Elektronika dla
bystrzaków
Dowiedz
się, jak:
- sterować przepływem prądu
za pomocą rezystorów, kondensatorów i
półprzewodników,
- czytać schematy
układów elektronicznych,
- mierzyć natężenie,
napięcie i opór prądu,
- tworzyć miniaturowe
klawiatury, błyskające lampy LED do roweru, alarmy i wiele więcej.
- Stwórz własny
warsztat pracy elektronika
Ta bogato ilustrowana
kolorowymi schematami i zdjęciami książka zawiera
szczegółowe instrukcje, jak przeprowadzać eksperymenty
objaśniające zasadę działania różnych elementów
elektronicznych, porady na temat sposobu posługiwania się podstawowymi
narzędziami oraz ciekawe projekty, które można wykonać w
pół godziny. Rozdział po rozdziale będziesz czuć przypływ
energii, dzięki której przetworzysz teorię w praktykę!
- Podstawy
układów elektronicznych — dowiesz się, czym jest
napięcie prądu, gdzie prąd może (a gdzie nie może) płynąć oraz jak w
układach jest wykorzystywana moc.
- Najważniejsze elementy
elektroniczne — dowiesz się, jak za pomocą
rezystorów, kondensatorów, cewek indukcyjnych,
diod i tranzystorów można panować nad prądem elektrycznym.
- Wszechstronne układy
— dowiesz się, jak przy użyciu analogowych i cyfrowych
układów scalonych zrealizować wartościowy projekt,
wykorzystując tylko kilka elementów.
- Analiza obwodów
— poznasz prawa rządzące napięciem i natężeniem prądu
elektrycznego oraz nauczysz się je wykorzystywać.
- Porady dotyczące
bezpieczeństwa — dowiesz się, jak chronić siebie —
i swoje układy — przed uszkodzeniem
.
Ilustracja na okładce: Daniel Schweinert/shutterstock
Otwórz tę książkę i odkryj:
- jak drobne elementy
zmieniają właściwości prądu,
- praktyczny przewodnik po
popularnych elementach elektronicznych,
- jak ważne są prawo Ohma i
inne prawa,
- w jaki sposób
tranzystory wzmacniają i przełączają prąd,
- co potrafi układ czasowy
555 (a potrafi naprawdę dużo!),
- podstawy elektroniki
cyfrowej,
- szczegółowe
instrukcje budowy obwodów elektronicznych,
- zabawne projekty,
które można szybko samodzielnie wykonać.
O
autorce
Podziękowania od autorki
Podziękowania od wydawcy oryginału
Wstęp
O książce
Naiwne założenia
Ikony użyte w książce
Co dalej?
Część I
Podstawy elektroniki
Rozdział 1.
Wprowadzenie
do elektroniki
Czym jest elektronika?
Skąd się bierze prąd elektryczny?
Budowa atomu
Protony i elektrony jako nośniki ładunku
Przewodniki i izolatory
Wytwarzanie prądu przez uporządkowanie ruchu elektronów
Napięcie elektryczne
Niech moc będzie z Tobą
Dlaczego napięcie jest inne?
Jak zaprząc energię elektryczną do pracy?
Wykorzystywanie energii elektrycznej
Pracujące elektrony dostarczają moc
Kierowanie elektronów do miejsca przeznaczenia za pomocą
obwodów elektronicznych
Dostarczanie energii elektrycznej
Pobieranie prądu stałego z baterii
Używanie prądu przemiennego z elektrowni
Zamiana światła w elektryczność
Symbole wykorzystywane do oznaczania źródeł energii
Co elektrony potrafią zrobić
Wytwarzanie dobrych wibracji
Zobaczyć znaczy uwierzyć
Wyczuwanie i alarmowanie
Sterowanie ruchem
Komputery
Dźwięk, obraz i komunikacja
Rozdział 2.
Sprzęt dla początkującego elektronika
Potrzebne narzędzia
Gromadzenie zapasowych części
Przygotowanie do startu
Posługiwanie się płytką prototypową
Rozdział 3.
Co w obwodach piszczy?
Obwody zamknięte i otwarte oraz zwarcia
Umowny kierunek przepływu prądu
Analiza prostego obwodu
Budowa obwodu z diodą LED
Budowa obwodu przy użyciu zacisków szczękowych
Budowa obwodu przy użyciu płytki prototypowej
Mierzenie napięć
Mierzenie prądu
Obliczanie mocy
Rozdział 4.
