ELEKTRONIKA DLA POCZĄTKUJĄYCH. PRAKTYCZNE WPROWADZENIE DO SCHEMATÓW, OBWODÓW I MIKROKONTROLERÓW

ISBN: 978-83-7541-472-1

429 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2022

Rozpocznij swoją przygodę z elektroniką! Jeśli myślałeś o tym, by zająć się elektroniką, ale nie wiesz od czego zacząć, ta książka zawiera potrzebne informacje. Zaczynając od podstaw elektryczności i obwodów, zapoznasz się z elektroniką cyfrową i mikrokontrolerami, kondensatorami i cewkami indukcyjnymi oraz wzmacniaczami - a wszystko to podczas zdobywania podstawowych narzędzi i informacji potrzebnych do rozpoczęcia pracy nad elektroniką wykorzystującą niskie moce.

Elektronika dla początkujących zapewnia równowagę, koncentrując się na nauce opartej na projektach, a jednocześnie stawiając na pierwszym miejscu elektronikę. W nieskomplikowany sposób nauczysz się matematyki stosowanej w obwodach i zobaczysz, jak schematy obwodów przekładają się na rzeczywiste projekty na płytkach stykowych. Ta książka, napisana z myślą o absolutnie początkujących, nie jest zbyt trudna pod względem matematycznym, dając czytelnikom kluczowe informacje, których potrzebują, aby rozpocząć swoją przygodę z elektroniką.

SPIS TREŚCI

O autorze

O recenzencie technicznym

Podziękowania

Rozdział 1
Wprowadzenie
1.1 Praca z przykładami
1.2 Wstępne narzędzia i akcesoria
1.3 Zasady bezpieczeństwa
1.4 Wyładowania elektrostatyczne
1.5 Prawidłowe korzystanie z multimetru

Rozdział 2
Postępowanie z jednostkami
2.1 Jednostki układu SI
2.2 Skalowanie jednostek
2.3 Korzystanie ze skrótów
2.4 Cyfry znaczące
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Część I
Podstawowe koncepcje

Rozdział 3
Czym jest elektryczność?
3.1 Ładunek
3.2 Pomiar ładunku i natężenia
3.3 AC versus DC
3.4 W którą stronę płynie prąd?
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 4
Napięcie i rezystancja
4.1 Obrazowanie napięcia
4.2 Wolty są względne
4.3 Względność napięcia i potencjał ziemi
4.4 Rezystancja
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 5
Nasz pierwszy obwód
5.1 Wymagania dotyczące obwodu
5.2 Podstawowe komponenty
5.3 Tworzenie pierwszego obwodu
5.4 Dodawanie przewodów
5.5 Rysowanie obwodów
5.6 Rysowanie masy
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 6
Budowanie i testowanie obwodów
6.1 Płytka stykowa niewymagająca lutowania
6.2 Umieszczanie obwodu na płytce stykowej
6.3 Użycie mniejszej liczby przewodów
6.4 Badanie obwodów za pomocą multimetru
6.5 Korzystanie z multimetru z płytką stykową
6.6 Pomiar natężenia za pomocą multimetru
6.7 Użycie regulatora zasilania
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 7
Analizowanie obwodów szeregowych i równoległych
7.1 Obwody szeregowe
7.2 Obwody równoległe
7.2.1 Prądowe prawo Kirchhoffa
7.2.2 Napięciowe prawo Kirchhoffa
7.3 Rezystancja zastępcza w obwodzie równoległym
7.4 Przewody w obwodzie
7.5 Budowanie obwodów z połączeniami równoległymi na płytce stykowej
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 8
Diody i ich użycie
8.1 Podstawowe zachowanie diody
8.2 Obliczenia dla obwodów z diodami w połączeniu szeregowym
8.3 Obliczenia dla obwodów z diodami w połączeniu równoległym
8.4 Zwarcie z diodą
8.5 Nieprzewodzący układ diod
8.6 Zastosowanie diod
8.7 Inne rodzaje ochrony realizowane z użyciem diod
8.8 Diody Zenera
8.9 Dioda Schottky‘ego
8.10 Zachowania innych komponentów podobne do diody
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 9
Podstawowe wzorce obwodów z rezystorami
9.1 Przełączniki i przyciski
9.2 Wzorce rezystorów ograniczające natężenie prądu
9.3 Wzorce dzielników napięcia
9.3.1 Obliczenie napięć
9.3.2 Znajdowanie stosunku rezystancji oporników
9.3.3 Znajdowanie wartości oporników
9.3.4 Uwagi ogólne
9.4 Rezystor podciągający
9.5 Rezystor ściągający
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 10
Zrozumieć moc
10.1 Ważne terminy związane z mocą
10.2 Moc w elektronice
10.3 Ograniczenia mocy komponentów
10.4 Rozpraszanie mocy za pomocą radiatorów
10.5 Przekształcanie mocy
10.6 Wzmacnianie sygnałów o małej mocy
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 11
Układy scalone i czujniki rezystancyjne
11.1 Części układu scalonego
11.2 Komparator napięcia LM393
11.3 Znaczenie i problemy związane z kartami katalogowymi
11.4 Prosty obwód z układem LM393
11.5 Czujniki rezystancyjne i napięcia
11.6 Wykrywanie i reagowanie na ciemność
Źródła i odbiorniki
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Część II
Elektronika cyfrowa i mikrokontrolery

