TURUN AMMATTIKORKEAKOULU SUURTAAJUUSPIIRIEN PERUSTEET. Suurtaajuuspiirit. 230BS Henry Gylén
|
|
- Asta Karvonen
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU SUURTAAJUUSPIIRIEN PERUSTEET 230BS Henry Gylén Suurtaajuuspiirit Tämän päivän tietoliikennelaitteissa tiedonsiirtonopeudet ovat huomattavasti korkeammat kuin vuotta sitten ja langattomien sovellutusten suosio on kasvanut melkein räjähdysmäisesti Niinpä yhä useampi elektroniikka-alalla työskentelevä joutuu tavalla tai toisella tekemisiin radiotekniikan (tai suurtaajuustekniikan) kanssa niin suunnittelussa kuin valmistuksessa Perinteisesti RF-tekniikka on ollut siihen erityisesti perehtyneiden suunnittelijoiden oma erikoissektori, jota tavallisen elektroniikan suunnittelijat ovat suorastaan karttaneet Vieroksumisen syynä voivat hyvinkin olla huonot kokemukset, joita asioita tuntemattomille helposti kertyy Tieto ja asioihin perehtyminen auttavat tähänkin pulmaan Tällä kurssilla valotetaan hieman, mistä RF-taitotiedossa oikein on kyse ja miten ainakin pahimpia ongelmia voidaan välttää Käsite korkea taajuus tai suurtaajuus (high frequency, HF) on suhteellinen samoin kuin raja elektroniikan käyttämien taajuuksien ja radiotaajuuksien (radio frequency, RF) välillä Taajuuden korkeana pitäminen on muuttunut vuosien ja vuosikymmenien saatossa kärsinyt eräänlaisen inflaation kun elektroniikan komponentteja on kehitetty toimimaan yhä suuremmilla taajuuksilla Matalien taajuuksien tai ns peruselektroniikan taajuusalue on laajentunut vähitellen kattamaan aiemmin selvinä radiotaajuuksina pidettyjä taajuuksia Niinpä tarkan rajan vetäminen matalien ja korkeiden taajuuksien välille on keinotekoista ja mahdotontakin Tässä monisteessa tarkastellaan ilmiöitä ja ominaisuuksia lähinnä VHF-taajuusalueella, joka käsittää taajuudet MHz Sitä voidaan pitää matalien RF-taajuuksien alueena Erilaiset ilmiöt ja käsitteet, jotka tässä tulevat esille, pätevät kyllä muillakin RF-alueilla (UHF, SHF jne), mutta taajuuksien kasvamisen myötä tarvitaan lisää sopivia tekniikoita Aluksi tarkastelemme yleisimpiä elektroniikassa käytettäviä komponentteja Näitä ovat johdin, vastus, kondensaattori ja kela Niillä on epäideaalisuuksia, joista taajuudesta riippuvat käyttäytymiserot johtuvat Lisäksi käymme läpi joitakin tärkeimpiä ominaisuuksia RF-piirilevyjen ja laitekoteloiden osalta Havaitsemme että monet peruselektroniikassa hyväksi havaitut suunnittelu- ja toteutustavat eivät olekaan käyttökelpoisia RF-taajuuksilla Myös mittalaitteet ja laitteille asetettavat suoritusvaatimukset poikkeavat peruselektroniikan käyttämistä Niinpä RFsuunnittelijan onkin osattava paitsi piirin suunnittelu ja mittaaminen sekä sopivien komponenttien valikoiminen, myös piirilevy- ja mekaniikkasuunnittelun toimivat ratkaisut
2 Hajareaktanssit Piiriteoriassa analysoidaan sähköisiä piirejä yleensä niiden impedanssien avulla Näiden elementtejä on kolmenlaisia: resistiiviset, induktiiviset ja kapasitiiviset Ideaalinen vastus, kondensaattori ja kela edustavat kukin yhtä näistä Käytännön komponenteissa nämä ideaaliset ominaisuudet hallitsevat matalilla taajuuksilla, mutta komponentin rakenteesta, koosta, materiaalista yms riippuen muut elementit korostuvat taajuuden kasvaessa Näitä ei-haluttuja reaktansseja kutsutaan hajareaktansseiksi, sillä ne ovat hajautuneet kaikkialle piirin rakenteisiin Riittävän korkeilla taajuuksilla useat komponentit toimivat aivan toisin kuin matalilla taajuuksilla Kun suunnitellaan piiriä matalille taajuuksille, voidaan rakentaa testipiiri vaikka kytkentäalustalle ja yhdistää samaan solmupisteeseen kuuluvat komponentit kytkentälangoilla Tällainen rakennelma esim ULA-radion taajuuksille on valmiiksi tuomittu epäonnistumaan Miksi se selviää myöhemmästä tekstistä Hajainduktanssi Kun virta kulkee johtimessa, sen ympärille muodostuu magneettikenttä Tämä kenttä vastustaa virran muutoksia, joita AC-virrassa tapahtuu taajuuden tahdissa Tätä ominaisuutta kuvataan induktanssilla (L) Induktanssia syntyy aina ja joka paikkaan, missä virta kulkee: komponenttien jalkoihin, piirilevyn johtimeen, kytkentälankaan, jne Tällaista induktanssia kutsutaan hajainduktanssiksi (parasitic / stray inductance) erotukseksi erityisen kelan (keskitetystä) induktanssista Em kohteissa sen arvo on keskimäärin 1 nh/mm Koska induktanssista aiheutuva reaktanssi riippuu suoraan verrannollisesti taajuudesta (X = wl), tulee sen vaikutus esiin vasta kun taajuus on riittävän korkea Matalilla taajuuksilla siitä ei tarvitse yleensä välittää Hajainduktanssi aiheuttaa siis suurilla taajuuksilla signaalireitin tukkeutumista kasvattamalla sarjaimpedanssia Nyrkkisääntö: Hajainduktanssi on 1 nh/mm Hajakapasitanssi Kapasitanssi kuvaa kykyä varausten ylläpitämiseen tietyllä jännitteellä (C = Q/U) Sen muodostumiseen tarvitaan varautuvia alueita, siis johdinpintoja, joiden välinen jännite-ero näkyy kapasitanssina Levykondensaattorin kaavasta C = ea/d nähdään, miten fyysiset mitat ja väliaine vaikuttavat kapasitanssin arvoon e on väliaineen permittiivisyys eli sähköinen tiheys (tunnetaan myös dielektrisyysvakiona) Tyhjiössä e o = 8, F/m, väliaineissa e = e r e o Piirirakenteisiin syntyy hajakapasitanssia, jota voimme arvioida edellisen kaavan avulla Signaalitien ja maapintojen väliin syntyy kapasitanssia, joka oikosulkee signaalia maahan RF-piireissä maa-alueet pyritään tekemään melko suuriksi, jotta ne olisivat kauttaaltaan samassa potentiaalissa Pieniä hajallaan olevia maa-alueita yhdistävät kannakset ovat yleensä liian induktiivisia Turhan kapasitanssin välttämiseksi signaalitielle ei pidä tehdä suuria pintoja Myös mahdollisen metallikotelon seinät ja kansi edustavat yleensä maapotentiaalia, ja niiden etäisyys on pidettävä riittävän suurena signaalitiestä Hajakapasitanssia syntyy myös
