Radioamatöörikurssi syksy 2012



Samankaltaiset tiedostot
Radioamatöörikurssi 2011

Radioamatöörikurssi 2013

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Häiriöt ja mittaaminen. OH3TR:n radioamatöörikurssi Kalvot: Eero Alkkiomäki (OH6GMT), 2003 Tiiti Kellomäki (OH3HNY), 2009

Radioamatöörikurssi 2014

Elektroniikka ja sähkötekniikka

Radioamatöörikurssi 2015

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.

Radioamatöörikurssi 2017

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

Elektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä

2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY)

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 7. Tehtävä 1

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi

TN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät

Radioamatöörikurssi 2015

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

DEE Sähkötekniikan perusteet

IMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

Elektroniikan komponentit

Häiriöt, sähköturvallisuus, radioaseman rakenne

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

CC-ASTE. Kuva 1. Yksinkertainen CC-vahvistin, jossa virtavahvistus B + 1. Kuva 2. Yksinkertaisen CC-vahvistimen simulaatio

14.1 Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait R 1. I 1 I 3 liitos + - R 2. silmukka. Kuva 14.1: Liitoksen, haaran ja silmukan määrittely virtapiirissä.

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

Radioamatöörikurssi 2018

Radioamatöörikurssi 2016

PUOLIJOHTEET tyhjennysalue

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

Kaikki kytkennät tehdään kytkentäalustalle (bimboard) ellei muuta mainita.

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003

SÄHKÖSUUREIDEN MITTAAMINEN

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet

Sähköpaja. Kimmo Silvonen (X)

VAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite

Vahvistimet. A-luokka. AB-luokka

UUDEN JA VANHAN T1-KYSYMYSPANKIN VERTAILU

FYSP104 / K2 RESISTANSSIN MITTAAMINEN

Elektroniikan alkeita erittäin lyhyt versio

2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on?

VASTUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

Sähköautoprojekti Pienoissähköauto Elektroniikan kokoonpano Moottoriohjain.

Aineopintojen laboratoriotyöt I. Ominaiskäyrät

Laitteita - Yleismittari

Omnia AMMATTIOPISTO Pynnönen

1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina

Elektroniikan alkeita lyhyt versio

7. Resistanssi ja Ohmin laki

Radioamatöörikurssi 2013

Häiriöt ja mittaaminen

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

Kuunnellanko mittalaitteilla?

KÄYTTÖOHJE - INVERTTERI 12V tai 24V -> 230V 55Hz

ELEKTRONIIKAN PERUSTEET T700504

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I

T1-kysymyspankki versio 1,00

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Passiiviset piirikomponentit. 1 DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

Radioamatöörikurssi 2014

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla.

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

Suojaus sähköiskulta Pekka Rantala

CRT NÄYTÖN VAAKAPOIKKEUTUS- ASTEEN PERIAATE

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

2 Jannitelähde 24 V 28 V 7,5 A

Sähäkästi sähköstä, makeasti magnetismista. Fysiikan ja kemian pedagogiset perusteet, kevät 2012 Kari Sormunen

Sähköoppi. Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona.

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.

Sähkötekniikan perusteita. Pekka Rantala Syksy 2016

1 Johdanto. 2 Ominaisuuksia. 2.1 Särö

Transkriptio:

Radioamatöörikurssi syksy 2012 Mittalaitteet, elektroniikan peruskomponentit, vahvistinluokat, sähköturvallisuus 7.1.2012 Antti Nilakari, OH3HMU Pohjautuvat Paavo Leinosen, OH2GYT, kalvoihin

Mittalaitteet Radioamatöörityöskentelyssä: SWR-mittari Muualla: Yleismittari Oskilloskooppi Taajuuslaskuri Spektrianalysaattori

SWR-mittari (V)SWR ~ (Voltage) Standing Wave Ratio eli SAS, seisovan aallon suhde Mittaa lähettimen pääteasteen sovitusta syöttöjohtoon eli antenniin päin menevää ja sieltä takaisin heijastuvaa tehoa. SWR = (1+rho)/(1-rho)...eli 1:stä äärettömään

Yleismittari

Yleismittari Yleensä mittaa: Tasajänniteet, tasavirrat Pientaajuiset vaihtojännitteet, vaihtovirrat Resistanssi Usein myös muita mittaominaisuuksia: "piippari", "buzzer", sähkönjohtavuuden l. elektroniikkakytkentöjen oikeellisuuden tarkastamiseen Transistorien ym. puolijohteiden mittaamiseen

Yleismittari: jännitemittaus Suuri sisäinen impedanssi ei kuormita mitattavaa piiriä merkittävästi Jännitteen mittaaminen mitattavan komponentin yli eli rinnan

Yleismittari: virtamittaus Pieni impedanssi, jotta ei kuormita piiriä ylimääräisellä resistanssilla Virran mittaaminen mitattavan komponentin kanssa sarjassa Mittarissa usein erilliset liittimet virtamittausalueelle