Tworzenie
połączeń
Połączenia szeregowe i równoległe
Połączenia szeregowe
Połączenia równoległe
Włączanie i wyłączanie prądu
Sterowanie działaniem przełącznika
Nawiązywanie połączeń
Obwody mieszane
Włączamy zasilanie
Jak wyglądają układy elektroniczne?
Część II
Sterowanie prądem za
pomocą elementów elektronicznych
Rozdział 5.
Stawiamy opór
Ograniczanie przepływu prądu
Rezystory bierne, ale potężne
Do czego służą rezystory?
Ograniczanie przepływu prądu
Redukowanie napięcia
Kontrolowanie cykli czasowych
Rodzaje rezystorów stałe i zmienne
Rezystory stałe
Odczytywanie wartości rezystorów stałych
Rezystory nastawne, czyli potencjometry
Moc znamionowa rezystorów
Łączenie rezystorów
Szeregowe łączenie rezystorów
Równoległe łączenie rezystorów
Kombinacje szeregowych i równoległych połączeń
rezystorów
Rozdział 6.
Przestrzeganie
prawa Ohma
Prawo Ohma
Przepływ prądu mimo stawianego mu oporu
Wszystko jest proporcjonalne
Jedno prawo, trzy równania
Zastosowanie prawa Ohma do analizy obwodów
Obliczanie natężenia prądu płynącego przez element
Obliczanie wartości napięcia prądu w elemencie
Obliczanie rezystancji
Zobaczyć, aby uwierzyć, czyli prawo Ohma naprawdę działa!
Do czego tak naprawdę przydaje się prawo Ohma?
Analizowanie skomplikowanych obwodów
Projektowanie i modyfikowanie obwodów
Moc prawa Joulea
Zastosowanie prawa Joulea przy wyborze elementów
elektronicznych
Joule i Ohm doskonały duet
Rozdział 7.
Kondensatory
jako źródło energii
Kondensatory zbiorniki na energię elektryczną
Ładowanie i rozładowywanie kondensatorów
Obserwowanie ładowania kondensatora
Przeciwstawianie się zmianom napięcia
Przepuszczanie prądu zmiennego
Do czego służą kondensatory
Charakterystyka kondensatorów
Definicja pojemności elektrycznej
Pilnowanie napięcia znamionowego
Wybór rodzaju (dielektryku) kondensatora
Rozmiary kondensatorów
Polaryzacja kondensatorów
Odczytywanie wartości kondensatorów
Kondensatory zmienne
Interpretowanie symboli kondensatorów
Łączenie kondensatorów
Równoległe łączenie kondensatorów
Szeregowe łączenie kondensatorów
Współpraca z rezystorami
Czas jest najważniejszy
Wyznaczanie stałej czasowej obwodu RC
Modyfikowanie stałej czasowej obwodu RC
Rozdział 8.
Cewki
indukcyjne
Niedalecy krewni magnetyzm i elektryczność
Rysowanie linii za pomocą magnesu
Wytwarzanie pola magnetycznego za pomocą elektryczności
Indukcja prądu za pomocą magnesu
Cewka indukcyjna zwój o magnetycznej osobowości
Mierzenie indukcyjności
Przeciwstawne zmiany prądu
Obliczanie stałej czasowej obwodu RL
Nadążanie (albo i nie!) za prądem przemiennym
Zmiana zachowania zależnie od częstotliwości
Zastosowania cewek indukcyjnych
Sposoby użycia cewek indukcyjnych w obwodach
Oznaczenia indukcyjności
Łączenie ekranowanych cewek indukcyjnych
Dostrajanie do stacji radiowych
Rezonans w obwodach RLC
Krystalicznie czysty rezonans
Oddziaływanie na elementy sąsiednie transformatory
Co łączy nieekranowane cewki indukcyjne?
Izolowanie obwodów od źródła zasilania
Podwyższanie i obniżanie napięcia
Rozdział 9.
W
świecie diod
Przewodzić czy nie przewodzić?
Struktura półprzewodników
Półprzewodniki typu n i p
Tworzenie elementów przy użyciu kombinacji
półprzewodników typów n i p
Diody złączowe
Polaryzacja diod
Przewodzenie prądu przez diodę
Wartości znamionowe diod
Identyfikacja diod
Którą stroną podłączać?