3 sarjakomponenttien yli potentiaalieron mukaan Tällöin kapasitanssi pyrkii oikosulkemaan komponentin RF-taajuuksilla eli signaali ohittaa jossain määrin komponentin Sanonta kuuluukin, että RF-signaali valitsee helpoimman reitin (= matalimman impedanssin) eikä mene sieltä mistä haluaisimme Suora lanka suurtaajuudella Kun virta kulkee johtimessa, sen ympärille muodostuu magneetti- ja sähkökenttä Kentät pakottavat johteen elektronit aivan ulkopintaan Tämä ilmiö tunnetaan nimellä pintailmiö (skin effect) Valtaosa (63%) elektroneista kulkee kerroksessa jonka paksuutta kutsutaan tunkeutumissyvyydeksi d s (skin depth) d s = p 1 f ms Kaavassa muuttujia ovat taajuus f, magneettinen tiheys m (permeabiliteetti) sekä johteen johtavuus s (kuparin johtavuus on 5, /Wm ja m = 12, H/m) Kuparissa tunkeutumissyvyys on VHF-alueella 4 12 mm Virta joutuu siis kulkemaan sangen pienessä osuudessa koko johtimesta Tästä ahtautumisesta aiheutuu johdon resistanssin kasvu taajuuden funktiona Voidaan ajatella resistanssin kasvavan DC-arvosta koko poikkipinta-alan suhteessa tunkeutumissyvyyden tarjoamaan poikkipinta-alaan nähden Seuraavaan taulukkoon on laskettu kuparin tunkeutumissyvyys sekä edellä esitetyllä perusteella 1 mm paksuisen ja 1 m pituisen kuparilangan AC-resistanssi muutamilla taajuuden arvoilla Sen DC-resistanssi on 22 mw ja poikkipinta-ala 0,785 mm 2 f d s A AC [mm 2 ] R AC 1 khz 2,1 mm 0, mw 10 khz 0,66 mm 0, mw 100 khz 0,21 mm 0,52 33 mw 1 MHz 66 mm 0,19 91 mw 10 MHz 21 mm 0, mw 100 MHz 6,6 mm 0, mw 1 GHz 2,1 mm 0,006 2,8 W 10 GHz 0,66 mm 0, W Nämä esille tulleet ilmiöt pitää ottaa huomioon suurtaajuuspiirien suunnittelussa, jotta vältettäisiin turhien harjoituskappaleiden tekeminen Hajainduktanssit pyritään minimoimaan käyttämällä komponenteissa lyhyitä jalkoja tai mieluummin pintaliitoskomponentteja sekä lyhyitä etäisyyksiä näiden välillä Myös maaalueiden tukevuus on tärkeää, mikä tarkoittaa että maa-alue on mahdollisimman yhtenäinen eikä missään kohtaa ole kapeita induktiivisia eri alueita yhdistäviä kannaksia DC-maa syntyy, kunhan alueiden välillä on joku galvaaninen yhteys (johdekontakti), mutta RF-maa toimii vasta, kun koko maa-alue on tosiaan samaa potentiaalia Samoin maan tulee olla kunnolla yhteydessä esimerkiksi
4 signaaliliittimien maahan ja mahdolliseen metallikoteloon Hajakapasitanssien kannalta edullista on pitää pinta-alat pieninä piirilevyn signaalireitillä Jalallinen vastus Jalallisia vastuksia valmistetaan eri tavoin: vastusmassasta, hiili- sekä metallikalvosta ja ohuesta metallilangasta Niiden tarkemmat hajareaktanssit riippuvat rakenteesta, mutta yleiskuvan antaa vastinkytkennän perusmalli Siinä merkittävimmät tekijät muodostavat jalkojen induktanssi ja itse vastuksen yli syntyvä kapasitanssi R L 1 2 C Jalkojen induktanssi riippuu suoraan niiden pituudesta Tyypillisesti vastuksen kummallakin puolella on lankaa noin 1cm, jolloin induktanssia kertyy yhteensä 20 nh Kapasitanssi on tavallisesti n 1-2 pf Ns lankavastukset ovat kuitenkin erityisen induktiivisia rakenteensa takia Niitä käytetään lähinnä DC-piireissä tarkkuusvastuksina Analysoimalla mallia huomataan, että suurilla taajuuksilla kapasitanssi oikosulkee vastuksen, mutta samalla induktanssi kasvattaa kokonaisimpedanssin suureksi Vastus menettää siis taajuuden kasvaessa resistiivisen merkityksen ja muuttuu (huonoksi) kelaksi Tarkempi analyysitulos riippuu vastuksen sekä L:n ja C:n arvosta Esim 10 kw vastus oikosulkeutuu 1 pf:n kapasitanssilla jo 16 MHz:n taajuudella niin, että todellinen R on pudonnut puoleen Mitä suurempi R on, sitä matalammalla taajuudella tämä tapahtuu Jalalliset vastukset soveltuvat edellä esitetyn perusteella huonosti RF-taajuuksilla käytettäviksi Jo muutamalla MHz:llä kannattaa lyhentää jalat mahdollisimman lyhyiksi Piirilevylle asennuksessa on kuitenkin omat sääntönsä jalkojen pituuden suhteen, joten tuotannossa valmistettavissa RF-piireissä ei jalallisia vastuksia käytetä lainkaan Chip- eli palavastus Palavastuksen runkona on keramiikkapala, jonka pinnalle levitetään sopivaa vastusmassaa nauhaksi Nauhan materiaali ja leveys on valittu niin että aluksi saavutetaan hieman tavoitetta pienempi resistanssi Nauhaan tehdään säätövaiheessa laserilla lovi, jolloin kapean kohdan resistanssi kasvaa ja samoin koko nauhan Palan päihin tehdään juottamista varten metalliset kontaktipäädyt ja itse vastusosa päällystetään eristeellä RF-malli muodostuu itse resistanssin lisäksi nauhan induktanssista ja päätyjen välisestä kapasitanssista Induktanssi on noin 0,5 2 nh riippuen palan koosta ja kapasitanssi noin 0,05 0,1 pf
5 L 1 2 R C Palavastus käyttäytyy RF-taajuuksilla hieman eri tavalla kuin jalallinen vastus Kapasitanssi alkaa oikosulkea koko komponenttia ja hallitsee korkeilla taajuuksilla Vastusarvosta riippuen impedanssi muuttuu aluksi induktiiviseksi (pienillä R:llä) tai suoraan kapasitiiviseksi (suurilla R:llä) Puhtaana resistanssina se säilyy parhaiten noin 100 W:lla Suurilla taajuuksilla se on lähes pelkkä kondensaattori Jalallinen kondensaattori Rp Rs L 1 2 C Kondensaattorin epäideaalisuudet koostuvat johtimien induktanssista L ja häviöistä R s sekä eristeen vuotovastuksesta R p (siis äärellisestä resistiivisyydestä) Rinnalla oleva R p voidaan muuntaa ekvivalentiksi sarjahäviöksi ja yhdistää R s :ään ESR:ksi (equivalent series resistance), jolloin saadaan seuraavanlainen yksinkertaistettu sijaiskytkentä: ESR L 1 2 C