Yleismittari Mittausaluetta voidaan laajentaa sarja- ja rinnakkaisvastuksella Jännitemittauksessa vastus sarjaan Virtamittauksessa vastus rinnan Jännitemittaria voi käyttää virtamittarina ja päin vastoin usein virta helpointa laskea mittaamalla jännite tunnetun resistanssin yli

Oskilloskooppi Näyttää signaalin aja funktiona Ei sovellu taajuuden mittaamiseen (tarkasti) Vpp - huipusta huippuun -jännite Vrms - tehollinen jännite

Taajuuslaskuri Mittaa moduloimattoman signaalin taajuutta pelkkä kantoaalto

Spektrianalysaattori Näyttää signaalin taajuustasossa Mitataan esimerkiksi: signaalin "puhtaus" - harmoninen särö tracking generatorin kanssa esim. suodattimet

Elektroniikan peruskomponentit Vastukset Kondensaattorit Kelat Muuntajat Puolijohteet

Vastukset Vastustavat sähkövirran kulkua Mittayksikkö ohmi (Ω) Tavallisten vastusten resistanssi on vakio Erikoisvastuksia Valovastukset (LDR), resistanssi riippuu valon määrästä NTC-/PTC-vastukset, resistanssi riippuu lämpötilasta. Toinen nimitys termistori

Vastukset T1-tenttimatematiikkaa, Ohmin lait: U = R * I P = U * I Muistisäännöt: PUImURI ja muistikolmiot Vastusten sarjaankytkentä R = R1 + R2 +... Vastusten rinnankytkentä 1/R = 1/R1 + 1/R2 +...

Vastukset: johdinhäviöt Johtimilla on resistanssia, mikä pitää ottaa huomioon suurilla virroilla Kuparin johtavuus 5,9 * 10^7 / m / Ω Tenttitehtävä 52035: "Syötät autossa olevaa transseiveriäsi 3 m pituisella d = 0,75 mm parikaapelilla. Käyttöohjeen mukaan lähetin ottaa virtaa noin 20 ampeeria 12 voltin jännitteellä, joten"... R = 3m /(5,9*10^7*7,5*10^-7 m^2) = 0,045 Ω Jännitehäviö: U = 20 A * R = 0,9 V Tenttitehtävän väite 0,5 voltin häviöstä siis v

Kondensaattorit Varastoivat sähköenergiaa sähkökenttään Mittayksikkö Faradi (F) Suuri yksikkö Yleisemmät kokoluokat: mikro, nano, piko Polarisoimattomat voidaan kytkeä kummin päin tahansa, napaisuudella ei väliä Polarisoidut napaisuus otettava huomioon - elektrolyyttikondensaattorin keittää helposti.

Kondensaattorit Häviöt riippuvat väliaineesta ilma, kiille, keraami pieni elektrolyytti suuri Rinnan- ja sarjaankytkentä toisin päin kuin vastuksilla: Rinnan: C = C1 + C2 +... Sarjassa: 1/C = 1/C1 + 1/C2 +... Kondensaattorin varaama energia e = 0.5 * C * U^2

Kelat Varastoivat sähköenergiaa magneettikenttään Vastustavat vaihtovirran kulkua Mittayksikkönä Henry (H) Induktanssi kasvaa kierrosluvun mukana Induktanssi riippuu sydänmateriaalista Ferriittisydän kasvattaa induktanssia sydänmateriaali vaikuttaa myös häviöihin Laskukaavat kuten vastuksilla

Muuntajat Erottaa piirit toisistaan galvaanisesti, kytkee induktiivisesti Toimii vain vaihtovirralla Teho säilyy P1 = P2 = U1*I1 = U2*I2 Jännite ja virta muuttuvat U1/N1 = U2/N2

Puolijohteet Puolijohtavasta materiaalista (pii, germanium) valmistettuja komponentteja kutsutaan puolijohteiksi Paljon erilaisia Tentissä tiedettävä: Diodi Transistori Tyristori

Diodi Johtaa sähköä yhteen suuntaan Vaihtovirrasta tasavirtaa Erikoisdiodeita: Zener-diodi: jännitteen vakavointiin PIN-diodi: pienkapasitanssinen, kytkentään Valodiodi eli LED

Bipolaaritransistorit Kolmijalkainen vahvistava komponentti NPN, PNP Jalat C kollektori B kanta E emitteri Kannalla pieni ohjausvirta, joka aiheuttaa suuremman virran kollektorille

Tyristorit, triacit Liipaistava diodi Liipaisun jälkeen johtaa kunnes virtaa ei kulje Vaihtosähkön tehonsäätöön Ylijännitesuojina

Sähköturvallisuus 1 Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös (516/1996) sähköalan töistä 3 luku Pätevyysvaatimukset Vaatimus sähköalan töissä, joista voi aiheutua vain vähäistä vaaraa tai häiriötä 10 Riittävää huolellisuutta noudattaen on sallittua tehdä seuraavia sähköalan töitä: [...] 4) omaan käyttöön rakennettujen sähkölaitteiden korjaamista, jos tämä liittyy sähköalan harrastustoimintaan. http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/1996/19960516

Sähköturvallisuus 2 Radioamatööri saa rakentaa laitteensa itse, kunhan niistä ei aiheudu vaaraa ihmisille / eläimille tai omaisuudelle. Laitteiden pitäisi täyttää soveltuvin osin Pienjännitedirektiivin EMC direktiivin ja Radio- ja telelaitedirektiivin määräykset. Maalaisjärjellä ja ylisuunnittelemalla pääsee pitkälle.