Zastosowanie diod w obwodach
Prostowanie prądu zmiennego
Regulowanie napięcia przy użyciu diod Zenera
Światło z diod LED
Włączanie diody LED
Inne zastosowania diod
Rozdział 10.
Niesamowicie utalentowane
tranzystory
Tranzystory mistrzowie przełączania i wzmacniania sygnałów
Tranzystory bipolarne
Tranzystory polowe
Jak rozpoznać tranzystor?
Rewolucja półprzewodnikowa
Jak działają tranzystory?
Modelowanie działania tranzystorów
Posługiwanie się tranzystorem
Wzmacnianie sygnałów za pomocą tranzystorów
Polaryzacja tranzystora, aby działał jak wzmacniacz
Kontrolowanie wzmocnienia napięciowego
Konfiguracja obwodów wzmacniających z tranzystorami
Przełączanie sygnałów za pomocą tranzystorów
Wybór tranzystora
Najważniejsze parametry tranzystorów
Identyfikacja tranzystorów
Zdobywanie doświadczenia w pracy z tranzystorami
Wzmacnianie prądu
Przełącznik jest włączony!
Rozdział 11.
Innowacyjne układy scalone
Dlaczego układy scalone?
Układy analogowe, cyfrowe i mieszane
Podejmowanie logicznych decyzji
Na początku był bit
Przetwarzanie danych przy użyciu bramek
Upraszczanie bramek przy użyciu tabel prawdy
Tworzenie elementów logicznych
Jak używać układów scalonych?
Identyfikacja układów scalonych według numerów
części
Najważniejsza jest obudowa
Styki układów scalonych
Korzystanie z kart danych katalogowych
Posługiwanie się logiką
Światełko na końcu bramki NAND
Budowa bramki OR z trzech bramek NAND
Popularne rodzaje układów scalonych
Wzmacniacze operacyjne
Wehikuł czasu układ 555
Multiwibrator astabilny
Multiwibrator monostabilny
Multiwibrator bistabilny (przerzutnik)
Licznik dziesiętny 4017
Mikrokontrolery
Inne popularne układy scalone
Rozdział 12.
Wybieranie dodatkowych
części
Łączenie elementów
Wybór rodzaju przewodów
Kabel wielożyłowy czy jednożyłowy?
Grubość drutu
Kolorowy świat przewodów
Kable i przewody
Złącza
Zasilanie
Wyciskanie siódmych potów z baterii
Podłączanie baterii do obwodów
Rodzaje baterii według technologii wykonania
Wykorzystanie energii słonecznej
Zasilanie z gniazdka ściennego (niezalecane)
Czujniki
Zobaczyć światło
Wychwytywanie dźwięku za pomocą mikrofonów
Wykrywanie ciepła
Inne rodzaje przetworników wejściowych
Efekt działania urządzeń elektronicznych
Głos głośników
Brzęczenie brzęczyków
Silniki prądu stałego
Część III
Żarty się skończyły
Rozdział 13.
Urządzanie warsztatu i
dbanie o bezpieczeństwo
Wybór miejsca na warsztat
Podstawowe wyposażenie warsztatu
Stół warsztatowy
Gromadzenie narzędzi i materiałów
Polowanie na miernik uniwersalny
Sprzęt do lutowania
Gromadzenie narzędzi ręcznych
Szmatki i środki czyszczące
Środki smarne
Materiały klejące
Inne narzędzia i materiały
Zaopatrywanie się w części zapasowe
Płytki stykowe
Zestaw początkowy
Wyposażenie dodatkowe
Przechowywanie części
Ochrona zdrowia i elementów elektronicznych
Elektryczność może być naprawdę niebezpieczna
Ludzkie ciało jako gigantyczny rezystor
Skutki kontaktu z prądem
Zwiększanie rezystancji ciała i własnego bezpieczeństwa
Powieś tablicę dotyczącą zasad pierwszej pomocy
Bezpieczne lutowanie
Unikanie wyładowań elektrostatycznych jak zarazy
Wrażliwość na rozładowanie elektrostatyczne
Minimalizowanie ryzyka gromadzenia ładunku elektrostatycznego
Uziemianie narzędzi
Rozdział 14.
Interpretowanie schematów
Co to jest schemat i do czego służy?
