Line

1
Tato prezentace byla vytvorena v rámci projektu
Orbis pictus 21. století
2
Lineární a nelineární prvky

• OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-001

3
Lineární a nelineární prvky

• Elektronické obvody jsou konstrukcní útvary
  vzniklé spojením elektronických soucástek se
  zdrojem elektrické energie.
• Elektronická zarízení zpracovávají signály bud
  analogové nebo císlicové (prípadne obojí), nebo
  tyto signály vytvárejí.

4
Lineární a nelineární prvky
Obvodová soucástka (elektronický prvek) je
neoddelitelná soucást obvodu, která má presne
dané elektrické vlastnosti (paramerty). Chování
obvodových soucástek v elektronickém obvodu
popisují obvodové veliciny, jako napr. napetí u a
proud i.

Elektronický obvod
5
Lineární a nelineární prvky

• Soucástky mužeme posuzovat podle nekolika
  hledisek.
• 1. podle voltampérové charakteristiky
• lineární prvky jejich základní parametr
  (kapacita, indukcnost) nezávisí na procházejícím
  proudu ci napetí, mají lineární V-A
  charakteristiku a platí zde Ohmuv zákon
• nelineární prvky existuje u nich závislost
  základního parametru na procházejícím proudu nebo
  priloženém napetí. Chování techto prvku se
  znázornuje graficky tzv. voltampérovou
  charakteristikou. Jedná se o krivku závislosti
  proudu, který prvkem protéká na priloženém napetí
  nebo opacne.

6
Lineární a nelineární prvky

• Lineární a nelineární závislost proudu i na
  napetí u

7
Lineární a nelineární prvky

• 2. z hlediska množství vývodu, kterými je prvek
  pripojen do obvodu, rozeznáváme
• dvoupóly- odpory, diody
• ctyrpóly - transformátory
• vícepóly - integrované obvody
• 3. z energetického hlediska prvky delíme na
• pasivní mají elektrické vlastnosti stálé a
  nezávislé na privádeném proudu ci napetí.
  V obvodu se chovají jako spotrebice elektrické
  energie (odpor, kondenzátor).
• aktivní jejich elektrické vlastnosti jsou
  promenlivé a riditelné zmenou napetí nebo proudu
  privedeného na jejich vývody. V obvodu se chovají
  jako zdroje (tranzistory, nekteré druhy diod
  apod.).

8
Lineární a nelineární prvky

• Pomery, za kterých je prvek v elektrickém obvodu
  provozován, oznacujeme jako pracovní bod. Ten je
  urcen napetím a proudem na prvku pri jeho
  cinnosti v obvodu.
• Statický odpor v jistém pracovním bode je urcen
  jako pomer napetí a proudu, které tomuto bodu
  odpovídají.
• Dynamický odpor v urcitém pracovním bode je
  definován jako podíl zmeny napetí v okolí
  pracovního bodu a zmeny proudu odpovídající této
  zmene napetí.

9
Obvodové soucástky

• Jako lineární obvodové soucástky se používají
  rezistory, kondenzátory, cívky a transformátory.
• Jako nelineární prvky se používají predevším
  polovodicové soucástky jako nekteré druhy diod,
  tranzistory a cívky se železným jádrem.

10
Obvodové soucástky

• Rezistory v ideálním prípade vykazují nezávisle
  na pracovních podmínkách ciste reálný odpor.
• Kondenzátory ideální kondenzátor má jen
  kapacitu, posouvá fázi o 90? a nemení elektrickou
  energii v teplo. Kondenzátor se skládá ze dvou
  elektrod oddelených dielektrikem. Dielektrický
  materiál urcuje vlastnosti kondenzátoru.

11
Rozdelení rezistotu

• Podle provedení rozdelujeme rezistory na
• PEVNÉ jejich odpor se nemení. Tyto dále
  rozdelujeme na
• Drátové
• Vrstvové
• Rezistory pro povrchovou montáž
• PROMENNÉ dá se u nich menit plynule odpor
  v urcitém rozsahu. Delíme je na potenciometry a
  odporové trimry.

12
Rozdelení rezistotu

• Potenciometry kontakt bežce je mechanicky
  pritlacen k odporové dráze. Odporová dráha je bud
  drátová nebo vrstvová. Podle prubehu odporové
  dráhy v závislosti na úhlu natocení sberace jsou
• lineární mají lineární stupnici a oznacují se
  písmenem N
• nelineární nemají lineární stupnici a jsou
• s logaritmickou stupnicí oznacují se G
• s logaritmickou stupnicí s pevnou odbockou v 1/3
  dráhy otácení oznacují se Y
• s logaritmickou stupnicí s pevnou odbockou v 2/3
  dráhy otácení oznacují se F
• s exponenciální stupnicí - oznacují se E

13
Rozdelení rezistoru

• Prubehy odporové dráhy potenciometru

14
Rozdelení rezistotu

• Odporové trimry mají odporovou dráhu stejného
  složení jako vrstvové potenciometry, ale nejsou
  urceny k mnohonásobnému prestavování polohy
  bežce. Slouží pro nastavování velikosti proudu,
  pracovního bodu apod.