Rozdział 12
Korzystanie z układów logicznych
12.1 Układy logiczne
12.2 Źródło napięcia 5V
12.3 Rezystory ściągające
12.4 Łączenie układów logicznych
12.5 Zrozumieć nazwy chipów
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 13
Wprowadzenie do mikrokontrolerów
13.1 Układ ATmega328 /P
13.2 Środowisko Arduino
13.3 Arduino Uno
13.4 Programowanie Arduino
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 14
Budowanie projektów z Arduino
14.1 Zasilanie płytki stykowej z Arduino Uno
14.2 Podłączanie wejść i wyjść do Arduino Uno
14.3 Prosty projekt z Arduino i diodami LED
14.4 Zmiana funkcjonalności bez zmiany połączeń
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 15
Wejścia i wyjścia analogowe w Arduino
15.1 Odczytywanie wejść analogowych
15.2 Wyjście analogowe z PWM
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Część III
Kondensatory i cewki indukcyjne

Rozdział 16
Kondensatory
16.1 Czym jest kondensator?
16.2 Jak działają kondensatory
16.3 Typy kondensatorów
16.4 Ładowanie i rozładowywanie kondensatora
16.5 Pojemności szeregowe i równoległe
16.6 Kondensatory oraz prąd stały i przemienny
16.7 Zastosowania kondensatorów w obwodach
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 17
Kondensatory jako timery
17.1 Stałe czasowe
17.2 Budowanie prostego obwodu timera
17.3 Resetowanie naszego timera
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 18
Wprowadzenie do układów oscylacyjnych
18.1 Podstawy oscylacji
18.2 Znaczenie obwodów oscylacyjnych
18.3 Budowanie oscylatora
18.4 Obliczanie czasów włączenia i wyłączenia z 555
18.5 Wybór kondensatora
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 19
Tworzenie dźwięku za pomocą oscylacji
19.1 Jak dźwięk jest wytwarzany przez głośniki
19.2 Graficzne przedstawianie elektryczności
19.3 Wysyłanie tonu do słuchawek
19.4 AC vs DC
19.5 Użycie kondensatorów do oddzielania komponentów AC i DC
19.6 Moc głośnika
19.7 Regulacja dźwięku
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 20
Cewki indukcyjne
20.1 Cewki indukcyjne i strumień indukcji magnetycznej
20.1.1 Co to jest cewka indukcyjna?
20.1.2 Czym jest strumień indukcji magnetycznej?
20.1.3 Jaka jest różnica między polem elektrycznym a magnetycznym?
20.2 Indukowane napięcia
20.3 Opieranie się zmianom natężenia prądu
20.4 Analogia z mechaniki
20.5 Zastosowania cewek
20.6 Impuls indukcyjny
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 21
Cewki indukcyjne i kondensatory w obwodach
21.1 Układy RL i stałe czasowe
21.2 Cewki indukcyjne i kondensatory jako filtry
21.3 Równoległe i szeregowe łączenie kondensatorów i cewek
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 22
Reaktancja i impedancja
22.1 Reaktancja
22.2 Impedancja
22.3 Układy RLC
22.4 Prawo Ohma dla obwodów prądu przemiennego
22.5 Częstotliwości rezonansowe układów RLC
22.6 Filtry dolnoprzepustowe
22.7 Konwersja sygnału PWM na napięcie
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 23
Silniki prądu stałego
23.1 Zasada działania
23.2 Ważne fakty dotyczące silników
23.3 Użycie silnika w obwodzie
23.4 Zastosowania silników
23.5 Silniki dwukierunkowe
23.6 Serwosilniki
23.7 Silniki krokowe
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Część IV
Wzmacniacze

