ja pitäisi olla normaaleilla E-runkoisilla muuntalla vähintään suurudeltaan vähintään tehon neliönjuuren suuruinen (teho wateissa, pinta-ala neliösenteissä). Voit käyttää seuraavaa menetelmää perinteisen pakkamuuntajan koon silmämääräiseksi arvioimiseksi: Jos muuntajaraudan leveys on esim. 3 cm ja muuntajan keskipalkki näyttäisi olevan neliskanttinen, olisi muuntajaraudan poikkipinta-ala 9 cm2. Kun poikkipinta-ala (neliösenteissä) korotetaan toiseen potenssiin, saadaan näennäisteho, tässä tapauksessa 81 VA. Menetelmä ei ole kovin tarkka yli 100 VA muuntajille ja lisäksi se riippuu muuntajaraudan laadusta sekä muuntajan lämpökestosta. Ainakin tällä saa jonkunlaisen arvion teholle. Ulostulovirtaa voi arvioida ulostulojohtojen paksuudesta. Ainakin tiedetään mitä suurempi se ei voi olla. Tässä hiukan taulukkoa virroista ja johtojen paksuuksista: Virta Johdo paksuus (mA) (mm) 100 0,25 300 0,37 500 0,48 1000 0,7 3000 1,2 5000 1,54 10000 2,24 Toision jännitteet selviävät hepoimmin mittaamalla ne kun ensiöön on kytketty siihen sopiva jännite. Tällä tavalla tehdyssä arviossa ei ole mitenkään tarkka, mutta sillä voi päästä edes jonkinlaiseen arvioon minkälaisesta muuntajasta on kysymys. Miten teen oman verkkomuuntajan ? Vaikka valmis verkkomuuntaja vielä nykyäänkin on varsin kallis murikka, ei muuntajien itsekäämimistä voi kuitenkaan missään mielessä pitää taloudellisesti järkevänä toimintana. Ensiksikin muuntajan käämiminen on aika työläs projekti eikä tarvikkeita ole aina helposti saatavilla. Toiseksi väärin mitoitettu, väärin käämitty, väärin eristetty, tai väärin käytetty verkkomuuntaja on hengenvaarallinen. Normaalin 50Hz sähköllä toimivan verkkomuuntajan mitoittamisen perusvaakaava tavalliselle E-sydämiselle pakkamuuntajalle on seuraava: ensiön kierrokset = 45 * ensiöjännite / SPPA toision kierrokset = 48 * toisiojännite / SPPA SPPA >= sqrt ( muuntajan teho wateissa ) Missä SPPA on muuntajan sydämen poikki-pinta-ala neliösenteissä. Tämän poikki-pinta-ala riippuu muuntajan tehosta, ja pitäisi olla vähintään suurudeltaan vähintään tehon neliönjuuren suuruinen (teho wateissa, pinta-ala neliösenteissä). Käytännössä kannattaa vaan ratkistaa, että käyttämäsi muuntajasydän on taatusti riittävän paljon tehoa kestävä, Kun tarkastus on tehty, niin sitten suorita kierrosten laskut käyttämälläsi sydämellä. Lisäksi käämijohdot pitää mitoittaa riittävän paksuiksi. Peruspeukalosääntö on maksimi 2,5 ampeeria virtaa neliömillimetriä kohti. Alla olevasta taulukostea selviävät johtojen minimipaksuudet. Kannattaa käyttää varmasti tarpeeksi paksua johtoa. Virta Johdo paksuus (mA) (mm) 10 0,05 25 0,13 50 0,17 100 0,25 300 0,37 500 0,48 1000 0,7 3000 1,2 5000 1,54 10000 2,24 Tällä tavoin mitoitettu muuntaja pitää sitten testata huolellisesti, ennen kuin sitä uskaltaa kytkeä mihinkään. Sittenkin miettisin useita kertoja, ennen kuin uskaltaisin käyttää tälläistä omaa viritystä. Kaavoja kannattaa käyttää lähinnä olemassa olevien muuntajien mitoituksien arvioinnissa esimerkiksi omia modifikaatioita tehtäessä (esim. uusi oma toisikäämitys). Lisätietoa verkkomuuntajan tekemisestä löytyy osoitteesta [29]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml08.htm mistä osa edellä kuvatuista muuntajaohjeistakin on peräisin. Digitaalipiirit Mitkä ovat 74-sarjan TTL-piirien nopeudet ? Eri piiiren nopeudet riippuvat piirien iästä ja valmistajasta. Porttiviive tp on suunnilleen luokka: 74LXX 40 ns 74XX 20 ns 74LSXX 20 ns 74HCXX 20 ns 74HXX 10 ns 74SXX 10 ns Minkä nopeuksisia ovat 4000-sarjan CMOS-piirit ? Nöiden piirien nopeudet on erittäin epäämääräisesti speksattuja datakirjassa. Tyypilliset nopeudet ovat muutaman megahetsin luokkaa. Jos virrankulutuksen tai käyttöjännitteitten suhteen ei ole mitään omituisia vaatimuksia, kannattaa ehdottomasti käyttää 74HC4xxx-sarjasta löytyviä vastineita. Niissä maksimitaajuus ob kymmeniä megahertsejä, ja niitä on ylipäätään helpompi saada kuin noita alkuperäisiä. Pinnijärjestys on sama. Millä tyhjennän EPROM-piirin ? Eprom-piirin tyhjentämiseen tarvitaan lyhytaaltoista UV-sätelyä jota saa tätä tarkoitusta varten valmistetuista polttimoista. Kaupallisissa EPROM-piirien tyhjennyslaitteissa käytetään pieniä loisteputkia tuottamaan lyhytaaltoista UV sätelyä. EPROM muistin tyhjentämisessä tarvittavaan muistisolujen varauksien potkimiseen eristekerroksen yli tarvitaan tietty säteilykvantin energia, määrä ei auta. Jos lyhytaaltoista UV-valoa ei lähteessä ole, niin piirikään ei tyhjenny vaikka käyttisi paljon tehoa ja pitkiä aikoja. Varsinaisella "kovaa" UV:tä säteilevällä lampulla (yleensä mallia muutaman watin loisteputki ilman fluoresoivaa pinnoitetta, joka muuttaa aallonpituuden näkyväksi) keskiverto-EPROM on 10 minuutissa tyhjä. Noita tekee mm. Philips, Farnellilta ainakin löytyy jos ei muuten. Niiden kanssa ei sitten ole leikkimistä, jos tyhjennysvehkeen tekee itse - sen pitää olla sellainen, että lamppu ei pala, jos kansi on auki! Hyvin varustetut lamppukauppiaat kyllä myyvät UV-loisteputkia, jotka ovat omiaan EPROM tyhjennykseen. Tuollainen putki menee mihin tahansa tavallisen loisteputken tilalle. Aallonpituus näyttää kaupallisilla tuotteilla olevan 253.7 nm ja putkia myy ainakin Yleiselektroniikka / RS-Component:n luettelo, hintaluokka parikymmentä euroa. Jos teet koko tyhjennyslampun itse, niin osien hintaluokka on seuraava (1999 hintataso): * UV-putki 15-30 euroa (esim. 4W malli 15 cm pitkä) * Lampun sähöiset osat (sytyttimen pesä, kuristin ja putken pitimet) maksavat yhteensä noin 15-30 euroa * Loisteputken sytytin 1 euro Newssien perusteella edullinen Philipsin UV-lampun, joka käy tavalliseen lampun kantaan on tyyppi Philips 6 W 57416 E/40. Usein suositeltu tyhjennyslaitevaihtoehto on alppiaurinkolamppu (saa kirpputoreilta halvalla). Alppiaurinkolamppu lähettää UV-säteilyn lisäksi infrapunaa eli lämpöä. Sellainen monen sadan watin aurinkolamppu ei ole kovin hyvä, kun se kuumentaa piirejä eikä aallonpituuskaan välttämättä ole ihan paras mahdollinen. Liikea lämpeäminen voi tuhota piirin jos se on liian lähellä lamppua. UV-säteily on vaarallista silmille ja suurempina annoksina myös iholle. Eli ei kannata olla samassa huoneessa kun käyttää noita UV-lähteitä eikä varsinkaan katsoa tuohon lamppuun. Miten voin ohjata pienjännitteistä parin ampreerin kuormaa TTL-tasoiselle digitaaliulostulolla ? Logiikkaohjattu fetti on usein helpoin ratkaisu. Jos maan kytkeminen käy (eli positiivinen käyttöjännite tulee kiinteästi), sopiva voisi olla vaikka IRF7103 (2 kpl logiikkaohjattuja FETtejä SO8, virtakesto useita ampeereja). Maksaa luokkaa viitosen kappale. Toinen vaihtoehto on esim. IR6210, joka on 5 ampeerin älykäs high-side- kytkin logiikkaohjauksella (kytkee siis positiivista jännitettä, jolloin maa voi olla kytkettynä jatkuvasti) TO220-kotelossa. Maksimikäyttäjännite on 50 V. Tämä komponentti maksaa noin pari kymppiä, mutta helppokäyttöisyydellä ratkaisee useita ongelmia helposti. Datat molemmista löytyvät International Rectifierin kotisivulta [30]www.irf.com. Muita mahdollisuuksi toteuttaa tämä ohjaus on käyttää maan kytkemiseen jotain suurenvahvistuksen omaavaa darlington-transistoria ja logiikkalähtö sitten ohjaa kantavirtaa sopivan vastuksen läpi (tätä varten logiikkalähdöstä pitää tulla jonkin verran virtaakin ulos). Analogiapiirit Mitä pitää ottaa huomioon operaatiovahvistimien korvaamisesta toisella tyypillä ? Operaatiovahvistin vaatii yleensä sitä suuremman kompensointikondensaattorin, mitä pienempi _suljetun_ silmukan vahvistus on. Standardi-opparit kuten 741, TL071 jne. ovat yleensä kompensoitu niin, että ne ovat stabiileja myös ykkösvahvistuksella sisäisen kompensoinnin ansiosta. On kuitenkin huomattava, että jotkut korkealukkaiset audiokäyttöön tarkoitetut vahvistimet ovat stabiileja vain jos suljetun silmukan vahvistus on suureempi kuin 5 (tai 10), joten piiri alkaa värähdellä, jos sen laittaa kytkentään, jossa suljetun silmukan vahvistus on 1. Jos kytkennän osasijoittelu on huono, esim. tiheäsi pakattu yksipuolinen painopiirilevy, saattaa kytkentä ruveta värähtelemään, jos siihen laittaa muutaman kerran nopeamman opparin. Kaksipuolisissa painopiirilevyissä, joissa toinen puoli on yhtenäistä maatasoa, ei tällaista ongelmaa yleensä ole. Jos kytkentä kaikesta huolimatta alkaa värähdellä, chippikonkka käyttöjännitteiden ylitse yleensä rauhoittaa tilanteen. FET-oppatia ei pidä mennä korvaamaan bipolaari-opperilla (eikä päinvastoin), sillä kasvanut biasvirta voi pistää DC-lähtöjänniitteen poskelleen, jos invertoivassa ja ei-inveroivassa otossa on kovin erisuuruiset impedanssit. Myöskin virta- ja/tai jännitekohina- ominaisuudet saattavat kärsiä, jos oppari laitetaan väärään "ympäristöön" kytkennän impedanssitasojejen puolesta. Miten teen DC-tason siirtävän vahvistinkytkennän operaatiovahvistimilla ? Esimerkkikytkentä tapaukseen, jossa pitää tehdä nollatason siirto 4 voltista 0 volttiin ja viisinkertainen jännitevahvistus. Kytkentä perustuu seuraavaan differentiaalivahvistinkytkentään: R1 R2 Voffset +-------/\/\/\----+-----/\/\/\-----+ | | \ | +---|- \ | | \-------+-----+ Vout +---|+ / | | / | 4V - 5V +-------/\/\/\----+-----/\/\/\-----+ R3 R4 | | --- Kun R4 = R2 ja R3 = R1, saadaan kytkennän vahvistukseksi G = 1 + R2/R1. Voffset tuloon asetetaan 4v:n jännite esimerkiksi jännitteenjaolla käyttöjännitteestä. Komponenttien arvot voisivat olla esim R2 = R4 = 50k, R1 = R3 = 10k, mutta niiden arvot kannattaa valita muun sovelluksen mukaan. Sekalaiset mikropiiri Miten SC-tekniikkaa perustuvat suodinpiirit toimivat ? SC-suodatimessa vastus/vastukset korvataan kondensaattori/kytkin hässäkällä. Kondensaattoria C varataan/puretaan taajuudella T, jolloin SC-piirin navoissa nähdään ekvalenttinen resistanssi R=T/C. Kytkiminä toimivat fetit ja tavallisesti kellon on oltava kaksivaiheinen, jolloin eri kytkimet eivät saa olla auki samaan aikaan (eivät saa laskostua). Lisäksi kytkimien toimintataajuuden pitää olla niin paljon suodatettavan signaalin taajuutta suurempi, etät varsinainen signaali ei pääse laskostumaan. SC-tekniikkaa käytetään lähinnä siksi, että IC-tekniikassa on vaikeaa toteuttaa tarkkoja vastuksia ja varsinkin niiden tunaaminen ei oikein onnistu. Koska SC-tekniikassa ekvalenttinen "vastus" voidaan virittää kohdalleen kellotaajuutta muuttamalla, voidaan toteuttaa juuri halutunlaisia ja helposti säädettäviä vastuksia. Mikä olisi hyvä digitaalolähdöllä varustettu lämpötilanmittaupiiri ? Uutisryhmässä on suositeltu seuraavia piirejä: * [31]Dallas Semiconductorin DS1820 on yleisesti käytetty ihan näppärä piiri tähän hommaan. (hinta muutaman euron) * Nationalin LM75 on I2C väyläinen lämpötila-anturi * DS75 on Dallasin valmistama LM75 vastine (hintaluokka pari euroa) Mikä olisi näppärä pieni A/D-muunninpiiri ? [32]Maxim MAX187 on kätevä pieni sarjaväyläliitännällä varustettu 12-bittinen A/D-muunnin. Piirin saa kiinni PC:n rinnkkaisporttiin esimerkiksi tällä seuraavalla Jari Lehtisen ehdottamalla kytkennällä ja ohjelmalla: lpt max187 11 (busy) - 6(dout) 2 (data0) - 8(sclk) 3 (data1) - 7(-cs) 18 (gnd ) - 5(gnd) Virrat ja suodatus- ym. konkat pitää lisätä kytkentään datalehden mukaan. Seuraavalla QBASIC-ohjelmalla on mahdollista lukea muuntimen mittausdata: REM Pääohjelma DECLARE FUNCTION adio () FOR n = 1 TO 100 PRINT adio NEXT n END REM Pääohjelma loppu REM Varsinainen lukufunktio FUNCTION adio DEFINT A-Z REM Luetaan lpt2:sta addr = &H278 result = 0 REM -cs alas OUT addr, 0 REM odotetaan muunnoksen valmistumista conv: inbit = INP(addr + 1) AND &H80 IF inbit = 1 THEN GOTO conv: REM odotetaan muunnoksen valmistumista conv: inbit = INP(addr + 1) AND &H80 IF inbit = 1 THEN GOTO conv: REM luetaan bitit & lasketaan tulos FOR byte = 11 TO 0 STEP -1 apu = 2 ^ byte OUT addr, 1 OUT addr, 0 IF (INP(addr + 1) AND &H80) THEN ELSE result = result + apu END IF NEXT byte REM valmista, -cs ylös ja tulos ulos OUT addr, 2 adio = result END FUNCTION Tässä koodissa käytetty operaatio 2^ on monessa koneessa hida, joten koodia voi optimoida seuraavaan tyyliin: REM luetaan bitit & lasketaan tulos result = 0 FOR i = 1 TO 12 result = result SHL 1 OUT addr,1 OUT addr,0 IF (INP(addr + 1) AND &H80) THEN result = result + 1 END IF NEXT i Aluksi tulos alustetaan nollaksi. Sen jälkeen joka kierroksella tulosta siirretään SHL-operaattorilla yhden bitin verran vasemmalle. Siirron jälkeen luetaan seuraava bitti ja ynnätään ykkönen, jos tarvetta ilmenee. Onko olemassa piiriä, joka pystyisi dekoodaamaan MPEG Audio Layer (MP3) -ääntä ? [33]Micronas valmistaa piiriä [34]MAS3507D, joka pystyy dekoodaamaan MPEG Audio Layer 2 ja 3 mukaista datavirtaa tuottamaan siitä D/A-muuntimelle sopiva I2S-väyläsignaalin. Lisätietoja piiristä löytyy osoitteesta [35]http://www.micronas.com/products/documentation/consumer/mas3507d/in dex.php. Pitääkö piirin toiminnassa tarvittavien konkkien olla elkoja, kuten datalehden esimerkkikytkennässä ? MAX232A:n esimerkkikytkennässä ei mitään elkoja ole, se toimii jo 100n kerkoilla. Aaton versio (perus MAX232) tarvitsee enemmän kapasitanssia (vähintään 1 uF), joten sen kanssa ei juuri muita kuin elkoja kannata käyttää, mieluummin tantaalisellaisia. Vähän isommasta konkasta ei toki ole haittaa mutta pienemmästä voi jo ollakin. MAX232-piirejä käytettäessä kannatta muistaa, että tuonne käyttöjännitteisiin suositellut ohituskonkat kannattaa sinne myös laittaa. Tuo invertterikytkentä on melkoinen roskageneraattori. Mistä löydän esimerkkikytkentöja ja ohjeita 555-ajastinpiirin käyttöön ? Osoitteesta [36]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml10.htm löytyy hyvä suomenkielinen esittely 555 ajastinpiiristä. Itse pirin datalehdet löytyvat osoitteesta [37]http://www.national.com/pf/LM/LM555.html. Miten saan 555-ajastinpiiristä 50% pulssisuhteella olevaa ulostulosignaalia ? Seuraavalla kytkennällä saa aikaan melko tarkkaan 50% pulssisuhteen: +--------+ | | | 7555 | | | +----|2 | | | 3|--+---> output +----|6 | | | +--------+ | | | +-----/\/\/------+ | R ----- ----- C | | gnd Jos pulssisuhteen pitää olla absoluuttisen tarkasti 50%, niin varmempi ratkaisu on tehdä 555-piiristä oskillaattori tuplataajuudelle ja sitten jakaa taajuus kahdelle jollain sopivalla kytkennällä/piirillä. Näin pulssisuhteesta saa varmasti tarkkaan 50%. Mikä on 556-piiri ? 556 on piiri, jossa on samassa kuoressa kaksi 555-ajastinpiiriä. Alla on kyseisen piirin jastajärjestys: Ensimmäinen yksikkö Toinen yksikkö 1. discharge = 13 2. thereshold = 12 3. control voltage = 11 4. reset = 10 5. output = 9 6. trigger =8 7. ground 14. Vcc Mistä mikropiiristä syntyy helposti funktiogenerattori ? Esimerkiksi [38]Exar 2206 piirin ympärille tehty funktiogeneraattori on todella yksinkertainen. Tarvitaan vain yksi mikropiiri ja vähän vastuksia ja konkkkia ja potikat. Piiristä saa ulos kaikki yleisimmin tarvittavat aaltomuodot (kantti, sini, kolmio, ramppi, pulssi) taajuusalueella 0.01 Hz...1 MHz. Toinen tunnettu vanha funktiogeneraattoripiiri on Intersil 8038. Eräs näppärä piiri on MAX038. Laserkomponentit Mitä lasereiden luokitukset tarkoittavat ? Pieni tietopaketti lasereiden luokituksista: * Class 1 laserit voivat vaurioittaa silmää, mutta niihin ei pääse käytännössä käsiksi (CD soittimet, laserkirjoittimet) * Class 2 laserit ovat turvallisia, jos normaalireaktiot toimivat (l. kirkas valo => silmäluomet kiinni). Teholuokka alle 1 mW. * Class 3 ja 3b laserit vaurioittavat silmää jo noin 0.025 sekunnissa (nopeammin kun silmön refeksi normaalisti toimii) * Class 4 lasereilla leikataan metallia ja suoritetaan kirurgisia operaatioita Miksi Suomesta ei saa yli 5 mW laserosoittimia ? Suomessa voimassa oelvat turvamääräykset kieltävät yli 5 mW laserosoittimien vapaan myymisen, koska yli 5 mW tehoilla saa helposti aikaan silmävaurioita. Terveysministeriö suosittelee ettei laserkynissä käytettäisi yli 3 milliwatin tehoja. 5 mW laserin tehorajalle on fysiologinen syy: silmän räpytysrefleksin nopeus. Raja on noilla main siksi, että kun saat säteen silmääsi, luomi läpsähtää suojaksi ennenkuin suurempaa vahinkoa syntyy. Usko tai älä - joka kerta kun saat vajaan 5mW laserstäeen silmääsi, menetät pienen osan näköäsi. Terveessä silmässä koherentti valo kohdistuu niin pienelle alueelle, että teholukemat fokuksen kohdalla ovat kamalat/neliömetri ja siellä tappi & sauvasolut kärähtävät ja niin on pieni osa näköä pysyvästi menetetty. Suurennuslasi & aurinko ovat hyvä analogia yllämainitulle. Miten laserin allonpituus vaikuttaa silmän havaitsemaan sen kirkkauteen ? Näkyvän aallonpituuden lasereilla nytkkisääntönä on, että mitä pienempi luku, sen kirkkaampi säde. Eimerkiksi vihreä laser on monta kertaa kirkkaampi kuin punainen juuri näkökyvyn rajoilla oleva säde. Esimerkiksi 1mW vihreä näyttää monta kertaa kirkkaammalta kuin 15mW / 670nm punainen HeNe. Jos mennään vielä lyhyempiaaltoisiin lasereihin, kun vihereä, niin sitten silmän herkkyys alkaa taas laskea niin kuin muullakin valolla. Silmän herkkyyskäyrä aallonpituuksille muistuttaa Gaussin käyrää, ja herkkyys punaiselle on "jyrkässä kohdassa" - siis siten että 10-20nm ero "eri punaisten" aallonpituudessa aistitaan moninkertaisena kirkkauserona. Millä alueella (nm) ihmissilmä havaitsee laserin ? Standardivastaus ihmissilmän toiminnasta: silmä havaitsee säteilyä välillä 380 nm - 780 nm. Tuo on sitten vain standardivastaus, totuus on hieman toisen- lainen. Raportoituja tapauksia tuolta pitkästä päästä (siis punaisesta) on ainakin 900 nm:ään asti, joskin noilla aallon- pituuksilla intensiteetin täytyy olla melkoinen (mahdollisesti jo selmää vaurioittava). Kaikkein kirkkaimpana ihmissilmä näkee noin 550 nm:n kellan- vihreän. Eli jos riviin laitetaan 1 mW:n lasereita, tuonvärinen näyttää kirkkaimmalta. Laserdiodeja on saatavilla pitkästä punaisesta hieman kellanpunaiseen (siis lyhimmillään noin 630 nm). Halvimmat pointterit ovat tuolla 670 nm:n nurkilla. Paljon paremman ja näkyvämmän pointterin saa, jos hankkii 630 nm:n vehkeen. Hinta tosin on sitten jo ainakin kaksin- kolminkertainen. Näkyvä kirkkauskin on sitten samalla teholla kaksin-kolminkertainen. Mille värisinä puolijohdelasereita on saatavana ? Laserdiodeja saa helposti tuonne infrapunan puolelle (900 nm ympäristö). Tämän lisäksi on punaisia (vanhemmat 700 nm, uudemmat 630 ympäristössä) ja nykyään myös rajoitetusti sinisiä. Siniset ovat aivan uusia ja mak- savat hunajaa. Niitten saatavuus on myös mitä sattuu. Lasermoduleina on saatavana myös vihreitä, mutta niissä on hieman toinen toimintaperiaate (laserdiodeilla pumpataan energiaa laseroivaan kitee- seen). Hintaa on enemmän, koska komponentti on monimutkaisempi. Tällaisen pumpatun laserin säteen laatu on huomattavasti pelkkää diodia parempi. Käytännössä siis laserdiodipuolella näkyvät puolijohdelaserit ovat punaisia. Onko markkinoilla UV-valoa tuottavia puolijohdelasereita ? Sinisiä tai sitä lyhyempiä aaltoja tuottavia puolijohdelasereita ei ole markkinoilla vielä. Siniset ovat tulossa, mutta UV:ta saadaan odottaa. Taajuuden kahdentavilla epälineaarisilla kiteillä tuota UV:ta saadaan kyllä sopivasta punaisesta laserista aikaan (esimerkiksi 680 nm antaa 340 nm ulos), mutta hyötysuhde on kurja ja hinta hurja. Miten toimii valkoista valoa antava valoshossa käytetty laser ? Valkoisia lasereitakin on tehty. Tosin tässä määritteleminen on hankalaa, mutta showpuolen ihmiset todella puhuvat valkoisista lasereista. Nämä ovat yleensä kaasu- tai väriainelasereita, jotka emittoivat kolmea tai useampaa aallonpituutta, jolloin tuloksena on tiukka valkoiselta näyttävä säde. Toinen vaihtoehto on käyttää kolmea erillistä laseria, joitten säteet yhdistetään jollakin optiikalla. Tämäkään ei ole vallan helppoa. Miten saan kiinnitettyä laserosoittimen aseen lasertähtäimeksi ? RS-componentsilla on myynnissä (ainakin 1999 luettelossa) tuollainen laser pidike. Kaikki säädöt tapahtuu kuusiokoloavaimella. Kiinnitys ruuveilla. Suunniteltu halkaisialtaan 15 millisille lasereille, mutta pienellä virittelyllä siihen saa ohuempiakin, koska tuo reikä laserille on säädettävä. Miten voin hyödyntää laserosoittimesta irrotettua laserdiodia ? Lasrdiodiohjaimen tekeminen on hieman tarkkuutta ja kokemusta vaativaa puuhaa, koska laserdiodit ovat huvin herkkiä hajoamaan ylivirrasta tai stattisista sähköpurkauksista. Käytännössä nuo diodit kannattaa pitää yhdessä ohjauselektroniikkansa kanssa. Lisäksi tuollainen diodi on keskimäärin varsin tylsä vehje ilman kollimoivaa optiikkaa, joten useimpii tarkoituksiin kannattaa pitää vielä optiikkakin mukana. Käytännössä jos lasersädettä haluat, kannattaa ottaa se koko lasermoduuli sellaisenaan ja korvata ainoastaan laserosoittimen paristot jollain järkevämmällä saman jännitteen antamalla teholähtellä. Kuinka tehokas laseri tarvitaan paperin polttamiseen ? Karkea arvio paperin sytyttämiseen tarvittavasta teholuokasta: Auringon säteilyn intensiteetti on noin 1 kW/m2. Suurennuslasin (= polttolasin) halkaisija on 3 cm. Tämä tuottaa pinta-alaksi noin 7 cm2, joten suurennuslasin alueelle tulee säteilytehoa noin 700 mW. Kun tämä fokusoidaan paperinpalalla, kyllä kärähtää. Itse asiassa tuohon syttymiseen vaikuttaa ainoastaan lämp|tila ja sytytettävä materiaali. Lämmitysteholla ei ole niinkään suoranaista merkitystä, pienempi teho riittää, jos se on fokusoitu pienelle alueelle. Tosin tässäkin tulee raja vastaan lämm|njohta- vuuden kautta. Parhaiten syttyy säteilyä hyvin absorboiva (= musta) materiaali, jolla on matala leimahduspiste ja huono lämmönjohtavuus. Toisaalta kiiltävä materiaali, jolla on korkea leimahduspiste ja hyvä lämmönjohtavuus, on huono syttymään. Eli se tarvittava teho riippuu paljon millaisessa sovellutuksessa tuota laseria käytetään. Elektroniputket Mistä saa ostaa osia putkivahvistimiin ? Putkivahvistien komponenttien saatavuus on hiukan heikohko verrattuna muihin elektroniikan komponentteihin. Seuraavia putkituotteiden hankinpaikkoja uutisryhmässä on mainittu: * [39]Antique Electronics Supply on USA:ssa toimiva putkialaitteiden tarvikkeita myyvä liike, jolla on webbisivut osoitteessa [40]http://www.tubesandmore.com/ * [41]Yleiselektroniikasta saat ainakin 33+33uF/450V yhdistelmäkonkondensaattoria ja heillä on luettelossaan aksiaalisia Panasonicin 450 V elkoja, webbisivut osoitteessa [42]http://www.yeoy.fi/ * [43]Salon Yhteishuolto Oy pitää varastoissaan joitain yleisimpiä putkityyppejä, webbisivut osoitteessa [44]http://www.salonyhteishuolto.fi/ * RS Electronics katalogissa on yksi pieni päätemuuntaja (3.5W, 15-20 euroa), saatavana esimerkiksi Yleiselektroniikan kautta tilaamalla * Tampereella T:mi K Salminen (03-2550343 arkisin 13- 16.30) myy kaikenlaisia putkitarvikkeita, myös päätemuuntajia * Turussa [45]Intertrafo tekee muuntajia tilauksesta, webbisivut osoitteessa [46]http://www.intertrafo.fi/ * [47]Bebekillä on myynnissä muutamia verkkomuuntajamalleja, joista saa ulos putkilaitteissa tarvittavia käyttöjännitteitä, webbisivuit osoitteessa [48]http://www.bebek.fi/ * Radio-Duo Helsingissä myy putkia (kohtalainen valikoima) ja heidän kauttaan saa audiomuuntajia (mittatilauksenakin) sekä putkilaitteiden kondensaattoreita * Kananadalainen [49]Hammond Manufacturing valmistaa päätemuuntajia, webbisivut osoitteessa [50]http://www.hammondmfg.com/, tuotteiden tilaamista voinee kysellä LECTRON ENGINEERINGin kautta (e-mail: lectron@dlc.fi, puh (09) 548 1548) Vanhoista putkilaitteista voi löytää käyttöön sopivia päätemuuntajia. Kitaravahvistimienkin päätemuuntajia voi yrittää soveltaa, jos paras hifilaatu ei ole vaatimuksena. Miten on tullien kanssa kun tilaa elektroniikkakomponentteja ulkomailta ? Elektroniikkakomponenttien tulliprosentti ei ole vakio, vaan riippuu komponenttityypistä. Nyrkkisääntönä voi sanoa, että kun tilaa tavaraa lentopostilla ja maksaa ALV:n ja virkailijan tämän päälle määräämät tullit, niin loppuhinta markkoina on noin 8 * ostoksen dollarihinta. Toisille komponenteille tulli on jopa 0% ja toisille taas 3 %. Tämä riippunee hyvin paljon siitä millaista komponettiteollisuutta kotimarkkinoillamme on ja mitä ei. Komponentteja tilatessa on mahdollista, että joudut tullissa etsimään tulliluettelosta kyseisen komponenttityypin, jotta tullivirkailija pystyy osoittamaan maksettavan tullin määrän. Kauanko kitaravahvistimien putket kestävät ? Yhden pääteputken soitinvahvistime (esim. Fender Champ) ovat tyypillisesti puhtaasti A-luokassa toimivia. Harva näitä laitteita niin aktiivisesti keikoilla käyttää, että putkien kulutus kovin suureksi kasvaisi. Pääteputkihan näissä on yleensä se mitä tarvitsee vaihtaa. Soundi on paras mittari näissä koneissa putken vaihdon suhteen. Kun rupinen soundi muuttuu vielä rupisemmaksi ja se alunperinkin vähäinen hönkä tosissaan loppuu niin vaihdon aika on koittanut. Miten biasoinnin säätö on tehty putkivahvistimissa ? Biasointi on suomeksi toimintapisteen säätö. Käytännössä se tarkoittaa putken lepovirran säätöä. Lepovirran säätö on ikäänkuin auton tyhjäkäynnin säätö; kun putken virta on liian ääni on vähän epämusikaalinen (ylimenosäröä) eikä oikein syty hyvin. Jos tyhjäkäyntivirta on liian suuri (ikäänkuin A-luokkaan päin) pääteaste reagoi herkästi signaaliin, mutta putkien kuluminen on nopeampaa. BIAS-säädöistä on tehty numeroa, sillä jotkut elävät ko. duunia tekemällä (leveästikin USA:ssa) . On luonnollisesti selvää, että putkista saa parhaan hyödyn, kun toimintapiste on optimaalinen, mutta vaikka asetukset eivät olisikaan ihan optimaalisia, niin yleensä homma toimii vielä aika hyvin. Pääteputkilla biasointihomma hoituu taloudellisesti siten, että käyttää samannumeroisia pääteputkia kuin mihin kone on säädetty. Tällöin voi saada kaupasta vaihtoputket jopa reissun päällä. Fendereissä ja Marshalleissa pääteputkien lepovirta tavallisesti on 28-35 mA per putki. On eduksi, mikäli putkien tai parien virrat ovat mahdollisimman yhtäsuuret. Silloin anodijännitteen brummi kumoutuu päätemuuntajassa. Katodibiasoiduilla vahvistimilla toimintapisteen säätö tapahtuu tyypillisesti katodivastuksen arvoa muuttamalla. Tähän ei yleensä ole tarvetta sillä katodibiasoiduissa pääteasteissa toleranssit ovat melko suuret. Kiinteää hilaetujännitelähdettä käyttävillä vahvistimilla toimintapiste säädetään hilaetujännitettä muuttamalla (fixed-bias). Tätä varten voi vahvistimessa olla potikka tai sitten täytyy vaihdella yleensä yhtä vastusta. Nyrkkisääntönä voi pitää, että kun anodit alkavat hehkumaan (ne päälimmäiset elektroidit) niin silloin putket käyvät ihan liian kuumana ja niiden elin ikä on todella lyhyt. Kaikki tämän alle vaikuttaa lähinnä vahvistimen säröytymiseen sekä maksimi tehoon. Putkityypille on datalehdissä määritelty maksimi anodihäviöteho wateissa. Kun mitataan anodin ja katodin välinen jännite-ero ja sijoitetaan tämä ja anodihäviö kaavaan I=P/U saadaan maksimi lepovirta. Putkea ei kannata säätää kitaravahvistimissa näin suurelle lepovirralle vaan johonkin 0.6*I tienoolle. HiFi vahvistimet ovat asia erikseen. Putkivahvistimien biasoinnista löytyy lisää juttua osoitteesta [51]http://duncanamps.simplenet.com/technical/scopebias.html. Releet Mistä löydän verkkovirran ohjaamiseen sopivia releitä ? Esmi on tehnyt sopivia releitä laajalla kelan jännitealueella (ainakin 12, 24, 48, 110 ja 230V, sekä AC ja DC). Releille on saatavissa DIN-kiskoon sopiva kantakin. Kärkien virtakestoja näissä on yleensä 10 tai 16A ja varustetut yhdellä tai kahdella vaihtokoskettimella. Näitä lienee saatavissa sähköasennusliikkeistä, tosin satavilla olevat mallit voivat olla pääasiassa noita 230V ja 24V malleja, mutta tilaamalla saa muutakin. Millaisella kytkennällä voin pistaa releen koskettimien kipinöintiä ? Pieni kondensaattori tarpeeksi suurella jännitekestoisuudella (1500 V) releen kontaktien yli voi auttaa estämään kipinöintiä. Pelkkää kondensaattoria parempi ratkaisu on kuitenkin kärkien yli sarjassa olevia kondensaattoria (100nF..470nF, 250VAC, X) ja vastusta (50R..100R, 1/2W), jotta uusia häiriöitä ei esiintyisi latautuneen kondensaattorin purkautuessa kärkien sulkeutuessa. Näitä kondensaattoreita käytettäessä kannattaa muistaa, että nuo kondensaattorit päästävät jonkin verran virtaa lävitseen kun releen koskettimet ovat auki, joten ne eivät sovellu käytettäväksi kaikkiin sovellutuksiin. Mistä löydän releen, joka napinpainalluksesta menee päälle ja seuraavasta sammuu ? Esimerkiksi Esmi on tehnyt sysäysreleiksi kutsuttuja releitä vähän joka jännitteelle (ainakin 12, 24, 48, 110 ja 230V) sekä vaihto- ja tasajännitteille. Jos haluat tehdä saman toiminnon elektronisesti ja käyttää ulostulossa tavallista relettä, niin kokeile seuraavaa kytkentäideaa: GND Vcc | | +------------+ [COIL] | __|___ | | | | s | | C +--|D Q|----[R]--B NPN ohjauspulssi -------|ck | | E | Q-|--+ | |__r___| GND | 4013 GND Tässä [COIL] on releen kela, jossa rinnalla tarvittava suojadiodi. __________________________________________________________________ Tomi Engdahl <[52]tomi.engdahl@iki.fi> [53]Back to home page References 1. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#yleista 2. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#vastukset 3. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#kondensaattorit 4. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#diodit 5. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#transistorit 6. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#tyristori 7. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#led 8. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#opto 9. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#vastukset 10. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#kiteet 11. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#kelat 12. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#muuntajat 13. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#digitaalipiirit 14. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#analogiapiirit 15. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#sekalaisetpiirit 16. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#laser 17. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#putket 18. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/komponentit.html#releet 19. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html 20. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/vakiosarjat.html 21. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/vakiosarjat.html 22. http://www.irf.com/ 23. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml06.htm 24. http://www.supertex.com/Products/App_Notes/app_notes.htm 25. http://www.netcomuk.co.uk/~wwl/count.html 26. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/laskin_kelat.html 27. http://www.noratel.fi/content/download/4491/392200/file/16-3fi.pdf 28. http://www.trafox.fi/ 29. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml08.htm 30. http://www.irf.com/ 31. http://www.dalsemi.com/ 32. http://www.maxim-ic.com/ 33. http://www.micronas.com/ 34. http://www.micronas.com/products/documentation/consumer/mas3507d/index.php 35. http://www.micronas.com/products/documentation/consumer/mas3507d/index.php 36. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml10.htm 37. http://www.national.com/pf/LM/LM555.html 38. http://www.exar.com/ 39. http://www.tubesandmore.com/ 40. http://www.tubesandmore.com/ 41. http://www.yeoy.fi/ 42. http://www.yeoy.fi/ 43. http://www.sci.fi/~salyhhuo/ 44. http://www.salonyhteishuolto.fi/ 45. http://www.intertrafo.fi/ 46. http://www.intertrafo.fi/ 47. http://www.bebek.fi/ 48. http://www.bebek.fi/ 49. http://www.hammondmfg.com/ 50. http://www.hammondmfg.com/ 51. http://duncanamps.simplenet.com/technical/scopebias.html 52. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 53. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Kaapelointikysymykset Perusteet Miten saa laskettua kuparijohdon vastuksen kun tiedetään pituus ja poikkipinta-ala ? Laskemiseen voi käyttää seuraavaa kaavaa: R = L * roo / A Missä: * Johtimen tasavirtavastus per metri = R * Johtimen pinta-ala (neliömetriä) = A * Johtimen pituus (metriä) = L * kuparin ominaisvastus (ohmimetriä) = roo = 1.67E-8 Esimerkiksi kuparijohtimella, jonka pituus on 9 m ja poikkipinta-ala 1.5 neliömillimetriä (eli 1.5E-6 neliömetriä) on 9 * 1.67E-8 / 1.5E-6 =0.1 ohmin resistanssi. Kannattaa huomioida, että roo riippuu lämpötilasta. Kuinka paljon tulee jännitehäviötä 100 metristä 6mm^2 kuparikaapelia 10A tasavirran siirrossa ? Seuraavassa laskelma lyhyesti: * Kuparin "roo" eli ominaisvastus on 0,01786 ohm * m/mm2 (+20 ast.lämpötilassa) * Elikkä siirtotien resistiivinen vastus R = "roo" * (100 + 100) / 6 = 0,5953333.... eli n. 0,6 ohm. * Jännitteen alenema johdossa Uh = Rj * I, jossa Rj = johtovastus ja I = johdossa kulkeva virta. Elikkä jännitteen alenema 10 A virralla on 0,6 * 10 = 6 V. * Tehohäviö Phj = I * Uhj, jossa Uhj = häviöjännite kaapelissa. Elikkä kaapelissa katoaa tehohäviönä 10 * 6 = 60 W. Miten voin arvioida paljonko virtaa minkäkin paksuisesta kaapelista saa viedä läpi turvallisesti ? Suurimmalle osille normaaleista kaapeleista pätee summittainen nyrkkisääntö 10A/mm^2 kun kaapeli pääsee vapaasti jäähtymään. Eli esimerkiksi jatkojohdossa tai laitejohdossa 1 mm^2 kapaeli kelpaa 10A virralle, ja 1.5 mm^2 kaapeli menee vielä 16A virralle juuri ja juuri. Telojen rakenteiden sisällä kiinteässä sähköjohdotuksessa kaapeli ei pääse jäähtymään niin tehokkaasti, joten täytyy käyttää paksumpia johtimia. Kiiteässä verkkosähkösennuksessa nykyään ohuin sallittu kaapeli on 1.5 mm^2 ja siinä saa kuljettaa virtaa 10A saakka. 16A virralle pitää käyttää 2.5 mm^2 kaapelia. Kaapelia valittaessa kannattaa valita varman päälle riittävän paksu ja ottaa huomioon kyseisen sovellutuksen turvamääräykset. Mitä materiaalia käytetään telekaapelin johtimissa ? Yleisin johtimien raaka-aine on hehkutettu kupari. Joissain 1- ja 2-parisissa ilmajohdoissa käytetään kuparoitua terästä. Miksi nykyiset kiinteistöjen telekaapeloinnit on rakennetu parikaapeleilla ? Symmetrinen kaapeli, parikaapeli tai kierretty pari on nykyisin halvin ja yleisimmin käytetty kaapelointimuoto lähiverkoissa. Kaapelin sisällä on pareittain kierretty kaksi toisistaan eristettyä kuparijohdinta yhteen. Sisäisesti RJ-45 liittimessä kulkee neljä johdinta. Kaapelin parikierto estää signaalien ylikuulumista parista soiseen, kaapelissa liikkuvan signaalin häiriintymistä ulkoisista häiriöistä ja kaapelia säteilemästä liikaa häiriöitä ulkomaailmaan. Kiertämisellä ja kiertopituuden säätämisellä vähennetään pientaajuisen kohinan kytkeytymistä, ylikuulumista ja kapasitanssista johtuvia häiriöitä. Parikaapelin tyyppejä ovat maadoitetulla metalliverkolla suojattu STP (Shielded Twisted Pair) ja suojaamaton UTP (Unshielded Twisted Pair). Parikaapelit luokitellaan eri kuokkiin, joita kutsutaan kaapelikategorioiksi. Mikä on signaalin nopeus kaapelissa ? Signaalin etenemisnopeus kaapelissa riippuu kaapelin ominaisuusksista ja on yleensä luokkaa 0.5-0.8 kertaa valon nopeus. Nopeus on siis yleensä luokkaa parisataa metriä mikrosekunti eli 220 000 km/sek. Erikoiskaapeleissa etenemisnopeus saattaa olla paljon tätäkin pienempi. Piirilevyn vedoissa signaalinopeuksista käytetään joskus nyrkkisäntöä 10 senttiä per nanosekunti. Muutamia etenemisnopeusesimerkkejä: * Umpieristeinen (PE eriste) koaksiaalikaapeli: 0.66 * Ilmaeristeinen koaksiaalikaapeli: 0.89 * Vaahdotetulla PE:llä eristetty koaksiaalikaapeli: typillisesti noin 0.78-0.8 * CAT5 paarikaapeli: noin 0.62 Signaalin eteneminen pupinikaapeleissa (keloja sisätävät puhelinkaapelit joita ei pahemmin enää Suomessa käytetä missään) signaalin etenemisnopeus on murto-osa valon nopeudesta (1/10 osa ?). Tällaiset pupinikaapelit sopivat vain normaalien puhelimen äänitaajuuksien kuljettamiseen. Pieni etenemisnopeus johtuu kaapelissa olevien kelojen ja kaapelin kapasitanssin synnyttämien suotimien viiveistä. Millaisia kaapeleita käytetään radiosignaalien siirtoon ? Yksinkertaisin ja vähähäviöisin siirtolinja radiosignaaleille on avolinja. Se koostuu kahdesta ympyränmutoisesta johtimesta jotka ova vakioetäisyydellä toisistaan. Kun johtimet pidetään toisistaan erillään esimerkiksi muovisilla eristepaloilla, johto on avolinja. Avolinjan eriste on suurimmaksi osaksi ilmaa, joten sen häviöt ovat erittäin vähäiset. Avolinjan ominaisimpedanssi riippuu vain linjan johtimien läpimitasta ja niiden keskinäisestä etäisyydestä. Impedanssin voi laskea kaavasta Z = 276 log (2S/d), missä S on johtimien etäisyys ja d on johtimen paksuus (kumpikin millimetrejä). Esimerkiksi linjalla jossa on kasi 2 mm paksuista johtoa 150 mm päässä toisistaan on 600 ohmin impedanssi. Avolinja sopii vain kohtuullisen matalien taajuuksien siirtoon (sopii esimerkiksi HF taajuuksille), koska suurilla taajuuksilla tällainen avoin linja säteilee helposti radiosignaaleita ympäristöön. Avolinjassa linjan signaalin sähkö- ja magneettikentät yltävät kauas linjasta, joten sitä ei saa sijoittaa lähelle peltikattoa, vesirännejä tai muita johtavia rakenteita (lähellä olevat rakenteet muuttavat linjan ominaisuuksia). Avolinjaa ei saa kaupasta valmiina. Kun parilinjan johtimet upotetaan hyvään eristeaineesseen, saadaan nauhajohto (twin lead), jota lapamadoksikin kutsutaan. Sen ominaisimpedanssi riippuu johtimien välimatkasta, johtimien paksuudesta, ja eristeen suhteellisesta eristevakiosta. Tavallisimmat valmiiden kaapelien impedanssit ovat 240 ja 300 ohmia. Myös muita impedansseja on olemassa (esimerkiksi 75 ohmia ja 450 ohmia). Nauhajohtoa ei saa viedä lähelle metalliesineitä tai sen ominaisuudet muuttuvat radikaalisti. Koaksiaalikaapeli on ympyräsymmetrinen rakenne, jossa lieriömäinen ulkojohdin ympäröi pyöreätä sisäjohdinta. Johtimien välissä on tavallisesti yhtenäinen polyeteeni (PE) tai muu muovieriste. Ulkojohtimen ulkopuolella on ulkovaipppa (yleensä PVC-muovia). Johdon sähkömagneettinen kenttä on kokonaan kaapelin johtimien välillä, joten koaksiaalikaapeli ei teoriassa säteile tehoa ulospäin eivätkä ulkopuoliset kentät pääse koaksiaalikaapeliin tuottamaan häiriötä. Käytännössä suojaus ei ole ihan täydellinen. Erilaisissa koaksiaalikaapeleissa on erilaisia ulkojohtimen rakenteita, joilla voidaan saavuttaa parempia ei niin hyviä suojauksia eri taajuuksille. Tyypillisimmät ulkojohtimen rakenteet ovat kupariverkko tai alumiini/kuparifolio. Niin sanotuissa kaksoissuojatuissa kaapeleissa käytetään ratkaisua jossa on sekä kupariverkko että foliosuojaus. Joissain koaksiaalikaapeleissa käytetään ulkojohtimena yhtenäistä ohutseinäistä kupariputkea. Koaksiaalikaapelin keskijohtin on tyypillisesti joko kuparijohtin tai kuparipäällysteinen teräsjohdin. Monissa koaksiaalikaapeleita keskijohdin on yksisäikeinen, mutta joissain taipuisissa kaapeleissa käytetään myös monisäikeistä keskijohdinta. Koaksiaalikaapelin ominaisimpedanssi riippuu eristeaineen suhteellisesta eristevakiosta ja kaapelin johtimien mitoista. Koaksiaalikaapelin vaimennus kasvaa taajuuden kasvaessa. Tyypillisesti häviö on sitä pienempi mitä vähemmän kiinteää eristemateriaalia johtimien välissä (vähemmän eristehäviöitä) on ja mitä paksumpi kaapeli on (paksussa kaapelissa mm. enemmän kuparia). Koaksiaalikaapelissa liikkuvan signaalin nopeuskerroin on tyypillisesti 0.66 (PE umpieristeinen kaapeli) ja 0.89 (ilmaeristeinen kaapeli) välissä. Koaksiaalikaapeli on erinomainen kaapelityyppi radiotaajuuisten signaalien ja monien muidenkin signaalien kuljettamiseen. Koaksiaalikaapelia saa helposti valmiina, se on kestävää ja sitä voi tavuttaa sekä kiertää kelalle ilman ongelmia. Tyypillisiä yleisesti käytössä olevia koaksiaalikapelien ominaisimpedansseja ovat 50, 52 ja 75 ohmia. 50 ohmin koaksiaalikaapelia käytetään yleisesti radiolähettimien syöttöjohdoissa, erilaissa elektroniikkalaitteissa signaalin siirtoon ja käytettiin paljon koaksiaalikaapeleilla rakennetuissa Ethernet-verkoissa. 75 ohmin koaksiaalikaapelia käytetään tyypillisesti video- ja telemaailman sovelluksissa. 75 ohmin koaksiaalikaapelia käytetään muun muassa kaapelitelevisiossa, rakennusten antenniverkoissa, videosignaalien kuljettamiseen, digitaalisen äänen kuljettamiseen, erilaisten digitalisten telesignaalien kuljettamiseen jne. Kierretty pari on kaapelityyppi, jossa on kaksi eristettyä kuparijohtoa toistensa ympäri kierrettynä. Sitä käytetään yleisesti televerkoissa esimerkiksi puhelinsignaalien ja lähiverkkojen signaalien siirtoon. Tyypilliset yleisesti käytössä olevien parikaapelien impedanssit ovat 100 ja 120 ohmia. Alunperin parikaapelit eivät ole soveltuneet radiotaajuuksien siirtoon johtuen niiden eristemateriaaleista ja muista ominaisuuksista. Nykyaikaiset struktoroiut talojen kaapeliratkaisut ovat tuoneet mukanaan hyvin korkealaatuisia 100 ohmin pariakaapeleita (CA5, CAT5e, CAT6), jota pystyvät kuljettamaan suuriakin taajuuksia kohtuullisilla häviöillä. Nykyaikaista parikaapeliverkkoa (CAT5e, CAT6, jne.) voi sopivilla sovittimilla käyttää myös suuritaajuisten (esimerkiksi antenniverkon signaalit) siirtoon lyhyillä etäisyyksillä (parista kymmenestä metristä sataan metriin). Mitä käytännössä tarkoitetaan esim. 75 ja 50 ohmisilla koksiaalikaapeleilla ? Koaksiaalikaapeleissa kaapelille ilmoitetaan nimellinen impedanssi, joka on yleisimmillä koaksiaalikaapelityypeillä 50 tai 75 ohmia (riippuen kaapelityypistä). Kaapelin nimellinen impedanssi kuvaa kaapelin omaisuuksia suurtaajuisille signaaleille. Tässä tapauksessa suurtaajuisena signaalina voidaan pitää kaikkia signaaleita, joiden aallonpituus ei ole paljoa kaapelia pidempi. Esimerkiksi 50 ohmin kaapeli näyttää syöttävän laitteen kannalta 50 ohmin kuormalle. Käytännösn sovellutuksissa koaksiaalikaapeilit tyypillisesti päätetään kummastakin päästä kaapelin impedanssin suuruisilla päätevastuksilla, joiden avulla voidaan välttää haitalliset signaalin heijastumiset kaapelin päistä (signaali heijastuu aina paikasta, jossa impedanssi muuttuu). Tyypillisesti kaapelien päättäminen tapahtuu siten, että syöttävän laitten ulostuloimpedanssi suunnitellaan saman suuruiseksi kaapelin kanssa ja sisääntuloihin laitetaan tarpeellinen päätevastus (kaapelin impedanssin suuruinen). Jos kaapelin päihin liitetyt laitteet on suunniteltu toimimaan toisenlaisilla impedansseilla kuin mitä kaapelissa on sekä kaapeli on pituudeltaan vähintään signaalin suurimman taajuuskomponentin aallonpituuden luokkaa, aiheuttaa impedanssien epäsovitus ei-toivottuja signaalihäviöitä sekä signaalin heijastumista kaapelissa edestakaisin (sotkee lähetettävän signaalin aaltomuotoa tai aiheuttaa "kaikua" riippuen kaapelin pituuden suhteesta signaalin nopeuteen). Yleisin radiotekniikassa käytetty kaapelin impedanssi on 50 ohmia. Tätä samaa kaapelin impedanssia käytetään myös tietokonesovellutuksissa (mm. koaksiaalikaapelia käyttävä Ethernet). 75 ohmin koaksiaalikaapelia käytetään yleisesti videotekniikasta. Tätä kaapelia käytetään muunmuassa videokaapeleissa, PC:n VGA-monitorin kaapeleissa (siellä on useita 75 ohmin koaksiaalijohtimia sisällä) sekä yhteisantenniverkoissa. Tämän lisäksi 75 ohmin koaksialikaapelia käytetään digitaaliaudiossa (S/PDIF-liitännän kaapeli) sekä teletekniikassa. Millaisia ominaisuuksia valokaapeleilla on ? Optisesta kuidusta valmistettu valokaapeli on yleistynyt runsaasti pitkien matkojen siirtomediana sen suuren siirtokapasiteetin, vähäisen vaimennuksen ja sähköisten häiriöiden poissaolon takia. Lisäksi optinen kuitu on kevyttä, ohutta ja toimii ympäristöissä, joissa sähkökaapeleita ei voida käyttää (esimerkiksi paljon säkömagneettisiä häiriöitä). Valokuidun valojohde on puhdasta lasia tai kvartsia, joka johtaa hyvin valon aallonpituuksia välillä 800 nm - 1700 nm. Kaupalliset optisen kuidun tietoliikenteen laserdiodit ja LED-lähettimet toimivat tällä aallonpituusalueella. Eri tarkoituksiin käytetään erilaisia allonpituuksia. Periaate optisessa tiedonsiirrossa on se, että sähköisessä johtimessa kulkeva pulssijono muutetaan laserdiodeilla valosarjoiksi, jotka toisessa päässä kuitua muutetaan optosähköisellä muuttajalla, esim. valodiodilla, takaisin pulssijonoksi. Optisessa tiedonsiirrossa voidaa käyttää myös analogista siirtoa, jossa lähettimen uloston voimakkuutta moduloidaan suoraan sisään tulevalla analoigsella signaalilla (käytetään mm. videosovelluksissa ja kaapelitelevisioverkon optisissa linkeissä). Valosignaalin modulointi kuituun voidaan toteuttaa joko lähettävän laserdiodin läpi kulkevaa virtaa moduloimalla tai ulkoisella modulaattorilla. Optiset kuidut jaotellaan 3 tyyppiin: askeltaitekertoimiseen, asteettaistaitekertoimiseen ja yksimuotokuituun. Kuitutyyppien merkittävin ero on ytimen halkaisijan suuruus. * Monimuotokuiduissa valo voi kulkea useita reittejä kuitua. Askeltaitekertoimisessa valon säteet heijastelevat heijastavista reunoista. Asteettaistaitekertoimisissa ytimen reuna taittaa valoa. * Yksimuotokuidun ytimen säde on niin pieni, ettei kuidussa pääse kulkemaan käytännössä kuin yhtä reittiä suoraan kuidussa. Valokuitu on haurasta ja arka naarmuuntumiselle. Tämän estämiseksi itse kuitu on pakattu sopivaan suojaavaan ulkokuoreen ja sopiviin liittimiin, jotka suojaavat herkkää valokuitua. Kuituverkossa liitokset ja taivutus aiheuttavat tuntuvaa signaalin vaimennusta. Valon leviäminen aiheuttaa ongelmia tiedonsiirrossa seinämistä valoa heijastavissa kuiduissa. Lähiverkot Miten teen parikaapeliethernettiin (10Base-T) koneen ja HUB:in väliin kaapelin ? HUBiin koneita kytkettäessä käytetään suoraa kaapelia. Eli johdot menee suoraan saman numeroisiin nastoihin kummankin pään liittimissä. On Hyvä Tapa(tm) pitää parit yhdessä. 10BaseT:ssä käytettävät parit menevät pinneihin 1+2 ja 3+6. Ja jos kerran kaapelin meinaa itse tehdä niin se kannattaa tehdä ihan virallisten värien mukaan (EIA/TIA 468B) ja kytkeä oikein kaikkin neljä paria. Tässä värijärjestys (kumpaankin päähän tässä järjestyksessä): 1. vih-va 2. vih 3. ora-va 4. sin 5. sin-va 6. ora 7. rus-va 8. rus Tarkoitus olisi liittää kaksi vierekkäisissä taloissa olevaa PC:tä toisiinsa. Minkälainen kaapeli/verkkotyyppi olisi sopivin ? Jos etäisyys koneiden välillä on alle 100 metriä, niin normaali ethernet-verkko toimii ainakin etäisyyden puolesta ihan hyvin. Edullisian mahdollisuuksina tulevat mieleen ohutethernet (10Base-2) ja parikaapeliethernet (10Base-T). Jos etäisyyttä on enemmän, niin pitää tyytyä hitaampiin kiinteän linjan modeemeihin jotka sitten kytketään tietokoneiden sarjaporttiin. Periaatteessa verkkokorteiksi kelpaavat mitkä tahansa halvat BNC-liittimelliset ethernet-kortit. Alle tonnilla pitäisi saada 2 ethernet-korttia, tarvittava määrän kaapelia (alle euron metri) liittimin varustettuna, T-palat ja terminaattorit. Ohutethernetkortissa on sellainen ongelma, että ne eivät kestä kovinkaan hyvin jännitepiikkejä, joita saattaa tällaisessa sennuksessa syntyä (hajoavat parinsadan voltin jännitepiikillä helposti). Jos rakennusten välille meinaa kaapeloida, niin käyttäsin vähintään 10Base-T kortteja, koska niiden muuntajaerotus takaa paremman eristystason (lähes samaa luokkaa modeemien kanssa). Parikaapeliethernetille tarvitaan pariakaapelia (verkkoa varten tehty kaapeli maksaa alle euron metri pienissä erissä, sata metrin rulla maksaa noin 30-50 euroa) mutta ethernetsignaali saatta kulkea ihan hyvin hyvälaatuisessa puhelinkaapelissakin (kannattaa testata varmasti ennen kuin upottaa kaapelin maahan). Varoituksen sana tosin: Kun asennat lähiverkon ulkotilojen kautta, asetat molemmat koneet alttiiksi häiriöille ja/tai jopa vaurioille, jos pahasti käy. Ukonilmalla tarpeeksi lähelle iskevä salama saattaa aiheuttaa vakavat vauriot koneisiin tai vähintään rikkoo verkkokortit. Ukkosvaaran takia kaapelia ei kannata sijoittaa korkealle ilmaan, vaan mielummin kaivaa maahan. Kaapeloinnissa kannattaa käyttää kaapelia joka on suunniteltu ulkokäyttöön tai muuten verkon ikä voi jäädä hyvin lyhyeksi. Jos kaivat kaapelia maahan, niin kaapeli kannattaa sijoittaa jonkunlaisen putken sisään ja kannattaa sitten haudata tup putki maan sisälle riittävän syvälle, että se ei heti huhtikuussa ole routinut pinnalle. Talojenvälisessä kaapeloinnissa kaannattaa muistaa että knellä tahansa ei ole oikeutta kaivella toisten maata ja vetää kaapelia minne vaan. Jos kummatkin rakennukset sijaitsevat samalla tontilla ja omistat maa-alueen tai saat maanomistajalta luva, niin kaapelin asentamisessa ei ole mitään ongelmia. Jos kaapeli kulkisi kahden eri tontin välillä, niin silloin kyseessä olisi telelinja jollaisia saa asennella vaan teleyhtiöt. Vuokrataan puhelinyhtiöltä kiinteästi kytketty johtopari talojen välille ja laitetaan päihin kiinteän linjan modemit. Mitä telekaapelointitöitä saan tehdä itse ? Kiinteistön puhelinsisäjohtoverkon rakentamis- ja ylläpitotyötä saa tehdä vain siihen valtuutettu teleurakoitsija. Puhelinsisäjohtoverkoksi katsotaan myös tällaisena käytettävä muu televerkko, esimerkiksi ns. avoin kaapelointijärjestelmä. Valtuutusta teleurakointiin haetaan Viestintävirastolta. Yleiseen televerkkoon liitettyyn erillisverkon rakentamis- ja ylläpitotyö edellyttää valtuutuksen tämän verkon teleurakointiin. Valtuutusta ei kuitenkaan tarvita, jos liittäminen tapahtuu liitäntäominaisuudet täysin määrittelevän telepäätelaitteen avulla (esim. dataverkot). Puhelinsisäjohtoverkkojen ja yhteisantennijärjestelmien suunnittelu ei edellytä valtuutusta teleurakointiin. Sellaiset pienimuotoiset teleurakointityöt, jotka voidaan tehdä ilman valtuutusta, on esitetty Viestintäviraston määräyksen Viestintävirasto 23 D/2002 M pykälässä 11: 11 § Valtuutuksenvaraisuudesta vapaat työt Telemarkkinalain 12 §:n 2 momentissa tarkoitetuksi valtuutusta vaativaksi teleurakoinniksi ei katsota seuraavia vähäisiä töitä: * 1) yhden haltijan käytössä olevan kiinteistön puhelinsisäjohtoverkon raken-taminen tai ylläpito, kun pistorasioiden tai pistorasiayhdistelmien määrä ver-kossa on enintään kymmenen; * 2) huoneiston tai muun tilan haltijan tiloissaan puhelinsisäjohtoverkkoon verkon omistajan luvalla tekemät vähäiset muutos- ja korjaustyöt kuten kytkentämuutoksen tekeminen tähän tarkoitetussa kalusteessa ja puhelinpisto-rasian vaihto, siirto tai lisäys; * 3) enintään kolmehuoneistoisen asuintalon antenni- tai yhteisantenni-järjestelmän rakentaminen, muuttaminen tai ylläpito; sekä * 4) teleurakointiin sisältyvät, televerkon ominaisuuksiin vaikuttamattomat työt, joita tehtäessä ei voi saada tietoa televiestinnän sisällöstä. Edellä kuvattu määräys on tullut voimaan vuonna 2002 ja on voimassa vuoteen 2007 saakka. Valokaapeli Mitä valokaapeleissa olevat kirjainmerkinnät tarkoittavat ? Helkama-Kaapelin painattama kirjanen "Helkama valokaapelit tiedonsiirrossa 1997" kertoo, että kalokaapeleissa käytetään SFS 5648:n mukaista merkintäjärjestelmää. Esimerkiksi valokaapelin FYMS 4 GKL merkintä tarkoittaa seuraavaa: F = valokaapeli F = valokaapeli Y = sydänrakenne: ontelo M = rakenneosat sisältä ulospäin (näitä kirjaimia voi olla useita): muovi S = käytt|tarkoitus: sisäasennus 4 GK = neljä monimuotokuitua tyyppiä 62,5/125 mikrometriä... L = ...joissa kussakin 250 mikrometrin päällyste. Eri kuitujen väritunnukset on myös standardoitu. Nelikuituisessa kaapelissa kuitujen värien pitäisi olla sininen, valkoinen, keltainen ja punainen. Tässä sitten tarkemmin tuo tunnusjärjestelmä: Valokaapelin tunnuksen alussa on aina F. Sydänrakennevaihtoehdot: T = tiukka kerrattu Z = väljä kerrattu X = urarunko Y = ontelo Rakenneosien tunnukset: A = alumiini B = laminoitu D = poimutettu F = litteä teräslanka G = sinkitty teräslanka H = metallisuojaus J = juutti K = kannatinköysi L = lyijy M = muovi O = täytemassa P = pyörölanka V = teräsnauha Käyttötarkoitus: S = sisätiloissa U = ulkotiloissa W = vesistöissä Tämän jälkeen tulee kuitujen lukumäärät ja tyypit: SM = yksimuotokuitu (ITU-T G.652) DS = dispersiosiirretty yksimuotokuitu (ITU-T G.653) GI = monimuotokuitu 50/125 um GK = monimuotokuitu 62,5/125 um GN = monimuotokuitu 100/140 um Kuitujen päällystetunnukset: L = 250 um V = 400 um W = 500 um T = 900 um R = kuitunauha Kuitujen tunnistusvärit (kuidun päällysteessä): Ensimmäinen kuitu on aina sininen ja viimeinen aina punainen huolimatta muista värisäänn|istä. Toinen, kolmas, neljäs ja viides kuitu ovat väreiltään järjestyksessä valkoinen, keltainen, vihreä ja harmaa. Jos kuituja on samassa ryhmässä enemmän kuin 6, värit toistuvat siten että 6. kuitu on valkoinen, 9. on harmaa, 10. on taas valkoinen jne. Tässä tapauksessa käytetään lisäksi jotain toista merkintää (lisäväriä tai vastaavaa). Jos kuidut on jaettu ryhmiin, ryhmät tunnistetaan vastaavan järjestelmän mukaisista merkkilangoista. (Jos on kyseessä urarunkokaapeli, voi olla että vain ensimmäinen ja viimeinen ryhmä on varustettu merkkilangoilla: nämä tietäen voi päätellä loput.) __________________________________________________________________ [1]Tomi Engdahl <[2]Tomi.Engdahl@iki.fi> [3]Back to home page References 1. http://www.hut.fi/~then/ 2. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 3. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Laitteiden kotelointi Perusteet Miten saan omille kytkennöilleni sopivan kotelon ? Helpoin ja yleensä tyylikkäin ratkaisu on valmiiden koteloiden käyttäminen. Valmiita koteloita on monen hintaisia, joten mukana on kohtuullisen edullisia (parilla kympillä saa ja ihan hyvän pienen muovikotelon). Varsinkin jos laitteen pitää olla hyvon näköinne ulkoapäin tai kunnolla suojattu, niin itse rakentaminen ei ole järkevä vaihtoehto jollei ole oikein taitava muovin tai metallin käsittelyssä. Joskus vahoista hajonneista laitteista saa käteviä koteloita kun ottaa pois vanhat sisukset ja laittaa tilalle oman elektroniikka. Mitkä ovat toivottavia ominaisuuksia elektroniikkalaitteen kotelossa ? Laitekotelon tarkoituksen on suojata kytkentää ulkoisilta mekaanisilta rasituksilta, joten sen tulisi olla mekaanisesti riittävän kestävä käyttöympäristön rasituksille. Moneen pukkukytkentään riittää halpa muovikotelo, mutta jos laite joutuu kovaan käsittelyyn, niin silloin metallikotelo on ainut oikea ratkaisu. Jos sähkälaitteessa on sisällä vaarallisen suuria jännitteitä (yleensä verkkojännite), niin silloin kotelon tulee suojata että nämä jännitteet eivät ole käyttäjän kosketeltavissa. Yhtenäinen muovikotelo laitten ympärillä tarjoaa hyvän eristyksen ja suojauksen. Metallikotelokin tarjoaa mekaanisen suojauksen, mutta jos laitteessa on vaarallisia jännitteitä, niin laitteen sisäelektroniikka on rakennettava niin että se ei pääse kosketuksiin metallikotelon kanssa ja metallikotelo on turvallisuuden vuoksi maadoitettava. Jos laitteen sisäosissa on voimakkaasti lämpeviä osia, niin metallikotelo on hyvä ratkaisu koska se päästää lämpöä helposti ulos ja kestää lämpenemistä hyvin. Metallikoteloa voi myös käyttää tarvittaessa kuumenevien osien jäähdytysprofiilina (jos niissä ole ole vaaralliisia jännitteitä ja ne on eristetty kotelosta) ja on olemassa metallikoteloita jotka on muotoiltu jäähdytysproviilin mallisesti jäähdytysominaisuuksien parantamiseksi. Jos laitteessa on sisällä jäähdytysripoja tai muuten kuumenevia osia, niin jäähdytysaukot ovat toivottavia kotelossa. Jos laitteessa syntyy vähänkin enemmän lämpöä tai sitä voi syntyä vikatilanteessa, on laitekotelon oltava sellainen että se ei synnytä palovaaraa. Sopivia materiaaleja ovat silloin metallit ja itsestään sammuvat muovit (esim. PVC, koteloissa käytetty ABS jne). Jos laitteesi käyttää suuritaajuisia signaaleita (radiolaitteeet, tietokonelaitteet) ne on hyvä sijoittaa tiiviiseen metallikoteloon joka suojaa etät laitteen häiriöt eivät pääse laitteen ympäristöön. Jos laitteesi on herkkä mittalaite tai audiokytkentä niin metallikotelo tarjoaa sille hyvön suojauksen ulkoisia häiriöitä vastaan. Miten teen oman alumiinikotelon ? Romukaupoista saa edulliseen hintaan melkein minkä muotoista alumiinikappaletta vain, josta pienellä vaivalla syntyy laitelotelo. Suurempiin sarjoihin voi ostaa priimaprofiiliakin, niitä löytyy metallikaupan luettelosta hyvin monen muotoisina. Alumiini on kiitollinen materiaali, sen muokkaaminen onnistuu käsityökaluilla riittävästi. Ohuesta alumiinilevystä saa kätevästi taivuttamalla pieniä ja isompiakon koteloita. Alumiinia koneilla työstettäessä kannattaa muistaa käyttää leikkuunestettä (leikkuuviina). Miten teen oman muovikotelon ? Bulkkimuoveja voi toki käyttää kotelon aineena. Yksinkertaisinta, ellei koneita ole käytössä, on leikata sivujen muotoiset palat ja ruuvata ne toisiinsa muovi- tai alumiinilistoilla. Useissa muoveja myyvissä liikkeissä on leikkauspalvelu, joten voi tilata sopivat muovinpalat valmiiksi leikattuina sopivan kokoisiksi. Muovista voi my|s lämpöä hyväksi käyttäen vääntää halutun muotoisia kansia ja muita osia. Kun muovia rupeilee käsittelemään on hyvä tietää käytetyn muovin ominaisuuksista. Esimerkiksi pleksiin jää hyvin helposti lämmitettäessä tai porattasessa jännityksiä joista kappale yleensä murtuu. PVC-muovilevy on kiitollinen kotelomateriaali kun se ei lohkeile mitenkään helposti. PVC-muovi on lisäksi hyvä sähköeriste (käytetään mm. kaapelien eristeaineena) ja itsestään sammuva (toivottava paloturvan kannalta). Miten teen erikoisen muotoisia koteloita ? Erikoisen muotoisia koteloista saa tehtyä lasikuidusta, eli eli k-laitunauhasta ja epoksi- tai uretaanihartsista. Kotelo tehdään samalla tavalla laminoimalla kuin muutkin lasikuiturakenteet. Mistä saan 19 tuuman räkkikoteloita ja mitä ne maksavat ? Räkkikotelot ovat kaupassa ammattielektroniikan hintatasossa, eli tuollaiset halvimmat 19 tuuman kotelot maksavat helposti lähes 60-100 euroa ja vähänkin paremmat enemmän. Lähes jokaisella ammattielektroniikkaa myyvällä (tukku) liikkeellä noita on. Miten teen siistit tekstit ja merkinnät laitekotelon etulevyyn ? Ehkä yksinkertaisin on ohut spriitussi tai maalikynä ja vakaa käsi. Tulos on täysin kiinni tekijän käden taidoista ja taiteellisesta silmästä. Jollei kotelo kuumene hirveästi voisi tarra olla hyvä vaihtoehto. Yksi mahdollisuus saada aikaan tekstit on joidenkin valmiiden tarrakirjainten käyttö (isoihin teksteihin) tai omien tarrojen teko (sopiva tulostin tai teettäminen tarrafirmassa). Esimerkiksi Brotherilla on erilaisia tarratulostimia, joihin saa erivärisiä tarranauhoja (mm. valkoinen teksti mustalla pohjalla löytyy). Jos pinta on oikeanlainen ja värit sopivat yhteen, niin lopputulos tarrakirjoittimella on aika hyvä, tosin hiukan protomaisen näköinen. Mikäli tekstit eivät ole aivan pieniä, voit käydä teettämässä (ikkuna)mainoksia tekevästä firmasta juuri sellaiset tarratekstit kuin haluat, ja liimata ne sitten koteloon. Hinta riippuu todella paljon paikasta, kympeistä satasiin. Leikkureilla ei yleensä voi leikata kuin nimenomaan niihin tarkoitettua tarraa (dc-fix tms). Yksi mahdollisuus on siirtokirjaimien käyttö. Siirtokirjaimia on saanut sekä mustina, että valkoisina. Voi olla vaan nykyisin vaikeampia hankkia, kun käyttö on vähentynyt. Jotta nuo pysyvät pitää vetää lakkaus (aerosolilla) päälle. Tarrakirjaimet voi suojata lakan sijasta myös kontaktimuovilla. Siisteimpiä tapoja on silkkipainaminen. Itse tekeminenkin onnistuu, mutta vaatii harjoittelua ja kalustoa. Painofirmat painavat melkein mille pinnalle vain, kunhan on tasomainen (ja joku saattaa hallita kaarevatkin muodot). Kaupallinen maksaa parista sadasta eteenpäin. Suomessa jonkinlainen monopoliasema silkkipainovälineissä on Seriväri Oy:llä. Heillä on kyllä monipuolinen valikoima tarvikkeita, ja samasta paikasta saa ohjeita itseopetteluun. Perusvälineet eivät maksa paljoa. Painokehikko/viira/seula ja kumilasta värin levittämiseen riittävät opetteluun, yhteensä pari sataa. Satanen väreihin ja kemikaaleihin. Laitekoteloiden yms. tekemiseksi pitää opetella originaalin valottaminen seulalle, muistuttaa hyvin paljon piirilevyjen tekemistä. Sopiva UV-lamppu maksaa jokusen satasen. Kalvot voi tehdä laserilla, tai huippulaatua halutessa graafiselle filmille (tulostusfirmassa). Mitä tarkempaa jälkeä haluaa, sitä enemmän vaaditaan käsityötaitoa (tai kalliita koneita). Metallikoten kuviot voi myös syövyttää levyn pintaan. Ensiksi ruiskuta kotelon pinta piirilevyjentekoon tarkoitetulla valoherkällä lakalla. Sen jälkeen valota lakka halutuilla kuvioilla ja kehitä se. Lopuksi syövytä kuviot ferrikloridilla. Tämä menetelmä toimii ainakin alumiiniin ja kupariin. Voi olla, että syövyttämisen sijaan eloksointikin onnistuisi tekstien kohtiin. Tietokone, sopiva piirto-ohjelma ja laserrkirjoitin tarjoavat monia mahdollisuuksia tyylikkäiden etulevyjen tekoon. Kun olet sunnitellut kuvion, tulostat sen lasertulostimella sopivalle parerille, jonka laminoit muovin sisään (tarvitset laminointilaitteen tai sopivaa kotikäyttöön tehtyä laminointikalvoa). Laminoitu lasertulostus näyttää varsin hyvältä ja on kestävä. Graafiselle filmille (tai piirtoheitinkalvolle tai kalvotarralle) tulostamalla saa alla olevan metallipinnan näkymään, tai alle voi laittaa halutun värisen paperin/muovin. Kun tulostaa kaman negatiivina, näkyy tekstien kohdalla alusta läpi ja muu on mustaa. Jos kotelon pinta on vaalea, yksi hyvä mahdollisuus on käyttää mattapintaista laserkirjoittimeen sopivaa läpinäkyvää tarrakalvoa. Tulostat halutut tietokoneella suunnittelemasi tekstit kalvolle ja liimat sen sitten laitteen etulevyyn. Lopuksi lakkaus tämän kalvon päälle suojaa laserin tulostusjäljen kulumiselta. Tummenpiin kotelonpohjiin voi käyttää menetelmää, jossa kuviot tulostetaan ihan normaalille A4 kokoiselle paperiselle tarra-arkille, jonka päälle vedetään lopuksi kerros läpinäkyvää itseliimautuvaa kirjamuovia - toimii hyvin ja on asiallisen näköinen. Mitä ovat IP-suojausluokat ? IP-luokka (International Protection, IEC60529) on koodi, joka ilmaisee, millaisia ulkoisia vaikutuksia laitteisto on suunniteltu kestämään. IP-koodissa on kaksi numeroa ja siinä voi olla lisäkirjaimia, jos jännitteiset osat on suojattu suoralta kosketukselta paremmin kuin ensimmäinen numero ilmaisee. IEC60529 (vanha nimi IEC529) määrittelee laitteiden sisällä olevien osien suojauksen ulkopuolelta tulevaa likaa, vedeltä ja ihmisen kosketusta vastaan. Suojaustaso ilmoitetaan useinmiten kirjaimilla IP ja niitä seuraavilla kahdella numerolla. Näistä numeroista ensimmäinen kertoo suojauksen ihmiskosketusta ja vieraita esineitä vastaan. Toinen numero kertoo suojaustason vettä vastaan. Mitä suurempia nämä numerot ovat, sitä paremmin laire on suojattu. Ensimmäinen numero: Numero Suojaustaso Suurin koskettavan halkaisija 0 Ei suojausta 1 Suojaus kämmenselkää vastaan 