6 Kokonaisimpedanssi muodostuu nyt lausekkeena: Z = ESR + jwl + 1/jwC = ESR + j(wl 1/wC) = ESR j(1/wc wl) Reaktanssi sisältää siis halutun kapasitanssin lisäksi vastakkaismerkkisen induktiivisen osuuden Tämä lähinnä jaloista aiheutuva induktanssi saa taajuuden kasvaessa reaktanssin pienentymään nopeammin kuin ideaalisella kondensaattorilla tapahtuisi Tällöin kapasitanssi näyttää nimellisarvoa suuremmalta: 1/wC eff = 1/wC wl Poikkeama kasvaa aluksi taajuuden kasvaessa Tietyllä taajuudella f r syntyy ns omaresonanssi, jolloin kapasitiivinen ja induktiivinen osa ovat yhtä suuret ja kokonaisreaktanssi on nolla 1/w r C = w r L => f r = 1/(2pvLC) Tällä taajuudella Z = ESR ja siis pienimmillään Resonanssitaajuuden yläpuolella induktiivinen osuus on suurempi ja kokonaisreaktanssi siis positiivinen Voidaan sanoa, että kondensaattori muuttuu kelaksi, kuten käy jalalliselle vastuksellekin Chip-kondensaattorit Malli on muuten sama kuin jalalliselle kondensaattorille, mutta hajainduktanssia aiheutuu vain elektrodien osalta, jolloin L on huomattavasti pienempi Tyypillisesti L = 0,5 1 nh Kondensaattorien käyttörajoitukset taajuuden suhteen Suurtaajuuspiireissä kondensaattoreita tarvitaan mm DC-reitin katkaisuun (DCblock), häiriösuodatukseen (by-pass- eli ohituskondensaattorit) ja RFmaadoitukseen (kun signaalimaa on eri kuin DC-maa) Näiltä odotetaan matalaa (mieluiten nolla) impedanssia taajuudella, jolla kytkemisen pitää olla tehokasta Tällöin kondensaattorin resonanssitaajuus on toimivin eli resonanssista voi olla hyötyäkin DC-katkon ja RF-maadoituksen tapauksessa resonanssi halutaan näin ollen signaalitaajuudelle ja ohituskondensaattorilla häiriön taajuudelle On siis arvioitava, mikä kapasitanssiarvo resonoi sopivasti käytetyllä kotelotyypillä Jos halutaan esim RF-maadoitus isommalla kaistalla, voidaan kytkeä rinnakkain erilaisia kondensaattoreita, joilla on hieman toisistaan poikkeavat resonanssitaajuudet Ideaalisilla kondensaattoreilla paras arvo näihin tarkoituksiin olisi mahdollisimman (äärettömän) suuri C, mutta induktanssin takia sellainen olisi todellisuudessa käyttökelvoton Toinen käyttökohderyhmä ovat suodattimet ja resonanssipiirit Niiden toiminta perustuu tarkkoihin impedansseihin ja komponenttien arvoihin, jotka saadaan
7 laskemalla mitoitusperiaatteiden mukaan Tarvitaan siis tarkkoja kapasitansseja, arvoja jotka tunnetaan Edellä todettiin, miten hajainduktanssi saa todellisen kapasitanssin kasvamaan resonanssitaajuuden alapuolella (siis impedanssin putoamaan ideaalista kondensaattoria nopeammin) ja muuttuu hallitsevaksi ominaisuudeksi tämän yläpuolella (jolloin impedanssi taas kasvaa, toisin kuin ideaalisella) Tämän perusteella kondensaattorit kelpaavat suodattimiin ja resonaattoreihin vain, kun niiden omaresonanssitaajuus on selvästi suurempi kuin piirin toimintataajuus Mitään tarkkaa rajaa ei voi vetää, mutta voidaan arvioida, että omaresonanssin tulisi olla vähintään kaksinkertaisella taajuudella mieluummin paljon korkeammalla Tämän sovellusryhmän piireihin voidaan RF:llä käyttää siis vain kapasitanssiltaan riittävän pieniä arvoja VHF-taajuuksilla tämä tarkoittaa <<1 nf:n kapasitansseja Piiriä suunniteltaessa voidaan tietysti mallintaa induktanssin vaikutus ja löytää siten sopiva kapasitanssi Jalalliset komponentit häviävät tässäkin chipeille kuten vastuksien tapauksessa sillä niiden hajainduktanssi on moninkertainen ja siitä syystä omaresonanssitaajuus paljon matalampi Kapasitanssithan eivät ole tarkkoja koskaan, ja piirisuunnittelija voikin joutua etsimään tarkoitukseen sopivaa kondensaattoria kokeilemalla Esim Jalallinen kondensaattori, C = 1 nf, L = 20 nh: f r = 36 MHz Tätä voidaan käyttää suodattimeen MHz alueella Chippinä 1 nf:n resonanssitaajuus on noin 4 6-kertainen, noin MHz, jolloin se kelpaa suodattimiin 50 MHz:iin tai jopa 100 MHz:iin saakka Ohessa on Philipsin palakondensaattoreiden mittaustuloksia, joista näkyy impedanssi taajuuden funktiona sekä resonanssitaajuus kapasitanssin funktiona
8 Kondensaattorin Q Reaktiivisten komponenttien häviöllisyyttä mitataan Q-arvolla (quality factor, hyvyysluku) Se tarkoittaa reaktanssin ja häviöiden suhdetta, Q = X/ESR VHFalueella tavallistenkin kondensaattoreiden Q > 100 ja niitä voidaan pitää suhteellisen hyvinä UHF-alueella joihinkin vaativampiin kohteisiin käytetään ns high-q-kondensaattoreita, jotka ovat tietysti selvästi kalliimpia Q-arvo vaikuttaa esim signaalin vaimennukseen Kelat Hajareaktanssien esittelyn yhteydessä todettiin suoran langan induktanssin olevan tyypillisesti noin 1 nh/mm Suoralla langalla on kuitenkin epäkäytännöllistä toteuttaa useimmin tarvittavia induktanssiarvoja, koska langasta tulisi pitkä ja vaikeasti sijoitettava komponentti Kelan tilantarve saadaan pienemmäksi ja induktanssi isommaksi kiertämällä lanka lähekkäisiksi silmukoiksi, jolloin virran synnyttämä magneettikenttä ulottuu useisiin silmukoihin ja tämän vaikutus tehostuu Kun kierrokset ovat aivan kiinni toisissaan, ilmakelan induktanssi on noin 1,5 nh/mm langan pituuden mukaan Ilmakela on käytännöllinen komponentti esim suodattimessa, koska