15
Rozdelení kondentátoru

• Podle konstrukcního provedení rozdelujeme
  kondenzátory na
• A) PEVNÉ jsou tvoreny dvema kovovými
  elektrodami, oddelenými od sebe tenkou vrstvou
  izolantu dielektrikem. U bežných kondenzátoru
  jsou elektrody z hliníkové fólie a dielektrikem
  je impregnovaný papír.
• B) PROMENNÉ tvorí dve skupiny
• - Ladící kondenzátory pro casté ladení obvodu
• - Doladovací kondenzáítory pro obcasné
  doladení obvodu
• C) KONDENZÁTORY SMD pro techniku povrchové
  montáže

16
Rozdelení pevných kondenzátoru

• Podle druhu použitého dielektrika pevné
  kondenzátory delíme na
• s papírovým dielektrikem
• s metalizovaným papírem
• s plastickou fólií
• slídové
• keramické
• elektrolytické
• tantalové

17
Obvodové soucástky

• Cívky jsou soucástky, jejichž podstatou je vodic
  navinutý do tvaru šroubovice nebo spirály.
  Základní vlastností cívky je vlastní indukcnost.
  Ideální cívka posouvá napetí o 90? pred proud pri
  procházejícím strídavém proudu. Cívky nejsou
  standardizovány.
• Provedení cívek
• cívky bez jádra
• cívky s jádrem
• vysokofrekvencní cívky s jádry
• nízkofrekvencní tlumivky

18
Rozdelení cívek

• podle použití
• - cívky pro ladící okruhy a filtry
• - tlumivky
• podle velikosti magnetické permeability jádra
• - vzduchové
• - s magnetickým jádrem
• - s otevreným magnetickým obvodem
• - s polouzavreným magnetickým obvodem
• - s uzavreným magnetickým obvodem

19
Rozdelení cívek

• podle druhu vinutí
• - s vrstvovým vinutím
• - krížove vinuté
• - s hrázovým nebo pyramidovým vinutím
• - s vinutím v sekcích
• podle pracovního kmitoctu
• - nízkofrekvencní
• - vysokofrekvencní

20
Rozdelení cívek

• Druhy vinutí cívek

21
Obvodové soucástky

• Rezistory, kondenzátory a cívky jsou lineární
  prvky.
• Jejich voltampérovou charakteristikou je prímka.

22
Transformátory

• Transformátor je elektrický netocivý stroj, který
  umožnuje prenášet elektrickou energii z jednoho
  obvodu do jiného pomocí vzájemné
  elektromagnetické indukce. Používá se vetšinou
  pro premenu strídavého napetí (napr. z nízkého
  napetí na vysoké) nebo pro galvanické oddelení
  obvodu.
• Transformátory se skládají z uzavreného
  magnetického jádra, na nemž je cívka se dvema
  nebo více vinutími. Vstupní vinutí se nazývá
  primární, výstupní sekundární.
• Prutokem strídavého proudu primárním vinutím
  vzniká v dusledku magnetické indukce
  v sekundárním vinutí strídavé elektrické napetí a
  po pripojení záteže jím protéká elektrický proud.

23
Transformátory

• Podstatnou cástí transformátoru je magnetický
  obvod, která vede magnetický tok. Magnetický
  obvod je složen s elektrických plechu.
• Rozeznáváme transformátory
• jádrové vinutí obklopují plechy
• pláštové plechy obklopují vinutí

24
Transformátory

• Jednofázové výkonové transformátory
• a) jádrový, b) pláštový, c) jádropláštový

25
Transformátory

• Schéma jednofázového transformátoru
• Transformacní pomer p je dán vztahem
• Transformátory se používají i ve trífázovém
  vyhotovení.

26

• Dekuji za pozornost
• Ing. Ladislav
  Jancarík

27
Literatura

• J. Chlup, L. Keszegh Elektronika pro silnoproudé
  obory, SNTL Praha 1989
• M. Bezdek Elektronika I, KOPP Ceské Budejovice
  2002
• D. Mayer Úvod do teorie elektrických obvodu,
• SNTL Praha /ALFA Bratislava 1978