Spojrzenie z szerokiej perspektywy
Połączenia są najważniejsze
Prosty obwód z baterią
Insygnia mocy
Wskazywanie źródła napięcia
Oznaczanie masy
Oznaczanie elementów elektronicznych
Analogowe elementy elektroniczne
Elementy cyfrowe i układy scalone
Pozostałe elementy
Miejsca dokonywania pomiarów
Analiza schematu
Inne standardy symboli elementów elektronicznych
Rozdział 15.
Budowa układów elektronicznych
Płytki stykowe
Szczegóły budowy płytki stykowej
Rozmiary płytek stykowych
Konstruowanie układów elektronicznych z wykorzystaniem
płytek stykowych
Przygotowywanie części i narzędzi
Przygotowywanie łączówek na zapas
Topografia układu
Zapobieganie uszkodzeniom
Podstawy lutowania
Przygotowywanie do lutowania
Technika lutowania
Sprawdzanie jakości połączenia
Rozlutowywanie
Postępowanie po zakończeniu lutowania
Bezpieczeństwo w czasie lutowania
Łączenie elementów na stałe
Rodzaje płytek drukowanych
Budowanie układu na płytce perforowanej
Wykonywanie własnej płytki obwodu drukowanego
Rozdział 16.
Wykonywanie pomiarów miernikiem uniwersalnym
Niezwykłe możliwości małego miernika uniwersalnego
Ależ to jest przecież woltomierz!
To także amperomierz!
Omomierz też!
Rodzaje mierników uniwersalnych
Analogowy czy cyfrowy?
Multimetr cyfrowy
Wybór zakresu pomiaru
Kalibracja miernika uniwersalnego
Posługiwanie się miernikiem uniwersalnym
Pomiar napięcia prądu
Pomiar natężenia prądu
Pomiar rezystancji
Sprawdzanie rezystorów
Sprawdzanie potencjometrów
Sprawdzanie kondensatorów
Sprawdzanie diod
Sprawdzanie tranzystorów
Sprawdzanie przewodów i kabli
Sprawdzanie przełączników
Sprawdzanie bezpieczników
Inne rodzaje prób
Sprawdzanie obwodów miernikiem uniwersalnym
Rozdział 17.
Składanie
projektów w całość
Potrzebne części
Migacz z diod LED
Podstawowe informacje o obwodzie migacza
Ograniczanie ilości prądu przepływającego przez diodę LED
Taktowanie pulsów
Budowa układu migacza
Sprawdzanie gotowego obwodu
Konstrukcja migacza rowerowego
Wykrywanie intruzów za pomocą alarmu światłoczułego
Lista części do budowy świetlnego alarmu
Praktyczne zastosowania alarmu
Muzyka w skali C-dur
Odstraszanie intruzów syreną
Potrzebne części
Zasada działania alarmu
Wzmacniacz dźwięku z regulacją głośności
Samochodowy migacz
Budowa układu 1.
Sterowanie światłami
Rozmieszczenie diod LED
Budowa układu 2.
Sygnalizacja świetlna
Część IV
Dekalogi
Rozdział 18.
Dziesięć
sposobów na poszerzenie horyzontów
Obwody z internetu
Gotowe projekty elektroniczne
Symulowanie układów elektronicznych
Badanie sygnałów przemiennych
Liczenie megaherców
Generowanie różnych rodzajów sygnałów
Podstawy architektury komputerów
Mikrokontrolery
Raspberry Pi
Praktyka czyni mistrza
Rozdział 19.
Dziesięć najpopularniejszych sklepów z częściami
elektronicznymi
Polska
Aprovi
AVT
Centrum Elektroniki
Cyfronika
Elfa Distrelec
Allegro
Poza Polską
RadioShack
All Electronics
Farnell
Parts Express
Dyrektywa RoHS
Nowe, używane czy z wyprzedaży?
Słowniczek
Ściąga
Ważne wzory
Prawa Ohma i Joulea
Wzory na rezystancję i pojemność
Prawa Kirchhoffa
Obliczanie stałej czasowej obwodu RC
Kody wartości rezystorów i kondensatorów
Kolorowe kody na rezystorach
Określanie wartości kondensatorów
Kody tolerancji kondensatorów
Styki układów scalonych
Układ czasowy 555 jako multiwibrator astabilny
368
stron, oprawa miękka