sen L säätyy pienemmäksi kierroksia loitontamalla Kirjallisuudesta löytyy erilaisia kaavoja induktanssin laskemiseksi Induktanssi saadaan vielä suuremmaksi asettamalla kelan keskelle kelasydän, jolloin L riippuu vain kierrosten määrästä ja sydänmateriaalista, ei kierrosten välimatkasta Esim Ilmakelan N = 10 kierrosta ja halkaisija 5 mm Lankaa on silloin 10x5xp = 157 mm + jalat ja induktanssi on noin 157mmx1,5nH/mm + jalat 1nH/mm = 250 nh, kun kierrokset ovat kiinni toisissaan Avaamalla kierroksia L putoaa % ja tällä kelalla saadaan alueeksi nh Ilmakelan RF-malli koostuu L:n lisäksi langan häviöistä R ja kierrosten välisistä kapasitansseista, jotka voidaan VHF-alueella koota yhdeksi C:ksi L 1 2 R C Malli on siis samannäköinen kuin chip-vastuksella, mutta L on tässä hallitseva ja R pieni, tyypillisesti << 1 W Kapasitanssi riippuu kierrosten koosta, lukumäärästä ja etäisyydestä, tavallisesti C = 0,1 1 pf Ideaalisen kelan reaktanssi kasvaa suoraan verrannollisena taajuuteen Kapasitanssi aiheuttaa resonanssin taajuudella f r = 1/(2pvLC), jolloin reaktanssi on hyvin suuri Resonanssia matalammilla taajuuksilla reaktanssi kasvaa ideaalista nopeammin ja kapasitanssi saa siis induktanssin näyttämään suuremmalta Resonanssin yläpuolella kapasitanssi hallitsee ja kelasta tulee (huono) kondensaattori
9 Kelojen käyttö Keloja käytetään kondensaattoreiden kanssa suodattimissa ja resonanssipiireissä Niiden pitää olla lasketun kokoisia induktiivisia reaktansseja Koska ilmakelojen L on joka tapauksessa säädettävä kohdalleen, ei hajakapasitanssin vaikutus tule häiritseväksi, kunhan toimitaan resonanssitaajuuden alapuolella Kapasitanssi rajoittaa siis kelan kokoa ja taajuusaluetta Kierrosten avaaminen pienentää kapasitanssia nopeasti, joten ilmakela kannattaa aina mitoittaa niin, että kierrosten kiinni ollessa L on liian suuri Avatun kelan resonanssitaajuus on selvästi korkeampi ja niin ollen käyttötaajuusalue suurempi Toinen käyttösovellus on kuristin (RF choke) Se toimii täsmälleen päinvastoin kuin DC-katkokondensaattori Sen tehtävänä on läpäistä DC-virta ja estää RFsignaali Tähän tarvitaan RF-taajuudella riittävän suuri impedanssi Resonanssitaajuuden ympäristö sopii siis parhaiten DC:llähän kela on oikosulku Kuristimia käytetään esim transistorien toimintapisteen (DC-jännite ja virta) asetteluun, jolloin RF-signaalin ei haluta kuormittuvan näistä biasointipiireistä Kelan Q Kelan Q-arvo nousee taajuuden funktiona matalilla taajuuksilla, mutta romahtaa lähestyttäessä omaresonanssia Paras Q-arvo saavutetaan, kun: - käytetään paksua lankaa (jolla on pieni R) - hopeoidaan lanka (pintailmiö) - kelan pituus = paksuus - kierrokset pidetään erillään (C pieni, f r suuri)
10 Kelasydämet Ilmakelalla suurten induktanssien toteuttaminen vaatii paljon suuria kierroksia, jolloin resonanssitaajuus muodostuu matalaksi VHF-alueella käyttökelpoisten ilmakelojen induktanssi jää selvästi alle 1 mh:n Kelasydämet on valmistettu magneettisista materiaaleista, jotka keskittävät magneettikenttää tiheämmäksi Niiden avulla saadaan suuria induktansseja vähillä lankakierroksilla, jotka lisäksi saavat olla etäällä toisistaan Tällöin hajakapasitanssi jää erittäin pieneksi ja omaresonanssitaajuus korkeammaksi Sydänkelan Q-arvo on suurempi kuin ilmakelan, koska lanka on lyhyempi ja niin ollen resistanssi pienempi Lisäksi resonanssitaajuus on korkeampi Huonona puolena sydänten häviöt kasvavat nopeasti taajuuden funktiona (Q-arvokin alkaa pienentyä) ja magneettiset ominaisuudet katoavat Joidenkin sydänmateriaalien m r on jo VHF-alueella lähes 1, jolloin jäljellä on muutaman kierroksen varsin pieni induktanssi Ilmakelan magneettikenttä ulottuu kauas suhteellisen voimakkaana, jolloin lähistön johtimiin indusoituu melko voimakas signaalivirta Kelojen keskinäisen kytkennän välttämiseksi ilmakelat on sijoiteltava riittävän etäälle toisistaan tai käytettävä metalliseiniä välissä Kohtisuoraan toisiinsa nähden olevat kelat kytkevät heikommin kuin samansuuntaiset Toroidisydän (renkaan muotoinen) on erityisen sopiva, sillä toroidikelan kenttä on lähes kokonaan sydämessä, ja niitä voidaan sijoittaa toistensa lähelle piirilevylle vapaammin kuin ilmakeloja Esimerkiksi 35 mh:n ilmakelaan tulee 90 kierrosta, kun halkaisija on tuuman neljäsosa Toroidi, jonka m r = 2500, tarvitsee vain 8 kierrosta lankaa samaan induktanssiin Pintaliitoskela Keloja valmistetaan myös pintaliitoskomponentteina, joissa keraamisen tai magneettisen rungon ympärille on käämitty erittäin ohutta lankaa ja suojattu lakalla Pienet induktanssit on tehty langoitettu yksikerrosrakenteella, jolloin ne muistuttavat ominaisuuksiltaan ilmakelaa Joissakin yksilöissä saattaa kuitenkin olla jokin kierros mennyt päällekkäin toisen kanssa, jolloin kapasitanssi ja resonanssitaajuus poikkeavat selvästi muista yksilöistä Koska hajakapasitanssi kasvattaa induktanssin tehollista arvoa, sotkee tällainen erilainen kela esimerkiksi suodattimen vasteen
BY-PASS kondensaattorit
BY-PA kondensaattorit H. Honkanen Lähes kaikki piirikortille rakennetut elektroniikkalaitteet vaativat BY PA -kondensaattorin käyttöä. BY-pass kondensaattorilla on viisi merkittävää tarkoitusta: Estää
LisätiedotKapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen
Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen EMC - Kaapelointi ja kytkeytyminen Kaapelointi merkittävä EMC-ominaisuuksien kannalta yleensä pituudeltaan suurin elektroniikan osa > toimii helposti antennina
LisätiedotSMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos
SMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas jari.kangas@tut.fi Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos Sähkömagnetiikka 2009 1 Ei-ideaaliset piirikomponentit Tarkastellaan
Lisätiedota P en.pdf KOKEET;
Tässä on vanhoja Sähkömagnetismin kesäkurssin tenttejä ratkaisuineen. Tentaattorina on ollut Hanna Pulkkinen. Huomaa, että tämän kurssin sisältö on hiukan eri kuin Soveltavassa sähkömagnetiikassa, joten
LisätiedotFYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa
FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva
LisätiedotRATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi
Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa
LisätiedotRG-58U 4,5 db/30m. Spektrianalysaattori. 0,5m. 60m
1. Johtuvia häiiöitä mitataan LISN:n avulla EN55022-standadin mukaisessa johtuvan häiiön mittauksessa. a. 20 MHz taajuudella laite tuottaa 1.5 mv suuuista häiiösignaalia. Läpäiseekö laite standadin B-luokan
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
LisätiedotFYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto
FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva
LisätiedotFYS206/5 Vaihtovirtakomponentit
FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin
LisätiedotVAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Sähkö- ja magnetismiopin laboratoriotyöt AHTOTAP Työn tavoitteet aihtovirran ja jännitteen suunta vaihtelee ajan funktiona. Esimerkiksi Suomessa käytettävä verkkovirta
LisätiedotMittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014
Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
LisätiedotInduktiivisuus WURTH ELEKTRONIK. Induktiivisuuden ABC
Induktiivisuus 1 WURTH ELEKTRONIK Induktiivisuuden ABC ESIPUHE Osa 1: ABC Osa 2: Sovellukset Osa 3: Komponentit Nämä oppaat on tehty yhteistyössä parhaiden asiantuntijoiden kanssa. 2 Induktiivisuuden ABC
LisätiedotElektroniikan kaavoja 1 Elektroniikan Perusteet 25.03.1998 I1 I2 VAIHTOVIRROILLA. Z = R + j * X Z = R*R + X*X
TASAVOLLA Sähkökenttä, potentiaali, potentiaaliero, jännite, varaus, virta, vastus, teho Positiivinen Negatiivinen e e e e e Sähkövaraus e =,602 * 0 9 [As] w e Siirrettäessä varausta sähkökentässä täytyy
LisätiedotEMC Mittajohtimien maadoitus
EMC Mittajohtimien maadoitus Anssi Ikonen EMC - Mittajohtimien maadoitus Mittajohtimet ja maadoitus maapotentiaalit harvoin samassa jännitteessä => maadoitus molemmissa päissä => maavirta => häiriöjännite
LisätiedotSMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos
SMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas jari.kangas@tut.fi Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos Sähkömagnetiikka 2009 1 1 Maxwellin & Kirchhoffin laeista Piirimallin
LisätiedotKondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan
VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan
LisätiedotEMC: Electromagnetic Compatibility Sähkömagneettinen yhteensopivuus
EMC: Electromagnetic Compatibility Sähkömagneettinen yhteensopivuus Ympäristön häiriöt Laite toimii suunnitellusti Syntyvät häiriöt Sisäiset häiriöt EMC Directive Article 4 1. Equipment must be constructed
LisätiedotSÄHKÖMAGNEETTINEN KYTKEYTYMINEN
SÄHKÖMAGNEETTINEN KYTKEYTYMINEN H. Honkanen SÄHKÖMAGNEETTISEN KYTKEYTYMISEN TEORIAA Sähkömagneettinen kytkeytyminen on häiiöiden siitymistä sähkömagneettisen aaltoliikkeen välityksellä. Sähkömagneettisen
LisätiedotCoulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q
Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima F on suoraan verrannollinen varausten Q 1 ja Q 2 tuloon ja kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöön F = k Q 1Q 2 r 2, k =
LisätiedotOngelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt
Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt Häiriöt peittävät mitattavia signaaleja Häriölähteitä: Sähköverkko 240 V, 50 Hz Moottorit Kytkimet Releet, muuntajat Virtalähteet Loisteputkivalaisimet Kännykät Radiolähettimet,
LisätiedotPassiiviset piirikomponentit. 1 DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen
DEE-11000 Piirianalyysi Passiiviset piirikomponentit 1 DEE-11000 Piirianalyysi Risto Mikkonen Passiiviset piirikomponentit - vastus Resistanssi on sähkövastuksen ominaisuus. Vastuksen yli vaikuttava jännite
LisätiedotMagneettinen energia
Luku 11 Magneettinen energia 11.1 Kelojen varastoima energia Sähköstatiikan yhteydessä havaittiin, että kondensaattori kykenee varastoimaan sähköstaattista energiaa. astaavalla tavalla kela, jossa kulkee
LisätiedotKeskitaajuudella rinnakkaisreaktanssi kasvaa ideaalisena äärettömän suureksi:
TURUN AMMATTIKORKEAKOULU SUURTAAJUUSPIIRIEN PERUSTEET 230BS05 2007-08 Henry Gylén Resonanssipiirit (vain tiivistetty yhteenveto) Rinnakkaisresonanssipiiri muodostuu kelasta ja kondensaattorista rinnakkain.
Lisätiedot33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ
TYÖOHJE 14.7.2010 JMK, TSU 33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ Laitteisto: Kuva 1. Kytkentä solenoidin ja toroidin magneettikenttien mittausta varten. Käytä samaa digitaalista jännitemittaria molempien
Lisätiedot1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina
1 Kohina Kohina on yleinen ongelma integroiduissa piireissä. Kohinaa aiheuttavat pienet virta- ja jänniteheilahtelut, jotka ovat komponenteista johtuvia. Myös ulkopuoliset lähteet voivat aiheuttaa kohinaa.