Sähköturvallisuus 3 Laitteita saa rakentaa omaan käyttöön. Rakennetut laitteet kuuluvat I suojausluokkaan. (maadoitettu pistotulppa) Itserankennetun laitteen verkkokytkimen täytyy katkaista molemmat sähköjohdot. Maadoitusta ei saa koskaan katkaista. Metallinen kotelo täytyy maadoittaa. Metallikoteloa suositellaan. Laitteiden rakentaminen ansiotarkoituksessa ei ole sallittua Vastuukysymykset mahdollisissa vika- / häiriötapauksissa Jännitteisiä osia ei saa olla kosketeltavissa. - Jännitteisien oien on oltava työkalulla avattavan esteen takana.

Sähköturvallisuus / maadoittaminen Verkkomaadoituksen lisäksi aseman laitteet täytyy käyttömaadoittaa Käyttömaa on hyvä maa radiosignaaleille Toteutetaan yleensä kuparikiskolla, johon laitteet kytketään Kuparikisko maadoitetaan maahan kaivettuun elektrodiin tai muuhun luotettavaan maapisteeseen Elektrodin suosituskoko on vähintään 10 metriä 16 mm² kuparia 0,70 metrin syvyydessä.

Sähköturvallisuus / tilat Tilat jaetaan vaarallisuusasteen mukaan eri luokkiin Vaaraton. Ei paljaita metallipintoja. Vaarallinen. Tilassa kosteutta/johtavia pintoja. Erittäin vaarallinen. Kylpyhuone. Palo ja räjähdysvaarallinen. Tilan vaarallisuusluokka määrää mikälaisia laitteita tilassa saa käyttää.

Suojausluokat 1/2 0-luokka Yksinkertainen peruseristys Vanhanmallinen pyöreä pistotulppa, 2 napainen verkkojohdin Käyttö sallittu vain vaarattomissa tiloissa Esimerkkinä vanhat sisustusvalaisime I-luokka Suojamaadoitetut laitteet Peruseristyksen lisäksi kosketeltavat metalliosat on maadoitettu Pyöreä maadoitettu SUKO-pistotulppa, 3 napainen verkkojohdin Kaikki radioamatöörin rakentamat laitteet kuuluvat tähän luokkaan Laitetta saa käyttää myös vaarallisissa tiloissa Esimerkkinä mikroaaltouuni

Suojausluokat 2/2 II-luokka Suojaeristetyt laitteet Peruseristyksen lisäksi suojaeristys 2-napainen verkkojohdin, litteä tai pyöreä pistoke Laitetta saa käyttää myös erittäin vaarallisissa tiloissa Esimerkkinä kännyköiden laturit III-luokka Suojajännitteiset laitteet Laitteen sähkönsyöttö erillisen suojamuuntajan kautta. Kosketettaessa jännitteisiä osia ei välitöntä hengenvaaraa ole. Jänniteraja, tehoraja. Esimerkkinä lasten sähköautoradat

Tentissä esiintyviä laskutehtäviä Zener-stabiloidun virtalähteen mitoitus Akut/paristot rinnan/sarjassa Tehohäviön laskeminen Vastukset/kondensaattorit rinnan/sarjassa

Vahvistinluokat Luokka A Luokka B Luokka C

Vahvistinluokat / esimerkki

Vahvistinluokat / Class A Lineaarisin vahvistintyyppi Hyötysuhde max 50% Vahvistavan komponentin läpi kulkee jatkuvasti virtaa Voidaan käyttää kaikkien pienitasoisten signaalien vahvistamiseen. Mahdollista suunnitella laajakaistaiseksi

Vahvistinluokat / Class B Vähemmän lineaarinen Hyötysuhde <= 78,5% Aktiivikomponentti johtaa enintään yhden puolijakson ajan. Oikein toteutettuna suhteellisen lineaarinen Käytetään suhtellisen suuren ulostulotehon sovelluksissa Käytännössä vahvistimet ovat AB-luokassa push-pull tyyppisesti kytkettynä. 2 aktiivikomponenttia, vahvistavat puolijaksot vuorotellen. Kuvassa B-luokan push-pull -vahvistimen simulaatio

Vahvistinluokat / Class C Epälineaarinen, vahvistaa vain signaalin huiput Hyötysuhde max 90% Harmooniset komponentit poistetaan suodattamalla Käytetään: CW-lähettimissä FM-lähettimissä Taajuuskertojissa

Vahvistinluokat / muut Muita vahvistinluokkia: (ei tutkinnossa) D luokka Audiovahvistimissa käytetty. Pulssinleveysmoduloidaan ja alipäästösuodatetaan E / F luokka RF-vahvistimissa. Vahvistavaa komponenttia ajetaan on / off -signaalilla. Monimutkainen sovituspiiri Kapeakaistaisia