50 mm 2 Suojaus sormikosketusta vastaan 12.5 mm 3 Suojaus johtimilta ja työkaluilta 2.5 mm 4 Suojaus ohuilta johdoita ja työkaluilta 1 mm 5 Täysi kosketussuojaus, pölysuojaus 6 Täysi kosketussuojaus ja täysi pölysuojaus Toinen numero: Numero Suojaustaso 0 Ei suojausta 1 Suojaus pystystä tippuvaa vettä vastaan 2 Suojaus tippuuvaa vettä vastaan, aina 15 asteetta pystystä saakka 3 Suojaus tippuuvaa vettä vastaan, aina 60 asteetta pystystä saakka 4 Kestää vesiroiskeet ja spraysuihkun 5 Kestää vesiruiskun joka suunnasta 6 Kestää suuripaineruiskun 7 Kestää väliaikaisen upotuksen 8 Kestää pysyvän upotuksen Näiden lisäksi IP-koodin jatkeena voi olla lisäkirjain tai lisäkirjaimia. Lisäkirjaimen ilmaisee henkilöiden suojauksen suoralta kosketukselta jänniteisten osien kanssa (kun henkilösuojaus on parempi kuin ensimmäisen numeron ilmaisema). Lisäkirjainten merkitykset: * A = Kämmenselkä (halkaisija 50 mm) * B = Sormi (halkaisija 12 mm, pituus 80 mm) * C = halkaisijaltaan 2,5 mm ja pituudeltaan 100 mm työkalu * D = halkaisijaltaan 1 mm ja pituudeltaan 100 mm lanka Esimerkiksi joihinkin pinta-asennusrasioihin merkitty suojauluokka IP44 tarkoitta, että sisällä olevat kykennät on suojattu niin, että yli 1 mm paksuiset esineet eivät voi koskettaa sisällä olevia kytkentöjä ja kotelo sietää joka puolelta tulevia vesiroiskeita. Kotelointiluokat ja tavallisimmat käyttöpaikat (Finnpartia luettelosta 2001): IP 20 tavallinen kosketussuojainen kuiva tila jossa ei mainitavasti pölyä IP 22 tippuvedenpitävä kostea tila, katoksen alla ulkona IP 23 sateenpitävä ulkona yli 50 cm korkeudella IP 34 roiskevedenpitävä kostea tila, märkä tila tai palovaarallin en tila IP 54 pölysuojainen pölyinen tila IP 55 suikuvedenpitävä märkä tila IP 67 veden- ja pölynpitävä märkä tila tai syövyttäviä aineita sisält ävä tila IP 68 painevedenpitävä veden alla Miten voin suojata elektroniikka kosteudelta ? Elektroniikan kosteussuojaukseen on monia menetelmiä. Jos tiedät, että kytkentääsi käytetään kosteassa, niin kaikki piirilevyn kupariosat tulee lakata kunnolla suojalakalla, jotta kupari ei hapettuisi kosteassa. Peittämällä valmiin kytkennän muoviseen suojalakkaan, voit suojata myös komponentteja ja niiden jalkoja. Sopivia suoja/eristyslakkoja saa elektroniikkaliikeistä spraypullossa. Itse laitteen kosteussuojauksessa yksi perusratkaisu on käyttää riitttävän tiivistä metallikotelo, joka ei päästä kosteuta sisälle. Hyviä koteloita vähän kosteaan tilaan ovat esimerkiksi kumitiivisteillä varustetut valumetallikotelot. Täysin ilmatiivillä kotelolla voidaan pitää kosteus ihan hyvin ulkona. Täysin tiivissä kotelossa pitää huomioida, että ilmanpaineen vaihtelut eivät saa vettä menemään sisään koteloon- Jos laite on kosteissa oloissa, eikä täyttä tiiveyttä voida saada aikaan on yksi mahdollisuus laittaa metallikotelon sisälle pieni lämmitin (esim. tehovastus), joka pitää laitteen lämpötilan sen verran ympäristöä korkeampana, että vettä ei pääse haitallisesti tiivistymään laitteeseen. Tätä menetelmää käytetään monissa ulos sijoitettavissa laitteissa, esimerkiksi videovalvontakameroiden suojakoteloissa. Hyvän kosteussuojauksen pienelle elektroniikkalaittelle saa tehtyä sijoittamalla sen pieneen muovikoteloon, joka valetaan sitten täyteen epoksihartsia tai täytetään sopivalla silikonilla. Kotelosta tulevat sitten vaan ulos johdonpätkät tai ympäristöolot kestävät liittimet. Tälläisellä ratkaisulla saadaan vesitiivis elektroniikkapaketti, jota ei valitettavsti voi enää korjata, jos se rikkoutuu. Tälläistä umpivalua käytetään monissa elektroniikkamoduuleissa, kuten autoelektroniikan konetilaan sijoitettavassa elektroniikassa ja esimerkiksi DC-DC-muuntimien koteloissa. Jos ei halua valuhommiin ryhtyä, niin joissain tapauksissa kotelon täyttäminen tai ainakin kytkentöjen suojaaminen sopivalla vaseliinilla voi tarjota hyvän ratkaisun. Suojarasvaksi käynee auton akun napojen suojaksi tarkoitettu rasva. Se estää ilmankosteuden pääsyn akkukengille eli käytännössä hapetumisen. Tätä suojarasvaa löytyy autotarvikeliikkeistä. Miten teen vesitiiviin suojauksen lämpötila-anturille ? Lämpötila-anturin voi suojata ulko-oloja vasten joillain seuraavista menetelmistä: * Kaksinkertainen kutistesukka anturin ympärille ja tarvittaessa liimatiivisrys päihin. * Peitetään anuri sopivaan silikonimaiseen aineeseen. Sanitettisilikoni ei tarjoa tarpeeksi hyvää kosteussuojaa pidemmän päälle. Sikaflex voisi toimia peremmin. * Pistät pieneen koteloon/metalliputken sisään ja valat kotelon täyteen hartsia. * Dippaat anturin useita kertoja hartsissa tai sopivassa suojalakassa. * Valat anturin kuumaliiman sisään. Eli kuivissa ja ei-kondensoivissa olosuhteissa moni lämpötilanmittauslutikka hyvin pitkään. Ulkolämpötilan mittaaminen on kuitenkin niitä vaativamman pään sovelluksia. Tuskin mikään muovikoteloinen anturi kestää pitkän äälle luotettavasti täkäläisissä sääolosuhteita. Hermeettinen metallikannu kestää, mutta hintakin on sitten toisenlainen helposti. Hyvällä tuurilla itse suojatun anturin saa kestämään vuosikausia, huonolla tuurilla se alkaa ryömiä tuntuvasti jo kuukausien tai vajaan vuoden käytön jälkeen. Mitä tulisi otaaa huomioon verkkolaitteen sähköturvallisessa koteloinnissa ? Seuraava ohje koteloinnista perustuu perustuu osittain osoitteessa [1]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm esitettyy materiaaliin: Verkkojännitteellä toimivat elektroniikkalaitteet on aina koteloitava erityisen huolellisesti. Verkkokäyttöisen elektroniikkalaitteen koteloinnissa tulisi ottaa huomioon, että kotelointi on sähköturvallinen, mekaanisesti kestävä ja on paloturvallinen. Kotelon rakenteen on oltava sellainen että verkkojännitteisiin osiin ei pääse käsiksi koteloa avaamatta. Tuuletusaukkojen ja jännitteisien osien sijoitus kannattaa miettiä sellaiseksi että tuuletusaukoista mahdollisesti sisään tunkeutuvat metalliesineet eivät ainakaan ensimmäiseksi kosketa verkkojännitteisiä osia. Kotelon on myös syytä olla sellainen että sen avaaminen ei onnistu ilman työkaluja. Käytännössä harrastelijoiden verkkokäyttöisissä laitteissa järkevät kotelovaihtoehdot ovat metallikotelo tai elektroniikkakäyttöön tehty valmis muovikotelo. Valmiit kotelot ovat useimmiten muovisia, joskus myös metallisia. Koko vaihtoehtoja on melko runsaasti ja useimmissa koteloissa, varsinkin muovisissa, on reunoissa valmiit uritukset joissa piirikortit pysyvät paikallaan. Koteloiden hinnat vaihtelevat muutamista euroista kymmeniin euroihin, ja niitä myydään useimmissa elektroniikka-alan liikkeissä. Jos koteloitavassa kojeessa on runsasta jäähdytystä vaativia komponentteja, niin on parasta käyttää metallista jäähdytysaukoilla varustettua koteloa. Metallikotelon tapauksesa kaikki verkkojännitteiset osat tulee eristää kunnolla kotelosta ja/tai pitää riittävän kaukana siitä. Lisäksi metallikotelo tulee maadoittaa verkkopistokkeen maahan. Mekaanisesssa toteutuksessa tulee ottaa huomioon, että laitteen tulee kestää normaali käyttö (ja pieni väärinkäyttökin) normaalissa käyttöolosuhteissa. Eli kotelon tulisi olla sen verran vahva että pieni pudotus ei sitä riko ja komponenttien kotelon sisällä niin tukevasti kiinni, että ne eivät irtoa tuossa pudotuksessa. Kotelointiin liittyy myös muita turvallisuuseikkoja, erityisesti liittyen verkkojohtoon. Pistotulppaliitäntäisten kojeiden liitosjohtona on aina käytettävä tähän tarkoitukseen hyväksyttyä, kaksoiseristettyä kaapelia, jonka johtimet ovat monisäikeiset. Johtimia verkkokaapelissa tulee olla kaksi tai kolme riippuen siitä, onko koje maadoitettu. Tavallisissa kuivissa sisätiloissa käytettävän laitteen verkkokaapeliksi soveltuu muovieristeinen kaapeli. Kun kaapeli tulee koteloon, tuleen sen vedonpoistosta huolehtia asiallisesti (ellei käytetä jotain koteloliitintä, jolloin verkkohto on irrotettava). Vedonpoistossa on parasta käyttää tähän tarkoitukseen tehtyjä tarvikkeita, koska muuten asiaa on hankalahko tehdä turvallisesti. Vedonpoistajan on oltava riittävän tukeva, jotta se ei vaurioidu kovemmastakaan johtoon kohdistuvasta nykäisystä tai jatkuvasta vedosta. Myös vedonpoistimen kiinnitys laitteen runkoon on oltava tukeva. Vedonpoistimen rakenteen on oltava myös sellainen että se ei missään tilanteessa vaurioita johdon eristeitä. Vedonpoistimen materiaalina on yleensä muovi, mutta myös metallisia rakenteita voidaan käyttää. Helpoimmata tuntuuvaa jatusta solmun käyttämisestiä vedonpoistoon ei tule käyttää, koska se ei ole luotettava eikä täytä sähkötuvamäääryksiä. Verkkokaapelin reikä laitteen kotelossa on hyvä varustaa jonkinlaisella läpivientikumilla tai muulla johtoa suojaavalla rakenteella, esim. kumisella taivutussuojalla. Muovi- ja puurakenteisissa koteloissa tämä ei ole välttämätöntä, metallikuorisessa kotelossa suojaus on sen sijaan tehtävä erityisen huolellisesti. Metallikoteloiden kanssa monesti pääsee helpoimmalla, kun käyttää muovista valmistettua yhdysrakenteista vedonpoistajaa ja läpivientiä. Verkkokytkimenä kannattaa omatekoisissa laitteissa käyttää aina kaksinapaista kytkintä, siis sellaista joka katkaisee sekä nolla- että vaihejohtimen (sinisen ja ruskean). Suojamaadoitus johdinta (kelta-vihreä) ei saa viedä kytkimen kautta. Kytkimen jännitteen kestoksi on oltava merkitty 250 volttia vaihtojännitettä (250 VAC), ja virrankestoa kytkimessä tulee olla mieluiten puolet enemmän kuin on laitteen ottama maksimivirta. Kytkimen runkorakenteen on olisi hyvä olla sellainen, jonka kuorirakenteissa on mahdollisimman vähän metallisia osia. Tämä vähentää sähköiskun riskiä, jos kytkimeen tulee mekaaninen vika. Parasta on siis käyttää muovirunkoista kytkintä, mielellään vielä sellaista joka on varmasti turvallista rekennetta (esim. FI-merkillä varustettu tia muun tunnetun testaulaboratorion testaama). Omatekoiset laitteet on aina syytä varustaa verkkosulakkeella. Huokein ja tällaisessa käytössä paras ratkaisu, ovat tavalliset 5*20 millimetrin lasiputkisulakkeet. Ehkäpä parhaana voisi pitää laitekoteloon kylkeen tehtävään reikään kiinnitettävää pidintä, jossa sulakkeen pystyy vaihtamaan koteloa avaamatta. Verkkosulakkeen kotelon tulisi olla sellaista rakennetta, että siinä ei ole avattunakaan mitään helposti kosketeltavissa olevia jännitteisiä osia esillä avattunakaan. Tällaisen sulakkeen pystyy varsin turvallisesti vaihtamaan jännitteellisenäkin, joskin verkkojohdon irrottaminen pistorasiasta on erittäin suositeltavaa AINA sulakkeita vaihdettaessa. Kotelon sisälle tulevia sulakekotelovaihtoehtoja ovat pienllä ruuvilla kotelon sisälle kiinnitettävä sulakepidin ja piirilevylle juotettava sulakepidin. Pienellä ruuvilla koteloon kiinntettävän sulakepitimen voi ruuvata suoraan muovikoteloon, joskin pitimen kiinnitysruuvi on syytä eristää siten että sitä ei pysty koskettamaan kotelon ulkopuolelta. Mikäli tällaista pidintä käytetään metallisessa kotelossa, on pitimen ja metallisen kotelon seinämän väliin syytä laittaa jonkinlainen eristelevy. Kotelon sisäistä sähköturvallisuuttta parantamaan (korjauksen varalta) joihinkin pidintyyppeihin on lisäksi saatavilla erillinen suojahattu, jonka voi painaa sulakkeen päälle. Verkkosulake riittää toiseen verkkojohdon virtajohtimista, siis vaihejohtoon tai nollajohtoon. Kaiken taiteen sääntöjen mukaan sulake tosin on asennettava vaihejohtoon (ruskea), mutta pistotulppaliitäntäisessä laitteessa tällä ei ole käytännön merkitystä, koska nolla ja vaihe menevät ristiin, kun tulpan kääntää pistorasiassa. Yleisten värikoodiohjeiden mukaan sulakkeen asentaminen sinne ruskeaan johtoon on se paras vaihtoehto. Suojamaadoitusjohtimeen (kelta-vihreä) sulaketta ei saa asentaa missään tapauksessa! Virtalähteissä ja muissa vastaavissa tapauksissa joissa muuntajasta löytyy paljon tehoa, on suositeltavaa asentaa sulake myös muuntajan toisio virtapiiriin. Periaatteessahan ensiön sulake, eli verkkosulake tulisi tässä tapauksessa mitoittaa siten että se palaa silloin jos toisiokäämi oikosuljetaan. Käytännössä tällaisen optimimitoituksen löytyminen voi kuitenkin olla vaikeaa, jopa mahdotonta, joten toisiopuolen sulakesuojaus on näin ollen suositeltava. Laitteen verkkomuuntajan tulee olla hyväksyttyä mallia oleva verkkomuuntaja, eikä mikä tahansa rautasydämen ympärille kietaistu langanpätkä. Verkkomuuntajan tyypin valintaan vaikuttavat lähinnä käyttötarkoitus ja tehontarve. Pienille tehoille soveltuvat pienet pakkamuuntajat, jotka kiinnitetään kahdella tai neljällä ruuvilla kotelon runkoon. Metallikotelon kyseessä ollessa muuntajan rungon on syytä olla luotettavassa yhteydessä kojeen runkoon, jolloin muuntajan maadoitus tulee hoidettua samalla. Siis esim. tähtiprikat ruuvien alle. Puu- tai muovirakenteisissa koteloissa muuntajan runkoon kannattaa tuoda maadoitus, mikäli muuntajassa on liitäntäruuvi tätä varten. Pienille theoille soveltuvat myös pöiirilevymuuntajat, joiden tehot ovat yleensä väliltä 1 - 10 VA. Piirilevymuuntaja on aina asennettava piirilevylle, sitä ei pidä lähteä virittelemään kotelon seinämille. Piirilevymuuntajaa käytettäessä on myös huomioitava piirilevyn ja sen kiinnityksien mekaaninen tukevuus. Folioinnissa on huomioitava se että verkkojännitteiset foliot tulevat riittävän etäälle hituvirta puolen folioista. Suositeltava etäisyys on pari senttiä, alle sentin etäisyyksiin ei parane mennä kuin aivan erityistapauksissa. Jäähdytys Miten mitoitan jäähdytysrivan ? Peruslähtökohtana jäähdytyksen mitoituksessa on suurin sallittu tehokiven piipalan lämpötila. Tämän jälkeen katsotaan käyttöympäristön lämpötila ja lasketaan koko ketjun piipala-kotelo, kotelo-ripa, ripa-ilma lämpöresistansit. Täsmällisiä ohjeita tähän löytyy osoitteesta [2]http://www.thermalloy.com/. Miten asennan komponentin jäähdysripaan ? Jäähdytysrivan oikeaan kiinnitykseen on tasan kolme vaihtoehtoa: * 1) ripa suoraan tai kiillelevyllä kiinni komponenttiin ja lisäksi riittävä puristus (pulttaus tms) * 2) ripa suoraan kiinni komponenttiin ja väliin ohuesti piitahnaa, nyt riittää pienempi puristus(jousipuristin tms). Tähän "sottaavaan" kategoriaan kuuluu myös lämpöjohtavat liimat. * 3) rivan ja komponentin väliin lämpöäjohtava matto. Sopivalla alkupuristuksella pysyy tärinättömässä ympäristössä, pidike kuitenkin suositeltava. Parhaiten toimii piitahna/lämpöäjohtava matto. Mitä tarkoittaa terminen resistanssi (yksikkö K/W) ? Terminen vastus kuvaa jäähdystysprofiilin kykyä haihduttaa lämpötehoa. Jos jäähdytysrivan arvo on vaikka 10 K/W, niin kun siihen tuodaan 5W teho komponentista, niin tuo komponentti lämpeää 5W * 10K/W = 50K ympäristön lämpötilaa kuumemmaksi. Mitä tehokkaampi jäähdytysripa (isompi tai tehokkaammin muuten toimiva), sitä pienempi tuo temrinen vastus. __________________________________________________________________ [3]Tomi Engdahl <[4]Tomi.Engdahl@iki.fi> [5]Takaisin hakemistoon References 1. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm 2. http://www.thermalloy.com/ 3. http://www.hut.fi/~then/ 4. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 5. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Teholähteet Laitteiden käyttöjänniteet Millaisia jännitteitä pidetään pienjännitteinä ? Nykyään pienoisjännitteen raja on 50 VAC ja 120 VDC. 50 VAC kytkennöissäkin pitää olla kosketussuojaus. Näitä edellä esitettyjä jännitteitä isommilla jännitteillä systeemit pitää todellakin rakentaa kun mitkä vain verkkojännitteiset asennukset tai vielä paremmin suojatuiksi. Käytännössä turvallisina jänniteinä voitaneen pitää vaihtojännitteitä aina 24V asti ja tasajännitteitä aina 40V asti. Mikä on yleisvirtakone ? Suoraan töpselistä käyttösähköt ottavia verkkomuuntajattomia laitteita kutsutaan yleisvirtakoneiksi. Esimerkkejä tälläisitä ovat esimerkiksi vanhat televisiot. Tälläisten rakentelu ei sähk|turvallisuuden nimissä ole ollenkaan suositeltavaa. Millaiset määräykset on verkkosähkön käytöstä piirilevyllä? Piirilevyä koskevat samat eristys ja ryömintävälisäännöt kuin muitakin sähkölaitteita. Tiedot löytyvät standardeista, joita löytyy eri laiteryhmille. Erilaisissa laitteissa ja erilaisissa käyttöolosuhteissa on erilaisia vaatimuksia vaadittaville eristysväleille. Moneen laitteeseen tarpeelliset tiedot löytyvät esimerkiksi EN60950 normista (koskee mm. tietokoneita ja vastaavia konttorilaitteita). Eli yritä saada käsiis tuo esim iec950 tai en60950 (saa kyllä esmes fimkosta rahalla). Jos standardeja ei ole käsillä niin hyvä lähtökohta on purkaa jostain laitteesta jossa on CSA leima ja mitata asioita verkko-osan piirilevyltä. CSA leimatuissa laitteissa ne tarkistetaan viranomaisten toimesta. CSA määräykset ovat yleisesti ottaen hankalampia kuin eurooppalaiset. Yleisohjeena voi antaan, että jos löytyy vähintään 8mm järkkää pinta-väliä verkkojännitteisen muuntajan ensiöstä toisioon, niin ollaan kohtuu varmalla pohjalla. Ensiöpuolella välillä vaihe - nolla riittää vähempikin. Kun tekee johdotuksia, muuntajia yms. niin täytyy muistaa etta on vähintään kaksi eristekerrosta välissä. Ja eristemateriaalit täyttää vaadittava paloluokitukset. Piirilevyn materiaali vaikuttaa jonkun verran vaavittaviin eristeväleihin. Millaisia eristysvälejä tulee olla verkkojänniteisten ja laitteen muiden osien välillä ? Tiimissä Hamssiksi kirja antaa mm. seuraavia minimietäisyyksiä eri laitteen osien välillä suojausluokan II (suojaesitetty) rakenteelle: * Verkkomuuntajan ensiön ja toision liittinten välillä: 6 mm / 3 kV * Verkkomuuntajien ensiön ja toision johtojen välissä: 4 mm / 3 kV * Muuntajan ensiön ja muuntajan maadoitetun sydämen välissä: 5 mm / 3 kV * Verkkoännitteisen johtimen ja laitteen kuoren väli: 6 mm / 3 kV Minimietäisyydet suojausluokan I (maadoitetulla pistokkeella seinässä kiinni): * Verkkomuuntajan ensiön ja toision liittinten välillä: 6 mm / 3 kV * Verkkomuuntajien ensiön ja toision johtojen välissä: 4 mm / 3 kV * Eristys ensiön ja muuntajan staattisen suojan välillä: 2 mm / 1.5 kV * Eristys verkkojännitteisen osan ja laitteen maadoitetun kuoren välissä: 3 mm / 1.5 kV * Muuntajan ensiön ja muuntajan maadoitetun sydämen välissä: 2 mm / 1.5 kV Pinta- ja ilmavälit liitinrimassa: * Ilmaväli ei saa olla alle 3 mm * Pintaväli ei saa olla alle 4 mm Edellä kuvatut olivat minimietäisyyksiä. Eristysvälit saavat olla suurempia. Kannattaa käyttää suurempia etäisyyksiä turvallisuussyistä. Mistä johtuu joidenkin pienten muuntajien suhteellisen voimakas lämpeneminen tyhjäkäynnilläkin ? Muuntajan lämpenemisen tekninen syy on selkeä. Muuntaja on induktiivinen komponentti, joka on tyhjäkäynnillä käytännössä kela. Sen läpi kulkee jatkuvaasti virtaa (magnetointivirta) joka sitten langan resistanssissa muuttu lämmöksi. Todennäk|isesti nämä halvat kaukoidän pikku muuntajat ihan tarkoituksellisesti alimitoitetaan niin lähelle kestävyysrajaa kuin vain mahdollista. Käytänn|ssähän muuntaja on sitä halvempi tehdä, mitä vähemmän ja mitä ohuempaa kuparilankaa, kuparihan on kallista. Langan ohentaminenhan tietenkin vähentää sen menekkiä ja samalla lisää resistiivisiä häviöitä. Langan lyhentäminen (kierrosten vähentäminen nesiöstä) taas kasvattaa magnetointivirtaa. Käytännössä rajana toimii oikeastaan vain juuri lämpeneminen ja lopulta muuntajan käämin palaminen. Onko tavallista että pienillä verkkomuntajilla ilman kuormaa ulostulojännite on tuntuvasti nimellisjännitettä suurempi ? Tämä on ihan normaalia tyypillisistä tasajännitettä antavilla verkkolaitteilla. Nehän koostuvat vaan muuntajasta, tasasuuntaussillasta, suodatuskondensaattorista ja kotelosta. Kun lähtöä ei kuormiteta ollenkaan, niin laitteesta ulos tuleva jännite on muuntajan antama huippujännitteen suuruinen, eli noin 1.4 kertaa nimellinen jännite, koska tuo tasasuuntaussilta ja kondensaattori toimivat niin että kondensaattoriin latautuu kunkin verkon aallon huippujännite. Kun laitetta aletaan kuormittaa, niin kondensattorinkin kesimääräinen jännite kyllä laskee, koska se ehtii ositain purkautua jokaisen latausjakson välissä. Jo tämän seikan johdosta, esimerkiksi 6V muuntajasta tulisi jo yli 8 voltin jännite. Ilmiöt eivät kuitenkaan rajoitu tähän. Nuo itse muuntajat on suunniteltu siten, että ne antavat 6 voltin jännitettä ulos nimelliskuormallaan (virtalähteen täysi kuorma). Koska muuntajan johdoissa tapahtuu aina jännitehäviöitä kuorman mukaan, pitää muuntajan ulostulon kelan olla mitoitettu isommalle jännitteelle kuin ulostulo, että täydenkin kuorman muuntajan sisäisillä häviöillä ulos saadaan vielä tarvittava jännite. Tyypillisissä muuntajissa lepojännite (jännite ilman kuormaa) on noin 15% suurempi kuin nimellisjännite (jännite kuormitettuna). Halvoissa muuntajissa on yleensä paljon häviöitä, joten jännite tyhjäkäyntijännite pitää olla toisinaan tuntuvasti isompi kuin kuormitettu jännite, jotta häviöt saataisiin kuriin. Esimerkiksi moni pienempi 6V nimellistä jännitettä antava muuntaja antaa helposti 8V ulos ilman kuormaa. Jos tuohon 8V jännitteese kerrotaan tuolla 1.4 kertoimella, niin päästääkin jo yli 11V tyhjäkäyntijännitteeseen virtalähteen ulostulossa. Miten muutan muuntajasta saamani pienijännitteisen vaihtojännitteen tasajännitteeksi ? Muutanajasta tulevan vaihtojännitteen muuntaminen tasjännitteeksi tapahtuu tasasuuntaamalla. Mahdollisia tapoja tasasuuntaukseen ovat puoli- ja kokoaaltotasasuuntaus, joista kannattaa valita kokoaaltotasuuntaus. Mitä Vcc tarkoittaa ? Micronin sanakirja osoitteessa [1]http://www.micron.com/mti/msp/html/glossary.html antaa seuraavan selityksen tälle termille: Vcc = collector common voltage Yleensä siis laitteen positiivinen käyttöjännite. Mikä kokoinen suodatuskondensaattori pitää laittaa tasasuuntaussillan perään ? Tarvittavan kondensaattorin suuruus riippuu siitä kuinka paljon tuota lähtöä kuormitetaan ja paljonko rippleliä jännitteessä saa olla (eli paljonko se saa laskea yhden puolijakson aikana). Moniin yleistarkoituksiin vähintään 1000 mikrofaradia jokaista virran amppeeria kohti on aika hyvä nyrkkisääntö josta voi lähetä suurentelemaan tarpeen mukaan. Jos haluaa tarkemmin laskea kondensaattorin pienemmille rippeleille, niin sen koon voi johtaa seuraavasti: C=(I*t)/U Missä: * C= vaadittava kapasitanssi * I=kuormavirta * t=aika mikä virtaa otetaan konsendaattorista * U=sallittu maksimirippeli. Jos esim. 100Hz:n kokoaaltotasasuunnattu sisäänmeno (tasasuunnattu 50Hz AC) tungetaan suotokondensaattorille, voidaan "worst case"-tilanteessa ajatella että kondensaattorin pitää antaa virtaa 10ms:n ajan (todellisuudessä hiukan vähemmän aikaa). Jos kuormavirta on vaikka 1A, ja haluttu maksimirippeli 1V, tulle suotokonkan minimikooksi C=1A*10ms/1V=10000uF. Jos käytetään puoliaaltotasasuuntausta, niin aikajaksoksi laitetaan 20 millisekuntia. Lisätietoja aiheesta löytyy osoitteesta [2]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml04.htm. Miten voin tehdä laitteeseeni suojauksen, että se ei mene rikki jos siihen kytketään käyttöjännite väärin päin ? Klassinen kytkentä tätä varten on käyttää virransyötön kanssa sarjassa diodia, joka päästää virran laitteeseen vaan oikeaan suuntaan: + ---|>|---- + Sisään Laitteeseen - ----------- - Tähän kytkentään sopiva diodi aina 1A virtoihin saakka ovat esimerkiksi diodit sarjasta 1N4001..1N4007. Suuremmille virroille pitää valita joku enemmän virtaa kestävä diodi- Tämä kytkentä toimii oikein hyvin käytännössä. Ainao haittapuoli täsä on, että tu suojadiodi aiheuttaa aina noin 0.7V jännitehäviön, joten laite ei saa aivan täyttää syöttäjännitettä. Monissa laitteissa tämä ei ole kuitenkaan ongelma. Joissain tilanteissa suojadiodin joi korvat P-kanavaisella FET:illä, jolloin päästään pienempiin jännitehäviöihin. Kytkemällä P-kanavaisen FETin source-nastan positiiviseen sisääntuläjännitteeseen, drain-nastan positiivideen ulostuloon ja gate-nastan negatiiviseen sisääntuloon kyseinen FT toimii diodin tavoin. FET taytyy valita siten, että se kestä ohjausjännitteenä laitteen käyttöjännitteen ja avautuu tällä täysin. Jos haluat suojasukytkennän, joka ei aiheuta merkittäviä jännitehäviöitä, niin voit käyttää seuraavaa kytkentää: + ---[sulake]---+----- + _|_ Sisään /_\ kytkentään | - --------------+----- - Tässä kytkennässä normaalikäytössä virta kulkee sulakkeen läpi eikä siinä tahapdu merkittäviä jännitehäviöitä. Kun käyttöjännitte on kytketty väärin päin, niin suojadiodi alkaa johtaa, mistä seuraa sulakkeen palaminen. Väärinpäin kytkettäessä suojadiodi rajoittaa laiteeeseen pääsevän väärinpäin olevan jännitteen tyypillisesti alle volttiin, joten sen elektroniikka ei pääse hajoamaan. Kytkennän sulake pitää mitoittaa siten, että se kestää laitteen normaalin toiminnan ja diodi pitää mitoittaa siten, että se kestää mahdollisesti suuren oikosulkuvirran sen aikaa että sulake palaa. Jos laitteeseesa liikku isoja virtoja, niin silloin voi olla hankala toteuttaa edellä olevia suojakytkentöjä. Tällöin yhdenksi mahdollisuudeksi voi rakentaa kytkennän, jossa laitteen käyttöjännite kytketään päälle releen kautta. Relettä ohjataan sisääntulojännitteellä siten, että se kytkee käyttöjännitteen päälle ainoastaan kun se on oikean suuntainen. Seuraavaa ktkentää voi käytää releen kelan ohjaamisen vetämään kun käyttöjännite on oikeansuuntainen: + ---|>|------+ | Sisään releen kela | - ------------+ Tämä kytkentä kytketään suoraan käyttöjännitteen sisääntuloliittimiin. Releen kiinni menevä kosketin kytketään tämän jälkeen johtamaan käyttöjännite sisääntulosta laitteelle. Jos käyttäjännite kytketään oikeinpäin, niin rele vetää ja päästää käyttäjännitteen laitteelle sakka. Jos käyttäjännite on väärin päin, niin perässä oleva laite ei saa käyttäjännitettä, koska rele ei sulje kontakteja (kela on virraton). Millainen verkkojohto tulisi laittaa teholähteelle ? Seuraava ohje verkkojohdoista perustuu osoittessa [3]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm esitettyy materiaaliin: Pistotulppaliitäntäisten kojeiden liitosjohtona on aina käytettävä tähän tarkoitukseen hyväksyttyä, kaksoiseristettyä kaapelia, jonka johtimet ovat monisäikeiset. Johtimia verkkokaapelissa tulee olla kaksi tai kolme riippuen siitä, onko koje maadoitettu. Tavallisissa kuivissa sisätiloissa käytettävän laitteen verkkokaapeliksi soveltuu muovieristeinen kaapeli. Jos sen sijaan kyseessä on roiskevesitiivis laite, tai kaapeli joutuu alttiiksi öljylle tai muille kemikaaleille, tai pakkaselle, kannattaa kaapeliksi valita kumikaapeli. Muovieristeinen kaapeli tunnetaan useimmiten MSK tyyppimerkinnästä. Esimerkiksi MSK 2*0,75 tarkoittaa muovieristeistä verkkokaapelia, jossa on kaksi 0,75 mm² poikkipinta-alaista johdinta. VSK ja VSKB puolestaan ovat kumieristeisiä kaapeleita. Esimerkiksi VSKB 3*1,5 tarkoittaa kumikaapelia jossa on kolme kappaletta, 1,5 mm² poikkipinta-alaista, johdinta. Pistotulpan ja verkkokaapelin jälkeen, on seuraavaksi aika tulla sisälle laitekoteloon. Vedonpoistajan on oltava riittävän tukeva, jotta se ei vaurioidu kovemmastakaan johtoon kohdistuvasta nykäisystä tai jatkuvasta vedosta. Vedonpoistimen rakenteen on oltava myös sellainen että se ei missään tilanteessa vaurioita johdon eristeitä ja vedonpoistin voidaan tukevasti kiinnitettää laitteen runkoon. Vedonpoistimen materiaalina on yleensä muovi, mutta myös metallisia rakenteita voidaan käyttää. Verkkokaapelin reikä laitteen kotelossa on hyvä varustaa jonkinlaisella läpivientikumilla tai muulla johtoa suojaavalla rakenteella, esim. kumisella taivutussuojalla. Millainen tulisi olla verkkolaitteeni virtakytkin ? Seuraava ohje verkkokytkimistä perustuu pääsosin osoittessa [4]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm esitettyy materiaaliin: Verkkokytkimenä kannattaa omatekoisissa laitteissa käyttää aina kaksinapaista kytkintä, siis sellaista joka katkaisee sekä nolla- että vaihejohtimen (sinisen ja ruskean). Kytkimen jännitteen kestoksi on oltava merkitty 250 volttia vaihtojännitettä (250 VAC). Virrankestoa kytkimessä tulee olla mieluiten puolet enemmän kuin on laitteen ottama maksimivirta, mielummin vieläkin enemmän varsinkin jos laite ottaa kovasti virtaa käynnityessään. Kytkimen runkorakenteen on olisi hyvä olla sellainen, jonka kuorirakenteissa on mahdollisimman vähän metallisia osia (vähentää sähköiskun vaaraa jos kytkin vaurioituu). Metallirunkoisia halpojaa vipukytkimiä kannattaa siis välttää turvallisuussyistä. Sähkökytkimeksi kannattaa mielellään valita sellainen kytkinmalli, jossa on elektroniikan testilaboratorioiden merkintöjä sopivuudesta tälläiseen käyttöön (FI-merkki tms.). Suojamaadoitus johdinta (kelta-vihreä) ei saa missään tilanteessa viedä kytkimen kautta. Miten on sulakkeiden laite omissa teholähteissä ? Seuraava ohje verkkojohdoista perustuu pääsosin osoittessa [5]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm esitettyy materiaaliin: Omatekoiset laitteet on aina syytä varustaa verkkosulakkeella. Huokein ja tällaisessa käytössä paras ratkaisu, ovat tavalliset 5*20 millimetrin lasiputkisulakkeet. Sulakepitimeen on olemassa seuraavat ratkaisut: * Moneen käyttöön paras on laitekotelon reikään kiinnitettävä sulakepidin, jossa sulakkeen pystyy vaihtamaan koteloa avaamatta. * Hiukan edullisempi vaihtoehto on avonainen sulakepidin, joka kiinnitetään pienellä ruuvilla kotelon sisälle. Avonaisen rakenteen takia on muistettava irrottaa verkkojohto pistorasiasta aina ennen kotelon avaamista. Jos käytät metallista koteloa, on syytä huolehtia riittävästä erityksestä tälläisen sulakepitimen ja kotelon välissä. * Jos verkkojännite tuodaan piirielvylle, niin on mahdollista käyttää myös piirilevyyn juotettava sulakkeenpidintä. Verkkosulake riittää toiseen verkkojohdon virtajohtimista, eli vaihejohtoon. Säännöt sanovat näin, vaikka täkäläisissä olosuhteissa normaaleilla pistokkella varustetuissa laitteissa sillä onko sulake kummassa johdossa ei ole niin väliä, koska, koska nolla ja vaihe menevät ristiin, kun tulpan kääntää pistorasiassa. Yleensä pienitehoisissa laitteissa riittää yksi sulke muuntajan ensiöpuolella. Virtalähteissä ja muissa vastaavissa tapauksissa joissa muuntajasta löytyy enemmän tehoa, on suositeltavaa asentaa sulake myös muuntajan toisio virtapiiriin. Oman ja muiden turvallisuuden takia laitteessa olevaa sulaketta ei saa korvata isomman virran sulakkeella, johdinpätkällä tai rautanaulalla. Suojamaadoitusjohtimeen (kelta-vihreä) sulaketta ei saa asentaa missään tapauksessa! Millaisia vaatimuksia on verkkomuuntajalla ? Omatekoisen teholähteen muuntajan tulisi turvallisuuden vuoksi olla hyväksyttyä mallia oleva verkkomuuntaja. Verkkomuuntajan toki voi purkaa jostain vanhasta laitteestakin, tällaisen turvallisuus kannattaa kuitenkin aina tarkastaa (maalaisjärjesn käyttö iästä ja ulkonäöstä sekä jonkinlaiset mittaukset). Verkkomuuntajan tyypin valintaan vaikuttavat lähinnä käyttötarkoitus ja tehontarve. Pienille tehoille soveltuvat pienet pakkamuuntajat, jotka kiinnitetään kahdella tai neljällä ruuvilla kotelon runkoon. Jos muutajassa on paljaana oleva metallisydän, niin se tulisi yhdistää luotetavasti laitteen maadotettuun metallikuoreen tai maadoittaa muuten mahdollisuuksien mukaan (mikäli muuntajassa on liitäntäruuvi tätä varten). Toinen pienille tehoille soveltuva ratkaisu ovat piirilevymuuntajat, joiden tehot ovat yleensä väliltä 1 - 10 VA. Piirilevymuuntaja on aina asennettava riittävän tukevalle piirilevylle, sitä ei pidä lähteä virittelemään kotelon seinämille. Suuremmilla tehoilla (yli 20 VA) on vaihtoehtoina pakkamuuntajat ja rengassydänmuuntajat. Rengassydänmuuntajat ovat sähköteknillisesti parempilaatuisia kuin pakkamuuntajat, ja lisäksi hyötysuhteeltaan parempia. Myös hintakin on vastaavasti korkeampi. Ja muuntajaa rakentaessa kannattaa muistaa, että verkkojännitteellä toimivat elektroniikkalaitteet on aina koteloitava erityisen huolellisesti. Kotelon rakenteen on oltava sellainen että verkkojännitteisiin osiin ei pääse käsiksi koteloa avaamatta. Millaista jännitettä saa auton tupakasytyttäjän liitännöstä ? Auton tupakansytyttäjän liittimestä saa nimellisesti 12V jännitettä (auto akkujännite) ja virranantokyky on tyypillisesti rajoitettu 10 amppeerin sulakkeella. Todellisuudessa tyypillinen akkujännitteen (ja siis tuosta litännästä saatavan jännitteen) arvo on alueella 12-14.4 volttia. Auton sähköjärjestelmä ei ole niitä kaikkein satabiileimpia ja silloin tällöin sieltä saatava jännite voi suurestikin vaihdella. Esimerkiksi kylmäkäyynnistyksessä jännite voi laskea aina 5 voltintietämille ja lyhytaikaiset jännitetransientit voi mennä jopa yli sadan voltin. Auton sähkölaitteistoon liitettävän laitteen suunnitelussa kannattaa siis ottaa huomioon että jännitteen aleneminen ei aiheuta mitään vaarallisia virhetoimintoja ja että laiten on kunnolla suojattu hetkellisiä ylijännitepiikkejä vastaan. Hei, Onko kukaan tutkinut mahdollisuutta rakentaa PC-tietokoneen powerista 12 voltin 200w virtalähdettä ? Radioamatöörilehdissä on muutaman kerran ollut kytkentäideoita tällaisiin muutoksiin. Tuossa muuttamisessa tulee kyllä useita ongelmia eteen: * Pitäisi saada virtalähteen kytkentäkaavio ja ymmärtää sen toiminta * Virtalähteet on suunniteltu niin, että niistä otetaan tehoa tietyssä suhteessa +5V ja +12V lähdöstä. Jännitteiden säätö tapahtuu yleensä pelkästään +5V lähdön jännitteen perusteella. * +12V lähdön komponentit eivät ole suunniteltu kuin rajoitetulle tehomäärälle (eivät kestä koko 200W aulostuloa) * PC-powerit ovat pitkälle optimoituja kytkentäjä, jossa kaikki osat on mitoitettu tarkalleen, että ne täyttävät vaatimukset, mutta eivät enempää. Näin ne on saatu hinnaltaan edullisiksi. Periaatteessa saattaisi onnistua tai sitten kaatuisi johonkin virtalähteen erityisominaisuuteen, kuten esimerkiksi muuntaja ei kestä +12V lähdöstä täyttä virtaa tai koko virtalähde vaan sekoaa kun muita lähtöjä ei kuormiteta tasaisesti. Miten teen teholähteen tietokoneen emolevylle niin, että se toimii autosta tulevalla 12V jännitteellä ? Eräs mahdollisuus tehdä asia normaalista "hyllytavarasta" on ostaa 12V->230V vaihtosuuntaaja, jonka ulostulo viedään normaaliin PC:n teholähteeseen. Tämä ratkaisu on kookas ja hukkaa tehoa melkoisesti. Toinen kaupallinen ratkaisu on hankkia jostain 12V jännitteellä toimiva PC:n teholähde (kallis, hankala löytää, kannattaa kysyä sulautettuja PC_ järjestelmiä myyvistä firmoista). Lisää tietoa aiheesta löytyy seuraavista osoitteista: * [6]http://www.epanorama.net/psu.html * [7]http://utter.chaos.org.uk/~altman/mp3mobile/#Techie. * [8]http://come.to/mp3audio Mikä on hyvä piiri positiivisen jännitteen vakavointiin ? Helpoin ratkaisu on yleisesti käytetyjä 7800-sarjan regulaattoripiirejä, joita saa eri jännitteille alueella 5 volttia..24V. Näissä piireissä on sisäänrakennettu ylivirta- ja ylilämpösuojaus. Piirien maksimivirta on 1 ampeeri, ja tähän pääsemiseksi pitää käyttää ulkoista jäähdytysripaa parantamassa jäähdytystä. Piiri toimii hyvin kun ottovirta siitä on muutaman millampeerin ja tuon yhden ampeerin välillä sekä piirin yli jää vähintään kolmen voltin jännitehäviö (sekä tietenkin jäähdytys on riittävä). Piirien datalehden saa osoitteesta [9]http://sps.motorola.com/cgi-bin/get?