Rozdział 24
Wzmacnianie mocy za pomocą tranzystorów
24.1 Przypowieść o wzmocnieniu
24.2 Wzmacnianie z użyciem tranzystorów
24.3 Elementy tranzystora bipolarnego
24.4 Podstawy działania tranzystorów NPN
Zasada 1: Tranzystor jest domyślnie zamknięty (wyłączony)
Zasada 2: Aby otworzyć tranzystor, UUBE musi wynosić 0,6 V
Zasada 3: Gdy tranzystor jest otwarty, UUBE zawsze będzie wynosić dokładnie 0,6 V
Zasada 4: Kolektor powinien zawsze być bardziej dodatni niż emiter
Zasada 5: Gdy tranzystor jest otwarty, ICE jest liniowym wzmocnieniem IBE
Zasada 6: Tranzystor nie może wzmocnić więcej, niż może dostarczyć kolektor
Zasada 7: Jeśli napięcie bazy jest większe niż napięcie kolektora,
tranzystor jest nasycony
24.5 Tranzystor jako przełącznik
24.6 Podłączanie tranzystora do wyjścia Arduino
24.7 Stabilizowanie współczynnika beta tranzystora za pomocą
rezystora w sprzężeniu zwrotnym
24.8 Słowo przestrogi
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 25
Tranzystorowe wzmacniacze napięcia
25.1 Konwersja prądu na napięcie za pomocą prawa Ohma
25.2 Odczytywanie wzmocnionego sygnału
25.3 Wzmacnianie sygnału audio
25.4 Dodawanie drugiego stopnia
25.5 Użycie oscyloskopu
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 26
Badanie obwodów równoważnych
26.1 Potrzeba modelu
26.2 Obliczanie równoważnych wartości Th‚venina
26.3 Inny sposób obliczania rezystancji Th‚venina
26.4 Znajdowanie ekwiwalentu Th‚venina dla obwodu prądu
przemiennego z elementami reaktywnymi
26.5 Korzystanie z ekwiwalentnych opisów Th‚venina
26.6 Eksperymentalne znajdowanie równoważnych obwodów Th‚venina
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 27
Wykorzystanie tranzystorów polowych do zastosowań
przełączających i logicznych
27.1 Działanie tranzystorów polowych
27.2 MOSFET z kanałem wzbogaconym typu N
27.3 Użycie tranzystorów MOSFET
27.4 Tranzystory MOSFET w układach logicznych
Przegląd
Zastosuj to, czego się nauczyłeś

Rozdział 28
Co dalej?

Dodatek A:
Słowniczek

Dodatek B:
Symbole elektroniczne

Dodatek C:
Konwencje nazewnictwa układów scalonych

Dodatek D:
Więcej matematyki, niż chciałeś poznać
D.1 Podstawowe wzory
D.2 Półprzewodniki
D.3 Obliczenia dla silników prądu stałego
D.4 Równanie częstotliwości oscylacyjnej timera 555
D.5 Obliczanie wzmocnienia wyjściowego w zastosowaniach
tranzystorów ze wspólnymi emiterami
D.6 Równanie Th‚venina
D.7 Elektronika i rachunek różniczkowy

Dodatek E:
Uproszczone karty katalogowe dla popularnych komponentów
E.1 Baterie
E.2 Rezystory
E.3 Diody
E.4 Kondensatory
E.5 Cewki indukcyjne
E.6 Tranzystory bipolarne NPN
E.7 Płytka z modułem zasilania YwRobot
E.8 Timer 555
E.9 Komparatory napięcia LM393 oraz LM339
E.10 Poczwórne bramki AND CD4081 oraz 7408
E.11 Poczwórne bramki OR CD4071 oraz 7432
E.12 Poczwórne bramki NOR CD4001 oraz 7402
E.13 Poczwórne bramki NAND CD4011 oraz 7400
E.14 Poczwórne bramki XOR CD4070 oraz 7486
E.15 Regulator napięcia LM78xx

Indeks