LisätiedotTyö 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä
Työ 3A VAIHTOVIRTAPIIRI Pari Jonas Alam Antti Tenhiälä Selostuksen laati: Jonas Alam Mittaukset tehty: 0.3.000 Selostus jätetty: 7.3.000 . Johdanto Tasavirtapiirissä sähkövirta ja jännite käyttäytyvät
LisätiedotTASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT
TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT Työselostuksen laatija: Tommi Tauriainen Luokka: TTE7SN1 Ohjaaja: Jaakko Kaski Työn tekopvm: 02.12.2008 Selostuksen luovutuspvm: 16.12.2008 Tekniikan
LisätiedotKONDENSAATTORIT, Ominaisuudet ja merkinnät
KONDENSAATTORIT, Ominaisuudet ja merkinnät H. Honkanen Kondensaattorin kapasitanssi määräytyy: välitila-aineen permittiivisyyden ( ) ja varausten pinta-alan ( A ) tuloon ja on kääntäen verrannollinen varausten
LisätiedotOPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia
KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 11 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia TYÖN TAVOITE Tutustua operaatiovahvistinkytkentään
LisätiedotRadioamatöörikurssi 2013
Radioamatöörikurssi 2013 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 21.11.2013 Tatu, OH2EAT 1 / 19 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus, db Jännitevahvistus
LisätiedotLuku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan
Luku 27 Magnetismi Mikä aiheuttaa magneettikentän? Magneettivuon tiheys Virtajohtimeen ja varattuun hiukkaseen vaikuttava voima magneettikentässä Magneettinen dipoli Hallin ilmiö Luku 27 Tavoiteet Määrittää
Lisätiedotd) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä?
-08.300 Elektroniikan häiriökysymykset Kevät 006 askari 3. Kierrettyyn pariin kytkeytyvä häiriöjännite uojaamaton yksivaihejohdin, virta I, kulkee yhdensuuntaisesti etäisyydellä r instrumentointikaapelin
Lisätiedot7. Resistanssi ja Ohmin laki
Nimi: LK: SÄHKÖ-OPPI Tarmo Partanen Teoria (Muista hyödyntää sanastoa) 1. Millä nimellä kuvataan sähköisen komponentin (laitteen, johtimen) sähkön kulkua vastustavaa ominaisuutta? 2. Miten resistanssi
LisätiedotSähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon
30 SÄHKÖVAKIO 30 Sähkövakio ja Coulombin laki Coulombin lain mukaan kahden tyhjiössä olevan pistevarauksen q ja q 2 välinen voima F on suoraan verrannollinen varauksiin ja kääntäen verrannollinen varausten
LisätiedotMagneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän
3. MAGNEETTIKENTTÄ Magneettikenttä Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän Havaittuja magneettisia perusilmiöitä: Riippumatta magneetin muodosta, sillä on aina
LisätiedotKuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi
31 VAIHTOVIRTAPIIRI 311 Lineaarisen vaihtovirtapiirin impedanssi ja vaihe-ero Tarkastellaan kuvan 1 mukaista vaihtovirtapiiriä, jossa on resistanssi R, kapasitanssi C ja induktanssi L sarjassa Jännitelähde
LisätiedotRadioamatöörikurssi 2015
Radioamatöörikurssi 2015 Polyteknikkojen Radiokerho Putket, häiriöt 17.11.2015 Tatu, OH2EAT 1 / 19 Putket Ensimmäisiä vahvistinkomponentteja, ei juuri käytetä enää nykyään Edelleen käytössä mm. suuritehoisissa
LisätiedotRadioamatöörikurssi 2018
Radioamatöörikurssi 2018 Häiriöt Ukkossuojaus Harhalähetteet 27.11.2018 Tatu, OH2EAT 1 / 15 Esimerkkejä häiriöiden ilmenemisestä Ylimääräinen taustakohina radiovastaanottimessa Muut sähkölaitteet häiriintyvät
LisätiedotMagneettikentät. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi
Magneettikentät Haarto & Karhunen Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän Magneettikenttä aiheuttaa voiman liikkuvaan
LisätiedotSähköstatiikka ja magnetismi
Sähköstatiikka ja magnetismi Johdatus magnetismiin Antti Haarto 19.11.2012 Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän
LisätiedotIMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet
1 IMPEDANSSIMITTAUKSIA 1 Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut vaihtojännitteiden ja virtojen sekä vaihtovirtapiirissä olevien komponenttien impedanssien suuruuksien eli vaihtovirtavastusten mittaamiseen.
LisätiedotFY6 - Soveltavat tehtävät
FY6 - Soveltavat tehtävät 21. Origossa on 6,0 mikrocoulombin pistevaraus. Koordinaatiston pisteessä (4,0) on 3,0 mikrocoulombin ja pisteessä (0,2) 5,0 mikrocoulombin pistevaraus. Varaukset ovat tyhjiössä.
LisätiedotHÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT
LUENTO 4 HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT HAVAINTOJA ELÄVÄSTÄ ELÄMÄSTÄ HYVÄ HÄIRIÖSUOJAUS ON HARVOIN HALPA JÄRJESTELMÄSSÄ ON PAREMPI ESTÄÄ HÄIRIÖIDEN SYNTYMINEN KUIN
LisätiedotRadioamatöörikurssi 2016
Radioamatöörikurssi 2016 Häiriöt Ukkossuojaus Harhalähetteet 22.11.2016 Tatu, OH2EAT 1 / 16 Häiriöt Ei-toivottu signaali jossain Yleinen ongelma radioamatöörille sekä lähetyksessä että vastaanotossa 2
LisätiedotEMC Säteilevä häiriö
EMC Säteilevä häiriö Kaksi päätyyppiä: Eromuotoinen johdinsilmukka (yleensä piirilevyllä) silmulla toimii antennina => säteilevä magneettikenttä Yhteismuotoinen ei-toivottuja jännitehäviöitä kytkennässä
LisätiedotKELAN INDUKTANSSI VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Miika Manninen, n85754 Tero Känsäkangas, m84051
VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Miika Manninen, n85754 Tero Känsäkangas, m84051 SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria KELAN INDUKTANSSI Sivumäärä: 21 Jätetty tarkastettavaksi: 21.04.2008
LisätiedotFYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET
FYSP105 / K3 R-SODATTIMET Työn tavoitteita tutustua R-suodattimien toimintaan oppia mitoittamaan tutkittava kytkentä laiterajoitusten mukaisesti kerrata oskilloskoopin käyttöä vaihtosähkömittauksissa Työssä
LisätiedotPERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys
PERMITTIIVISYYS 1 Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset ja ja levyjen välillä
LisätiedotPynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:
EAOL 1/5 Opintokokonaisuus : Jakso: Harjoitustyö: Passiiviset komponentit Pvm : vaihtosähköpiirissä Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: Tavoite: Välineet: Opiskelija oppii ymmärtämään vastuksen, kondensaattorin
LisätiedotKOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina )
KOHINA H. Honkanen N = Noise ( Kohina ) LÄMÖKOHINA Johtimessa tai vastuksessa olevien vapaiden elektronien määrä ei ole vakio, vaan se vaihtelee satunnaisesti. Nämä vaihtelut aikaansaavat jännitteen johtimeen
LisätiedotRATKAISUT: 19. Magneettikenttä
Physica 9 1. painos 1(6) : 19.1 a) Magneettivuo määritellään kaavalla Φ =, jossa on magneettikenttää vastaan kohtisuorassa olevan pinnan pinta-ala ja on magneettikentän magneettivuon tiheys, joka läpäisee
LisätiedotS-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010
1/7 S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset Laboratoriotyö, kevät 2010 Häiriöiden kytkeytyminen yhteisen impedanssin kautta lämpötilasäätimessä Viimeksi päivitetty 25.2.2010 / MO 2/7 Johdanto Sähköisiä
LisätiedotOPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.
Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö Elektroniikan laboratoriotyö OPERAATIOVAHVISTIN Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.008 Kivelä Ari Tauriainen Tommi Tauriainen Tommi 1 TEHTÄVÄ Tutustuimme
LisätiedotRadioamatöörikurssi 2014
Radioamatöörikurssi 2014 Polyteknikkojen Radiokerho Putket, häiriöt, sähköturvallisuus 13.11.2014 Tatu, OH2EAT 1 / 18 Putket Ensimmäisiä vahvistinkomponentteja, ei juuri käytetä enää nykyään Edelleen käytössä
Lisätiedot1. Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait
Kimmo Silvonen, Sähkötekniikka ja elektroniikka, Otatieto 2003. Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait Sähkötekniikka ja elektroniikka, sivut 5-62. Versio 3..2004. Kurssin Sähkötekniikka laskuharjoitus-,
LisätiedotSiirtolinjat - Sisältö
Siirtolinjat - Sisältö Siirtolinjatyypit Symmetriset siirtolinjat Epäsymmetriset siirtolinjat Ominaisimpedanssi SWR, sovitus Siirtolinjojen ominaisuuksia Syöttöjohtotyyppejä: Koaksiaalikaapeli (koksi)
LisätiedotRakennusohje - 144 MHz transvertteri by SM6DJH, ohje by SM0JZT, käännös OH6NT
Yleistä Transvertteri on tarkoitettu käytettäväksi ensisijaisesti yhdessä QROllen kanssa, mutta aivan yhtä hyvin sitä voi käyttää jonkun muun HF-transceiverin kanssa jos tarvittava ohjaussignaali löytyy
LisätiedotKondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)
Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri) Virta alkaa kulkea, kondensaattori varautua, vastustaa yhä enemmän virran kulkua I Kirchhoffin lait ovat hyvä idea 1. Homogeeniyhtälön yleinen ratkaisu: 2.
LisätiedotRadioamatöörikurssi 2014
Radioamatöörikurssi 2014 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 4.11.2014 Tatu, OH2EAT 1 / 25 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus, db Jännitevahvistus
LisätiedotMICRO-CAP: in lisäominaisuuksia
MICRO-CAP: in lisäominaisuuksia Jännitteellä ohjattava kytkin Pulssigeneraattori AC/DC jännitelähde ja vakiovirtageneraattori Muuntaja Tuloimpedanssin mittaus Makrot mm. VCO, Potentiometri, PWM ohjain,
LisätiedotEVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003
EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 LABORATORIOTÖIDEN OHJEET (Mukaillen työkirjaa "Teknillisten oppilaitosten Elektroniikka";
LisätiedotRadioamatöörikurssi 2013
Radioamatöörikurssi 2013 Polyteknikkojen Radiokerho Putket, häiriöt 19.11.2013 Tatu, OH2EAT 1 / 20 Putket Ensimmäisiä vahvistinkomponentteja, ei juuri käytetä enää nykyään Edelleen käytössä mm. suuritehoisissa
Lisätiedotkipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.
Sähkö 25 Esineet saavat sähkövarauksen hankauksessa kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Hankauksessa esineet voivat varautua sähköisesti. Varaukset syntyvät, koska hankauksessa kappaleesta siirtyy
LisätiedotOperaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.
TYÖ 11. Operaatiovahvistin Operaatiovahvistin on mikropiiri ( koostuu useista transistoreista, vastuksista ja kondensaattoreista juotettuna pienelle piipalaselle ), jota voidaan käyttää useisiin eri kytkentöihin.
LisätiedotHäiriöt kaukokentässä
Häiriöt kaukokentässä eli kun ollaan kaukana antennista Tavoitteet Tuntee keskeiset periaatteet radioteitse tapahtuvan häiriön kytkeytymiseen ja suojaukseen Tunnistaa kauko- ja lähikentän sähkömagneettisessa
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET
DEE-0: SÄHKÖTEKNIIKAN PEUSTEET Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Tarkoitus on yrittää ymmärtää passiivisten piirikomponenttien toiminnan taustalle olevat luonnonilmiöt. isäksi johdetaan
LisätiedotTOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ
TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ 1 Johdanto Suljettu virtasilmukka synnyttää ympärilleen magneettikentän. Kun virtasilmukoita liitetään peräkkäin yhteen, saadaan solenoidi ja solenoidista puolestaan toroidi, kun
LisätiedotOikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.
Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen. 1. Tuletko mittaamaan AC tai DC -virtaa? (DC -pihdit luokitellaan
LisätiedotKondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.
VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan
Lisätiedot1 f o. RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET. U r = I. t τ. t τ. 1 f O. KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala
KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 7 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET TYÖN TAVOITE - Mitoittaa ja toteuttaa RC oskillaattoreita
LisätiedotSMG-1100: PIIRIANALYYSI I
SMG-00: PIIIANAYYSI I Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Kirja: luku. (vastus), luku 6. (käämi), luku 6. (kondensaattori) uentomoniste: luvut 3., 3. ja 3.3 VASTUS ja ESISTANSSI (Ohm,
LisätiedotMaxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi?
Maxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi? Oleteaan tyhjiö: ei virtoja ei varauksia Muutos magneettikentässä saisi aikaan sähkökentän. Muutos vuorostaan sähkökentässä saisi aikaan magneettikentän....ja niinhän
LisätiedotKuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite
TYÖ 54. VAIHE-EO JA ESONANSSI Tehtävä Välineet Taustatietoja Tehtävänä on mitata ja tutkia jännitteiden vaihe-eroa vaihtovirtapiirissä, jossa on kaksi vastusta, vastus ja käämi sekä vastus ja kondensaattori.