/books/dl128/pdf/mc7800rev*.pdf ja sieltä löytyvät tarpeelliset tekniset tiedot sekä esimerkkikytkennät. Ehkä yleisin 8700-sarjan regulaattoripiiri on 5 voltin jännitettä antava 7805. Muita yleisiä ovat 12 voltin 7812 ja 15 voltin 7815. Alla esimerkkikytkentä 9V jännitettä antavalle 7809-piirille (voi solvetaa myös muille piirimalleille): +-------+ sisään +12V ----+-----| 7809 |---+------- +9V ulos | +---+---+ | | | | --- | --- --- 220 | --- 220 | nF | | nF | | | sisään - ----+---------+-------+------- - ulos Kytkennässä mainitut regulaattorin kummallakin puolella oleva kondensaattorit ovat tarpeellisia. Sisääntulossa oleva kapasitanssi pienentää syötön impedanssia. Kapasitanssin puute voi johtaa kytkennän värähtelyyn. Kondensaattorien on syytä olla lähellä regulaattoria, mielellään aika lailla jaloissa kiinni. Yleensä noin 100 nF on minimi pienillä kuormilla, isot ja ilkeät tarvitsevat enemmän. Luokkaa 100 - 470n kerkot ovat käypäiset melkein kytkentään kuin kytkentään. Tarvittava konsensaattorien arvo riippuu myös jonkin verran käytetystä regulaattoripiirin versiosta (jotkin toimivat hyvin vähemmällä kuin toiset, mutta ei minmivaatimusta isommasta niillekään ole haittaa). Jos kytkennän käyttöjännite otetaan jostain muutajasta, jonka perässä on vain tasasuuntaussilta, pitää kytkennän sisääntuloon lisätä vielä siellä olevan kondensaattorin rinnalle tarpeeksi suuri elektrolyyttikondensaattori, joka takaa että regulaattorin syöttöjännite ei missään tilanteessa pääse putoamaan alle regulaattorin tarvitseman pienimmän sisääntulojännitteen (ulostulo + 3V), tai muuten ulostulojännitekin tippuu siinä samalla. Jos mennään käyttämään myös elektrolyyttikondensaattoeita noiden keraamisten kondennsaattorien rinnalla, niin silloin voi myös soveltaa seuraavaa sääntöä: SUORAAN regun jalkoihin vähintään 10nF polkot, ensiöpuolelle lyytti kuormitusvirran mukaan mitoitettuna ja toisiopuolelle lyytti kapasitanssilla ensiolyytti/10. 78xx-sarjan regulaattorit toimitetaan yleisimmin suunnilleen alla olevan kuvan näköisessä TO220 kotelossa, jonka johdinjärjestys menee näin: +-------+ | O | +-------+ | | | 7809 | | | +-------+ | | | | | | sisään ulos maa Regulaattori on hyvä kiinnittää jonkinmoiseen jäähdytyslevyyn. Tässä on syytä muistaa että regulaattorin kuoren metalliosa on kytketty maanastaan. Jos tarvitset säädettävää ulostulojännitettä, tai sellaista jännitettä, jolle ei ole olemassa sopivaa vakiojänniteregulaattoria, niin sitten kannattaa tutustua säädettävää ulostulojännitettä antavaan LM317 regulaattoripiiriin. Sen ulostulojännite on säädettävissä alueella 1.2-37V ja ulostulovirta voi maksimissaan hyvin jäähdytetyllä piirillä 1.5 ampeeria, tosin ei kannata yrittää ottaa normaalikäytössä yli 1 A tulosutlovirtoja. Alla on esitetty yksi käytännöllinen esimerkkikytkentä LM317 regulaattoripiirille: I +-------+ O Vin (+) o-----+---| LM317 |---+--------------+-----o Vout (+) | +-------+ | | | | A / | | | \ R1 = 240 | | | / | ___ _|_ C1 | | +_|_ C2 |_0_| LM317 --- .01 +-------+ --- 1 uF | | 1 - Adjust | uF | - | |___| 2 - Output | \ | ||| 3 - Input | / R2 | 123 | \ | | | | Vin(-) o------+-------+----------------------+-----o Vout (-) Vastuksen R2 arvo ohmeissa lasketaan halutun ulostulojännitteen (Vout) mukaan kaavalla: R2 = (192 x Vout) - 240 LM317 datalehti on saatavana osoitteesta [10]http://www.national.com/search/search.cgi/design?keywords=LM317. Jos tarvitset enemmän virtaa kuin piirien tarjoama noin 1 ampreeri, niin voit rakentaa isompivirtaisen regulaattorin tehotransistorista, jota ohjaat tälläisella regulaattoripiirillä. Edellä mainittuista datalehdistä löytyy tähänkin kytkentäesimerkki. Mikä on hyvä piiri negatiivisen jännitteen vakavointiin ? Helpoin ratkaisu on yleisesti käytetyjä 7900-sarjan regulaattoripiirejä, joita saa eri jännitteille alueella 5 volttia..24V. Näissä piireissä on sisäänrakennettu ylivirta- ja ylilämpösuojaus. Piirien maksimivirta on 1 ampeeri, ja tähän pääsemiseksi pitää käyttää ulkoista jäähdytysripaa parantamassa jäähdytystä. Piirien datalehden saa osoitteesta [11]http://sps.motorola.com/cgi-bin/get?/books/dl128/pdf/mc7900rev*.pdf ja sieltä löytyvät tarpeelliset tekniset tiedot sekä esimerkkikytkennät. Negatiivisilla regulaattoreilla kannatta huomioida, että ottaaa varmasti virtaa ulos ainakin tuin regulaattorille datalehdessä kerrotun minimivirran verran, tai saattta tulla ongelmia. Joidenkin valmistajien NEGATIIVISILLA 7908 piireillä voi kuormittamattomana tullakin -14 V, katso [12]http://www.hw.cz/english/docs/stabil79/stabil79.html. Miten voin reguloida 60V jännitettä, kun näin osolle jännitteelle ei tahdo löytyä regulaattoripiirejä ? Jos et löydä regulaattoripiirä tarpeeksi suurelle jännitteelle, niin sitten monesti täytyy rakentaa regulaattorikytkentä erillisistä komponenteista. Yksinkertaisimman regulaattorin saa zenerdiodista ja transistorista seuraavaan tapaan: +60V o-------+------+---\ _/-----+--------o +40V | | \ /| | +--- R ------- --- --- R | --- C1 | | | C3 | | +------+ | | | | | | +--- |_|_ | | --- / \ | | C2 | Z1 -|- | GND o--------+------+------|--------+--------o GND Q1 NPN darlington tehotransistori (oletus hfe=1000) C1 6800µF (se suodatuskonkka tasasuuntaajan jälkeen) C2 22..100µF/63V C3 100...330nF polko R 680 ohmia Z 42V/1W Tämä kytkentä ei ole regulointiominaisuuksiltaan regulaattoripiirien veroinen eikä siällä ylikuormitusssuojauksia, mutta on muuten ihan käyttökelpoinen tapa toteuttaa tuo regulointi. Tällä tavoin tehdyn kytkennän lähtöjännite on noin zenerjännite - kantaemitteriliitosjännite. Kytkentä ei ole stabiiliuudessaan kaikkein parhaimpia. Paras hy|ty saadaan silloin kun zenervirta pidetään lähes maksimissaan. Silloin zenerjännitekin pysyy lähes paikallaan kuormasta riippumatta. Jännitettä muutettaessa täytyy zenerdiodi vaihtaa sopivamman jännitteiseen arvoon. Zenerin jännitettä muutettaessa täytyy vastuksen arvo laskea uudelleen, koska virratkin muuttuvat... Samaten täytyy silloin tarkastaa, että transistori saa riittävästi ohjausvirtaa, jotta saadaan tarvittavat tehotkin ulos. Elikkä jo yllä olevasta kytkennästä halutaan max. 40V/4A ulos, niin silloin kantavirran ollessa 4mA olisi R=3,3kohmia. Tehoa hukkuisi noin 53mW. Zenerin tehonkestoksi riittäisi seuraavaksi suurempi arvo kuin 170mW. Mitä taas transistoriin hukkuu, niin se on tulo- ja lähtöjännitteen erotus kerrottuna läpi menevällä virralla, (55,4-40,8)V x 4A = 58,4W. Miten saan negatiivista -5V ja -12V jännitettä kytkentääni ? Jos käytössäsi on ainoastaan yksi positiivinen +5V tai +12V tasajännite, niin tarvitset DC-DC muunninkytkennän joka tekee tarvittavaa negatiivista jännitettä tuosta positiivisesta käyttöjännitteestä. DC-DC muuntimia on saatavana valmiina moduuleina tai sellaisen voi kasata sopivasta muunninpiiristä. Seuraavat Maximin piirit syövät + 3...16 V ja antavat MAX 764 - 5 V min. 150 mA MAX 765 -12 V min. 50 mA Lisätietoja piireistä löytyy osoitteesta [13]http://www.maxim-ic.com/ ja piirejä myy mm. Yleiselektroniikka ja [14]Farnell. Mistä löydän tietoa hakkuriteholähteen suunnitelusta ? Osoitteesta [15]http://www.smpstech.com/ löytyy [16]Switching-Mode Power Supply Design joka on lukemisen arvoinen dokumenttikokoelma kaikille hakkuriteholähteitä suunnitteville. Jos jostain löydät [17]Unitroden application note kirja niin lue se. [18]Unitroden webbisivuilta osoitteesta [19]http://www.unitrode.com/ löytyy myös hakkuriteholähteisiin liittyvää tietoutta. [20]Maxim valmistaa hyvin suurta valikioimaa aika käteviä hakkuripiirejä etenkin pienitehoisiin hakkurikytkenöihin ja lisätietoja voi etsiä osoitteesta [21]http://www.maxim-ic.com/ sekä Maximin datakirjoista. Myöskin [22]Motorola ja [23]National Semiconductor valmistavat mikropiirejä hakkuriteholähdesovellutuksiin, joten näidenkin yritysten datakirjojen ja webbisivujen selailu voi olla avuksi suunnittelussa. Miten rakennan laboratoriteholähteen ? Mikähän kumma siinä on että ensimmäiset elektroniset laitteet ovat aina näitä labrapowereita, kun ne eivät ole niitä helpoimpia kytkentöjä. Jos sunnittelet omaa kytkentää niin seuravat vinkit on paikallaan: * Älä yritä tehdä kytkentää toimimaan yhdellä käyttöjännitteellä, koska säätöpiirit on helpompi saada toimimaan kunnolla jos niille on oma jännitelähteensä. * Älä kuormita pääteltransistoreja liikaa, koska ylikuormittuessaan ne voivat käyttöytyä omituisesti tuhoisin seurauksin (3055 tai vastaava saattaa toimia hyvin, mutta muuttaa koko powerin muutaman Mhz oskillaattoriksI vähän ennen hajoamistaan.) * Tehohäviöitä voi välttää seuraavin keinoin: + Käyttämällä muuntajassa väliottoja, joita kytketään mukaan sopivalla hystereesillä halutun lähtöjännitteen mukaan. + Käyttämällä tyristoria tai transistoria heti tasasuuntauksen jälkeen ja leikkaaman sisään tulevan sinijännitteen huippuosa pois kun sitä ei tarvita + Käyttämällä jotain hakkuriregulaattoria lineaarisen edessä. Tällä saa pienet häviöt ja hyvälaatuisen ulostulojännitteen. + * Säätöaluetta ei kannata tehdä liian suureksi, koska tämä vaikeuttaa kytkennän saamista kunnolla toimivaksi kaikissa olosuhteissa. Esimerkiksi ei kannata yrittää saada samasta teholähteestä tarvittaessa sekä 5 mA vakiovirtaa ja sitten tarvittaessa >10A maksimisrtaa. * Lankavastus virranmittauksessa ei välttämättä ole hyväksi (induktanssia!) * Laita ainakin yksi ylilämposuoja jäähdytyslevyyn tai muuntajaan, mieluummin molempiin. * Konkat kuumenevat (+räjähtävät sitten) isoilla virroilla. Katso maksimi rippelivirta konkan datalehdestä, laita mieluummin useampi rinnan. * Käytä valmiiksi hyväksi todettuja kytkentöjä tuossa ohjauspiirissä niin vältät monia ongelmia. Akkulaturi->akku->regulaattori on hyvin halpa ja melko turvallinen harrasteluhommiin kunhan muistaa laittaa akun lähtöön sulakkeen ja ohjata akusta mahdollisesti ulos tulevat "höyryt" ulos. Ilman lähtösulaketta ja kunnolla suojttuja napoja varustettu akku on vaarallinen, koska akusta saavava maksimissaan parin sadan amppeerin virta kuumentaa johtimia niin paljon että paksummastakin kaapelista sulaa eristeet ja pienempi sulaa poikki ! Miten saan L200-regulaattoripiirillä ulostulojännitteen säädön alkamaan nollasta ? Mikäli haluaa L200-regulaattoripiiristä tehdyn kytkennän säädettävän jännitteen olevan 0:sta yl|späin, pitää tehdä pieniä virityskytkentöjä, sillä L200:sen referenssijännite on 2,85 volttia. Piirin nelosnastan jännitettä verrataan tähän jolloin minimi ulostulojännite on 2,85V Huijaus onnistuu mm. asettamalla L200:sen maataso 2,85 volttia lähdön maatasoa alemmaksi. Tosin tällöin voi käydä niin, että regulaattorista tulee epästabiili, riippuen kuinka hyvin negatiivinen huijausmaataso pysyy kohdallaan. Miten voin tehdä oman verkkomuuntajan ? Verkkomuuntajan tekeminen ei itse ei ole mahdotonta. Perustietoja verkkomuutajan mitoittamisesta löytyy osoitteesta [24]http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml08.htm. Verkkomuuntajan tekeminen itse ei ole kovinkaan suositeltavaan sähköturvallisuuden takia. Muuntaja pitää nimittääin suunnitella tarkkaan oikein ja kasata asiallisesti, että se toimisi turvallisesti. Lisäksi muuntaja tulisi testata perusteellisesti ennen käyttöönottoa. Jos on tarvetta itse tehdä muutaja (tarvitset esimerkiksi sellaisia jänniteitä, joita ei valmiina saa), niin silloin on parasta turvautua johonkin muuntajanrakennussarjaan. Esimerkiksi [25]Yleiselektroniikka myy RS:n muuntaja-sarjoja, joissa ensi| on jo käämirungolla (eli mitoitettu/käämitty valmiiksi) ja sen lisäksi tilaa käyttäjän omille käämeille. Tuohon on helppo käämiä tarvittavat käämit, kun kierrosta/V on tiedossa (löytyy sarjan teknisistä tiedoista). Akut ja paristot Miten voin helpoiten mitata pariston kunnon ? Ensimmäisen arvion pariston kunnosta voi tehdä mittaamalla sen navoissa esiintyvän jännitteen. Jos se on tuntuvasti pariston nimellisjännitteen alapuolella, niin silloin paristo on varmasti lopussa. Jos paristo antaa selvästi nimellisjännitteen tai enemmän, niin sitten seuraavassa testissä paristoa voi kuormittaa jollain sopivalla polttimolla ja tarkkailla josko pariston jännite rupeaa tuntuvasti laskemaan (hyvällä paristolla muuttuu paljon vähemmän kuin huonolla). Ehkä luotettavin tapaus selvittää pariston kunto on tehdä se oikosulkumittauksella. Tämä mittaus tehdään sopivalla yhdistelmällä, jossa on kiinni sekä pieniresistanssinen vastus (päästää useita ampeereita virtaa pariston nimellisjännitteellä) sekä sopiva ampeerimittari. Tälläinen härveli pitää sitten "kalibroida" tekemällä taulukon millaisia virtoja eri paristotyypit antaa täytenä. Millaisia ominaisuuksia on erilaisilla akkutyypeillä ? Lyijyakku * Sisältää lyijylevyjä sekä happoa * Käytetään yleisesti moottoriajoneuvoissa ja puhelinkeskuksissa * Edullinen * Painava * Ladatessa tuottaa vetyä * Vettä pitää lisäsä silloin tällöin * Ei hirveän tarkka latuaksien kanssa * Oikein huollettuna pitkä käyttöikä * Toimii pakkasessakin Lyijyhyytelöakku * Kuten lyijyakku, mutta happo on hyytelöity * Tarkempi latauksen suhteen kuin normaali lyijyakku Nikkelikadmiumakku (NiCd) * Tuli markkoinlle 1950-luvuilla * Käytetään melkein kaikissa akuilla varustetuissa pienissä elektroniikka- ja sähkölaitteissa * Edullinen * Akkua voidaan ladata ja purkaa oikein käytettynä noin 1000 kertaa * Yhden akkukennon volttimäärä on yleensä 1.25V. * Uudempiin akkutekniikoihin verrattuna ongelmina pieni kapasiteetti sekä ns. muisti-ilmiö. * Cadmium on myrkyllistä * Kestää pakkasta kohtuullisen hyvin * Hidas peruslataus kestää noin 14 tuntia * itsepurkautuminen tyypillisesti noin 1% / päivä Nikkelimetallihydridi akku (NiMH) * Nikkelikadium akusta kehitetty "parannettu painos" * Tuli yleiseen käyttöön vuonna 1970 * Akkua voidaan ladata ja purkaa tyypillisesti noin 500 kertaa. * Yhden akkukennon volttimäärä on yleensä 1.25V. * Kevyempi kuin NiCd-akku ja kapasiteetti suurempi * Pakkasenkestävyys on heikko * Purkaantuu tyhjäksi itsekseen käyttämättömänä varsin nopeaan tahtiin (n.3 -10% / päivä). Litium-ionakku (Li-ion) * Yleisesti käytössä olevista akkutyypeistä uusinta ja kehittyneintä teknologiaa. * Ensimmäiset Li-ion-akkutyyppiä käyttävät sovellukset tulivat markkinoille vuonna 1990. * Akkua voidaan ladata ja purkaa tyypillisesti 300-500 kertaa. * Yhden akkukennon volttimäärä on yleensä 3.6V. * Kevyt * Reilusti suurempi kapasiteetti verrattuna NiCd ja NiMH akkuihin * Selvästi kalliimpi valmistaa kuin vanhemmat akkutyypit * Pakkasessa toimivuus ei kamalan hyvä. * Vähäine itsepurkaus (n. 1 - 2% / kuukausi). Litium-akkuaja ei yksin kennoin myydä yksityisille, Litiumin ongelma on se, että elektrolyytti on tulenarkaa. Jos litiumakun kennon lämpötila nousee yli 150 asteen, alkaa itsestäänkiihtyvä eksoterminen reaktio, joka synnyttää räjähdystä muistuttavan ilmiön. Lithiumkenno yliladattaessa truuttaa elektrolyyttinsä pihalle, ja nämä kosketuksissa kuuman kennon ja ulkoilman kanssa syttyvät samantien. Sama tapahtuu myös pahassa oikosulussa. Kaikissa litium akuissa on (pitää olla) tuo piirilevyllä oleva kytkin-ic/puolijohdesulake, joka suojaa akkuja pahoilta ylikuormituksilta. Esiintyykö NiMH-akuilla NiCd-akuilla tuttua harmillista "muisti-ilmiötä" ? Monien ohjeiden mukaan NiCd- ja NiMH-akkujen käyttäminen kunnolla tyhjäksi silloin täll|in on järkevä huoltotoimenpide silloinkin, kun akkua käytetään kaikin puolin oikein. Säänn|llisellä purkamisella ehkäistään muisti-ilmiötä eli isojen kiteiden muodostumista akkuun. 'Muisti-ilmiössä' NiCd akuissa on tapahtunut cadmiumin kiteytymistä, joka aiheuttaa kennoston sisäisen resistanssin kasvamisen suuremmaksi kuin 'ehjässä' akussa. Joten muistiefekti akusta ei saa yhtä paljon virtaa, ilman että kennojännite tippuu => ts. kun puhelin ottaa akusta virtaa, akun jännite tiippuu niin alas, että puhelin luulee akun olevan tyhjä. NiMH akuissa ei tosin ole tarpeen purkaa akkua muisti-ilmiön takia, koska akuista puuttuu tuo kiteytymistä aiheuttava cadmium. Joidenkin lähteiden mukaan muisti-ilmiötä aiheuttaa joku muukin seikka, koska se myös havaittavissa joissain NiMH-akuissa. NiMH akuille on erityisen vahingollista alkaa ladata sitä jos akku on 'täysi', ts. NiMH akkua saa alkaa lataamaan vasta kuin siitä on käytetty yli 4% sen kapasiteetista (eli akku ei ole aivan täynnä). Miten akkulaturi toimii ? Yksinkertaisimmissa kaupallisissa latureissa on yleensä ainoastaan muuntaja, tasasuuntaaja (diodisilta), lämpösulake ja mahdollisesti virtamittari. Laite toimii siten että muuntajan resistanssit rajaavat oikosulkutilanteessa virtaa ja jos virtaa menee ihan liikaa niin lämpösulake katkaisee latauksen. Muuntajan sisäisten resistanssien pitää toki olla sopivan suuret että ne rajoittavat virtaa ja ohuet kytkentäkaapelit voivat tarjota lisävastusta. Muuntaja antaa tyhjäkäynnillä tuntuvasti enemmän jännitettä kuin täysin kuormitettuna, joten akkulaturin tyhjäkäyntijännite voi olla 16-18V luokkaa ja putoaa tuonne 12V tuntumaan nimelliskuormalla. Voiko lyijyakin latautumista nopeuttaa kasvattamalla latausvirtaa ? Suuri virta ei lyhennä lineaarisesti latausaikaa. Suurella virralla akku saadaan vain osin täyteen ja lisäksi akun ikä lyhenee. Jos 100Ah akkua ladataan esim. 20A virralla, alkaa akku "kiehumaan", eli napajännite nousee liian korkealle jo noin 70% varaustilassa. Jonnekin 14.5-15V napajannitteeseen asti voinee käyttää kapasiteetin (C) viidesosan virtaa (100Ah "viideosa" on 20A, eli C/5), mutta loppu pitää ladata pienemmällä virralla. 100Ah akulla se kannattaisi olla vaikkapa n. 2-4A. Voiko tavallisella akkulaturilla ladata turvallisesti pieniä lyijyhyytelöakkuja ? Tavallienen autonakun laturi ei ole sopiva lyijyhyytelöakkujen lataamiseen, koska siitä tule liian paljon virtaa ja antojännite ei ole tasainen. Normaalilla auton akkulaturilla tuhoat helposti pienen (esim 12V/6Ah) lyijyhyytelöakun. Oikea laite on virtarajoituksella varustettu vakiojännitelaturi. Perusprobleemi, joka tuhoaa hyytelöakkuja lienee (viisaampien mukaan) verkkolaitteesta jäävä "ripple" elikkä värähtely jänniteessä, mille hyytelöakku on kovasti allerginen. Akulle pitää antaa hyvin suodatettua, 14,4 voltin jännitettä, ja virtaa maksimissaan pari-kolmesataa milliampeeria. Tavalliset akkulaturit, samoinkuin halvat verkkolaitteet eivät suodata syöttöjännitettä kunnolla. Jos käytät enemmän lyijyhyytelöakuja, niin kannattaa investoida oikeaan hyytelöakun laturiin. 12V lyijyhyytelöakulle tehty latauslaite toimiii vakiovirtalaturina, joka antaa jännitteen nousta jonnekin 14.2-15V paikkeille. Kun akku saavuttaa asetetun jännitetason, alkaa virta putoamaan pikkuhiljaa. Siihen asti virranrajoitus on toiminut ja pitänyt virran "vakiona". Jos akkua käytetään jatkuvasti ladattavana standby-akkuna, eli jonkinlaisena varavoimana, on maksimi latausjännite alempi, tyypillisesti 13.5-13.8V. Syklisen käytön akku (purku, lataus, purku, jne) ladataan n. 14.2-15V ja irroitetaan laturista sen jälkeen tai pudotetaan jännite standby-akun arvoihin ja jäte- tään laturi pitämään varausta yllä. Miten lyijyhyytelöakkua tulisi ladata ? Jos lataat lyijyhyytelöakkua vakiojännitteellä niin akun täyttyessä sen napajännite nousee, jolloin latausvirta pienenee akun täyttyessä olemattomiin. Akku ei tule aivan täyteen näin, mutta vajauksen voi kompensoida hommaamalla isomman akun. Lyijyhyytel|akkua voi ladata jatkuvasti ylläpitolatauksella, esim. 12V akkua 13,6 - 13,8V jännitteellä. Usein akulle on määritelty erikseen latausjännitteet ylläpito- ja pikalataukseen. Nenän alla on akku jossa sanotaan pikalatausjännitteeksi 14,4V. Ykis esimerkkikytkentä aiheesta löytyy osoitteesta [26]http://www.cl.cam.ac.uk/users/mvi20/bike-stories/charger.html. Mitä akulle tapahtuu ylilatauksessa ja miten voin välttää sen ? Kun tavallista lyijyakkua lataa liikaa, se alkaa hajottamaan akussa olevaa vettä vedyksi ja hapeksi. Tästä syystä kun akkua pidetään pitkään standby-latauksella, sinne pitää säännöllisesti lisäillä vettä. Jos tarkoituksena on pitää akkua kestovaraustilassa jatkuvasti, on hankittava akku jonka kestovarausjännite eri lämpötiloissa on speksattu. Jos akkua ladataan "ammattilaturilla" ilmoitetulla jönnitteellö, vesitysväli voi olla 1-4 vuotta. Suljetun akun kanssa on toimittava , jos mahdollista, vielä tarkemmin kuin avoimen akun kanssa. Muuten latausperiaatteeet ovat osapuilleen samat kuin avoimella akulla. Hyytelöakussa veden lisääminen hyytelöön on melko mahdotonta, joten akku menee uusiksi kun veden osuus hyytelössä on laskenut liikaa pitkään jatkuneen latauksen takia. Laturipiirien valmistajien papereista löytyy hyviä selostuksia akunlatausperiaatteista. Katso lisätietoja esimerkiksi seuraavista osoitteista: * [27]http://www.unitrode.com/ * [28]http://www.maxim-ic.com/ Miten voin ladata NiCD-akkuja yksinkertaisesti ? Nikkelikadmiumakkuja ladataan tyypillisesti vakivirtallatauksella, jossa latausvirta säädetään suunnilleen akun kapasiteetti jaettuna kymmellä tunnilla. Eli 1000 mAh latausvirraksi saataisiin näin 100 mA. Tällä virralla akun täyteen latautuminen kestää noin 14 tuntia, eikä akku vaurioidu vaikka sen jättäisi latauslaitteeseen vähän pidemmäksikin aikaa. Suurinosa halvoista ja hitaista NiCd-akkujen lataajista toimii tällä tavoin. Virran rajoittaminen on yksinkertaisinta tehdä sarjavastuksella. Voit soveltaa esimerkiksi seuraavanlaista kytkentää: 120 ohm LED +--/\/\----|>|-+ | | + o------+---/\/\-------+--------o + säädettävä 33 ohm ladattava verkkolaite 5 W paristo - o------------------------------o - Säädettävänä jännitelähteenä voi hyvin käyttää halpaa säädettäväjännitteistä verkkolaitetta (ulostulovirta ainakin 200 mA, jännite säädettävissä ainakin alueella 4.5-12 volttia). Verkkolaitteen ulostulojännite tulee säätää 3-4 volttia ladattavan NiCd-akuston jännitettä suuremmaksi (4.5V yhdelle kennolle, 6V kahdelle kennolle jne.). Latausvirraksi tulee noin 100 mA, joten 1000 mA kennon latatuminen kestää noin 12-14 tuntia. Kytkennässä on LED, joka osoittaa että latausvirta kulkee paristolle, kuten kaupallisissakin NiCd-pariston lataajissa. Pikalataus: Nykyisten akkujen (NiCd, NiMH) kanssa pätee nyrkkisäänt|, että huoleti voi latailla puolta kapasiteettia (0.5 C) vastaavalla virralla. Eli 1000 mAh akkua voi ladata 500 mA:lla. MUTTA: lataus on lopetettava kun akku on täynnä ! Täynnä oleva akku ei siedä kovinkaan paljoa latausvirtaa vaurioitumatta. Automaattisessa pikalatauksessa akkuja ladataan ensin suurella irralla, ja kun akku havaitaan olevan täynnä (jänniten mutokset, lämpötilamuutos tms.), niin siirrytään pieneen ylläpitovirtaan (esim. 1/100 osa akun kapasiteetista). Tähän on olemassa valmiita mikropiirejä (katso vaikka [29]http://www.maxim-ic.com/). Edistyneemmät NiCD-akkujen pikalaturit ovat toiminnaltaan sitten paljon monimutkaisempia. Maximilta löytyy piirejä automaattisia piirejä NiCd/NiMh-akujen lataamiseen (esim. max713 tai max712). Miten teen alykkään lataavan ja purkavan NiCd-akkujen latauslaitteen ? Yksi näkemys aiheeta löytyy osoitteesta [30]http://www.iki.fi/jlehtine/charger/index.html. Laite liitentään PC:n rinnakkaisporttiin ja PC huolehtii tuosta laitteen alykkyydestä. Haittaako nimellisvirtaa pienempi latausvirta NiCd-akkujen latauksessa ? Pienemmällä virralla lataaminen ei haittaa, on itseasiassa yleensä parempikin. Latausaika tietysti kasvaa virran pienenemisen suhteessa. Sopiiko alykäs NiCd-laturi NiMH-akkujen lataamiseen ? Akut kyllä latautuvat, mutta akkujen ikä todennäköisesti on aika lyhyt. Latauksen lopettamisehto on erilainen NiMH:lle kuin NiCd:lle. Ongelmaa ei tule, jos laturi osaa tunnistaa NiMH:n lämpötilakäyttäytymisen. Tuo lämpötila juttu kannattaa tarkistaa valmistajan spekseistä ja katsoa mistä parhaiten pystyy määrittämään täyden kapasiteetin/milloin on aika lopettaa lataus. dT/dt kertoo aikaisemmin lopetustilanteen kuin dV/dt. Parasta on huomioida molemmat. Yleensä NiMH akkua on jo yliladattu kun jännitteen kasvu pysähtyy tai käy laskuun. (Tuo kannattaa tarkistaa käytettyjen akkujen spekseistä.) Tuohon käyttäytymiseen vaikuttaa latausvirta, pienemmillä virroilla erot ovat pienempiä. Toisaalta pienillä virroilla aiheutetaan vähemmän vahinkoa, joskin ylilataamisesta on silti haittaa akuille. Voinko korvata vanhat NiCd kennot NiMh kennoilla, käykö sama laturi edelleen? Kun laitteissa joka toimii alunperin NiCd-akuilla käyttää NiMh-akkuja ei laitteen toiminnassa pitäisi olla mitään eroa. NiMh-akut antavat samaa jännitettä ja ovat muutenkin kovasti samanlaisia, omaavat vain suuremman kapasiteetin (mahtuu enempi virtaa sisään). Latauksessa pitää vähän miettiä. Jos kyseessä on tavallinen hidas laturi (noin 14h latausaika), joka antaa rajoitettua ja sopivaa jännitettä, niin NiCd kennot voi korvata NiMH kennoilla aivan hyvin tässä tapauksessa. Nopeampien älykkäiden laturien kanssa kannattaa varmistaa että laturi tukee NiMh-akkuja, koska kaikki älykkää NiCd-laturit eivät toimi välttämättä oikein NiMh-akkujen kanssa. Pahastuuko litiumakku, jos sitä lataa ei-tyhjänä ? Litiumakku ei pahastu ainakaan samassa määrin kuin NiCd tai NiMH. Ilmeisesti ainoa todellinen Li-akun huono puoli on se hinta. Mutta kai tuonkin saa ylilataamisella rikki, joten oman laturin tekeminen vaatii varovaisuutta (varoitus: Litiumakku voi vioittuessaan sytytä tuleen!) __________________________________________________________________ [31]Tomi Engdahl <[32]Tomi.Engdahl@iki.fi> [33]Takaisin hakemistoon References 1. http://www.micron.com/mti/msp/html/glossary.html 2. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml04.htm 3. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm 4. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm 5. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/art02.htm 6. http://www.epanorama.net/psu.html 7. http://utter.chaos.org.uk/~altman/mp3mobile/#Techie 8. http://come.to/mp3audio 9. http://sps.motorola.com/cgi-bin/get?/books/dl128/pdf/mc7800rev*.pdf 10. http://www.national.com/search/search.cgi/design?keywords=LM317 11. http://sps.motorola.com/cgi-bin/get?/books/dl128/pdf/mc7900rev*.pdf 12. http://www.hw.cz/english/docs/stabil79/stabil79.html 13. http://www.maxim-ic.com/ 14. http://www.farnell.co.uk/ 15. http://www.smpstech.com/ 16. http://www.smpstech.com/ 17. http://www.unitrode.com/ 18. http://www.unitrode.com/ 19. http://www.unitrode.com/ 20. http://www.maxim-ic.com/ 21. http://www.maxim-ic.com/ 22. http://www.mot.com/ 23. http://www.national.com/ 24. http://koti.mbnet.fi/~huhtama/ele/ml08.htm 25. http://www.yeoy.fi/ 26. http://www.cl.cam.ac.uk/users/mvi20/bike-stories/charger.html 27. http://www.unitrode.com/ 28. http://www.maxim-ic.com/ 29. http://www.maxim-ic.com/ 30. http://www.iki.fi/jlehtine/charger/index.html 31. http://www.hut.fi/~then/ 32. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 33. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Mikrokontrollerit Perusteet Mistä mikrokontorollerista kannattaisi aloittaa mikrokontrollerien kokeilu ? Yleensä aloittelijan vaatimukseno on että kontrollereiden pitäisi olla mahdollisimman halpoja, niiden ohjelmoimiseen ei tarvita mitään kalliita ohjelmointilaitteita, ja niiden ei pitäisi vaatia paljonkaan oheiskomponentteja toimiakseen. Yksi vaatimuksesi täyttävä on Motorolan 68HC11 perheen piirit. Niitä voi käyttää ihan single-chip modessa sisäisellä (E)EPROM:illa tai ulkoisella muistilla. Piirit eivät tarvitse mitään erillistä ohjelmointilaitetta, vaan ne voidaan ohjelmoida suoraan PC:n sarjaportista. Hinta riippuu sitten mallista. Saa my|s versioita, joissa on 8..10bit ADC. Toinen kiva on, että HC11 prosessorille löytyy vapasti saatava ihan toimiva C-kääntäjä. Kääntäjä löytyy vaikkapa nic.funet.fi:stä osoitteesta [1]ftp://nic.funet.fi/pub/microprocs/68hc11/. Prossori-lehdessä on joitain vuosia sitten julkaistu 68HC11 exaluointikortin rakennusohjekin. 68HC11 aiheisia linkkejä löytyy osoitteesta [2]http://www.epanorama.net/microprocessor.html. Toinen helppo mikrokontrollerisarja ovat [3]Microchipin PIC-sarjan mikrokontrollerit. Monissa PICeissä on sisäinen ohjelmamuisti, ja käskykannan pitäisi olla helposti opittavissa (vian parikymmetntä konekielikäskyä). Lisäksi netistä löytyy paljon esimerkkiprojekteja PIC-mikro-ohjaimille. Harrastajalle ehkä suositeltavin PIC on PIC16F84, koska se on monta kertaa ohjelmoitava (flash-ohjelmamuisti), sen saa toimimaan hyvin pienellä määrällä oheiskomponentteja ja se maksaa vaan pari kymppiä. PIC prosessorien ohjelmoimiseen tarvitaan ohjelmointilaite mutta sen voi helposti itse rakentaa (ohjeita allut mm. Elektorissa ja useilla PIC aiheisilla webbisivuilla). Ilmaisia ohjelmointityökalujakin PIC prosessoreille löytyy verkosta ihan kivasti. PIC aiheisia linkkejä löytyy osoitteesta [4]http://www.epanorama.net/microprocessor.html. 8051-pohjaiset mikrokontrollerit ovat edelleenkin yksi kaikkein suosituin mikrokontrolleriryhmä. Erityisesti [5]Atmelin valmistamat mallit ovat halpoja ja aiheeseen liityviä rakennusohjeita löytyy useilta webbisivuilta. Aiheeseen liittyvila linkkejä löytyy osoitteista [6]http://www.epanorama.net/microprocessor.html. Lisäksi on olemassa [7]Atmelin AVR-risc-mikro-ohjaimet, joissa on sisäinen flash-muisti ja ohjelmointi tapahtuu SPI-tyylisellä sarjalinkillä. Alla pieni vertailu eri mikrokontrolliperheistä: Motorola 68HC11 + yleisessä käytössä + softaa löytyy + C-kääntäjä löytyy ilmaiseksi - vähän uudelleenohjelmoitavia malleja - vanha arkkitehtuuri - heikohko suorituskyky Microchip PIC + paljon erilaisia malleja + softaa löytyy paljon + harrastelijoitten suosiossa - vähän uudelleenohjelmoitavia malleja - paljon erilaisia malleja - ei-niin-viisas arkkitehtuuri Intel MCS51 + yleisessä käytössä + softaa löytyy paljon + harrastelijoittenkin suosiossa + monta valmistajaa, esim. Atmelilla kaikki uudelleenohjelmoitavia - ei kovin suorituskykyinen - vanha arkkitehtuuri - ei ilmaista C-kääntäjää Dallas 8051-perhe: + (katso Intel) - (katso Intel, ei kuitenkaan hitaus) - hinta Atmel AVR + suorituskykyinen + edullinen + uusi arkkitehtuuri + assembler + sälää valmistajalta ilmaiseksi + kaikki mallit SPI:n kautta ohjelmoitavia (ISP) + ilmainen C-kääntäjä löytyy - toistaiseksi vähän käytetty Jos aiot kirjoittaa ohjelmasi konekielellä, käytännössä kaikkiin edellä mainittuihin prosessoriperheisiin löytyy assembler ilmaiseksi. Sen sijaan toimivaa C:tä löytyy harvemmin. Motorolaan löytyy ilmainen C-kääntäjä ja samoin PICiin. Inteliin ja AVR:ään sen ainakin joutuu ostamaan. Tosin esimerkiksi Micro-C lähtee kolminumeroisella hinnalla (markoissa). Korkeamman tason kieliä ajatellen kaikki vanhemmat prosessorit ovat varsin tuskallisia (Intel, Motorola, PIC). Jos meinaat kirjoittaa ohjelmasi C-kielellä ja tarvitset paljon vääntöä, niin sitten 68000-pohjainen kontrolleri on harkinnan arvoinen, koska sopii hyvin C-ohjelmointiin ja ilmainen gcc tukee ainakin 68k-pohjaisia prosessoreja. Esimerkiksi 68332 on erittäin mainio peli moneen tehoa vaativaan sovellukseen. Haittana näissä on harrastelijan kannalta ikävät kotelot (TQFP jne). Miten mikrokontrollerin ohjelmointi tapahtuu ? Ensiksi mikrokontrollerille kirjoitetaan ohjelma tarvittavilla ohjelmointityökaluilla, joista yleisimmät ovat assembler- ja C-kääntäjät. Näillä ohjelmointityökaluilla muodostetaan lähdekoodista itse mikro-ohjaimelle ladattavan binaarikoodin. Tuon binaarikoodin lataamiseen mikro-ohjaimelle on tyypillisesti kaksi menetelmää: * 1. Jos mikro-ohjaimessa käytetään ulkoista ohjelmamuistia, kuten EPROM-muistia, ohjelmointi tapahtuu muistipiirien ohjelmointilaitteella. Tyypillisesti tällaiset laitteet maksavat tuhannesta tai parista ylöspäin. * 2. Jos mikro-ohjaimessa on sisäinen ohjelmamuisti EPROM, OTP-EPROM, EEPROM- tai Flash-muisti on olemassa yleensä kaksi tapaa. + a) Ohjelmointilaitteella: o Yleiskäyttöiset ohjelmointilaitteet (ovat yleensä kalliita) o Mikro-ohjainperhe kohtaiset (halpoja, hinnat alkaa satasita, joihinkin rakennusohjeita Internetistä). Näillä perhekohtaisilla ei voi tietenkään ohjelmoida kuin tiettyjä piirejä. + b) mikro-ohjain osaa tehdä ohjelmoinnin itse: Joissain mikro-ohjaimissa on nykyisin yleensä sarjaliitäntä (asynkroninen tai synkroninen), jonka avulla ohjelma siirretään mikro-ohjaimen muistiin. Mikro-ohjain huolehtii varsinaisen ohjelmoinnin. Tällaisissa systeemeissä tarvitaan yleensä vain ohjelma PC-mikroon, joka hoitaa tiedonsiirron mikro-ohjaimeen. Mistä löydän tietoa PIC-ohjelmoinnin aloittamiseen ? Kannattaa tutustua seuraaviin webbisivuihin: Osoitteesta [8]http://samengstrom.com/elec/pic/index.html löytyy yksinkertainen yhteenveto, kuinka PIC:n ohjelmointihommat kannattaa aloittaa. Millaisen kytkennän tarvitsen PC:n RS-232 signaalien sovittamiseksi PIC:n sisään- ja ulostulonastoihin ? PC:n sarjaportti käyttää RS-232 signaalitasoja (+9V, -9V) kun taas PIC haluaa CMOS-tasoista (0V, +5V) signaalia. Helppo standardiratkaisu on käyttää välissä esimerkiksi MAX232 driveripiiria sovittamaan 5V signaalit ja RS-232-signaalit toisiinsa. Jos ei yritä hirveitä nopeuksia, piuha ei ole pitkä eikä masiinan tarvitse toimia kuin yhden tietyn PC:n kanssa, niin virityksiäkin voi kokeilla. Yksisuuntaisen liikennöinbub PIC->PC saa toimimaan ihan kelvollisesti suoraan (1200 bps), useimmille PC:n sarjaporteille riittää 0/+5V vastaanottotasoiksi, ei toki kaikille. Vastaavasti vastaanottoa Vastaavasti sitä toista suuntaa voisi kokeilla virityksellä vastus (virranrajoitus) - signaalidiodi nurinpäin maihin (-9V -> ~0V) - 4.7V zeneri (+9V -> ~5V). Jopa ilman diodeita jos vastus on riittävän iso ja luottaa PIC:n sisääntulonastojen sisäisiin suojauksiin. Eli yksinkertaisesti: * PC:ltä lähtevä data -> vastus -> pic sisään * PICiltä lähtevä data -> pc data sisään Kannattaa lukea, onko käyttämäsi PIC:in datalehdissä jotain varoituksia latch-upista tms. ennen kuin alkaa viritellä. Viritellessä kannattaa muistaa, että suorassa kytkennässä signaalitilat menevät juuri vastakkain siitä mitä ne ovat puskuripiirin kanssa (MAX232 invertoi signaalit). Mitä eroa on PIC 16F84:llä ja PIC 16C84:llä ? PIC 16F84 on PIC 16C84:n korvaava malli. 16C84:ssä oli bugi, joka aiheutti sen, että mikrokontrollerissa olevan ohjelman sai käyttöjännitteiden kanssa temppuilemalla luettua vaikka suojausbitti oli päällä. Ohjelmointiprotokolla molemmissa samanlainen. Muutaman konfiguraatiobitin merkitys on erilainen, mutta tästä ei kannata huolestua, kunhan vaan valitsee ohjelmointiohjelman, joka hallitsee kummatkin piirityypit. Ainoa ongelama PIC16F84 on se, että jotkut vanhaemmat ohjelmointiohjelmat eivät tunnista PIC16F84 ja sulakebitit menevät väärinpäin. Miten PIC:in ohjelmointi onnistuu Linuxin alaisuudesta ? Linuxiin on saatavana koko työkalut PIC:in ohjelmointia varten. Lisätietoa aiheesta löytyy osoitteesta [9]http://www.yty.net/pic/. Onko olemassa kätevää PIC-piiriin liitettävää UART-piiriä ? [10]Maximilta saa melkoisen hyvin PIC:ille sopivaa UART:ia MAX3100. Kyseinen piiri käyttää SPI Microwire -yhteensopivaaa sarjaväylää mikroprosessorin kommunikoinnissa ja tarjoaa sisällään pienen FIFO:n. PIC-softa tulee datasheetin takana valmiina käytettäväksi. Datalehti löytyy osoitteesta [11]http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1731/ln/en. Mistä saa ostaa ohjelmointilaitteen PIC16F84:lle ? Probyte ([12]http://www.kolumbus.fi/probyte/) myy PIC-ohjelmointilaiteita ohjelmineen. Osaava voi tietysti kolvata kytkennän itse ja etsiä ilmaiset ohjelmointityökalut verkosta. Mistä löydän suomenkielistä opastata Atmelin AVR-mikro-ohjaimien käyttämiseen ? Osoitteesta [13]http://www.vaoltl.edu.hel.fi/paattot/MakelaJussi_LangTommi/indextl. html löytyy Tommi Långin päättötyö [14]AVR MIKRO-OHJAIMET: KÄYTTÖ JA OHJELMOINTI TUTUKSI. Mitä on vialla PIC:n ohjelmoimisessa, kun kaiken pitäisi olla pip-02 ohjelmassa oikein asetettu, mutta ohjelmointi ei vaan onnistu kunnolla ? Tarkista tuon PIP-02-ohjelman asetukset. Sen asetustuedostoissa voi asettaa eri ohjelmointihommien viivietä, ja nuo viideasetukset pitää koneeis nopeuden mukaan asettaa sellaiseksi, että piiriä ei yritä ohjelmoida liian nopeasti. Viiveet määritellän ohjelman .ini tiedostossa (ascii-tiedosto). Laitteen pitäisi lähteä toimimaan kunnolla, kun asetat viiveet koneesi nopeuteen sopiviksi. Tuo viive määritellään Pip02.ini tiedoston asetuksella DELAY100NS=xx Jossa xx on sopiva viivearvo. Monesti suositellaan arvoa 30, mutta nopeammilla koneilla knnataa kokeilla arvoa kokoluokassa 300 tai jopa enemmän. Delay ei toimi PIP02:sen vanhemmilla versioilla. Ver. 1.25 näyttää jo tukevan tuota. Ennen pip-02 ohjelman käynnistymistä kannattaa varmistaa, että sen tarvitsema com84- driveri on kunnolla lautuatunut muistiin. PIP02 paketeissa tulee vaihtelevasti COM84.EXE:ä ja JDM84.EXE:ä mukana, JDM tuntuu toimivan paremmin. Oheispiirit Millä piirillä ohjaisin kätevästi pariakymmentä LEDiä ? MAX7219 on aika kätevä, siihen saa 64 lediä, ja niitä piirejä voi kytkeä peräkkäin periaatteessa niin monta kuin haluaa. Piirin datalehtiä kannattaa etsiä osoitteesta [15]http://www.maxim-ic.com/ ja kytkentäesimerkki löytyy osoitteesta [16]http://www.neutech.fi/~raipe/kello.html. Mikä olisi kätevä 8 bittinen D/A muunnin mikrokontrollerin jatkoksi ? Sarjamuotoisella liitännällä varustetuista piireistä voisiko kokeilla seuraavia: * MAX517, MAX550A ovat 8 bitin , DIP8 piirejä, 5V * MAX515CPA on 10 bitin 5V:n DIP8 DA-muunnin * MAX538 on 12 bitin 5V:n DIP8 DA-muunnin TLC7524 on 8 bittinen rinnkkaissisääntulolla varustettu D/A-muunnin. __________________________________________________________________ Tomi Engdahl <[17]tomi.engdahl@iki.fi> [18]Takaisin hakemistoon References 1. ftp://nic.funet.fi/pub/microprocs/68hc11/ 2. http://www.epanorama.net/microprocessor.html 3. http://www.microchip.com/ 4. http://www.epanorama.net/microprocessor.html 5. http://www.atmel.com/ 6. http://www.epanorama.net/microprocessor.html 7. http://www.atmel.com/ 8. http://samengstrom.com/elec/pic/index.html 9. http://www.yty.net/pic/ 10. http://www.maxim-ic.com/ 11. http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1731/ln/en 12. http://www.kolumbus.fi/probyte/ 13. http://www.vaoltl.edu.hel.fi/paattot/MakelaJussi_LangTommi/indextl.html 14. http://www.vaoltl.edu.hel.fi/paattot/MakelaJussi_LangTommi/indextl.html 15. http://www.maxim-ic.com/ 16. http://www.neutech.fi/~raipe/kello.html 17. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 18. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Tietokoneeseen liitettävät kytkennät Mitä ovat joissain tietokoneiden kaapeleiden ympärillä olevat muoviset pallukat ? Nämä tietokonejohtojen ympärillä olevat muovipallukat siltävät häiriönpoistossa käytettyn johdon ympärillä olevan ferriittirenkaan. Tuon ferriittirenkaan tarkoitus on suodattaa johtoa pitkin etenevät korkeat taajuudet eli tässä tapauksessa häiriötaajuudet pois. Suojatun tietokonekaapelin ympärillä ferriittirengas toimii siten, että se ei merkittävästi vaikuta kaapelin sisällä oleviin signaaleihin, mutta torjuu tehokkaasti johdon kuorta pitkin etenevät suurtaajuushäiriöt. Elektroniikkallaitteita varten on olemassa standardit, kuinka paljon ne saavat häiriöitä säteillä. PC:n tai muun tietokonelaitteen kotelon sisällä on semmoinen korkeitten taajuuksien vilske että on monesti nähty paremmaksi minimoida säteily ulkomaailmaan ettei jotkut herkät laitteet ottaisi häiriöitä tuosta korkeasta säteilystä. Esim. näppäimistöissä, monitoreissa jne. käytettään tuota puristettua ferriittirengas systeemiä jotta piuha ei toimisi lähettävänä antennina ja kyseinen räpellys ei kävellisi laitteen luokse. Miten voin ohjata tietokonetta infrapunakaukosäätimellä ? Tietokonetta voi hallita esimerkiksi television tai hifilaitteiden infrapunakauko-ohjaimella, kunhan tietokoneeseen liitentään sopivan infrapunan vastaanotinkytkentä ja teitokoneessa ajetaan tätä laitetta tukevaa ohjelmaa, joka tekee tarvittavat toiminnot tai välittää komennot muille koneessa pyöriville ohjelmille. Webistä löytyy monia erialaisia ja eritasoisia infrapunakytkentöjä, jotka eivät ole toistensa kanssa yhteensopivia. Joukko alan kytkentöjä löytyy osoitteesta [1]http://www.hut.fi/Misc/Electronics/opto.html#irremote. Osoitteesta [2]http://www.geocities.com/SiliconValley/Sector/3863/uir/index.html löydät rakennusohjee toimivaksi kehutulle infrapunavastaanottimelle. Kyseinen laite toimii RemoteSelectorin, GenIRn (winamp plugin), LIRCn ja kaikkien IRMANia tukevien softien kanssa. Kyseessähän on siis sama laite kuin IRMAN, joka on valmiina kaupattava infrapunavastaanottomoduuli. Tämä kytkentä on toteutettu PIC12C509 mikro-ohjaimella (myös PIC12C508 toimii). Tarvitset siis välineet tuollaisen mikro-ohjaimen ohjelmointiin projektin rakentamiseksi. Kytkennässä käytettyä IRmodulia ei ole enää oikein saatavissa, joten se pitää korvata jollain vastaavalla saatavana olevalla 36-41KHz carrieria käyttävää IRmodulimallilla (saatavavan usealta valmistajalta, eri valmistajilla erilainen nastajärjestys). Kaupallisesta IRMAN-tuotteesta löytyy lisätietoa osoiteesta [3]http://www.evation.com/irman/ ja sitä myy ainakin [4]http://www.arctecho.com/. Valmiin laitteen hintaluokka on noin 30-40 euroa. Miten voin hiljentää tai kokonaan poistaa PC:n kaiuttimen häiritsevän kovan äänen ? PC:n kaiuttimen äänien kokonaan poistamiseen vopit käyttää joitain seuraavista menetelmistä: * Irrota PC:n kaiuttimen johto emolevyn liittimestä * Revi koko kaiuitinkalvo irti siitä kaiuttimesta * Katkaise kaiuttimen menevä johto (huolehdi että vapaana roikkuva johto ei saa aikaan oikosulkuja) * Katkaise toinen kauttimen johdoista ja ja asenna siihen katkaisija, jolla voit kytkeä kaiuttimen päälle ja pois haluttaessa (jos etulvyssä on ylimääärisenä mihinkään kytkemättömänä esimerkiksi turbo-kytkin, voit käyttää tätä kaiuttimen katkaisijana) * Jos vanha romu pyörii MS-DOSilla, kokeile residenttiä hiljennysohjelmaa, esimerkiksi [5]ftp://garbo.uwasa.fi/pc/sysutil/silence.arc PC:n kauttimen äänenvoimakkuutta voit hiljentää ainakin seuraavin tavoin: * Juotat toisen kaiuttimeen menevän johdon väliin sopivan vastuksen (esim. 200-500 ohm). Vastus kannattaa suojata esimerkiksi kutistemuovilla, että se ei synnytä PC:n sisällä vahingossa mitään oikosulkuja. * Jos kaiutin on emolevyllä oleva pieni musta pyöreä purkki, jossa reikä päällä, niin teippamalla tuyo reikä umpeen äänenvoimakkuus pienenee huomattavasti. Säädettävän kaiuttimen äänevoimakkuuden saat aikaan seuraavalla kytkennällä, joka asennetaan kaiutinjohtoon emolevyn ja kaiuttimen väliin: ---------------+ | Emolevylle | |470 ohm linear | |<---------------- |_| kaiuttimelle | ---------------+------------------ Ainut kytkenässä tarvittava komponentti on 470 ohmin lineaarinen potentiometri. Mitkä ovat RS-232-liitännän sähköiset ominaisuudet ? The Interface Circuits Data Book 1986, Texas Instruments, p.5-8 kertoo seuraavaa RS-232C standardista vuodelta 1962: Mode of operation: single-ended Number of drivers & receivers: 1 driver, 1 receiver Max cable length: 50 feet Max data rate: 20kb/s Max voltage applied to driver output: +-25V Driver output signal (loaded): +-5V Driver output signal (unloaded): +-15V Driver load: 3kohms to 7kohms Output slew rate: 30V/us max Receiver input voltage range: +-15V Receiver input sensitivity: +-3V Receiver input resistance: 3kohms to 7kohms Signaalien siirtoetäisyyksistä speksit puhuvat 15 metristä, mutta useimmiten päästään aika paljon pidemmälle. Käytännössä lyhyillä etäisyyksillä toimii nopeammin ja pitemmillä hitaammin. Hyvin pitkiä RS-232-vetoja kannattaa välttää, koska vähänkin pidemmissä vedoissa eri ryhmäkeskusten ja vielä pahempaa, jopa eri rakennuksiin, ongelmaksi muodostuu eri laitteiden poikkeavat (suoja)maa potentiaalit, jolloin kaapelin vaipassa ja signaalimaassa alkaa kulkea suuria 50 Hz tasoitusvirtoja aiheuttaen häiriöitä ja pahimmillaan piirien (ja jopa painokytkentälevyjen) tuhoutumisen. Tämän takia RS-232 on käyttökelpoinen yleensä vain saman ryhmäkeskuksen alueella. Pidemmillä matkoilla kannattaa käyttää virtasilmukkaa, RS-422 linjoja, RS-485-linjoja, optista kuitua, parikaapeliethernetiä tai vastaavia siirtotapoja. Jos pidemmän siirron pitäisi olla 232:ta, kannattaisi harkita 232->485- tai virtasilmukka-muuntimia päihin. Varmasti luotettavampi kuin 232 pitkien etäisyyksien yli. Kaapelin on syytä olla kierrettyä paria häiriöitten eliminoimiseksi. Mistä läydän PC:n liittien nastajärjestyksiä ? Nastajärjestysdokumentteja löytyy [6]Hardware Bookista osoitteesta [7]http://www.hardwarebook.net/. Miten teen Windowsin suorakaapeliyhteydessä tarvittavan sarjakaapelin ? Windowsin sarjaportin kautta tapahtuvassa suorakaapeliyhteydessä tarvitaan normaali nollamodeemikaapeli, jonka voi ostaa valmiina kaupasta tai rakentee seuraavan kuvan mukaisesti: DTE (9 napainen) DTE (9 napainen) RD 2 ---------\ /------------- 2 TD 3 <--------/ \------------> 3 RTS 7 ---------\ /------------- 7 CTS 8 <--------/ \------------> 8 DSR 6 <---, ,----> 6 DCD 1 <---+----\ /-------+----> 1 DTR 4 ---------/ \------------- 4 SG 5 ------------------------- 5 Millainen kaapeli tarvitaan Windowsin rinnakkaisportin kautta toimivassa suorakaapeliytheydessä ? Rinnakkaisportin kautta toimiavssa suorakaapeliyhteydessä käytetään rinnakkaisportin kautta tapahtuvassa tiedonsiirrossa muodostunutta de-facto standardikaapelia (mm. Laplink ja DOSin Interlin käyttää samaa kaapelia). Seuraavalla kytkentäohjeella voi rakentaa tarvittavan kaapelin. 1 - 1 2 - 15 3 - 13 4 - 12 5 - 10 6 - 11 7 nc 8 nc 9 nc 10 - 5 11 - 6 12 - 4 13 - 3 14 - 14 15 - 2 16 - 16 17 - 17 18 nc 19 nc 20 nc 21 nc 22 nc 23 nc 24 nc 25 - 25 (ground) Mitä erikoista on IEEE 1284 mukaisella kaksisuuntaisella rinnakkaiskaapelilla ? Kaksisuuntaisen rinnakkaisportin teri syntyi siitää, että kaikki markkinoilla olleet rinnakkaisporttikaapelit eivät toimineetkaan sellaisten uusien kirjoittimien (mm. HP Laserjet) kanssa, jotka kommunikoivat kaksisuuntaisesti koneen kanssa. Periaatteessa suunnilleen kaikkien normaalikaapelien olisi pitänyt toimita (mitä ehköä jotkut huonoimmat eivät olisi pysyneet mukana nopeimmissa IEEE 1284 toimintatiloissa), mutta suurimmaksi ongelmaksi kuitenkin muodostui, että eräät halpamaiden kaapelivalmistajat olivat keksineet tavan tehdä normaaleja halvempia rinnakkaiskaapeleita jättämällä "turhat" kättely- ja maadoitusjohdot pois. Kun HP- alkoi myydä uusia rinnakaisporttitulostimiaan (LaserJet 5 jne.), niin nepä eivät toimineneetkaan näiden edullisten kaapelien kanssa. Siksi HP nykyään vaatii, että kaapelit pitää olla kaksisuuntaisia eli kaikki jodhot pitää olla kytketyt. Millainen on nastajärjestys emolveyn piikkirimasta kotelon takana olevaan 9-napaiseen sarjaliitäntään ? Tätä liitosjohtoa ei ole standardoitu, joten käytössä on useita erilaisia ratkaisuita tähän sovellutukseen. Ilman emolevyn tain I/O-kortin ohjekirjan nastakuvauksia on hankala sanoa millainen on oikea kaapeli. Ehkä yleisin kytkentätapa on sellainen, että lattakaapelin toiseen päähän on puristettu 9-napainen lattakaapeliin tehty D-liitin ja toiseen päähän 10-napainen lattakaapeliliitin siten, että ykkösnastat kummassakin liittimessä menevät samaan johtimeen ja kymmenes johto jätetään D-liittimen päässä kytkemättä. Toinen yleinen kytkentätapa on, että käytössä looginen suora järjestys (1-1, 2-2, 3-3 jne). Miten voin siirtä sarjaportin liikennetää infrapunavalolla ? Sarjamuotoista tietoa voi siirtää infrapunalla kunhan data moduloidaan sopivalle kantoaallolle. Yksinkertaisin menetelmä on laittaa datavirta katkomaan lähettimen kantoaaltoa (esimerkiksi 1= kantoaalto päällä, 0=ei kantoaaltoa). Tällä menetelmällä pystyy sopivalla lähetin- ja vastaanottokytkennällä liikuttamaan dataa paikasta toiseen. Maksimi datanopeus tällä menetelmällä jää murto-osaan kantoaallon taajuudesta. Yksinkertaisissa infrapunahommissa kannatta huomata, että laitteen itsensä lähettämä infrapunsignaali heijastuu takaisin myös laitteen omaan vastaanottimeen, joten täysin kaksisuutainen tiedonsiirto käyttäen samoja kantoaaltotaajuksia ei toimi. Käytännössä siis IR-linkki toimii vain yhteen suuntaan kerrallaan eli vain toinen pää saa lähettää kunakin hetkenä. Lähetyssuunnan vaihtuessa on myös pidettävä pieni tauko IR-palikoista riippuen. Infrapunatiedonsiirto ei siis välttämättä onnistu suoraan infrapunaksi muutettuna, jos sarjaportin päissä olevat laitteet kuvittele- vat juttelevansa suoran kaapelin yli. Seuraavassa vinkkejä omaan virittelyy: Yksinkertaisin homma on laittaa normaalit IR-kaukosäädinpalikat esim Siemens SFH506 vastaanotin (tämän osan vlamistus lopetettu, käytettävä jotain muuta vastaavaa), joka sisältää jo kaiken. Lähetin voi olla melkein mikä tahansa IR-LED, mutta sen modulointi vaatii saman taajuuden kuin vastaanotin ( 38-40 kHz). Jos käytät valmista vastaanotinta ei saa kuin 2400 baudia läpi ( nimimerkki kokeiltu on). Vastaanottimen suotimet estävät nopeammat muutokset. Lähetyspään lähetyskytkennän voi kasata vaikka 555-ajastimen ympärille. Näiden kytkentöjen ja RS-232-portin välillä signaalien tasot voi konvertoida vaikka MAX232-piirillä. Nykyaikainen tapa on käyttää IrDA:ta, joka on kannnettaviin teitokoneisiin suunniteltu ja yleistynyt infrapunaliitäntä. Sen modulointi/demodulointi ovat sitten vähän vaikeampia (nnattaa soveltaa tapauksiin, joissa ainakin toisessa päässä on joku standard PC tai vastaava). Miten IrDA-liitäntä toimii ? IrDA-liitännän rautatoteutus on periaateessa yksinkertainen. Se muodostuu lähetyssignaalia koodaavasta enkooderista, infrapunavaloa lähettävästä emitteristä ja vastaanottimesta. Hitailla nopeuksilla (<= 115 kbit/s) liikennöinti tapahtuu normaalin UART:in kautta, mutta yli megabitin nopeuksillä käytetään omaa kontrolleria. Normaalissa hitaassa IrDA-liikenteessä (IrDA-SIR-standardi) asynkronine sarjamutoinen bittivita koodataan siten, että "0" merkitään pulssilla ja "1" tarkoittaa "ei pulssia". Pulssin pituus riippuu datan nopeudesta, mitta minimipituus aina vähintään 1.6 mikrosekuntia. Infrapunaemitterin aallonpituus on spesifioutu 850-990 nm alueelle. 4 Mbit/s IrDA-portissa käytetään modulaationa pulssinpaikkamodulaatiota (Pulse Position Modulation). Voinko rakentaa itse IrDA-liitännsä tarvittavan lähetinmoduulin ? Jos tietokoneen emolevyllä on oma liitäntä IrDA:n lähetys- ja vastaanottomoduulille, niin silloin kyseisen osan rakentaminen on aika yksinkertaista jos käytetään tähäntehtyjä erikoiskomponentteja. Esimerkiksi [8]Agilent:n valmistama (liekö enää valmistuksessa) HSDL-1000 lähetinkomponentti sisältää melkein kaiken tarpeelliset, ja tarvitset vaan muutaman vastuksen ja kondensaattorin itse moduulin lisäksi. Kytkennän ykistyisohdat löytyvät HSDL-1000:n datalehdestä, Ainut kotirakentajan isompi ongelma on, että HSDL-1000 on pintaliitoskomponentti. Mahdollisesti jotkut uudemmat piiriversiot ova myös käyttökelpoisia. Hinaluokka tällaisille irda-piireille yksin kappalein on yleensä 8-10 Euroa (suurissa määrissä muutama euro). Jos itse rakentaminen ei kuunnosta, niin kohtuuhintaisia modulleita saatta löytyä joistain ATK-liikkeistäkin. Jos tietokoneen emolevyllä ei ole IrDA-liitintä, niin sitten vaihtoehdoksi jää ainoastaan sarjaporttiin liitettävä adapteri, joka kannattaa ehkä ostaa valmiina koska se on selväsi monimukaisempi kuin tuo emolevyn liittimeen menevä. Jossain takavuosien Elektor Electronicsissa on tosin ollut sarjaporttiinkin liitettävän IrDA-moduulin rakennusohje, jos haluat itse yrittää sellaisen rakentamista. Voiko IrDA-portin kautta ohjata infrapunakauko-ohjaimelle varustettuja audio- ja videolaitteita ? Irda-rautaa voidaan käyttää ohjelmallisesti "tavalliseen kaukosäätöön" mutta ei yleensä päinvastoin (joissain piireien datalehdissä olen joskus nähnyt tukea vastaanotollekin). Oleellisin ero Irda-normin mukaisen siirron ja "tavallisten" kaukosäätimien välillä on se, että kaukosäätimissä lähetetään "kantoaaltona" noin 36 kHz signaalia , jota pätkitään. Eli ykköset ja nollat muodostuvat noista purskeista. Irda-normin mukainen siirto paljon yksinkertaisempaa ja nopeampaaä, ja tietysti myös epäluotettavampaa. Mitäin yleiskäyttöistä tukea muiden laitteiden kauko-ohjaukseen en ole IrDA-portilla varustetuissa koneissa nähnyt. Osoitteesta [9]http://hp.vector.co.jp/authors/VA005810/remocon/remocone.htm löytyy yksi kauko-ohjausohjelma, joka toimii japanilaisten laitteiden kanssa jos vain tunnistaa koneen IrDA portin. Voiko viivakoodin lukijan tehdä itse ? Viivakoodin lukijan pystyy periaatteessa rakentamaan myös itse, sill' kaikki nämä tehdastekoisetkin ovat ihmisten tekemiä! Periaate on sama kuin CD:n lukupäässä. Viivat ja niiden välisä olevat alueet heijastavat eri tavalla valoa. Kynään vain laserdiodi ja sen viereen heijastuman vastaanotinjärjestelmä. Tästä saatu pulssijono ohjataan mikroprosessorille, jossa oleva ohjelma tunnistaa käytetyn koodijärjestelmän ja avaa koodin sekä toimittaa datan sarjamuodossa edelleen käsiteltäväksi joko sarjaporttiin, josta se voidaan lukea tavallisella tiedonsiirto-ohjelmalla tai näppäimistökoodeina koneen ja näppäimistön väliin kytkettävän adapterin kautta. Magneettikortin lukijat toimivat samalla tavalla, vaikkakin laserdiodon tilalle tulee mankan äänipään tapainen tunnistin. Vaikka homma olisikin periaatteessa toteutettavissa kotikonsteinkin, niin ei siinä palkoille pääse. Kaupalliset viivakoodin lukijat pystyvät tunnistamaan mallista riippuen toistakymmentä eri koodijärjestelmää pyyhkäisyhetkellä (siis ilman asetusten muuttamista = ohjelmointia, joka tapahtuu tietenkin käsikirjan viivakoodikomentoina). Kaupallisia viivakoodinlukijoita voit testata lukijan esim. tavallisella tetoliikenneohjelmalla. Kokeile eri siirtonopeuksia, esim. 9600 baudia, 7 bittiä. Oikeilla asetuksilla koodi tulee (pitäisi tulla) ruudulle. Yleismmin käytössä olevia viivakoodijärjestelmiä ovat seuraavat: * CODE 39 on todellinen yleiskoodi jota on hyvin monessa sovellutuksessa teollisuudessa * Code 128 on käytössä muunmuassa viivakoodeilla varustetuissa laskuissa * UCC/EAN-128 käytetään kaupan tuotteissa olevissa viivakoodeissa Miten voin suojata tietokonemonitoria ulkoisen magneettikentän aiheutamita häiriöiltä ? Magneettikentiltä suojaantuminen on hankalampaa kuin sähkökentiltä suojaantiminen. Käytännössä kunnoliseen magneettikentältä suojaamiseen tatrvitaan monitorin ympäröimistä jollain sopivalla metallimateriaalilla. Myymetalli (nikkelirauta) on tehokas magneettikentän vaimentaja, mutta kallista. Tavallinen rautalevy toimii myös ihan hyvin, vaikka sitä tarvitaankin enemmän. Fysiikan kirja vaan pöydän jalan alta esiin ja laskemaan, paksuko levy tarvitaan, ettei magneettikentä kyllästä ja "läpäise". Tai kokeilemaan - levyä saa rauta- tai romukaupasta. Magneettikenttien etenemisen perusasiat on syytä hallita, että tietää, minkä kokoinen levy tarvitaan. Huomaako kuvanlaadussa mitään (positiivista) jos tekee tietokoneen näyttökortin ja monitorin johdon ohuista 75 ohmisen koaksilaalikaapelin pätkistä ja päättää ne monitorin päässä BNC-liittimin.? Kuvanlaatuun kunnolliseen kaapeliin verrattuna ei ole havaittavaa muutosta, mutta johonkin roskaletkuun mahdollisesti paljonkin, jos käyttät suuria virkistystaajuuksia. Nykyistä kunnollisen laatuista kaapelia suurempi riesa on ne kirotut D-liittimet, joista pitäisi päästä eroon ja vaihtaa johonkin koaksiaaliseen näyttökortin päässä. Niin kauan kuin impedanssisovitus on mainitun liittimen ansiosta perseillään jo lähtiessä ja pahassa tapauksessa monitorinkin päässä, ei tuollaisilla metrin-parin matkoilla mitään merkittävää eroa kaapeleilla saa aikaan, ellei se lähtökohta ole jotain mitä sattuu -impedanssista paukkulankaa. Yleensä noissa kunnolisissa monitorikaapeleissa käytetään minikoaksiaalikaapelia (ei sinne tiheään liittimeen paksumpaa mahdu), mutta tälläkin kaapelilla ongelmat alkavat tyypillsesti reilun sadan MHz taajuuksilla. Työasemissa yms. paremmissa laitteissa käytettiin BNC- tai 13W3-liittimiä jo iät ja ajat sitten. Nykypeeseet käyttävät paljon isompia virkistystaajuuksia ja resoluutioita kuin nuo aikanaan, ja yhä vaan pitää tunkea se säälittävä kutistettu D15 näyttökortille, jotta säästyy muutama sentti ja taaksepäin yhteensopivuus. Jos näyttökortissa olisi tukevan BNC-liitimet, voisi kaapeloinnin tehdä vaikka RG-59:llä, ja kunnon liittimillä, joten isotkaan taajuudet eivät olisi ongelmallisia. PC:n näyttökortin liittimien analogiasignaaliomonaisuuksia on paranneltu sitten uudemmissa liitinversioissa (DVI- ja EVC-liittimet), joissa analogia signaaalin välitys on toteutettu 75 ohmiin sovitelulla suojatulla rakentella analogiasignaalien osalta (neljä signaalinastaa ristin muotoisen suojamaaliuskan ympäristössä). Miten voin säätää tietokoneeni monitorin kuvaa paremmaksi ? Jos aiot säätää jotain monitorin sisällä, oletan että tiedät tarpeeksi suurjänniteturvallisuudesta. Tietokoneen monitorin sisällän on monessa paikkaa tappavan suuria jännitteitä. Toinen seikka on paloturvallisuus, joka voi vaarantua jos säätelet vääriä asioita monitorin sisällä. Kytkentäkaavio tai huolto-ohje olisi kova sana kaikessa monitorin säätämisessä. Tietokonnen monitorin sisällä on monia säät|jä, joten jos ihan kokeilemalla haet jotain tiettyä säätöä, niin siinä monia mahdollisuuksia mennä pieleen. Kaikissa omissa säädöissä kannattaa ehdottomasti pysyä erossa einakin seuraavista säädöistä: * B+ (karkeasti ottaen koneiston käyttöjännitte) * HV (suurjännitteen säätö) Monitorin kiihdytysjännitesäätöön (HV) ei missään nimessä kannata koskea kuvan säätämiseksi kirkkaammaksi. Tähän säätöön ei kannata koskea, ellei käytössä ole tarpeellisia huolto-ohjeita ja suurjännitemittalaitteita. Jos vahingossa säädät kiihdytysjännitettä isommaksi, niin silloin kuva pienenee (reunoille jää mustat alueet), koska iihdytysjännitteen kasvaessa elektronisuihkun nopeus suurenee ja eivätkä poikkeutuskelat ehdi kääntää suihkua riittävästi. Samalla kuva muuttuu epätarkaksi kun focus-jännite muuttuu samalla. Liian suuri kiihdyysjännite voi hajottaa monitorin ja/tai synnyttää röntgensäteilyä. Ja tuota B+ jännitetä pahasti säätämällä voi rikkoa paljon elektroniikkaa monitorin sisältä. +B-jännite on tavallisesti jotakin 115-145 VDC, käytetään mm. juovapääteasteen ja juovamuuntajan käyttöjännitteenä ja usein moneen muuhunkin paikkaan). Tyypillisimmät säädät tietokonemonitorin sisällä (sellainen jota ei saa valikoista) ovat focus ja screen. Nämä potentiometrit sijaitsevat tyypillisesti juovamuuntajan vieressä tai ne on valettu juovamuuntajan kanssa yhteen (nämä säädöt voivat tosin sijaita myös muuallakin). Käytä säätämiseen jotakin eristeaineesta tehtyä meisseliä, koska noissa potentiometreissä on liikku aika isot jännitteet (tyypillisesti ainakin satoja voltteja). Eristeainaisella ruuvimeisselillä estät kytkemästä itseäsi mihinkään mahdolliseen jännitepotentiaaliin, mikäli