LisätiedotMT , Sähkökemialliset tutkimusmenetelmät
MT-., Sähkökemialliset tutkimusmenetelmät Impedanssispektroskopia Sähkökemiallinen impedanssipektroskopia Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS Mitataan pintaa kuvaavaa sähköistä piiriä eri taajuuksilla
LisätiedotFYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ
FYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ Työssä perehdytään johteissa ja tässä tapauksessa erityisesti puolijohteissa esiintyvään Hallin ilmiöön, sekä määritetään sitä karakterisoivat Hallin vakio, varaustiheys
LisätiedotLuku 23. Esitiedot Työ, konservatiivinen voima ja mekaaninen potentiaalienergia Sähkökenttä
Luku 23 Tavoitteet: Määritellä potentiaalienergia potentiaali ja potentiaaliero ja selvittää, miten ne liittyvät toisiinsa Määrittää pistevarauksen potentiaali ja sen avulla mielivaltaisen varausjakauman
LisätiedotAnalogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet
Oulun yliopisto Sähkötekniikan osasto Analogiapiirit III Harjoitus 8. Keskiviikko 5.2.2003, klo. 12.15-14.00, TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet 1. Mitoita kuvan 1 2. asteen G m -C
LisätiedotTaitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa
Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa Nimi: Pisteet: Koulu: Lue liitteenä jaettu artikkeli Solar Lamp (Elector Electronics 9/2005) ja selvitä itsellesi laitteen toiminta. Tätä artikkelia
Lisätiedot1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla
PERMITTIIVISYYS Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä. Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset +Q ja Q ja levyjen
LisätiedotSMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet
SMG-00: PIIRIANALYYSI I Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet alipäästösuodin ylipäästösuodin kaistanpäästösuodin kaistanestosuodin jännitevahvistus rajataajuus kaistanleveys resonanssi Suotimet:
LisätiedotMUUNTAJAT. KAAVAT ideaalimuuntajalle 2 I2 Z. H. Honkanen
MTAJAT H. Honkann Muuntaja on lait, jossa nsiön vaihtovita saa aikaan muuttuvan magnttikntän muuntajasydämn. Tämä muuttuva magnttiknttä saa aikaan vian toisiokäämiin. Tasasähköllä muuntaja i toimi, tasavita
LisätiedotEMC:n perusteet. EMC:n määritelmä
EMC:n perusteet EMC:n määritelmä Järjestelmän tai laitteen kyky toimia tyydyttävästi sähkömagneettisessa ympäristössään tuottamatta muille laitteille tai järjestelmille niille sietämätöntä häiriötä tässä
LisätiedotRAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE
RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE Yleiskuvaus Mittalaite tutkiin virtapiirin johtavuutta ja ilmaisee virtapiirissä olevan puhtaasti resistiivisen vastuksen. Mittalaitteen toiminnallisuus on parhaimmillaan, kun
LisätiedotAnalogiapiirit III. Keskiviikko 4.12.2002, klo. 12.15-14.00, TS128. Operaatiovahvistinrakenteet
Oulun yliopisto Sähkötekniikan osasto Analogiapiirit III Harjoitus 2. Keskiviikko 4.12.2002, klo. 12.15-14.00, TS128. Operaatiovahvistinrakenteet 1. Analysoi kuvan 1 operaatiotranskonduktanssivahvistimen
Lisätiedot1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta.
Fysiikan mittausmenetelmät I syksy 2013 Malliratkaisut 3 1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta. b) Ulostulo- ja sisäänmenojännitteiden
LisätiedotSATE1120 Staattinen kenttäteoria kevät / 5 Laskuharjoitus 14: Indusoitunut sähkömotorinen voima ja kertausta magneettikentistä
ATE112 taattinen kenttäteoria kevät 217 1 / 5 Tehtävä 1. Alla esitetyn kuvan mukaisesti y-akselin suuntainen sauvajohdin yhdistää -akselin suuntaiset johteet (y = ja y =,5 m). a) Määritä indusoitunut jännite,
LisätiedotPYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS
1 PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen osat Lämpötilan
LisätiedotSähkömagnetismi. s. 24. t. 1-11. 24. syyskuuta 2013 22:01. FY7 Sivu 1
FY7 Sivu 1 Sähkömagnetismi 24. syyskuuta 2013 22:01 s. 24. t. 1-11. FY7 Sivu 2 FY7-muistiinpanot 9. lokakuuta 2013 14:18 FY7 Sivu 3 Magneettivuo (32) 9. lokakuuta 2013 14:18 Pinta-alan Webber FY7 Sivu
Lisätiedot521384A RADIOTEKNIIKAN PERUSTEET Harjoitus 3
51384A RADIOTEKNIIKAN PERUSTEET Harjoitus 3 1. Tutkitaan mikroliuskajohtoa, jonka substraattina on kvartsi (ε r 3,8) ja jonka paksuus (h) on,15 mm. a) Mikä on liuskan leveyden w oltava, jotta ominaisimpedanssi
LisätiedotELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.
ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus
LisätiedotJännite, virran voimakkuus ja teho
Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin
LisätiedotMaxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi?
Maxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi? Oleteaan tyhjiö: ei virtoja ei varauksia Muutos magneettikentässä saisi aikaan sähkökentän. Muutos vuorostaan sähkökentässä saisi aikaan magneettikentän....ja niinhän
LisätiedotSATE2180 Kenttäteorian perusteet Induktanssi ja magneettipiirit Sähkötekniikka/MV
SATE2180 Kenttäteorian perusteet nduktanssi ja magneettipiirit Sähkötekniikka/MV nduktanssin määrittäminen Virta kulkee johtimessa, jonka poikkipinta on S a J S a d S A H F S b Virta aiheuttaa magneettikentän
LisätiedotVAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jouko Esko n85748 Juho Jaakkola n86633. Dynaaminen Kenttäteoria GENERAATTORI.
VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Jouko Esko n85748 Juho Jaakkola n86633 Dynaaminen Kenttäteoria GENERAATTORI Sivumäärä: 10 Jätetty tarkastettavaksi: 06.03.2008 Työn tarkastaja Maarit
LisätiedotDEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Passiiviset piirikomponentit Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet vastus käämi kondensaattori puolijohdekomponentit Tarkoitus on esitellä piiriteorian
Lisätiedota) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3.
Ohjeita: Tee jokainen tehtävä siististi omalle sivulleen/sivuilleen. Merkitse jos tehtävä jatkuu seuraavalle konseptille. Kirjoita ratkaisuihin näkyviin tarvittavat välivaiheet ja perustele lyhyesti käyttämästi
LisätiedotElektroniikka, kierros 3
Elektroniikka, kierros 3 1. a) Johda kuvan 1 esittämän takaisinkytketyn systeemin suljetun silmukan vahvistuksen f lauseke. b) Osoita, että kun silmukkavahvistus β 1, niin suljetun silmukan vahvistus f
LisätiedotPIENTAAJUISET SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTÄT HARJOITUSTEHTÄVÄ 1. Pallomaisen solun relaksaatiotaajuus 1 + 1
Aalto-yliopisto HARJOITUSTEHTÄVIEN Sähkötekniikan korkeakoulu RATKAISUT Sähkömagneettisten kenttien ja optisen säteilyn biologiset 8.1.016 vaikutukset ja mittaukset ELEC-E770 Lauri Puranen Säteilyturvakeskus
Lisätiedot