potikan säät|nuppi on jotakin muuta materiaalia kuin muovia tms. Pieni vinkki muutenkin: On hyvä tapa pitää toinen käsi aina taskussa tutkittaessa/säädettäessä jotakin laitetta, jossa on suuria jännitteitä tai virtoja. Kuvan peruskirkkautta voi kuvaltaan tummassa monitorissa periaatteessa nostaa säätämällä kaskadin screenpotikkaa, mutta ei kovin paljon. Jos säädät vähänkin liikaa, niin herkästi saat paluujuovat näkyviin. Hirveästi screen-jännitettä ei kannata säätää, koska joissain monitoreissa tuo suurjännitepotikka saattaa ruveta ylikuumenemaan (mahdollisen kipinöinnin tai ylikuormituksen takia). Älä säädä screen-säätöä liian nopein ja yht'äkkisin liikkein, koska muutoin voi tulla ongelmia liiallisen virrankulutuksen aiheuttamien vikojen muodossa, mikäli monitorin sädevirranrajoitus ei ole kunnossa. Mikäli kuvan kirkkaus ei ole kelvollisella tasolla säätämisen jälkeen, ei vialle ole tehtävissä juurikaan mitään vaihtamatta isompia komponentteja uusiin, joista tämänkaltaisissa tapauksissa voisi potentiaalisia vaihtoehtoja olla kuvaputki tai juovamuuntaja. Jos monitorin kuva on epäselvä, niin kuvan tarkuutta voi yrittää parantaa hiukan monitorin Focus-jännitettä säätämällä. Kuvän väreihin voi vaikuttaa R-,G- ja B-bias potikat sekä R- ja B-drive potikoilla. Nämä sijaitsevat monesti kuvaputken päässä olevalla piirilevyllä. Kuvan värien suhteellista voimakkuutta voi säätää R-, G- ja B-drive potikoilla. R-,G- ja B-bias-säädöillä säädetään värien pohjataso siten, että ruudulla harmaasävyjä sisältävän kuvan harmaasävyt eivät eivät muutu värillisiksi. Kun tämä perussäätö on kohdallaan, niin sitten niistä drive-potikoista säädetään värikkäämmät värit kohdalleen. Monitorin geometriaan voi vaikuttaa muunmuassa trap ja pin-säädöillä ((tynnyri/trapetsisäädöt). Näihin ei kannata koskea ellei tarkkaan tiedä mitä tekee ja käytössä ole sopiva testikuva. Monessa uudemmassa monitorissa tälläiset säädöt hoidetaan jo elektronisesti monitorin valikoiden kautta. Jos monitorin jotkut säädöt tehdään keloja säätämällä, niin on käytettävä ei-metallista työkalua ettei kelan induktanssi muutu työkalun takia. Metallinen pikkuruuvari voi myös kuumentua voimakkaasti, jos se viedään kiinni esimerkiksi vaakapoukkutuksia säätävään kelaan. Miten voin käyttää CD-ROM-asemaa CD-soittimena ? Äänisignaalien saaminen CD-ROM-asemasta stereoihin on helppoa: Kolvi vaan käteen ja CD:n äänikorttiliittimestä lähtien juottelet L:llä merkityn navan vasempaan kanavaan menevän RCA plugilla varustetun johdon keskikarvaan R:n oikeaan ja GND vaippaan. Näin saat kätevästi CD-ROM-asemastasi linjatasoisen RCA-liittimillä varustetun ulostulon. Toinen tapa on kytketä CD-ROM-aseman kuulokelähtö sopivalla adapterikaapelilla stereoihin kiinni. Miten voin tehdä vanhasta tietokoneen CD-ROM-asemasta erillisen CD-soittimen ? CD-ROM-aseman käyttäminen ilman tietokonetta onnistuu, jos cd-asemassasi on play -nappi. Silloin helpoin tapa tehdä siitä cd-coitin on hankkia tietokoneen poweri, josta saat sopivan virran asemalle sisään, ja siten kuulokeulostulosta äänen ulos. Myös muu sopiva +5V ja +12V jännitteitä antava virtalähde on sopiva. Jos CD-ROM-aseman etupaneelista ei löydy kaikkia tarvitsemiasi ohjausnäppäimiä, niin niiden lisääminen onkin sitten hankalaa, koska tuota CD-ROM-asemaa voi olemassaolevien näppäimien lisäksi ohjata ainoastaan takapaneelissa olevasta IDE-väylän (IDE-asemissa) liitännän kautta, eikä tämä ole ihan yksinkertaista. Helpoin ohjaustapa tähän on käyttää vanhaan PC:tä, johon olet sitten ladannut tarvittavat ajurit ja jonkun ohjaus-ohjelman. Jos meinaat tehdä systeemin ilman tuota PC:tä, niin homma menee paljon hankalammaksi: Ensin pitää jostain järjestää CD-ROM-asemalle +5V ja +12V jännitesyöttö (joillekin riittää tosin pelkästään +5V syöttö). Tämän jälkeen (ellei asemassa ole edessä sopivia painikkeita valmiina) sinun pitää rakentaa joku mikrokontrollerista tehyt kytkentä, joka osaa emuloida IDE-väylän signaaleita ja lähettää IDE-väylää pitkin oikeat ATAPI-komennot, jolla CD-ROM asemaa ohjataan. Lisätietoa aiheesta löytyy seuraavista osoitteista: * [10]http://www.nomad.ee/micros/ * [11]http://www.epanorama.net/links/pc/storage.html#cdrom Mitkä ovat PC:n virtalähteen emolevylle menevän liittimen jännitteet ja merkitykset ? Nykysin yleisessä käytössä olevan ATX-teholähteen nastojen kuvauset ovat seuraavat: 1 =3,3 V 2 =3,3 V 3 =COM 4 =5 V 5 =COM 6 =5 V 7 =COM 8 =PW-OK 9 =5 V SB 10 =12 V 11 =3,3 V 12 = -12 V 13 =COM 14 = PS-ON 15 =COM 16 = COM 17 = COM 18 = -5 V 19 = 5 V 20 = 5 V Miten pitää kytkeä AT-teholähteestä tietokoneen etulevyyn tulevat johdot ? AT-teholähteessä etupaneeliin menevissä johdoissa kulkee verkkojännite. Toisiin johtopareista tulee sisääntuleva jännite takapaneelin sähkön sisääntuloliittimestä ja toista lähtee sähkö itse teholähteelle. Lisäksi samassa johtonipussa saattaa olla mukana erillinen keltavihreä maadoitusjohto joka kiinnitetään PC:n kuoreen. Johtojen värit ovat ihan sitä mitä valmistaja on sattunut keksimään, koska tuo johto on periaatteessa virtalähteen sisäinen asia. (Normaalisti AT-virtalähteen kytkin kulkee virtalähteen mukana.) Ensiarvoisesti mallia noiden kytkentään kannattaa katsoa virtalähteen dokumentaatiosta. Jos dokumentteja ei ole, niin johtoja voi yrittää tunnistaa seuraavilla vinkeillä: Erilaisella liittimellä varustettu johto (jos sellainen on) on todennäköisesti juuri suojamaadoitus (jonka kuuluisi olla kelta- vihreä jos standardeja noudatettaisiin). Jäljelle jää neljä johtoa, joista kaksi kulkee käytänn|ssä suoraan 230V virtajohdon liittimeen virtalähteen takana. Jos käytettävissä vain on jonkinlainen mittari tai koetin, nämä on helppo tunnistaa. Koska näiden kahden merkitys (vaihe tai nolla) vaihtuu sen mukaan kummin päin pistoke laitetaan pistorasiaan, näiden keskinäisellä järjestyksellä ei ole merkitystä. Viimeiset kaksi johtoa menevät sitten virtalähteen siihen osaan joka varsinaisesti huolehtii 230 voltin verkkovirran muuntamisesta sarjaksi tasajännitteitä välillä -12...+12 volttia. (Nämä ovat ne varsinaiset virtalähteeseen menevät johdot: muut ovat virtalähteen kotelon sisällä periaatteessa vain läpikulkumatkalla) Virtakytkimen tehtävä on sitten yhdistää pistokkeelta tulevat johdot virtalähteen aktiiviseen osaan meneviin johtoihin. Miten voin helposti laittaa kaikki tietokonlaitteeni tietokoneen katkaisijalla toimiviksi ? Perinteisissä PC-koneissa käytetyissä AT-mallisissa teholähteissä on takana sähköulostulo monitorille. Tästä 3-napaisesta IEC-liittimestä saa ulos 230V verkkojännitteen ja sen ulostulo on tyypillisesti kytketty tietokoneen päävirtakytkimen kautta. Jos et ole kytkemässä tähän monitoriasi, niin voit hyvin rakentaa siihen sopivan jatkojohdon, johon sitten kytket tietokoneesi oheislaitteet (katso kuitenkin ennen kytkentää että noiden laitteiden ottama virta ei ylitä tästä liitännästä suurinta sallittua virtaa). Mikä on ATX-teholähteen emolevyn liitännän nastajärjestys ? ATX Power Suplly Connections: Pin Signal 1 +3.3v 2 +3.3v 3 GND 4 +5v 5 GND 6 +5v 7 GND 8 Power_Good 9 +5VSB (Standby) 10 +12v 11 +3.3v 12 -12v 13 GND 14 PS_On 15 GND 16 GND 17 GND 18 -5v 19 +5v 20 +5v Tuota nastaa 14 käytetään teholähteen käynnistynäppäimelle siten, että vetämällä sen kiinni maanastaan saat teholähteen käynnistymään. Miten voin tehdä ATX-virtalähdettä käyttävään koneeseen samanlaisen tietokoneen kytkimen ohjaaman sähkölähdön kuin löytyy monista AT-teholähteistä ? ATX-teholähteistä ei löydy katkaisijan takana olevaa monitorilähtöä, joten ongelma on ratkaistava muuten. Jos haluat tietokoneen virtakytkimen ohjaavan sähkölähdön tälläiseen koneeseen, niin monesti järkevin ratkaisu on rakentaa erillinen releboksi, joka kytkee sähköt oheislaitteisiin kun tietokoneessa on sähköt päällä. Käytännössä tuo releboksi sisältää yhden releen, joka kytkee ja katkaisee verkkosähkän oheislaitteille. Releeksi tulee valita 230V verkkojännitettä ja vähintään 10-16A kestävä relemalli, jossa on kaksi kosketinparia. Näillä kahdella koskettimella hoidetaan se, että rele katkaisee sekä maan että vaihejohtimen (kun täkäläisessä sähköasennuskulttuurissa ei koskaan voi olla varma kumpi pistokkeen johdoista on nolla ja kumpi vaihe, kun pistoke menee rasiaan kumminkin päin). Suojamaajohto viedään suoraan sähkösisääntulosta ulostuloon. Releen kelan käyttöäjännite valitaan sellaiseksi, että sopivan käyttöjännitteen saa tietokoneesta suoraan (eli 5V ja 12V on sopivia). Sopivaksi ohjaussignaaliksi ja käyttöjännitteksi sopivat vaikka seuraavat paikat: +5V on saatavissa seuraavista paikoista: * Peliohjainportti * USB-liitin * Levyaseman virtaliitin +12V saa seuraavista paikoista: * Levyaseman virtaliitin Kaikista edellä mainituista paikoista tulee jännitettä ulos silloin kun koneessa on virta päällä ja ei tule kun virta on sammutettu. Releen kelan rinnalle tule asentaa tarvittavia suojakomponentteja ennen kuin sen kytkee noihin tietokoneen sähkölähtöihin (ainakin sopivat suojadiodit). Miten voin lisätä jäähdytystä PC:ni koteloon ? PC:n kotelon aukipitäminen ei yleensä auta ylikumenemisongelmiin. Kotelon avaaminen lisää yleensä lämpöä ongelmapaikoissa estämällä normaalin tuuletustoiminnan. Listuulettimen asentamine lisäämään ilmankiertoa kotelossa auttaa usein lämpöongelmiin (joissain isommissa koteloissa on jo valmis paikka toiselle tuulettimelle). Kun törmäät lämpöongelmiin kanttaa PC:n sisus ja virtalähteen tuuletin puhdistaa liialta pölyltä, koska runsas pölymäärä aiheuttaa sen että koneen jäähdytys ei toimi kunnolla. Kannattaako itse rakennella PC:n lisäkortteja ? Yleensäkkin, jos PC:n kortteja alkaa rakentaa itse, niin jo pelkät piirit maksavat moninkertaisen hinnan valmiiseen korttiin verrattuna. Homma kannattaa vain, jos aikoo rakentaa jotain sellaista erikoiskortia, mitä ei tusina-pc kaupoista saa. Mikä on ongelmana kun kannettavassa tietokoneessa sarjaporttiin liitettävä PIC-ohjelmointilaite ei toimi ? Monissa uusissa kannettavissa laitteissa on EIA-562 -speksien mukaiset sarjaportit, joissa on alennetut jännitetasot. Nämä alemmat jännitetasot Toimivat hyvin niin kauan kuin toinen pää on standardi RS-232 tai EIA-562 -laite. Jos toisen pään laite on joku epästandardinmpi viritys (kuten sarjaportista sähkönsä ottava pieni ohjelmoija), niin saattaa olla että syteemi ei toimikaan enää kunnolla näillä alhaisemmilla jännitteillä. Ratkaisu voisi olla sarjaporttitoistin, jollaisen voi rakentaa esim. kahdesta MAX232(A) -häkkyrästä vastakkain. Sen jälkeen on ainakin toimivat tasot kummallakin puolella. Yksi mahdollinen ongelma voisi piillä vielä sen kannettavan virransäästöominaisuuksissa, jotka voisi kokeilla säätä vähintään sarjaporttien osalta kokonaan pois. Onko kellaan tietoa tietokoneen powerin kytkentakaaviosta ja kuinka sellaisen voi korjata ? Mitää yleispätevää PC:n powerin kytkentäkaaviota ei ole, jokaisella powerivalmistajalla on omat mallinsa. Prosessori-lehdessä vuosina 1996-1997 julkaisussa PC vianhakuartikelisarjassa on ollut oma osansa virtalähteen vianhakua varten sisältäen yhden virtalähteen kytkentäkaavion. Pääpiirteitäin noiden kaikkin PC virtalähteiden toimita on perinteinen hakkurikytkentään perustuva virtalähde (yleensä aika lähelle virtalähteessä käytetyn ohjauspiirin esimerkkytkentää). PC:n virtalähteet ovat inhottavia korjaajan kannalta, koska niissä kaikki asiat on optimoitu hyvin tarkasti että powerista saataisiin mahdollisimman halpa. Kun hakkuriteholähteestä on joku osa rikki, niin se tyypillisesti aihauttaa muiden osien vaurioitumisen tai laitteen täyden toimimattomuuden suojauspiirin pysäyttäessä virtalähteen toiminnan. VOit solveltaa seuraavaa ohjetta hakkurivitalähteen korjaamisessa: * 1. Ota poweri koneesta pois * 2. Tarkista -5v voltin regulaattorin oikosulut ( usein 7905) * 3. Tarkista onko +12 ja +5 voltin suodatinkelat sulaneet yhteen. * 4. Mittaa diodit, erityisesti +5 kaksoistehodiodi. Joudut irroittamaan toisen pään jos et käytä AC-lähdettä * 5. Mittaa 220V diodit, fet ja PTC vastus * 6. Kytke ulkoinen jännitelähde ohjauselektroniikkaan ja mittaa hakkurin ohjainpulssit * 7. Kytke jokaiseen lähtöön oma jännitteensä ja katso onko oikosulkuja * 8. Piirrä kytkentä ja tee lisää testejä * 9. Jos ei ole apua niin hanki uusi Älä syytä, jos käytät laitetta ilman koteloa ja henki lähtee! Älä tee tätä jos et ymmärrä. Verkkojännitteisisä mittauksia varten kytke hakkuriteholähde verkkoon suojaerotusmuuntajan kautta. Yleisiä hakkuriteholähteen korjausohjeita löytyy verkosta osoitteesta [12]http://www.repairfaq.org/. PC:n virtalähde on nykyisellään niin edullinen (alle 50 euroa) että sellaisen korjaaminen ei yleensä rahallisesti kannata, koska korjausfirman tuntilaskutus on helposti suurempi kuin laitteen arvo. Hajonnut normaalin mallien PC:n virtalähde kannattaa suosiolla vaihtaa uuteen samanlaiseen. Korjaaminen tulle kannattavaksi ainoastaan erikoisempien virtalähteiden kohdalla (PC:n virtalähdettä vastaava muu virtalähde maksaa tyypillisesti 2-5 kertaa enemmän !). Mikä hakkurteholähteessä yleensä hajoaa ylijännitteestä ? Jos hakkuri saa ylijännitettä piikin muodossa siitä usein hajoaa joko ohjauspiiri ja/tai hakkuritransistori. Joskus hakkurieteholähteiden korjaamisesta pääsee helpolla mutta joskus joutuu käyttämään aikaa ihan liikaakin ja osista joutuu vaihtamaan melkein kaikki puolijohteet. Yleismittarin avulla homma helpottuu hieman, silloin selvästi vialliset komponentit on helppo löytää mittaamalla. Joskus ukkosen vaurioittamien laitteiden korjaus voi olla arpapeliä. Koskaan ei voi olla ihan varma että kaikki rikki mennyt on tullut vaihdettua eikä laitteeseen ole jäänyt joitain piileviä vikoja. Miten käytän PC:n teholähdettä omien kytkentöjen virtalähteenä ? PC:n virtalähde saattaa vaikuttaa kätevälle virtalähteelle kaikenlaisille kokeilukytkennöille koska vanhoja PC:n powereita löytyy vanhoista PC:n raadoista ja uudetin maksavat vain pari sataa (murto-osa mitä muuhun tarkoitukseen tehty vastaava teholähde maksaisi). PC:n virtalähde antaa PC:lle käyttöjännitteet: +5V käyttöjännitettä parikymmentä ampeeria, +12V jännitettä muutaman ampeerin sekä -5V ja -12V jännitteitä vähemmän. Kannattaa muistaa, että PC:n powereissa se pääasiallinen lähtö on +5V ja kaikki muut ovat enemmän tai vähemmän siivellä ja huonommin reguloituja. Jos +5:ssä ei ole kunnon kuormaa, muutkin voivat olla mitä sattuu tai poweri ei edes käynnisty. Hakkuriteholähteissä on se ikävä puoli, että vähintäänkin yhtä tärkeää on tietää lähtöjen minimikuormat kuin maksimikuormat...tämä usein tuleekin sitten yllätyksenä kun laite ei pelaakaan. Typpillinen PC:n virtalähde vakavoi ulostulojännitteen +5V ulostulon jännitteen mukaan. Tällöin +12V tulee sitten mitä tulee (normaalilla kuormitukslla +-10% sisällä). Jos +5V ulotuloa ei kuormita, niin sen jännite nuosee liian korkeaksi ja virtalähteen suojauskytkentä yleensä sammuttaa virtalähteen. Jos +5V:ssa ei ole kuormaa, se nousee oikeaan arvoonsa hyvinkin pienin ponnistuksin. Samalla +12V nousee oikeaan lukemaan, mutta tipahtaa heti kuormitettaessa. Tietenkin, jos laitat muutaman kymmenen watin keinokuorman siihen +5V.n linjaan, voi vaikka toimiakin. Miten vois suodattaa pois häiriöitä PC:n virtalähteistä tulevista käyttöjännitteistä ? Tehokkaimpia suodatustapoja on niisanottu pi-suodatin, joka koostuu kahdesta kondensaattorista ja kelasta. Kytkentö on seuraavanlainen: +12 ---+--kela--+--- suodatettu +12 ulos | | C C | | Maa ---+--------+--- maa ulos Kondensaattoreina tulee käyttää keraamisia tai muovikondensaattoreita. Kondensaattorin ja kelan arvot on optimoitava torjuttavan häiriöm taajuuden ja luonteen mukaan. Jos uksi suodain ei auta, niin näitä voi tehdä useampiasteisenakin (useita suodattimia peräkkäin). Muista huolehtia että suodattimen maadoitus on kunnossa. Sama suodatinraktkaisu toimii myös tarvittaessa +5V käyttöjännitteellee sekä negatiivisille käyttäjännitteille. Muista huolehtia, että käytettävä kela kestää kuorman ottaman virran. Jos teet häiriöherkkiä kytkentöjä PC:n sisälle, niin kanattaa myös muistaa kunnollienen kotelointi (metallikotelo). Jos halua oikein häiriötöntä jännitettä PC:stä, niin voit muodostaa melko häiriöttömän 5-9V jännitteen PC:n 12V lähdöstä seuraavasti: +12v linjaa edellä esitetty suodatin ja tämän perään lineaarinen regulaattoripiiri, joka pudottää jännitteen haluttuun ulostulojännitteen arvoon. Miten saan lisälaitteisiin virrat päälle ja pois yhtä aikaa kuin tietokoneeseenkin ? Melkein kaikissa koteloissa on katkaisijan takana oleva pistoke monitoria varten. (ns. kojeliitin) Helpointa on tehdä seuraava: Ota siihen sopiva pistoke, pätkä piuhaa ja ihan tavallinen pistorasia (mielellään joku 3-osainen tms). Rakenna näistä monella ulostulolla oleva maadoitettu "jatkojohto". Kytke sitten monitori ja lisälaitteet tähän. Jos kuormat eivät ole isoja, ei ongelmia tule. Joidenkin koneiden katkaisijat ja piuhat on mitotettu tosin onnettoman pienille virroille. Kannattaa katsoa mitä laitevalmistaja lupaa että takana olevasta kojeliittimestä voi ottaa virtaa. Uusissa AT-X koteloissa virtaulostuloa ei yleensä ei ole, ilmeisesti koska niiden powereissa on soft power switch ja isovirtaisen sähköulostulon tekeminen olisi kallista. Kaiketi ajatellaan että kaikilla AT-X -käyttäjillä on myös virransäästömonitorit jotka osaavat itsekseen mennä pois päältä. Miksi tietokoneen takan olevassa 230V virtalähdössä mainitaan yleensä että sieltä saa ottaa vain rajoitetun määrän virtaa (yleensä luokkaa 1-2A) ? Yleensä powerissa on uloslähtevän 230 voltin liittimen vieressä ilmoitettu max. virta tai teho, jota ei kannata ylittää jos mielii pitää laitteensa kunnossa. Virta kulkee yleensä kytkimen ja powerin kotelon sisällä olevan häiriönpoistosuodattimen läpi, ja todennäköisesti tämä mainittu virta johtuu juuri tämän häiriönpoistosuotimen sisällä olevien kelojen maksimivirrasta (siitä kulkee läpi sekä powerrille itselleen että ulostuloon menevä virta). Kertokaas miten pystyn ohjaamaan tietokoneella jotain laitetta? Helpoin tapa on rakentaa kytkentä rinnakkaisporttiin tai käyttää jotain valmiiksi saatavaa I/O korttia jossa on 24 tai 48 I/O-linjaa. Rinnakkaisportista löytyy 12 ohjattavaa digitaalista ulostuloa ja 5 sisäänmeno ja lisätietoa sen käyttämisestä löytyy osoitteesta [13]http://www.epanorama.net/pc/interface.html. Sarjalliikenneportista saa muutaman ulkostulolinjan ja useampia siisääntuloja sekä lisätietoa tästä portista löytyy osoitteesta [14]http://www.epanorama.net/pc/interface.html. Jotta voisit kätevästi ohjata omia laitteitaisi rinnakkais- ja sarjaliikenneportin avulla ohjelmasi täytyy ohjata näitä portteja suoraan ohittaen käyttöjärjestelmäkutsut. Tämä toimii helposti DOSssa ja 16 bittisissä Windows-ohjelmissa, mutta aiheuttaa ongelmia moniajoakäyttöjestelmissä (Windows95, Windows NT, OS/2, Linux). Millaisella yksinkertaisella kytkennällä voisin ohjata relettä jonkun tietokoneen ulostuloportin kautta ? Oletusarvona voidaan pitää, että tietokoneen ulostulo (rinnakkais- tai sarjaportti) ei jaksa suoraan ohjata relett (saattaisi jaksaa joitain hyvin pienivirtaista mallia). Seuraavalla yksinkertaisella kytkennällä saa ohjattu esimerkiksi relettä: jännitesyöttö o------+--KUORMA-+ ! ! +----! kapea pulssi ulos kantti >------o--| R |--o--|inv|---| _|_ _C_ | _|_ Tämän kytkennän ideana on siirtää nandin toiseen tuloon sama signaali kuin toiseen, mutta invertoituna ja viivästettynä. Pulssin leveys määräytyy RC-piirin aikavakiosta, karkean arvion voit laske t = R*C , eli sadasosasekunnille esim. 100k / 100n. Noiden muodostaman impedanssin syöttämisessä ei pitäisi CMOS-piirilläkään olla ongelmia. Näillä vippaskonstipiireillä pystyy tekemään kaikenlaista, mm. pulssin toisen reunan viivästyksiä kunhan käytettävät taajuudet eivät ole kovin suuria. Miten teen elektronisen lämpötilakytkimen ? Yksinkertaisen lämpötilakytkimen voi kastata seuraavasti: Otapa vaikka LM358 operaatiovahvistin lähtökohdaksi, tee sen NTC:n ja muutaman kanssavastuksen avulla komparaattorikytkentä. Haluamasi värähtelyneston saat aikaiseksi kehittelemällä laitteeseen hystereesin takaisinkytkennän avulla. Kytkentä on seuraavan tapainen: (+)--+----+---------------------- | | | R |\ N +-------|-\ T | | \ C R | >--+------- ulostulo | | | / | +----|-----+-|+/ | | | | |/ | R | | | R | +---RRR--+ | | (-)--+----+---------------------- Jos haluat toimivan eikä mielenkiintoista rakenteluprojektia, niin perinteinen termostaatti lienee ylivoimainen anturi. Hintaa valmiille termostaatille saattaa sitten tulla jopa muutamiakin satasia. Mittarit ja laskimet Millä periaatteella voin tehdä moottorin kierroslukumittarin ? Mittari periaatteessa syntyy monostabiilista, jonka perään laittaa alipäästösuodatuksen, jonka jälkeen mittaa jännitettä joko analogisesti tai sitten digitaalisesti. Tälläisen kytkennän antojännite seuraa aika hyvin sisään tulevien pulssien taajuutta. Pulssit moottorista saa otettua esimerkiksi katkojankärjistä tai tulpan johdon ympärille kierretystä eristetystä johdosta (huomioi tarpeelliset suojaukset). Kun syötän koskettimen läpi jännittä digitaalisen laskuripiirin kellonastaan, mutta digitaalikytkentä ei kuitenkaan laske noita pulsseja oikein. Missä vika ? Digitaalipiirien sisääntulon ohjausessa signaalin pitää olla sellainen, että siinä on luotettavat nolla- ja ykköstilat. Eli jos kytkennästä puuttuu tarvittavat ylös- tai alasvetovastukset niin kytkentä ei voi toimia kunnolla Digitaalipiirien kellonastan heiluttelu mekaanisella kytkimellä suoraan ei ole oikein hyvä ajatus. Kytkimien sekä releiden kärjet tuppaa usein värähtelemään auetessaan ja/tai sulkeutuessaan ja laskuripiirit tulkitsevat sen monena pulssina. Ylimääräiset kytkinvärinät pitää poistaa jotta digitaalipiirit toimisit kunnolla tuolla kytkimellä tuotetulla kellosignaalilla. Yleensä kytkimen tai releen tuottamat pulssit pyöristetään alipäästösuodattimella ja tuosta pyöristetystä signaalista tuotetaan sitten kunnollinen kanttiaalto schmitt-triggerin sisältävällä portilla. Miten elektroniset sykemittarit toimivat ? Ns. pulssioksometrit toimivat seuraavalla tavalla: sormen tahi korvanlehden (tai mikä muun ruumiinosan hyvänsä) läpi valaistaan yhtä aikaa infrapuna- ja tavallisella punaisella valolla. Ledit käyvät hyvin. Toisella puolella tutkittavaa ruumiinosaa läpi tuleva säteily vastaanotetaan vastaaville aallonpituuksille soveltuvilla kapineilla, esim. fototransistoreilla. Veren happea sitoneet hemoglobiinimolekyylit imevät eri tavalla infrapunaa kuin hapettumattomat, vertailukohtana käytetään sitä punaista valoa. Pulssiaallon tullessa hapettuneita molekyylejä on valon tiellä enemmän ja valoa pääse läpi vähemmän. Loppu onkin sitten vaan kikkailua operaatiovahvareilla. Periaatteessa. Periaatteessa siis helppo nakki, mutta käytännössä ei. Mittausosan aallonpituudetkaan muuten ei voi olla mitä sattuu. Miksi nesteen resistanssin mittaus pitää tehdä vaihtovirralla ? Vesiliuoksen johtokyvyn mittauslaitteessa taytyy kayttää vaihtovirtaa jotta saa oikeita tuloksia: muuten elektrodit polarisoituvat ja syöpyvat. Miten teen veden korkeuden ilmoittavan kytkennän ? Seuraavassa eräitä mahdollisia ratkaisuja: * Laita termistoreita tasaisin välein kiinni tikkuun ja upota tikku pystysuoraan vesiastiaan. Aloita lämmittämään termistoreita niin etta pidat ne vakiolämpötilassa. Tarvittava lämmitysteho kertoo sen onko termistori vedessä vai kuivana. Tämä sama periaate toimii myos virtauksen mittaukseen nesteillä. * Liimaa elohopekytkimiä kiinni styroksikappaleisiin joihin laitat painon toiseen päähän. Laitat näitä styroksisia virityksiä tasaisin etäysyyksine päähän mitattavaan astiaan. Kun vesi nousee, kytkin kallistuu kun styroksi nousee ylöspäin. * Laitat kellukkeen kellumaan vedenpintaan ja mittaat siihen kiinnitetyn langan liikkeitä (esimerkiksi lanka pyörän ympäri ja pyörän akseliin pyörimisenilmaisin) * Mittaa kahden lähekkäin olevan metallivevyn välistä kapasitanssia. Ilman k=1 ja veden k=81 eli ero on huomattava. Laitteeseeni tulee 10V jänniteviesti, miten suojaan sisääntulon ylijännitteiltä ? Yksi mahdollisuus on laittaa esimerkiksi 10V zenerdiodi rinnan sisääntulon kanssa ja sisääntulojohtoon sarjaan sopiva vastus rajoittamaan virtaa ylijännitetilanteessa. Tässä kytkennässä zeneri alkaa johtaa kun sisääntulojännite ylittää 10 V tai jos menee alle nollan. Ja zenerihän kytketään tässä niin päin että katodi tulee mittausarvon puolelle. Tälläisessä kytkennässä kannattaa komponenttiarvot mitoittaa siten, että tämä suojaus ei aiheuta pahoja mittavirheitä alueen yläpäässä. Toinen mahdollisuus on klassiset suojadiodit: Jos laitteessa on 10V käyttöjännite saatavilla, niin kytke yksi diodi mittausarvosta diodi sinne 10V:iin ja toinen diodi nollaan. Diodit kytketään niin päin että katodi (se merkitty pää) tulee +10V:iin siinä ekassa diodissa ja mittausarvoon päin toisessa. Tällöin diodit ohjaavat yli 10 V:n ja alle 0 V:n jännitteet käyttöjännitteeseen ja maahan. Jännitelähteen pitää olla riittävän 'tukeva' että se jaksaa niellä ne ylimääräiset ylijännitepulssit. Yhtenä mahdollisuutena voisi harkita myös MOV:in (metallioksidivaristori). Se kytketään niinikään jännitteestä nollaan. MOVeja saa useille eri jännitteille, tässä tapauksessa tarvitaan 10V malli. MOV kestää isompia ylijännitepulsseja kuin zenerdiodi, mutta ei ole niin nopea. MOV ei ole myöskään hyvä jatkuvan ylijännitteen tapauksessa. Paras suojaus saadaan kun laitetaan ensin MOV, sitten perään vastus ja sen perään zenerdiodi. Tämä suojaa sekä isoilta että pienemmiltä ylijännitteiltä. Ja kun vielä laittat vaikka 250 mA sulakkeen ihan ekaksi siihen johtoon niin suojaus alkaa ollakin aika varma. Muistettakoon kuitenkin Murphyn lain elektroniikkaa koskevista pykälistä mm. seuraavat suojauksia koskevat kohdat: * Ylijännitesuojakytkennöissä puolijohdekomponentit suojelevat nopeaakin sulaketta palamalla itse ensin. * Riippumatta ylijännitesuojauksen toteutusperiaatteesta, ylijännitepulssin tullessa kalleimmat komponentit palavat ensiksi. Zeneriä käytettäessä kannattaa muistaa, että se on ylijännitesuojana korkeintaan välttävä. Vaativissa sovellutuksissa kannattaa käyttää erityisesti ko. tarkoitukseen suunniteltuja puolijohteita, jotka kulkevat Transil, Tranzorb ym. nimillä. Suurjännitelaitteet Mikä on teslamuuntaja ? Teslamuuntaja on värähtleypiiriksi viritetystä suurjännitemuuntajasta koostuva laite jolla pystytään tuottamaan hyvin korkeita suuritaajusia jännitteitä. Teslamuuntajalla pystyy saamaan esimerkiksi voimakkaista sähköpurkausia ilmaan. Muuntajan nimi tulee siitä, että Nikolai Testa viritteli tuollaisia laitteita noin sata vuotta sitten. Systeemissä on käämi ja konkka kytkettynä kipinävälin kanssa sarjaan. Konkkaa ladataan suurjännitteellä virtarajoitetusta powerista. Kun konkan jännite on riittävä, kipinäväli ly| läpi, ja muodostuu LC piiri, joka värähtelee ominaistaajuudellaan, kunnes kipinäväli lakkaa johtamasta. Käämi on induktiivisesti kytkettynä toiseen käämiin, jonka resonanssitaajuus on sama kuin LC-piirin. Resonaattorissa muodostuu/tapahtuu 1/4-aallon resonanssi ja jännitehuippu käämin toiseen päähän, kun toinen pää on maadoitettu. Siinä koko systeemi - kaikki muu on sitten engineeringiä, että saa todellisen systeemin toimimaan. Eri teslamuuntajien jännitteet ja taajuudet vaihtelevat. Taajuudet ovat yleensä luokkaa vähän yli audio ja yläpäänä muutama MHz. Muuntajan taajuuden voi suunnitella haluamakseen. Teslamuuntajan tuottamat jännitteet ovat korkeita, luokkaa vähintään kymmeniä, yleensä ehkä 100kV. Paljon tuonkin yli meneviä (luokkaa 1MV) on mitattu. Miten teen oman teslamuuntajan ? Osoitteesta [1]http://www.eskimo.com/~billb/tesla/tesla.html löytyy teslamuuntajille pyhitetyt webbisivut. Kuvause eräästä teslamuuntajaprojektista löytyy osoitteesta [2]http://users.utu.fi/slaur/. Rakennusohjeita ja tietoa löytyy osoitteista [3]ftp://ftp.funet.fi/pub/sci/electrical/tesla ja [4]http://www.nic.funet.fi/pub/sci/electrical/tesla/. Lisää teslamuuntajalinkkejä löytyy osoitteesta [5]http://www.epanorama.net/psu.html. Käytännössä pieni noin 500 watin systeemi aikaansaa noin puolen metrin purkauksia ilmaan. Tuommoisen resonaattoriin kannattaa käyttää 11cm dia PVC viemäriputkea, johon noin tuhat kierrosta noin 0.5mm dia käämilankaa, ja metrinen toroidi päähän - tuo resonoi jossain 200kHz paikkeilla. HV-konkka syntyy polypropyleenilevystä ja kuparifoliosta, josta kääritty paketti muuntajaöljyyn. Powerina neonmuuntajia (8kV) tai öljypoltinmuuntajia (10kV). Ensiökäämi kannattaa tehdä hehkutetusta 10/12mm dia kupari(vesijohto)putkesta. RF-maaksi maadoitustanko maahan (vaikka 1.5 metrinen) ja siitä kaapeli resonaattorin alapäähän kiinni. Teslamuuntaja on hyvin vaarallinen, jos ei ymmärrä mitä on tekemässä. Lue osoitteesta [6]http://members.misty.com/don/tcsafe.html löytyvä dokumentti saadaksesi jonkunlaisen idean vaaroista. Ensimmäinen virhe voi olla viimeinen. Miten paljon teslamuuntaja tuottaa radiohäiriöitä ? Teslamuuntajan toiminta perustuu suuritaajuuksisiin suurjännitteisiin jotka synnyttävät kipinäpurkauksia ilmassa, joten kyllä tuollainen laite radiohäiriöitä tuottaa ihan tuntuvasti. Ainakin isommille laitteille suositellaan häiriösuojattuja huoneita ja kaikki häiriöherkät laitteet kannattaa pitää kaukana tuollaisesta teslamuuntajasta. Radiohäiriöiden määrä riippuu muuntajan toteutuksesta, mutta pikku RFI:tä ei kannata hämmästellä. Laite pitää tietysti tehdä riittävän matalalle taajuudelle, jotta tuolla yli 30MHz alueella ei tule paljon mitään harmonisia. Miten Kirlian-kuvaus toimii ? Kirlian-kuvauksen periaattena on, että syötät suurjännitteen metallilevyyn, jonka päällä on valokuvauspaperi, vaikkapa mustassa pussissa. Välissä ei saa olla liikaa eristystä, että sähköpurkaus yleensä syntyy. Kun lyöt kätesi levyn ja filmin päälle, ja pidät levyä jännitteellisenä muutaman sekunnin, syntyy paperille kuva kädestäsi. Kuvan laatuun vaikuttaa käden kosteus ( hikisyys...), tai oma johtavuutesi yms. Ei kannata itseään kovasti maadoittaa, ettei tule näpeille ja suurijännitelähteen tulee olla turvallinen (turvallinen taajuus, rajoitettu virta jne). Kuva syntyy koronapurkauksista, ja otsoni ja muut ilmassa olevat kaasut aiheuttavat siihen erilaisia kauniita värejä. Näitä huuhaaihmiset kuvittelevat auraksi. Muulla tavoin, esim polaroid kameralla tuotetut "aura" kuvat ovat huijausta, niissä käytetään vain kaksoisvalotuskikkailua. Kirlian-kuvaus ei ole niin erikoienn asia, että kannatta leikkiä hengenvaarallisten suurjänniteviritysten akanssa. Jos et tunne kuinka suurjänniteitä voi käyttää vurvallisesti, älä harkitsekaan yrittäväsi tätä itse. Lisää tietoa aiheesta ja rakennusohje löytyy osoitteesta [7]http://www.cebunet.com/kirlian/mkcameras.htm. Miten saan helpoimmin suurjännitettä ulos TV:n juovamuuntajasta ? Helpoin tapa (varsinkin jos muuntajan tarkkaa johdotusta ei tunneta) on käämiä rungolle uusi ensiö, ja ajaa sitä omalla elektroniikalla. Esimerkiksi viritys, jossa on centertapatty ensiö, jota ajetaan push-pull-kytkennällä. Aiheeseen liittyviä esimerkkikytkentöjä löytyy seuraavista osoitteista: * [8]http://www.repairfaq.org/REPAIR/F_samschem.html#SAMSCHEM_004 * [9]http://members.misty.com/don/samflyhv.html Sähkömoottorin ohjaus Miten ohjaan RC-autojen ja lennokkien servomoottoreita ? RC-laitteissa käytetyt servomoottorit käyttävät 4.8 voltin käyttöjännitettä ja ne liitetään normaalisti radio-ohjauslaitteisiin kolmijohtimisella liitännällä. Tyypillisesti musta johdin on maa, punainen johdin on käyttöjännitteelle ja valkoinen johdin on ohjaussignaalille. Servolle lähetetään 1..2 millisekunnin mittaisia pulsseja noin 50 kertaa sekunnissa. Pulssin leveys määrää mihin paikkaan servon pitää siirtyä: 1 millisekunnin pulssit siirtävät servon toiseen reunaan ja 2 millisekunnin pulssit taas vastakkaiseen laitaan. Alla olevasta kuvasta selviää servoille menevän signaalin muoto: ____ ____ +4.8V | | | | | | | | ____| |_____________________________| |____ GND |<-->| 1..2 ms |<-------------------------------->| 18-25 ms Perusperiaatteena on, että RC servoa on helppo ohjata 1-2 ms 5 V noin 50Hz pulsseilla. Pulsseja pitää tulla noin 18ms välein, muutoin servo jää siihen missä se on viimeksi ollut. RC-ervojen johdotus on yleisimmin seuraavan "standardin" mukainen: Musta johto on maa, keskimmäinen 5-6 V käyttöjännite ja viimeinen oranssi tai keltainen johto on servonohjausnasta. Jos servo on Futaban, Hitecin tai muun valmistajan "vakioservo", niin niiden vääntövoima on noin 3 kg/cm. Normaali servo syö tavallisesti virtaa luokka alle sata milliampeeria, mutta maksimikuormituksela se voi videä jopa kaksi ampeeria. On olemassa myös voimaservoja, joiden vääntövoimat on ainakin 3-8 kg/cm. RC-servossa normaali servopyörän koko on sellainen, että reunimmainen reikä keskitapista on 1,5 cm matkan päässä tästä (jolloin 3 kg/cm servo nostaisi tästä paikasta 2 kg painon). Jos servon antama voima ei suoraan riitä, niin kannattaa soveltaa joissain servopaketeissa olevia "servorieskoja", jotka ovat pyöreitä kiekkoja tähtimäisen muoviläpyskän tilalle vaihdettavaksi. Jos näistä ottaa isoimman ja työstää sen epäkeskoksi ja ottaa liikkeen rieskan reunasta, niin parin sentin voimakas liike lienee mahdollinen. Tästä saa sitten tarvittavaa lineaariliikettä sopivalla työntötangolla. __ / \ | @ /=======<---> liike \_ _/ Monesta RC-servosta voi rakentaa myös jatkuvasti pyörivän pienen moottorin jos muokkaa sen toimintaa. RC-servosta saa moottoriohjaimen, joka kulkee eteen tai taakse prosessorin ohjauksessa, kun poista takaisinkytkentäpotentiometrin ja korvaa se vastaavalla kahdella vastuksella. Yleensä potentiometrit ovat noin 5kilo-ohmia, joten vastukset voivat olla esimerkiksi 2.2 kilo-ohmia kumpikin. Jos servossa on mekaanisia rajoittimia estämässä muuten sen pyörimistä ympäri, pitää nekin poistaa samassa operaatiossa. RC-servojen hintaluokka halvimmille perusservoille on noin 20 Euroa. Kalliimmat erikoisservot maksavat enemmän. RC-servoja saa ostaa RC-autojen/lenkkokkien tarvikkeitä myyvistä askarteluliikkeistä. Lisätietoja RC-servojen ohjauksesta löytyy osoitteeista [10]http://www.hut.fi/Misc/Electronics/docs/motor/rcservos.html ja [11]http://www.repairfaq.org/filipg/RC/F_Servos.html Kellokytkennät Mistä saan tarkan kello-oskillattorin ja kellonajan kytkentääni ? Valmiita kiteitä ja kideoskillaattoreita löytyy aina +- 20-30 ppm tarkkuuksille saakka. Kiteen taajuuteen vaikuttaa lämpötila: nimellisresonanssi on 25C lämpötilassa ja tippuu siitä molempiin suuntiin mentäessä melko selvästi. Tietysti myös tyypillisen oskillaattorikytkennän komponenttitoleranssit vaikuttavat kiteeseen. Kun halutaan että kideoskillaattori toimii tarkasti riippumatta ympäristön pienistä lämpötilanmuutoksista, niin silloin käytetään kideuunia joka pitää kiteen aina tarkkaan halutun lämpöisenä. Uunioskillaattorit (OCXO, oven controlled crystal oscillator) ovat tarkimmasta paasta, niilla päästään 150-200 Euron hintaluokasaa luokkaan 1ppm ja vanheneminen on siina luokkaa 5-10 ppb/vuosi. Lisätietoja tarkoista oskillattoreista löytyy osoitteesta [12]http://www.piezotech.com/ ja [13]http://www.wenzel.com/. Jos tarvitse kellokalenterin antamia tietoja (kellonaika ja päivämäärä), niin kannattaa käyttää valmista kellokalenteripiiriä. Esimerkiksi Dallasin kellopiiri DS1302 sisältää kellon + muistia + akunlatauspiirit + akunlatausvirranohjelmoiti. Tämä kaikki on 8-napisessa DIL-piirissä. Ainoa asia on, että kellokide pitää olla oikea, juuri tälle piirille tehty. Jos tarkempaa kelloa tarvitsee, niin sitten kello kannattaa ottaa jostain ulkoisesta referenssistä joka on tarkka. Sähköverkko on speksattu olemaan pitkällä aikavälillä hyvinkin tarkkaan 50 Hz mutta lyhyen ajan heilahteluja kyllä esiintyy. On olemassa aikamerkkejä antavia radioasemia. Saksassa toimii DCF77 aikamerkkiasema joka lähettää 77,5kHz:n taajuudella atomikellon aikaa. DCF77 aseman signaalien vastaanottoa varten ollut elektroniikkalehdissä (mm. Elektor Electronics) kytkentöjäkin. Verkostakin löytyy DCF77 materiaalia kuten [14]DCF77 for Linux sivut. Temicillä on piirisetti DCF77 vastaanottamiseta varten (U4224B jota myy [15]Farnell) ja [16]Conrad Electronics myy DCF 77 vastaanotinsarjaa. Usein helpoimmalla selviää kun ostaa valmiin tuohon radioasemaan synkronoidun kellokoneiston (hinta noin satasen luokkaa). Valmiista kellokoneistosta ei saa heöposti tuota aseman lähettämää dataa ulos ja radiolähete ei vlättämättä kuulu kunnolla kaikkien rakennusten sisällä. Valmiita moduuleitakin ja PC-kortteja ajan vastaanottamiseen on saatavissa (niitä myy mm. [17]Conrad Electronics). Yleisradion televisiolähetettäkin voi käyttää tahdistukseen. Yleisradion TV-lähetyksen juova on tahdistettu rubidium oskillaattoriin joka on tahdistettu atomikelloon. Televisiolähetyksen juovataajuus on 15.625khz ja juovataajuus on vastaanotettavissa melko helposti suhteellisen yksinkertaiseen oskillattoriin tv:n ulkopuolelle. Tahdistus voi tapahtua esimerkiksi television synnyttämästä magneettikentästä tai televisiosta ulos tulevasta videosignaalista (SCART-liittimestä). Telelevision tekstitelevisiosivuilla lähetetään myös kellonaikatiedot. Ylen radiolähetysten RDS antaa kellon antaa ajan sekunnin tarkkuudella, tosin aika lähetetään vain joka toinen minuutti. Tarkka kellon tahdistus voidaa hoitaa myös GPS-paikannujärjestelmän signaalien avulla. Koko GPS järjestelmän toiminta on lukittu USA:ssa olevaan atomikelloon ja vastaanottimet lukittuvat sitten satelliteista tulevaan signaaliin. Tyypillisesti GPS-vastaanottomoduuleista saa ulos tarkan pulssin sekunnin välein ja muuten luettuna kellonajan. GPS:n kellonajasta kannattaa mainita, että kyseinen kello ei ole tarkkaan samassa ajassa virallisen ajan kanssa, koska GPS:n kellonaika on jatkuvasti juossut tarkkaan atomikellon mukaan eikä siinä ole otettu huomioon silloin tällöin viralliseen aikaan tehtyjä korjaukssekunteja (korjauksia tarvitaan kun maapallon pyöriminen hidastuu hiljaa). Vaikkakin GPS-kello ei seuraa karkaussekunteja, NAV-sanoma sisältää offsetin jonka vastaanottimen pitää lisätä GPS-aikaan, jotta saadaan oikea UTC-aika. Hinäkuun 1. 1997 GPS-aika oli 12 sekuntia edella UTC-aikaa. Lisäksi GPS-aikaan annetaan muitakin nanosekuntiluokan korjauksia. Seuraavssa katsomisen arvoisia GPS-sivuja: * [18]http://www.nls.fi/kartta/muut/gps.html Miten GPS-laite voidaan liittää tietokoneeseen ? GPS-laitteiden yleiseksi liitäntästandardiksi on muodostunut MNEA-protokolla. Kyseessä on normaalia sarjaliikennettä (yleensä 9600 bps) käyttävä ASCII-pohjainen yksinkertainen protokolla. Eli dataa daat tietokoneelle kyn kytket GPS-vastaanottimen sarjalähdän tietokoneeseen ja arvauksena baudinopeudeksi 9600 bps. Mitään erityisiä drivereita ei tarvita, datan pitäisi saada näkyville suoraan vaikka terminaaliohjelman ruudulle. Esimerkkinä NMEA dataa tässä: $GPGGA,212510.00,6217.4661,N,02545.0347,E,1,08,1.0,192.9,M,20.3,M,,*63 $GPGSA,A,3,27,17,03,19,02,10,18,13,,,,,1.6,1.0,1.3*36 $GPGSV,3,1,10,02,12,180,24,03,18,051,18,10,53,254,34,13,76,223,29*7B $GPZDA,212510.00,05,06,1999,00,00*68 Jos tuollaisen tapaista tulee ulos, niin shareware/freeware ohjelmia löytyy monenlaisia, millö voit hy|dyntää laitetta. Käytössä on myös joitain laitevalmistajakohtaisi protokollia, joita hyödyntävää softaa on vähemmän. Monessa laitteessa on kuitenkin mahdollisuus asettaa laite tuottamaan haluttaessa MNEA-standardin mukaista dataa. Sekalaiset aiheet Mitä on silikoni ? Piin ja silikonin sekoittaminen on tavllinen käännösongelma, koska pii usein virheellisesti käännetään silikoniksi. Silikoni on kuitenkin aivan toisenlaista tavaraa kuin pii. Pii (engl. silicon) on puolijohtava alkuaine, jonka valenssi on neljä. Sen käyttökelpoisuus perustuu kahteen asiaan. Toisaalta siitä on suhteellisen mahdollista tehdä erittäin suuria kiteitä (esimerkiksi muutama metri pituudeltaan ja > 30 cm halkaisijaltaan), ja toisaalta se on puolijohde. Piillä on samantyyppinen rakenne kuin hiilelläkin. Tämä samankaltaisuus näkyy monessa asiassa. Piin kiderakenne on sama kuin timantilla. Rakenne on erittäin kestävä, ja piillä on joitakin yllättäviä mekaanisia ominaisuuksia tämän ansiosta. Piin lujuus on samaa luokkaa teräksen kanssa, eikä mitään väsymisilmiöitä ole todettu. Ohuen piikiekon (50 um) voi hauraasta olemuksestaan huolimatta kääriä rullalla. Jos rullasta päästää irti, kiekko palautuu täsmälleen entiselleen! Samankaltaisuus hiilen kanssa näkyy myös piin kemiassa. Pii muodostaa joitakin epäorgaanisia yhdisteitä (vaikkapa SiO2 vrt. CO2) ja erittäin suuren määrän orgaanisia yhdisteitä. Näitten orgaanisten yhdisteitten joukosta löytyy silikoniksi nimettyjä polymeerejä. Toisin sanoen piin ja silikonin yhteys on samaa luokka kuin hiilen ja muovin. Silikonimuovit (silikonikumit) ovat käyttökelpoisia monessa paikassa, mutta mitään suuriä lämmönjohtajia ne eivät yleisesti ole. Piitahnassa on käsittääkseni jotain piin epäorgaanisia yhdisteitä, joten sillä on merkittävästi parempi lämmönjohtavuus, vaikka esimerkiksi Si02:n lämmönjohtavuus on heikohko (lasi, silikapohjainen keramiikka). Niin että tällainen ero. Mihin perustuvat autovarashalyttimet ja voiko sellaisen rakentaa itse? Kaupallistenkin on melkoisen yksinkertainen. Hälyttimelle pitää järjestää signaalit sytytysvirrasta, ovikytkimiltä, takaluukun kytkimeltä, konepellin kytkimeltä ja mahdollisilta liikeantureilta ja lasin särkymisen tunnistimilta. Ylensä anturit on toteutettu seuraavaan tapaan: * Ovikytkinten signaali on lähes poikkeuksetta saatavilla ovivalokytkimeltä. Ainoa ongelma on se, että jos autossa on viivästetty valaistus, hälyttimen täytyy ottaa tämä huomioon. * Liikeanturi ja lasien särkymisen havaitseva mikrofoni täytyy tuoda hälyttimen mukana * Konepellin kytkin voidaan lisätä yleenä aike helposti jälkikäteen * Hälyttimen päälle/poiskytkeminen on tietysti eleganteinta tehdä langattomalla kauko-ohjauksella, mutta käytännössä tällaisen rakentaminen ei kannata hälytinten nykyisillä hinnoilla. * Käynnistyksenesto voidaan tehdä pätkimällä käynnistysmoottorin solenoidille menevää virtaa. Omiin virityksiin kannattaa pohtia, että lisäisi jonkinlainen huoltokytkin johonkin hankalasti havaittavaan paikkaan. Huoltokytkimellä voisi varmistaa sen, että auton saa itse liikkeelle, vaikka hälytin irtisanoisikin työehtosopimuksensa keskellä metsää. Omatekoisen hälyttimen huono puoli on se, ettei vakuutusyhtiölt' heru alennuksia vakuutuksista. Toisaalta oma kunnolla tehty hälytin on sikäli turvallisempi, ettei varkaalla ainakaan ole mitään valmista reseptiä sen eliminoimiseksi. Millä toimii sisä- ja ulkomikroautojen ajanottojärjestelmä PC:lle ? AMB:n vehkeet lähettävät koko ajan pienitehoista induktiivista signaalia. Radan yli on vedetty ihan tavallisesta johdosta tehty silmukka upotettuna asfalttiin muutaman sentin syvyyteen. Silmukka kuuntelee ponderien lähettämiä signaaleja ja rekisteröi lähetetyn signaalin perusteella (eri taajuus ?) ohi kulkeneen auton. AMB:n vekottimissa on erillinen purkki, jota käsketään RS-piuhan läpi ja joka myös antaa ajat sekunnin tuhannesosan tarkkuudella jos valoporttia on käytetään lisäksi. Mikroautohommeleissa (ja myös toisinaan crossipyörissä) käytetyt ponderit toimivat alta metrin matkoilla ja tukee sitä, että mittauspaikan ohittaa useita ajoneuvoja samanaikaisesti. Kaupallinen AMB:n järjestelmän hintaluokka on kymmennentuhatta euroa ja siitä saa lisätietoja osoitteesta [19]http://www.amb.nl/. Miten metallinilmaisin toimii ja voiko sellaisen kytkennän tehdä itse ? Metallinilmaisimessa on metallilangasta tehty kela, jossa kulkee suuritaajuinen vaihtovirta. Kun kelan lähettyville tuodaan metalliesine, kelan induktanssi tai häviökerroin muuttuvat. Näitä pieniä muutoksia havainnoidaan sitten sopivalla elektroniikalla. Käytännön kytkennöissä kela on melko suurikokoinen, jotta saavutettaisiin tarvittava herkkyys. Kelaan johdettavan vaihtovirran taajuus on yleensä kilohertseistä satoihin kilohertseihin. Yksi yleinen toteutustapa on tehdä tuosta ilmaisinkelasta, parista kondesaattorista ja vahvistimesta LC-oskillaattori. Kun kela on lähellä metalliesinettä, niin värähtelypiirin taajuus muuttuu tai siinä syntyvät häviöt kasvavat. Taajuuden muutos on helppo havaita esimerkiksi johtamalla tuo oskillaattorista tuleva signaali kapean kaistapäästösuodattimen läpi (LC-värähtelypiiri), jolloin muutokset havaitaan heti tuon suotimen jälkeisen signaalin voimakkuudesta. Toinen mahdollisuus on verrata oskillaattorin taajuutta toiseen oskillaattoriin, jonka taajuus ei muutu ympäristön vaikutuksesta. Oskillattorissa tapahtuvat höviöt on helppo havaita tekemällä oskillattori- kytkennän vahvistus säädettäväksi ja säädetään se aina sillä tavoin että kytkentä juuri ja juuri värähtelee. Tällöin pienikin lisähäviö on helposti havaittavissa. Miten toimivat kauppojen laserviivakoodinlukijat ? Kauppojen viivakoodinlukijoissa on yleensä on 45 asteen välein laserjuovat, jotka saavat alkunsa laserista ja jostain prisma/peilihässäkästä. Ideana kuitenkin on se että säde 'heilahtaa' vakionopeudella viivakoodin yli ja lukija tahdistuu parin ekan juovan aikana tai sitten päättelee koko koodin luettuaan lukunopeuden (viivakoodin omainaisuuksia on, että lukunopeus on helppo tunnistaa viivakoodilukijan signaali). Tämä tahdistuminen mahdollistaa melko laajan kulman esimerkiksi 3 cm leveälle ja 2 cm korkealle viivakoodille - ainoa kriittinen juttu on se että viivakoodin molemmat päät ovat 'lukujuovan' kulkutiellä. Miten tutkanpaljastin toimii ja onko sellainen vaikea rakentaa itse ? Nopeusvalvontatutka laskee nopeuden tyypillisesti kolmella pulssilla (kolme peräkkaista etäisyysmittausta ja niistä lasketaan keskiarvotettu & tarkistettu nopeus). Tutkanpaljastimen ideana on yksinkertaisesti ottaa vastaan tutkan lähettämä signaali. Se on paljon helpompaa kuin tutkan itsensä mittaama autosta HEIJASTUNUT signaali. Siksi paljastin näkee tutkan helposti 10 kertaa kauempaa kuin tutka itse auton. Kunnollista tutkanpaljatinta ole helppo tehdä itse. Suurena ongelma on antenni, sillä gigahetsien taajuudet käyttäytyvät pitkälle valon tavoin paitsi antennissa niin my|s itse piirilevyllä. Komponenttien paikat, etäisyydet ja laatu ovat erittäin tarkkoja. Tähän lisätään sitten melkoinen annos suodatinlogiikkaa virhehälytysten eliminoimiseksi ja laite alkaakin olemaan valmis. Miten lasetutkan paljastin toimii ? Noissa poliisin käyttämissä nopeustutkissa on hieman näkyvää valoa pidemmillä aalloilla toimiva laserdiodi. Tällaisesta diodista lähtevä säteily lähtee tyypillisesti noin 10 * 30 asteen kulmassa, joten eteen tarvitaan melkoisesti optiikkaa tekemään tuosta viuhkasta kollimoitu säde. Käytännössä diodilaserista on vaikea tehdä mitenkään erityisen tiukkaan fokusoitua sädettä, joko säde hajaantuu nopeasti tai sen pienin poikkileikkaus on melko suuri. Tutkissa pyritään kohtuullisen suuripintaiseen säteeseen, joka hajaantuu melko hitaasti. Tämä kannattanee jo turvallisuussystäkin. Lasetutkissa laseria hajotetaan linssillä niin, että sen koko auton kohdalla on noin 20-40cm, jolloin saadaan suurempi heijastuspinta ja osuminen autoon (yleensä käsivaralta) on helpompaa. Lasertutkan paljastimelle taas riittää erittäin pieni väläys laserista, sillä sitä ei esiinny luonnossa ja siten selektiivisyys on automaattista. Mihin Peltier-jäähdytyselementti sopii ? Peltier-elementti on omiaan silloin kun ympäristölämpötila on kovin suuri, tai tila on hermeettinen ja puhallinjäähdytystä ei voi käyttää. (esim. tropiikissa joutuu myös muut komponentit lujille) Jäähdytys vaatii tasavirtaa suhteellisen paljon saavutettuun hyötyyn nähden (1W lämmön siirtämisestä syntyykin useita watteja lämpöä kuumalla puolelle). Jäähdytyksessä lämpöenergian siirtymiseen tarvitaan, että sisäpinta on kylmempi kuin kotelo ja elementin ulkopinta kuumempi kuin ympäristö. Sähkävirta saa aikaan tuon lämpöeron elementin puolien välille. Käyttö on paikallaan kun halutaan kesät talvet pitää huoneenlämpö esim. mitta-anturin ympärille. Elementti toimii sekä lämmittimenä että kylmentäjänä, riippuen siitä miten päin virtaa johdetaan sisään. Itse elementistä viilennyshommissa kuumalta puolelta lähtevä lämpö on parasta poistaa kunnollisella jäähdytysrivalla. Aina idea äänettömästä tuuletuksesta Peltier-elementeillä ei välttämättä toimi, sillä ne ainoastaan siirtävät lämpöenergiaa muutaman millin matkan elementin puolelta toiselle, ja lisäksi melko kehnolla hyötysuhteella. Käytännössä Peltier-elementtien käyttäminen on järkevään vaan sovellutuksissa, joissa pitää päästä vallitsevan ympäristölämpötilan alapuolelle. Lisää tietoa Peltier-elementeistä löytyy esimerkiksi [20]MelCorin sivuilta osoitteesta [21]http://www.melcor.com/. Miten hälyttimien ja valojen liikeilmaisimet toimivat ? Usiemmissa hälytyslaitteissa ja ulkovaloissa käytetään liikeilmaisinta, joissa on noin tulitikkuaskin kokoisella pinnalla varutettu liikeanturi. Tämä liikeanturityyppi on PIR eli Passive Infrared motion Detector. Siinä on sisällä yksi lämp|säteilylle herkkä anturi (bolometri?) ja sen edessä linssi, joka fokusoi laitteen näk|kentästä tulevan säteilyn anturiin. Linssi (Fresnelin linssi) on rakennettu siten, että liikkuminen laitteseen nähden aiheuttaa anturille tulevan lämpösäteilyn voimakkuuden nopeita vaihteluita. "Passive" tarkoittaa sitä, että laite toimii ympäristön lämp|säteilyn avulla: Liikkuminen laitteen ohitse peittää hetkeksi erilailla säteileviä pintoja (emissiviteettiero *, lämpötilaero), jolloin myös ympäristön kanssa samanlämpäiseen talvitakkiin pukeutunut hiippari tai kylmä auto havaitaan. Muita mahdollisesti käytettyjä tekniikoita (harvemmin käytössä) ovat ultraääneen tai mikroaaltoihin perustuvat "tutkat", jotka toimivat doppler-ilmiön avulla. * Pinnan terminen säteilyteho on suoraan verrannollinen pinnan emissiviteettiin ja absoluuttisen lämpötilan (yksikkö K) neljänteen potenssiin. Emissiviteetti pitkäaaltoisella IR-säteilyllä (=lämpösäteily huoneenlämpötilassa) on usein varsin erilainen kuin emissiviteetti (=absorptio) näkyvälle valolle. Esimerkkinä lumi, joka heijastaa suuren osan näkyvästä valosta (pieni absorptio/emissiviteetti) ja jonka IR-emissiviteetti on suuri (lähes 1). Mistä löydän theremin-soittimen rakennusohjeita ? Theremin-soittimen rakennusohjeita löytyy seuraavista osoitteista: * [22]http://www.obsolete.com/120_years/machines/theremin/index.html Miten voin tehdä ilotulituksen sähkösytyksen ? Ilotulituksen sähkösysytssysteemeissä kaannattaa aina pitää ensimmäisenä mielessä turvallisuusasiat. Nyt ollaan tekemississä räjähteiden kanssa, joita koskevat monenlaiset turvamäääräkset (ihan syystä). Ammattimaisessa ilotulitustoiminnassa käytetään yleisesti nallin sytykepäitä. Sytykepäät kytketään joko tulilankaan tai tähtipommin ajopanokseen. Kaupallisina ammattitarvikkeina on olemassa kaupallisia sähkösytyttimiä sekä sähkösytytteisiä räjähteitä. Nykyään ostamiseen tarvittaan Räjäyttäjän paperi (e-kirja eli tehostepuoli) tai yrityksen lupa heidän tuotteisiinsa. Käytännössä ilotulitustoimintaan tarvitaan A ja E -luvat koska sähkönallit, ase/mustat -ruudit, sytytyslangat ovat hajautettu eri lupien alaisuuteen Sähkösystyksen perusperiaatteena on, että laukaisuun käytetty sähkövirta kuumentaa nallin sytykepäätä, joka sytyttää ilotulitusapauksessa ilotulitteen tulilangan tai suoraan ruudin. Tyypillisesti ammattipuolella käytetään matalaa jännitettä (12V akku yleinen). Koska nallin resistnassi on pieni, niin räjähdehetkellä sytytin saattaa ottaa useiden ampeerien virran. Tyypillisesti vaadittu virta otetaan suoraan akusta tai isosta ladatusta kondensaattorista. Virta kuljetetaan räjähteeseen räjäytyslaitteesta johtoja pitkin (paukkulankaa tms.). Nallien laukaisemiseen tarkoitetussa laitteessa on oltava lukittava päävirran kytkentä. Itse räjäytyksessä pitää olla joko lukkiutuvat kytkimet ja tulta -painike tai ns. kuolleen miehen nappi jota on pidettävä pohjassa nallia laukaistaessa. Räjäytyssysteemeissä laukaisulaitteissa on yleensä mahdollisuus testata, että johdotus nallille on kunnossa. Mittaustapoja on useita. Nallipiirin eheys tarkistetaan yleisimmin resistanssimittauksella tai ledikytkennällä, joka päästää vähän virtaa (paljon räjäytysvirtaa pinemmän virran johtoon sen tarkastamiseen). Mittavirrat sytykepäille ovat valmistajakohtaisia mutta 99% päistä voidaan mitata speksien mukaan alle 10mA virroilla. 12V syöttöjännitteellä eheydentestauskytkentä koostuisi tälläisessa tapauksessa ledistä, jokna rinnalla on 560 ohminen vastus sekä koko systeemin kanssa sarjassa 2.2k vastus. Tuo 2.2 kohm vastus rajoittaa virran tuonn 5 mA tuntumaan. Osoitteesta [23]http://www.diamondfireworks.com/elec_ign/index.htm löytyy yksinkertainen tulituspöydän rakentamisohjem josta saa pienellä modifikaatiolla ihan hyvän. Räjähteiden kanssa toimiessa pitää ottaa huomioon turvallisuusasiat, koska virhetoiminto voi aiheuttaa hengenvaaran tai ruumillisia vammoja. Kaiken räjähdehommiin liittyvän pitää olla hyvin varmatoimista tekniikkaa ja kunnolla varmistettu. Tyypillisesti ammattipuolen räjäytyslaitteistoissa on moninkertaiset varmistukset: avaimella toimiva pääkytkin, lähtökohtainen päälle/pois/testi kytkin ja itse räjäytysnappi. Hyvin tehty johdotettu räjäytyssyteemi on aina varma ratkaisu. Radioitten käyttö on kielletty louhintatöitä koskevassa säädöksessä. Radiosysteemien luvallisuudesta tehostepuolella on ollut liikkeellä erilaista tietoa (toisten mielestä ei saa käyttää, joidenkin mielestä säännöt eivät kiellä). Itse en ainakaan mitään epävarmaa radiosysteemiä käyttäisi. Suomessa ilotuliteyrityksiä ovat tällä hetkellä (1999 lopulla) Raikka oy, Ilotulitus oy ja Tähtiraketti oy. Raikka oy sekä Ilotulitus oy voivat myöntää lupia tuotteidensa käyttööön, koska ovat räjähdysaineiden valmistajia. Tähtiraketti on vain ulotulitetuotteiden maahantuoja. Miten metallinpaljastin toimii ? Metallinpaljastimen perusperiaate on seuraava: Otetaan kaksi oskillaattoria, jotka toimivat korkealla taajuudella (esim. 250 kHz). Ensimmäinen rakennetaan toimimaan vakiotaajuudella, toisen taajuuden määrää virityspiiri, jonka osa se laitteeseen kuuluva kela on. Kelan induktanssi (ja samalla oskillaattorin resonanssitaajuus) muuttuu hieman, kun kelan lähelle tulee metallia. Oskillaattoreiden ulostulot sekoitetaan keskenään ja sekoituksen tuloksena (taajuuksien erotus) on laitteesta kuuluva vinkuna. Äänen korkeuden muutos kertoo metallin määrästä ja laadusta. Metallinpaljastimen kytkentäkaavioita löytyy ainakin seuraavista osoitteista: * [24]http://home.clara.net/saxons/diy.htm * [25]http://www.detection.com/Build/ckt1.html * [26]http://ohmslaw.com/metal.htm Lisää tietoja aiheesta ja valmiista laitteista löytyy verkosta millä tahansa yleishakukoneella hakusanoilla "Metal detector" ja hakusanalla "metallinilmaisin" löytyy suomalainen laitteiden maahantuoja ja esitteitä laitteista. Miten voin tehdä tärinän tunnistavan anturin helposti ? Yksinkertainen tärähdysanturi syntyy käyttämällä kaiutinta mikrofonina ja liimamalla kartioon sopiva massa, jonka hitaus liikuttaa kartiota kaiuttimen rungon liikkumisen suhteen. Korkeaimpedanssinen muovikartioinen kaiutin lienee sopivin, koska antaa yleensa pieni-impedanssista enemman jannitetta ja muovi kestaa hyvin erilaisa ympärisöolosuhteita. Signaali voidaan vahvistaa ja johtaa komparaattorin kautta halytyksen suorittavalle komponentille. Mikä olisi hyvä kytkentä tutkanpaljastimelle ? utkanpaljastimen tekeminen elektroniikkaharrastuksen puitteissa on eritt{in vaikeaa johtuen siihen tarvittavasta suhteellisen hankalasta mikroaaltotekniikasta. Jos kysymys koskee valmiina ostettavia tutkanpaljastimia, parempi palsta olisi joku autoilia käsitteleäv palsta, koska valmiilla tutkanpaljastimella ei ole juurikaan tekemistä elektroniikkaharrastuksen kanssa. Ja siitä valmiista tutkanpaljastimestakin kannattaa huomioida, että ne ova laittomia vehkeitä ainakin autossa. Mihin perustuu talon rakenteista kosteutta mittavien mittarien toiminta ? Järkevästi toimivat rakenteiden kosteusmittarit mittaavat kapasitanssia, joka muuttuu, kun dielektrinen vakio muuttuu. Ilman dielektrinen vakio luokkaa 1, veden luokkaa 80 eli muutaman prossan vesimäärän lisäys rakennusmateriaaleissa erottuu oikein kivasti. Mihin perustuu sähkömoottorien nopeuden säädössä käytetty PWM-tekniikkan ? PWM-säädön ideana muuttaa pulssin leveyttä, jolloin moottorin nopeutta voidaan säätää ilman että momenttia menetetään oleellisesti. Hyötysuhde PWM-säätimissä on siis erittäin hyvä. Pyörintänopeuden määrää pulssisuhde, joka ilmoitetaan yleensä prosenteina. Yksinkertainen PWM-säädin voidaan tehdä esim. mikro-ohjaimella ja sopivalla logic-level fetillä tai vahtoehtoisesti lähes millä tahansa säädettävän pulssisuhteen antavalla oskillattorilla ja sen ohjaamalla tehotransistorilla/fetillä. Onko eri tarkoitukseen tehdyillä sähkömoottoreilla suuriakin keskinäisiä eroja ? Sähkömoottorit voidaan akaa karkeasti kahteen luokkaan käyttötarkoituksen mukaan: jatkuvakäyntisiin ja hetkelliskäyntisiin. Kummatkin moottorityypit suunitellaan siten että ne vastaavat parhaiten tarkitustaan. Hetkelliskäyntiset, kuten starttimoottorikin on ovat suunniteltu yleensä kestämään suuria virtoja pienen hetken ja täll|in moottorin fyysistä kokoa on saatu pienemmäksi jäähdytysominaisuuksien kustannuksella. Jatkuva käyntiset ovat yleensä kookkaampia (samassa teholuokassa) tarpeellisen jäähdytyksen aikaansaamiskeksi. Lisäksi DC-moottoreissa on erilaisia käämien kytkentätapoja: rinnan- ja sarjaankytkentä. Sarja-DC moottorissa on staattori- ja roottorikämit kytketty sarjaan. Roottorivirran kasvaessa kasvaa myös staattorivirta ja päinvastoin. Virran suuruuden taas määrää jännite ja py|rimisnopeus. Py|rimisnopeus siis siten että kommuntaattori on mekaaninen hakkuri ja sen hakkaustaajuus roottorin induktanssiin kasvaa pyörimisnopeuden mukaan. Taasen staattorin tuottaman kenttämagneettikenttän voikammuuden alentaminen kasvattaa pyörimisnopeutta mutta alentaa samassa suhteessa momenttia virran neliössä. Käytänn|ssä siis varsinkin moottorin nimellisjännitteellä alkaa momentti ylikierroksilla olla aika olematon, joten jos moottorilla on vähänkin kuormaa ei tälläinen moottori yleensä ota aivan älyttömiä kierroksia. Eräs edellä kuvatun moottorin etu on, että pyörimisnopeuden pienentyessä moottorin ottama virta alkaa kasvaa kohti ääretöntä (rajana moottorin käämien DC-resistanssi). Tarkemmmin ottaen resistanssin rajoittamaa arvoa ja momentti kasvaa virran neli|ssä ( kunnes kenttä kyllästyy ). Juuri tähän perustuu starttimoottorin kyky käyynnistää kylmä moottori pakkasessa. Virta "stall" tilassa on satoja ampeereja. Samanlaista sarja-DC-moottoria, jossa staattorin magnetointikäämi ja roottori on kytketty sarjaan, kutsutaan myös nimellä universaalimoottoriksi. Tämä moottorityyppi on yleinen verkkokäytt|isissä sähkötyökaluissa juuri sen takia että se pyörii käyttöjänniteen polariteetista riippumatta aina samaan suntaan. Se siis toimii sekä vaihto- että tasavirralla. Suunnan saa käännetyksi kääntämällä magnetointikäämin suunnan päinvastaiseksi. __________________________________________________________________ [27]Tomi Engdahl <[28]Tomi.Engdahl@iki.fi> [29]Takaisin päähakemistoon References 1. http://www.eskimo.com/~billb/tesla/tesla.html 2. http://users.utu.fi/slaur/ 3. ftp://ftp.funet.fi/pub/sci/electrical/tesla 4. http://www.nic.funet.fi/pub/sci/electrical/tesla/ 5. http://www.epanorama.net/psu.html 6. http://members.misty.com/don/tcsafe.html 7. http://www.cebunet.com/kirlian/mkcameras.htm 8. http://www.repairfaq.org/REPAIR/F_samschem.html#SAMSCHEM_004 9. http://members.misty.com/don/samflyhv.html 10. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/docs/motor/rcservos.html 11. http://www.repairfaq.org/filipg/RC/F_Servos.html 12. http://www.piezotech.com/ 13. http://www.wenzel.com/ 14. http://www.muc.de/~hm/linux/dcf77.html 15. http://www.farnell.co.uk/ 16. http://www.conrad.de/ 17. http://www.conrad.de/ 18. http://www.nls.fi/kartta/muut/gps.html 19. http://www.amb.nl/ 20. http://www.melcor.com/ 21. http://www.melcor.com/ 22. http://www.obsolete.com/120_years/machines/theremin/index.html 23. http://www.diamondfireworks.com/elec_ign/index.htm 24. http://home.clara.net/saxons/diy.htm 25. http://www.detection.com/Build/ckt1.html 26. http://ohmslaw.com/metal.htm 27. http://www.hut.fi/~then/ 28. mailto:tomi.engdahl@iki.fi 29. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Elektroniikkaliikeiden yhteystietoja * [1]Suomalaisia elektroniikkaliikkeitä + [2]Pääkaupunkiseudun liikkeitä + [3]Muu Suomi + [4]Elektroniikan postimyyntiliikkeitä + [5]Muita liikkeitä * [6]Ulkomaan elektroniikkaliikeitä * [7]Muita liikkeitä mitkä saattavat olla hyödyksi * [8]Piirilevyvalmistajia __________________________________________________________________ Suomalaisia elektroniikkaliikkeitä Tämä lista suomalaisista elektroniikkakaupoista perustuu [9]sfnet.harrastus.elektroniikka uutisryhmään lähetettyihin newssiartikkeleihin, niistä tehtyyn samaan uutisryhmään lähetettyyn yhteenvetoon sekä minulle erikseen lähetetyihin kommentteihin. Yritän mahdollisuuksien mukaan pitää listaa ajantasalla, mutta en aktiivisesti tarkasta, josko tiedot muuttuvat. Jos löydät listasta pahoja virheitä tai puutteita, niin [10]lähetä palautetta ja kerro mitä pitää korjata. Tähän listaan on lisätty myös muutama liike joita ei voi laskea varsinaiseksi elektroniikkakaupoiksi, mutta niistä saa jotain elektroniikkarakentelussa hyödyllistä tavaraa. Pääkaupunkiseudun elektroiniikkakomponenttiliikkeitä Radioduo Oy Ruosilankuja 3 00390 HELSINKI puhelin: 09-601544 FAX 09-644466 e-mail: [11]myynti@radioduo.inet.fi WWW: [12]http://www.radioduo.net/ Legenda joka ei esittelyjä kaipaa. Hyvä valikoima elektroniikan komponentteja. Lisäksi löytyy tavaraa Vellemanin ja Monacorin luetteloista (tavaraa näistä voi tilata liikkeen kautta jos ei ole vakiovalikoimassa). Laaja valikoima Vellemanin rakennussarjoja. Tyypillisten elektroniikkaharrastustavaroiden lisäksi liikkestä löytyy mm. valvontakameroita ja discopuolen valo- sekä äänilaitteita. Liike on muuttanut Helsingin keskustasta (Isolta robalta) Konalaan kesällä 2004. Uusi liike on paljon entistä tilavampi, ja monia tuotteita löytyy hyllystä valintamyymälätyyppisesti, eli kaikkea ei tarvitse pyytää tiskiltä. Yleiselektroniikka Oy Teollisuuskatu 1 00510 HELSINKI Puh: 09-774290 Fax: 09-7538004 WWW: [13]http://www.yeoy.fi/ Elektroniikan komponenttiliike, joka on suunnattu pääasiassa pienyritysten tarpeisiin, mutta kyllä tällä yksityisiakkaillekin myydään. tilava liike, jossa suurin osa elektroniikkatarvikkeista on valintamyymälätapaan esillä ja voit itse etsiä sopivimman osan hyllyn valikoimasta. Yleiselektroniikan liikkestä voi myös tilata tuotteita RS-componentsin luettelosta. Yleiselektroniikka Oyj Luomannotko 6 PL 73 02201 ESPOO Puh: (09) 452 621 Fax: (09) 4526 2202 e-mail: [14]yeoy@yeoy.fi WWW: [15]http://www.yeoy.fi/ Yleiselektroniikka on tekninen tukkukauppa joka myy elektroniikan komponentteja, sähkömekaniikka, kaapeleita, työkaluja (weller ja fluke) ja teholähteitä. Luomanotko 6:sta löytyvät yleselektroniikan pääkonttori, keskusvarasto ja elektroniikkamyymälä. Keskuvarastossa olevan komponenttiliikkeen valikoima on jonkin verran pienempi kuin Helsingin komponenttiliikkeen. Bebek Electronic Ky Sörnäisten Rantatie 6 Helsinki puh. 09 - 726 1041 ja 09 - 726 1043 fax 09-726 1045 WWW: [16]http://www.bebek.fi/ Liikkeen valikoima sisältää pääsoin postimyyntiluettelon tuotevalikoiman, tosin ihan kaikkea ei ole saatavilla. Laaja valikoima Kemon rakennussarjoja. Partco Oy TEUVO PAKKALAN TIE 9 00400 HELSINKI puh (09) 587 6960 fax (09) 587 6990 WWW: [17]http://www.partco.fi/ Partcon toiminta on keskittynyt elektroniikan komponenttien maahantuontiin ja jälleenmyyntiin. Partco julkaisee luetteloa, joka sisältää melkoisen valikoiman vaikeasti saatavia japanilaisia erillispuolijohteita ja mikropiirejä. Liettoloa voi selata yrityksen WWW-sovilla ja koko luettelon voi ladata PDF-muodossa. Parto tarjoaa palveluna myös [18]BIOS piitien ohjelmointia. ELFA Elektroniikka Oy Karvaamokuja 1 00380 Helsinki Y-tunnus: 0680452-8 WWW: [19]http://www.shp.fi/ Suomen Huoltopalvelu Oy on ollut pitkään komponenttien, huoltotarvikkeiden ja mittalaitteiden tukkuliike. Tämä liike on keskittynyt tukkuliiketoimintaan myymään tuotteita yrityksille. Noutomyymälästä kuluttaja-asiakkaat voivat ostaa akkuja, paristoja, antenneja sekä kodin elektroniikan kaukosäätimiä. Tämän normaalin kuluttajavalikoiman ulkopuolisten komponenttien hankintaan tulee ostajan tietää haluamansa tuotteen tarkka luettelokoodi ja olla yritys (hinnat kallimpia kuin yrityksille luettelossa mainitut yritysten hinnat). Elfasetti Oy on 1.1.2005 sulautunut Suomen Huoltopalvelu Oy:öön, joka samalla vaihtoi nimensä ELFA Elektroniikka Oy:ksi. Karvaamokuja 3:n liike on muutosten kourissa kevään 2005 aikana. Muun muassa suurin osa varastoa on siirretty Ruotsiin. Paljon ennen liikkestä suoraan löytynytta tavaraa ei enää löydy suoraan varastosta, vaan menevät tilaustavaraksi. BAUHAUS Valimotie 19 01510 Vantaa Puh. 09-875 851 WWW: [20]http://www.bauhaus.fi/ Bauhaus ei ole varsinainen elektroniillakomponenttiliike, vaan lähinnä rautakauppa. Elektroniikkaharrastaja löytää täältä ainakin työkaluja ja erilaista verkkosähkötavaraa (piuhaa, pistokkeita, asennuskoteloita jne.), antennitarvikkeita ja työkaluja. Bauhausin Saksan pääfirmalla on WWW-sivut osoitteessa [21]http://www.bauhaus-ag.de/. Clas Ohlson Mannerheimintie 6 00100 Helsinki Puh: 020 111 2200 Fax: 020 111 2201 Clas Ohlson Kauppakeskus Itäkeskus Bulevardi, 2 krs 00930 Helsinki Puh: 020 111 2240 Faksi: 020 111 2241 WWW: [22]http://www.clasohlson.fi/ e-mail: [23]info@clasohlson.fi Clas Ohlson ei ole varsinainen elektroniikkakomponenttiliike, mutta sen laajastasta tavararavalikoimasta löytyy myös elektroniikahommissakin hyödyllistä tavaraa. Liike myy atk- ja matkapuhelintarvikkeita, elektroniikkaa, tarvikkeita ja laitteita kotiin ja konttorille, työkaluja ja koneita, keittiö- ja taloustarvikkeita, vene-, auto- ja polkupyörätarvikkeita, kellokoneistoja ja paljon muuta. Liikkeessä on pieni valikoima elektroniikkakomponentteja, mutta enemmän löytyy sähkötarvikkeita, työkaluja ja muita oheistarpeita. Liikkeellä on myös postimyyntitoimintaa Ruotsissa ja Norjassa (toimittavat Suomeenkin). Muu Suomi SP-Elektroniikka Oy Merikoskenkatu 12 90500 OULU Puh: 08 - 5565 858 Fax: 08 - 5565 860 WWW: [24]http://www.spelektroniikka.fi/ SP-Elektroniikasta saatavana komponenttiluettelo joka julkaistaa kerran vuodessa. Asiallinen palvelu, löytyy myös alan ammattitaitoa. Valikoimassa paljon RF komponentteja. Vaasan Elektroniikkakeskus Pitkäkatu 42 65100 VAASA tai PL275 65101 VAASA puh (06) 312 1707 tai (06) 361 6311 WWW: [25]http://www.vekoy.com/ Kiinteä yhteistyö YE:n kanssa, Vaasan Elektroniikkakeskuksesta voi tilata komponentteja RS-Componentsin luettelosta. Jälleenmyy Elfan, Farnellin, RS:n ja YE:n tuotteita yksityishenkilöille, myös tuoteluettelot on mahdollista tilata heidän kauttaan. Myyntihinta näyttää pysyvän samana kuin alkuperäisluettelossakin. K-S Elektroniikka Sepänkatu 4 40720 JYVÄSKYLÄ puh (014) 33 99 800 fax (014) 621 822 Palvelee pääasiassa teollisuutta, mutta ei kuulemma hyljeksi yksityisiä asiakkaitakaan. Suomen Elektori Oy Sammonkatu 50 33540 Tampere puh (03) 255 0669, fax (03) 255 0665 WWW: [26]http://www.elektori.com/ e-mail: [27]et@elektori.com Suomen Elektori Oy on vuonna 1994 perustettu tamperelainen elektroniikan ja sähköalan komponenttien, tarvikkeiden ja työkalujen erikoisliike. Elektorin kautta voi tilata komponentteja YE:n, RS-Componentsin ja Radioduo Oy:n valikoimista. Hyvä palvelu ja laadukkaat komponentit. RF-Com Ky Maaherrankatu 23 50100 MIKKELI puh (015) 162 160, fax (015) 163 260 WWW: [28]http://www.rf-com.fi/ E-mail: [29]info@rf-com.fi Hyvä komponenttivalikoima ja jos jotain ei löydy, niin tilataan. Ja kauppias on kuulemma tarjonnut kahvit aina kaupanteon päätteeksi. Triopak Kalevantie 35, PL 16 20521 TURKU puh (02) 237 6400 fax (02) 237 6460 email: triopak@triopak.fi Turun Komponenttipiste Oy Läntinen pitkäkatu 8 20100 TURKU tai PL161 20101 TURKU puh (02) 251 1222, fax (02) 250 0121 Elektrolinna Oy Matti Alangon katu 1 13100 Hämeenlinna Puh (03) 647 070 Fax (03) 647070 Verkkokauppa: [30]http://www.elektrolinna.fi/ Löytyy kohtuullinen valikoima tavallisimpia komponentteja ja tilaamalla saa nopeasti mitä ei löydy hyllystä. Omien varasto tuotteiden lisäksi toimitamme Elfa, Farnell ja Ye tuotteita yksityisille ja yrityksille. Tuotteet myydään voimassa olevaan luettelohintaan. Tietokonenurkka Oy Hämeenkatu 3 Lahti puh 03-7830577 Tietokonekrääsämyymälän lisäksi on elektroniikan komponenttien myynti. Kouluelektroniikka OY PL 37, (Karjalankatu 12) 26101 RAUMA Puhelin: (02) 822 1760 Fax: (02) 825 1645 E-mail: [31]ke@kouluelektroniikka.fi www: [32]http://www.kouluelektroniikka.fi/ Liike on erikoistunut rakennussarjojen valmistukseen/myyntiin kouluille, mutta liikkeesta löytyy myös hyvät peruskomponenttivalikoimat Hintataso on parempi kuin edullinen. Valikoimaan kuuluu myös muuta pieneen puuhasteluun elektroniikan ohella. Elstar OY Pajukontie 11 33430 Vuorentausta Suomi , Finland Liike: Teollisuustie 1, Ylöjärvi Puhelin: 03 3483 920 FAX: 03 3483 922 WWW: [33]http://www.elstar.fi/ Elstar on erikoistunut toimittamaan tuotteita ammattimaiseen digitaliseen ja radioviestintään. Pääpaino on digitaalisella radioviestinnällä , antenni mittalaitteilla , antenni- ja mastotuotteissa sekä elektroniikan työkaluissa ja auomaatiossa. Myös RF filtterit ja vahvistimet , verkkokortit ja kaikki tietokoneisiin liittyvä hardware ja softwarekuuluu aktiiviseen myyntiin. Komponenteista löytyy mm. Amidon ferriittirenkaita ja muta komponentteja. Rakennussarjapuoli on keskittynyt tietokoneisiin liittyviin RF- ym. moduleihin ja releohjauksiin sekä automatiikkaan. Valkeakosken Elektroniikka Tmi Apiankatu 4, 37600 Valkeakoski Puhelin 0400 741679 Fax (03) 5847420 Yksittäisten komponenttien myynti ja laitteiden korjauspalvelu. Kommenttien mukaan asiantuntevaan ja hyvää. Tietoa erilaisista kodinelektroniikan perusvioista löytyy paljon, ja niistä myös kerrotaan kysyttäessä. Tricomp Petri Pykilä Vuorimiehenkuja 9 21420 LIETO GSM:040-739 4655 Fax:02-487 4396 Email: [34]petri.pykila@tricomp.fi WWW: [35]http://www.tricomp.fi Tricomp keskittyy lähinnä audioelektroniikkaan, mutta liikkeen kautta saa myös muut elektroniikan komponentit. Porvoon Mikrokulma Oy Työpajatie 13 06150 PORVOO Puhelin: 019-521 9500 Faksi: 019-584 351 Liike on "kodinkoneiden ja viihde-elektroniikan vähittäismyyntikauppa" jossa myydään rantalelujen, primus-keittimien kaasupullojen, työkalusettien, lampunvarjostimien, kännykkä- ym. tuotteiden lisäksi myös jonkin verran elektroniikan komponentteja (kaapeleita, ledejä, vastuksia, kytkimiä, koekytkentälevyjä jne.). Liike sijaitsee Mannerheiminkatua Loviisaan päin ajettaessa vasemmalle puolelle jäävällä teollisuusalueella. Jomec Components WWW: [36]http://www.jomec.tk/ e-mail: [37]jussi.kurola@kotinet.com Jomec Components myy poistoeräkomponentteja, kuten laitevalmistajilta tuotannosta ja tuotekehittelystä tuotannon vaihtumisen takia käyttämättä jääneitä komponentteja. Laitevalmistajien tuotannon vaihtumisesta johtuen vaihtelee sivun tarjontakin. Jomec sanoo myyvänsä komponentit todella halpaan hintaan, jopa selkeästi alle tukkuhintojen. BEBEK liikkeet: Bebek Electronic Ky Rautatienkatu 16 15110 LAHTI puh (03)734 0666 fax (03) 751 4066 Bebek Electronic Ky Kuninkaankatu 5 33210 TAMPERE puh (03) 222 4664 fax (03) 222 4994 Bebek Electronic Ky Kuninkaankatu 30 70100 KUOPIO puh (017) 261 7667 fax (017) 261 7347 Bebek Electronic Ky Sörnäisten Rantatie 6 Helsinki puh. 09 - 726 1041 ja 09 - 726 1043, fax 09-726 1045 WWW: [38]http://www.bebek.fi/ Liikkeiden valikoimassa elektroniikan komponentteja, liittimiä, kaiutintarvikkeita, [39]Kemon rakennussarjoja, [40]Kemon moduuleita ja erilasta elektroniikan "ylijäämätuotteita". Bebekin valikoimasta joskus tosi halvalla hyviä komponentteja, joissain tuotteissa joskus laadussa vähän toivomisen varaa ja kaikki komponentit eivät ole mitään erityisen halpoja. Elektroniikan postimyyntiliikkeitä Tässä pieni luettelo postimyynnillä tai tilausmyynnillä toimintaa harjoittavista elektroniikkaliikkestä. Melko varmasti monet muukin elektroniikkakauppa myy tuotteitaan postitse jos kysyt heiltä, mutta heiltä ei välttämättä löydy laajaa luetteloa josta komponenttivalikoiman näkisi. Tässä listassa ei ole ainoastaan yrityksille myyviä komponenttitoimittajia. Bebek Electronic Ky Elektroniikan postimyynti Hirsimetsäntie 26 15200 LAHTI puh (03) 733 9933 fax (03) (03) 733 9947 WWW: [41]http://www.bebek.fi/ Luettelosta löytyy mm. elektroniikan komponentteja, kaiutintarvikkeita sekä [42]Kemon rakennussarjoa ja moduuleita. Bebek on saanut paljon arvostelua optimistisesta postimyyntiluettelosta. Useiden kommenttien mukaan liian usein myydään "eioota". ELFA Tilauspuhelin: 0800 111 827 WWW: [43]http://www.elfa.se/ Todella laaja vuosittain ilmestyvä luettelo, jossa yli tuhat sivua tuotteita. Tuoteluettolo löytyy myös netistä osoitteesta [44]http://www.elfa.se/. Tilattu tavara tulee tavallisesti muutamassa päivässä. Yrityksen pääpaikka Ruotsissa, välivarasto myös Suomessa. Elektroniikkakomponentteja myyvällä ELFAlla ei ole tietääkseni mitään tekemistä kaappien korihyllyjä myyvän Elfa nimisen yrityksen kanssa. EL-Kama Kreetankuja 6 Pirkkala Puhelin liike : 03-3699393 Taskupuhelin : 0400-489678 Puhelin kotiin : 03-3685775 Fax : 03-3685775 WWW: [45]http://www.el-kama.fi/ Postiosoite : Harjutie 2B, 33960 PIRKKALA Komponentteja radioamatööreille ja kaikenlaista sälää muille nikkareille. Liike avoinna vain sopimuksen mukaan. Tavaraa toimitetaan postimyyntinä. Ky Service Östling Kb PL 23, 66200 KORSNÄS Puh. 06-3641034 Fax 06-3641444 WWW: [46]http://www.servcat.com/ WWW-sivut löytyvät osoitteesta [47]http://www.servcat.com/ ja niiden kautta voi tehdä tilauksia. Liikkeen valikoimasta löytyvät tavallisimmat elektroniikan komponentit sekä elektroniikkalaitteiden ja kodinkoneiden varaosat. Probyte Oy Nirvankatu 31 33820 Tampere Puh: (358)-(0)3- 2661885 Fax: (358)-(0)3- 2661886 WWW: [48]http://www.kolumbus.fi/probyte/ Probyte Oy kehittää, valmistaa ja maahantuo mikroprosessorituotteita. Elektroniikan komponentit: PIC, ATMEL, DALLAS, NS,MAXIM, LINEAR, anturit, mootoriohjaimet, mittauslaitteet. Hyvä valikoima kikrokontrollereja sekä niiden ohjelmointivälineitä. Tietomyrsky Tietomyrsky Oy Utinkatu 12 A 5 45200 KOUVOLA E-mail: [49]tietomyrsky@tietomyrsky.fi Puhelin: 0400 447 180 Fax: (05) 371 1440 WWW: [50]http://www.tietomyrsky.fi/ Tietomyrsky kehittää, valmistaa ja myy opetuskäyttöön suunniteltuja mikrotietokonekortteja sekä järjestään koulutusta laiteläheisestä ohjelmoinnista C- ja assembly-kielellä 51- ja AVR-mikro-ohjain ympäristössä. Tietomyrsky myy muunmuassa Atmelin mikro-ohjaimia ja mikropiirejä. Muita liikkeitä Merval Oy PL 38 68601 PIETARSAARI Puh keskus: 06 781 3300 Fax: 06 781 3333 e-mail: sales@merval.fi WWW: [51]http://www.merval.fi/ Merval Oy myy muunmuassa tarvikkeita piirilevyjen valmistamiseen, elektroniikan tuotantoon, juottamiseen ja protonvalmistamiseen. Lisäksi Merval myy mekatroniikkaa. Mervalin verkkokauppa löytyy osoitteesta Biltema WWW: [52]http://www.biltema.fi/ Liikeet: Helsinki: Tikkurilan autopalatsi Kehä III Puh: 09-3464414 Fax: 09-263520 Espoo: Martinsillantie 10 Puh: 09-25393300 Fax: 09-25393350 Tampere: Lakalaiva Automiehenkatu 9 Puh: 03-3671166 Turku (Kaarina): Piispanristi (Helsingintien varrella) Puh: 02-5151130 Fax: 02-5151150 Postimyynti: PL 43 20761 Piispanristi Puh: 02-5151100 Fax: 02-5151150 Bilteman luettelosta suurinosa on autotarvikkeita, mutta tämän lisäksi sielta löytyy myös työkaluja, kaiutintarvikkeita (mm. keloja, kondensaattoreita), audioliittimiä ja sähkötarvikkeita. Finpartia Oy Sähkötukku puh. 02-727202 E-mail: fpst@dlc.fi Vahvasähkö- ja sähköasennustarvikkeita edullisesti postimyyntinä tavalliselle vähittäisostajallekin. Ei myy varsinaisia elektroniikkakomponentteja. WWW-sivut löytyvät osoitteesta [53]http://www.finnparttia.fi/ Ziehl-Ebm Oy Puistotie 1 02760 Espoo Puh. +358-9-8870220 E-mail: [54]Mailbox@ZIEHL-ebm.fi Ziehl-Ebm Oy myy hiljaisia Papst-tuulettimia. Jos tilaa postiennakolla niin pieniin tilauksiin tulee pienlaskutuslisä. Suomen radioamatööritarvike Oy Kaupinmäenpolku 9 00440 HELSINKI email: srat@sral.fi PUH 09-562 1080 FAX 09-562 3987 WWW: [55]http://www.srat.fi/ Radioamatööritarvikkeita, antennitarvikkeita ja erikoiskiteitä. Täältä saa Amidon ferriittirunkoja ja toroideita. Prodi Oy Elektroniikka Kirkonkyläntie 35 00700 Helsinki Puh. (09) 35187170 Fax. (09) 35187177 E-mail: prodi@prodi.fi WWW: [56]http://www.prodi.fi/ Pace juotos- ja korjauslaitteiden sekä monien muiden korjaustarvikkeiden edustaja ja maahantuoja. RPM Developments Oy Rakuunantie 10 00330 HELSINKI, Finland Puhelin: +358 9 4540 160 Telekopio: +358 9 4540 162 E-mail: iquire@rpm.fi WWW: [57]http://www.rpm.fi/ RPM Developments Oy on elektroniikan komponenttien, elektroniputkien, kondensaattoreiden, muuntajien, liittimien, kytkimien, kaapeleiden, puolijohteiden testi- ja mittalaitteiden, audiolaitteiden ja työkalujen maahantuoja ja jälleenmyyjä. Ulkomaan elektroniikkaliikeitä RS-Components RS-components on Englannissa pääpaikkaansa pitävä kansainvälinen elektroniikan komponentteja myyvä yritys. Yrityksen tuoteluettelo on laaja puhelinluettelon kokoinen kirjanen (saatavana myös CD-muodossa). Suomessa RS-componentsin tilaukset hoidetaan [58]Yleiselektroniikan kautta (tilatut tuotteet toimitetaan parissa päivässä). RS-componentsin WWW-sivut löytyvät osoitteesta [59]http://www.rs-components.com/. Suomalaisille suunnattu verkkotilaissivu löytyy osoitteesta [60]http://www.rsfinland.com/. Farnell Farnell on maailman suurimpia elektroniikan, sähkömekaniikan, mekaanisten komponenttien ja teollisuuselektroniikan edustajia. Yrityksen tuoteluettelo on muutaman puhelinluettelon suuruinen paketti ja tavarat toimitetan nopeasti kuriirin välityksellä tilaajan ovelle. Farnell myy ainoastaan yrityksilla ja vastaaville yhteisöille suoraan, joten se ei sovellu yksityisen elektroniikkarakentelinjan hankintapaikalle, mutta yrityskäytössä on erittäin toimivaksi havaittu (tuotteet tulevat pääsääntöisesti tilausta seuraavan päivän aikana). Farnell:in valikoima on laaja ja tuotteet tulevat nopeasti, mutta se ei ole mikään halpa ostopaikka (osa tuotteista selvästi kalliimpia kuin muualla). WWW-sivut löytyvät osoitteesta [61]http://www.farnell.co.uk/. Farnellila on palvelukeskus Helsingissä. Sen yhteystiedot ovat: Puhelin: 09-560 7780 Fax: 09-345 5411 Sähköposti: tilaukset@farnellinone.com WWW: [62]http://www.farnellinone.fi/ Postiosoite: Latokartanontie 7 B, 00700 Helsinki Surplus Sales of Nebraska Surplus Sales of Nebraska on putiikki, josta löytyy mielenkiintoista vanhempaa tavaraa (komponentteja, elektroniikka/sähkölaitteita jne.) Yritys sijaitsee USAssa. Yrityksen sivut löytyvät osoitteesta [63]http://www.surplussales.com/. Digikey Digikey on USA:ssa toimiva kansainvälinen elektroniikkakomponenttien myyjä. Kaikki tilaukset toimitetaan Digi-Keyn yhdysvaltalaisesta tuotejakelukeskuksesta. Suomeen tarkoitetut sivut Eurohinnoilla löytyvät oositteesta [64]http://fi.digikey.com/ ja tietoa suomeksi osoitteesta [65]http://dkc1.digikey.com/fi/fi/mkt/Terms.html. ELFA ELFA on pohjoiseurooppalainen elektroniikkajakelija. ELFA on ruotsalainen perheyritys. Sen liiketoiminta-alue käsittää Ruotsin, Norjan, Suomen, Tanskan ja Puolan. Yrityksen luettelo on puhelinluettelon paksuinen järkäle ja tuotetietoa löyty hyvin myös yrityksen WWW-sivuilta. Yrityksellä on suomenkielinen sivustokin (peruasiat Suomeksi, tuotetieto enepi englanniksi, hinnat Euroina). Toimitus hoituu hyvin postilla, maksu verkkokaupasta normaaleilla korteilla tai postiennakolla. Kaikissa myyntiä ja toimituksia koskevissa asioissa ELFA Elektroniikka Oy Suomessa toimii sopimuksen solmivana osapuolena. Valmiiksi tullattu tavara toimitetaan Ruotsissa sijaitsevasta keskusvarasta. Yrityksen WWW-sivut löytyvät osoitteesta [66]http://www.elfa.se/ Saksalaisia on-line koponenttikauppoja Saksasta tilatessa löytyy mm seuraavat on-line kaupat * [67]www.segor.de * [68]www.reichelt.de * [69]www.conrad.de * [70]www.kessler-electronic.de Nämä liikkeet toimittavat myös Suomeen. Kannattaa katsoa mitä toimituksille tulee hintaa ja varautua että saattavat hoittaa tilauksen osatoimituksena. Muita liikkeitä mitkä saattavat olla hyödyksi Ljudia Ljudia Sound Tech Puh. 019-2412900 (arkisin 11-17, muulloin automaattinen tilauspalvelu nauhoite) WWW: [71]http://www.ljudia.com/ Ljudia myy pääasiassa ääni- ja valolaitteita. Valikoimassa on myös kaiutinrakennussarjoja sekä muita kaiutintarvikkeita (mm. elementtejä). Tuotteita voi tilata postimyyntiluettelon koodeilla tai webbikaupasta. Thomann Thomann Cyberstore Puh. +49 (9546) 9223-65/-66 E-mail: [72]info@thomann.de ja [73]informaatio@thomann.de WWW: [74]http://www.thomann.de/ Thomann on Saksassa toimiva musiikkitarvikeliike. Täältä saa edullisesti muunmuassa tavaroita äänentoisto- ja valaistustekniikkaa. Joukossa on sen verran edullisia valmiita laitteita, että läheskään kaikkea tällä sektorilla ei kannata ruveta rakentamaan itse. SET-Systems Oy SET-Systems Oy PL-34 23501 Uusikaupunki puh. 040 - 515 0019 WWW: [75]http://www.set-system.com/ SET-Systems Oy toimittaa pää-asiassa valokuitu- ja led-tuotteita, mutta valikoimiin kuuluu myös kattava läjä erilaisia komponentteja, kuten luxeon ledejä yms. Sourcing- palvelut kattavat elektroniikan komponenttien ohella myös tuotesarjoja. Goodfellow on Englannissa sijaitseva yritys, joka myy melkein mitä vaan liittyen erikoisiin materiaaleihin. Se on juuri oikea paikka ostaa beryllium pölyä, terbiumfoliota ja puhdasta hopeaa. Pyydä vaikka ilmainen kataloogi - ihan jo referenssiksi, sillä siinä on kivat perustiedot kaikista materiaaleista mitä myyvät. Liikeen webbisivut ovat osoitteessa [76]http://www.goodfellow.com/. Ja GoodFellow ON kallis - lähinnä viimeinen toivo jos mistään muualta ei erikoista materiaalia löydy __________________________________________________________________ Piirilevyvalmistajia Seuraavassa listassa on listattu piirilevynvalmistajia, joilta saa pieniä piirilevyeriä "harrastajaystävälliseen" hintaan. PCB Service Finland puh: 045-638 1868 fax: 08-336 567 WWW: [77]http://www.pcbservice.fi/ e-mail: [78]pcbservice@pcbservice.fi Yrityksen päätoimiala on piirilevyjen valmistuspalvelun myynti, sekä piirilevyjen layout-suunnittelu. Yritys lupaa tarjota yrityksille ja yksityishenkilöille kustannustehokkaan mahdollisuuden toteuttaa idea kytkentäkaaviosta laadukkaaksi piirilevyksi. Yritys toimittaa piirilevyjä yksittäisistä proto-levyistä keskisuuriin sarjoihin. Harrastajille on tarjolla yhteistilaus, jossa useamman tilaajaan tilaukset yhteen, ja näin päästään listahintaa edullisempaa toimitukseen. Yhteistilauksen toimitusaika vaihtelee riippuen tilauksien ajoituksista. Yhtyestilausmahdollisuus on normaalisti tarjolla 1- ja 2-puolisille piirilevyille (tarpeen mukaan myös monikerroslevyille). Yhteystilauksessa layout-kuvien tulee olla käännettynä Gerber-muotoon Proteus - tai Eagle - ohjelmalla. Sivulla on laskuri hinnan laskemiseksi. Prinel Piirilevy Oy Telitie 2 B 04300 TUUSULA Puh 09 - 2745 320 Fax 09 - 2747 0500Telitie 2 B WWW: [79]http://www.prinel.fi/ Prinel Piirilevy Oy on protopiirilevyjä ja pieniä tuotantosarjoja (alle 15 aihiota) valmistava yritys. Prinelin tehdas on erikoistunut pienien määrien nopeaan valmistukseen kohtuukustannuksin. Elektroniikkaharrastajille on tarjolla kimppalevy. Hinnaltaan edullinen kimppalevy syntyy, kun piirilevyvalmistaja yhdistää samaan aihioon useamman asiakkaan tilaukset. Tällöin säästöä syntyy niin filmipuolella kuin levyjen tekemisenkin osalta. Luonnollisesti kimpan kerääminen vie jonkin aikaa, joten toimitusaika on 10 työpäivää. Myös levyn koon ja speksien osalta on rajoituksia. Yrityksen WWW-sivulta löytyy hintalaskuri piirilevyn hinnalle. Tuetut tiedostoformaatit ovat gerber 274-X ja gerber 274. OLIMEX Ltd. 89 Slavjanska St., P.O.Box 237, Plovdiv 4000 BULGARIA WWW: [80]http://www.olimex.com/ ja [81]http://run.to/pcb Yritys on erikoistunut nopeiden protopiirilevyjen valmistamiseen (3-5 päivää). Koska yritys toimii edullisessa maassa, hinnat ovat edullisia. Tilaus onnistuu yrityksen WWW-sivun kautta ja piirilevyt toimitetaan postitse perille. Yritys suosittelee protopiirilevyjen olevan Eagle-ohjelmalla suunniteltuja (hyväksyy suoraan Eaglen .BRD tiedostot). Monet käytäjät ovat kehuneet hyväksi ja edulliseksi yksi- ja kaksiopuolisten piirilevyjen toimittajaksi. M & V Leiterplatten WWW: [82]http://www.mvpcb.de/ Yritys valmistaa piirlevyjä Saksassa. Yritys kelpuuttaa suoraan Eaglen *.BRD-tiedostot. Myös Gerber-muotoiset tiedostot kelpaavat. WWW-siivut vain Saksaksi. __________________________________________________________________ [83]Takaisin hakemistoon References 1. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#suomi 2. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#paakaupunki 3. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#muusuomi 4. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#postimyynti 5. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#smuut 6. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#ulkomaat 7. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#muita 8. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/liikkeita.html#piirilevy 9. news:sfnet.harrastus.elektroniikka 10. mailto:tomi.engdahl@hut.fi?subject=sfnet.harrastus.elektroniikka_liikelista_palautetta 11. mailto:myynti@radioduo.inet.fi 12. http://www.radioduo.net/ 13. http://www.yeoy.fi/ 14. mailto:yeoy@yeoy.fi 15. http://www.yeoy.fi/ 16. http://www.bebek.fi/ 17. http://www.partco.fi/ 18. http://www.partco.fi/bios.html 19. http://www.shp.fi/ 20. http://www.bauhaus.fi/ 21. http://www.bauhaus-ag.de/ 22. http://www.clasohlson.fi/ 23. mailto:info@clasohlson.fi 24. http://www.spelektroniikka.fi/ 25. http://www.vekoy.com/ 26. http://www.elektori.com/ 27. mailto:et@elektori.com 28. http://www.rf-com.fi/ 29. mailto:info@rf-com.fi 30. http://www.elektrolinna.fi/ 31. mailto:ke@kouluelektroniikka.fi 32. http://www.kouluelektroniikka.fi/ 33. http://www.elstar.fi/ 34. mailto:petri.pykila@tricomp.fi 35. http://www.tricomp.fi/ 36. http://www.jomec.tk/ 37. mailto:jussi.kurola@kotinet.com 38. http://www.bebek.fi/ 39. http://www.kemo-electronic.com/ 40. http://www.kemo-electronic.com/ 41. http://www.bebek.fi/ 42. http://www.kemo-electronic.com/ 43. http://www.elfa.se/ 44. http://www.elfa.se/ 45. http://www.el-kama.fi/ 46. http://www.servcat.com/ 47. http://www.servcat.com/ 48. http://www.kolumbus.fi/probyte/ 49. mailto:tietomyrsky@tietomyrsky.fi 50. http://www.tietomyrsky.fi/ 51. http://www.merval.fi/ 52. http://www.biltema.fi/ 53. http://www.finnparttia.fi/ 54. mailto:Mailbox@ZIEHL-ebm.fi 55. http://www.srat.fi/ 56. http://www.prodi.fi/ 57. http://www.rpm.fi/ 58. http://www.yeoy.fi/ 59. http://www.rs-components.com/ 60. http://www.rsfinland.com/ 61. http://www.farnell.co.uk/ 62. http://www.farnellinone.fi/ 63. http://www.surplussales.com/ 64. http://fi.digikey.com/ 65. http://dkc1.digikey.com/fi/fi/mkt/Terms.html 66. http://www.elfa.se/ 67. http://www.segor.de/ 68. http://www.reichelt.de/ 69. http://www.conrad.de/ 70. http://www.kessler-electronic.de/ 71. http://www.ljudia.com/ 72. mailto:info@thomann.de 73. mailto:informaatio@thomann.de 74. http://www.thomann.de/ 75. http://www.set-system.com/ 76. http://www.goodfellow.com/ 77. http://www.pcbservice.fi/ 78. mailto:pcbservice@pcbservice.fi 79. http://www.prinel.fi/ 80. http://www.olimex.com/ 81. http://run.to/pcb 82. http://www.mvpcb.de/ 83. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html Suomenkielisiä elektroniikka-aiheisia WWW-sivuja Elektroniikan perusteet Sähköopin peruskäsitteitä Paimion Ammatillinen Aikuiskoulutuskeskus tarjoaa osana OpinNet on projektia SÄHKÖoppi kokonaisuuden. Sivuilta löytyvät selitykset sähkön perusteista, sähkötekniikan peruslait, vaihtosähkötietoutta sekä puolijohdekomponenttien perusteet. Sivut löytyvät osoitteesta [1]http://www.pakk.fi/opinnet/sahkooppi/ Elektroniikan virtuaalilaboratorio Elektroniikkan virtuaalilaboratori on Timo Haikon keräämä kokoelma elektroniikan opetusmateriaali. Materiaalia löytyy eri tasoisiille ihmisille ja ne on kastattu opiskelujaksoiksi. Sivut löytyvät osoitteesta [2]http://www.evlab.com/. Kytkentöjä ja niiden rakentamista Elektroniikka yläasteella ja lukiossa Kyösti Blinnikkan keräämiltä elektroniikkasivuilta löytyy joukko kytkentöjä ja ohjeita elektroniikka-alan harrastusta aloittavalle. Ohjeita voi käyttää hyvin yläasteen tai lukion elektroniikkakurssien suunnittelussa ja toteutuksessa. Sivuilla on ohjeita piirilevyn valmistuksesta ja laitteiden rakenteluohjeita. Monet kytkennöistä ovat elektroniikan harjoituskirjoista tuttuja. Kytkennöissä käytetyt komponentit ovat pääasiassa halpoja standardikomponentteja, joten niiden hankkimisessa ei pitäisi olla ongelmia. Sivut löytyvät osoitteesta [3]http://www.kolumbus.fi/kblinnik/elektro/. Ideaport Ideaport-sivut on suunnattu yläasteen teknisen työn opettajille sekä tekniikan alan oppilaitosten opettajille ja myös muille tekemisestä kiinnostuneille. Tietoa löytyy mm. elektroniikasta, metalli- ja puutöistä sekä työturvallisuudesta. Aiheista löytyy sekä piirustuksia, artikkeleita, että työohjeita. Erilaisia projekteja toteutettaessa kohtaa lähes aina vaikeuksia. Kysymyspalstalla ratkotaan ongelmia liittyen elektroniikkaan yleisesti. Puu- ja metallisivuilla keskitytään lähinnä ala- ja yläasteen materiaaliin sivuaviin aiheisiin. Sivut löytyvät osoitteesta [4]http://welcome.to/ideaport. Karin elektroniikkaisivut [5]Kari Huhtaman elektroniikkasivuilta löytyy monenlaista elektroniikkaharrastajalle hyödyllistä tietoa. Esimerkkeinä tästä muunmuassa tietoa elektroniikan komponenteista sekä liittimien nastajajärjestyksiä. Näiden lisäksi sivuilta löytyy tietoa sähköturvasta sekä piirilevyjen valmistamisesta. Sivuilta löytyy myös muutaman kytkennän rakennusohjeet. Sivut löytyvät osoitteesta [6]http://www.htk.fi/public/kah/ele/. SP-elektroniikka [7]SP-elektoniikan WWW-sivuilta löytyy oikein hyvä kokoelma erilaisia elektroniikkaakytkentöjä. Kytkennöistä löytyy muunmuassa valonvilkuttimia, vahvistimia, pulssilaskureita sekä kauko-ohjaimia. Sivut löytyvät osoitteesta [8]http://www.spelektroniikka.fi/. Radiotekniikkaa Ilpo J. Leppäsen kotisivut [9]Ilpo J. Leppäsen kotisivujen sisältö koostuu pääasiassa DX-kuuntelijoille suunnatusta teknisestä materiaalista. Jotkut osuudet saattavat kiinnostaa myös radioamatöörejä sekä muitakin elektroniikkaharrastajia. Tietoa löytyy mm.vastaanottimien lisälaitteista, modifioinneista, RF-liittimistä ja myös vanhoista liikennevastaanottimista. Muille kuin radioharrastajille hyödyllisintä materiaalia ovat häiriösuojaukseen ja ylijännitesuojauksiin liittyvät sivut. Sivut löytyvät osoitteesta [10]http://koti.mbnet.fi/~ijl/. Mikro-ohjaimet PIC-ohjelmointia Osoitteesta [11]http://koti.mbnet.fi/catapult/16f84.htm löytyvästä [12]Ohjelmia 16f84:jään sivustosta löytyy käyttövinkkejä, koekytkentälevyn kuva yksinkertaisia esimerkkiohjelmia kyseiselle mikro-ohjaimelle. Audio- ja videotekniikka Audioasiaa Teletekniikkaa Tietoliikennetekniikan perusteet Internetixin sivuilta löytyy tietoliikennetekniikan perusteiden opintojakso, jonka laajuus on yksi opintoviikko (1 ov). Opintojakso on suunniteltu ammattikorkeakoulun johdantokurssiksi tietoliikennetekniikan ihmeelliseen maailmaan, mutta se soveltuu myös ammatillisten oppilaitosten käyttöön. Kokonaisuuden on laatinut Mikkelin koulutusyhtymän tietojärjestelmäpäällikkö Matti Koivisto. Kokonaisuus käsittää muunmuassa puhelinverkon, matkapuhelinverkot, datasiirtoverkot, kaapelitelevisioverkot ja transmissioverkot. Sivut löytyvät osoitteesta [13]http://www.internetix.ofw.fi/opinnot/opintojaksot/6tekniikkatalous/ tietoliikenne/index.htm. Valokaapelitietopaketti Paimion Ammattikorkeakoulun sivuilta löytyy hyvä tietopaketti valokaapelien tekniikasta sekä asentamisesta. Sivulta löytyy alan sanasto, optisen tiedonsiirron perusteet, tietoka valokaapelien rakenteesta ja standardoinnista sekä ohjeita valokaapelien asentamiseen. Sivut löytyvät osoitteesta [14]http://www.pakk.fi/opinnet/valokaapelit/default.htm. Muuta IRC:issä käydään toisinaan elektroniikka-aiheista keskustelua kanavalla #elektroniikka. __________________________________________________________________ Muita hyödyllisiä elektroniikkasivuja Kun suomenkielisten sivujen tarjonta ei enää riitä, niin Englanninkielistyä materiaalia läytyy vaikka kuinka paljon osoitteesta [15]http://www.epanorama.net/. __________________________________________________________________ [16]Takaisin hakemistoon References 1. http://www.pakk.fi/opinnet/sahkooppi/ 2. http://www.evlab.com/ 3. http://www.kolumbus.fi/kblinnik/elektro/ 4. http://welcome.to/ideaport 5. http://www.htk.fi/public/kah/ 6. http://www.htk.fi/public/kah/ele/ 7. http://www.spelektroniikka.fi/ 8. http://www.spelektroniikka.fi/ 9. http://koti.mbnet.fi/~ijl/ 10. http://koti.mbnet.fi/~ijl/ 11. http://koti.mbnet.fi/catapult/16f84.htm 12. http://koti.mbnet.fi/catapult/16f84.htm 13. http://www.internetix.ofw.fi/opinnot/opintojaksot/6tekniikkatalous/tietoliikenne/index.htm 14. http://www.pakk.fi/opinnet/valokaapelit/default.htm 15. http://www.epanorama.net/ 16. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/index.html