Опорний конспект заняття з радіоелектронного конструювання. Тема: Загальні дані про елементи радіоелектронної апаратури (РЕА), класифікація. Пасивні елементи РЕА.

ОК Заняття №__ в гуртку

«Радіоелектронне конструювання».

«______» ____________ 202_ р.

 

Тема: Загальні дані про елементи радіоелектронної апаратури (РЕА), класифікація. Пасивні елементи РЕА.

ПР. Завершення монтажу електронного пристрою в корпусі, та перевірка працездатності.

 

Мета заняття:

Навчальна: Продовжити формувати в учнів знання про радіоелектронні компоненти та матеріали. Забезпечити засвоєння знань про елементи РЕА.

Методична: удосконалити методику організації та проведення теоретичної складової заняття з використанням різноманітних форм контролю знань учнів, з метою активізації їх розумової діяльності, підвищенню ефективності  роботи на занятті, якості засвоєння теоретичного матеріалу; методику використання міжпредметних зв’язків;

Дидактична: навчити самостійно опрацьовувати новий навчальний матеріал, складати схеми з електронними компонентами і знати принцип дії, уміти застосовувати різноманітні типи схем на практиці;

Виховна: формувати розуміння значущості електроніки у всіх галузях людської діяльності, сприяти формуванню та розвитку інтелектуальних та творчих здібностей в процесі вивчення матеріалу, сприяти розвитку творчої самостійності учнів гуртка.

Розвиваюча. Дати  знання про елементи РЕА та їх класифікацію, про пасивні елементи РЕА.

 

Вид заняття: лекція, практичне виконання робіт: креслення схем, виготовлення плат.

Тип заняття:  інформаційна з елементами пошукової діяльності та наочності

Методи і форми проведення заняття: евристична бесіда, індивідуальна робота, випереджувальні теоретичні та практичні завдання.

Міжпредметні зв’язки:

забезпечуючі: хімія, фізика.

забезпечувані: електротехніка, радіотехніка, електроніка, автоматика.

Методичне забезпечення: опорний конспект заняття, тестові завдання; принципові схеми, інструменти, матеріали, обладнання для виконання практичного заняття.

Технічні засоби навчання: ПК, мультимедійний проектор, діючі макети випрямлячів та лінійні блоки живлення виконані учнями гуртка

 

Хід заняття

1. Організаційний момент.

1.1 Привітання учнів гуртка.

1.2 Перевірка наявності учнів гуртка.

2. Актуалізація опорних знань.

3. Викладення нового матеріалу за планом:

1. Загальні відомості про елементи РЕА.

2. Пасивні елементи РЕА:

2.1. Резистори.

2.2. Конденсатори.

2.3. Котушки індуктивності.

2.4. Перемикачі, реле.

2.5. З'єднувачі (роз'єми)

4. Виконання практичної роботи.

 

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Які ви знаєте електронні компоненти?

2. Як позначаються електронні компоненти на схемах?

3. Накресліть умовні графічні позначення:

•       резистора;
•       конденсатора,
•       котушки індуктивності;
•       трансформатора;
•       вимикача;
•       перемикача.

4. Сформулюйте та запишіть закон Ома.

 

ІV. Викладення нового матеріалу.

 

1. Елементи радіоелектронної апаратури

 

Всі елементи радіоелектронної апаратури (РЕА) можна розділити на дві групи: активні і пасивні.

 

У пасивних елементах перетворення сигналів відбувається без збільшення їх енергії і навіть з частковою її втратою. Залежно від виконуваної функції пасивні елементи підрозділяються на наступні групи: резистори, конденсатори, котушки індуктивності (дроселі, трансформатори), що з'єднують провідники, плівки та елементи комутації.

 

Модуль, який не є пасивним, називається активним компонентом.

До активних відносяться елементи, які здійснюють посилення, формування та перетворення електричних сигналів, як правило, з одночасним збільшенням їх енергії або потужності. Активними елементами є біполярні і польові транзистори, електронно-керовані лампи, напівпровідникові та інші прилади, принцип дії яких заснований на використанні квантово-механічного тунельного ефекту або на управлінні переміщенням електричних або магнітних доменів в кристалах і тонких плівках.

 

2. Пасивні елементи радіоелектронної апаратури

 

Пасивний елемент або пасивний компонент електронної техніки (англ. Passive Component) — елемент, що функціонує без зовнішніх джерел живлення. Вхідні сигнали передаються на вихід, відтворюючи закон часової залежності, без підсилення. Властивості цих елементів (у більшості випадків) не залежать від полярності прикладеної напруги або напрямку струму, що протікає.

Номенклатура пасивних елементів досить широка (хоча, можливо, і не настільки широка, як номенклатура активних). До них відносять резистори, конденсатори, індуктивні компоненти, елементи комутації та інші елементи.

Пасивні елементи можна класифікувати за рядом ознак: призначенням, діапазонами частот, потужністю розсіювання, матеріалами і технологією виготовлення, точністю відтворення номінальних значень параметрів. Вони можуть мати сталі й змінні (регульовані) параметри. З цією ознакою пов'язані принципові відмінності в їхніх конструкціях. Елементи зі змінними параметрами, як правило, значно дорожчі, мають більші габарити й масу.^[1]

 

 

Резистори

Резистори - найбільш поширені деталі РЕА. На їх частку припадає від 20 до 50 % загального числа елементів апаратури. Принцип роботи резисторів заснований на використанні властивостей різних матеріалів чинити опір електричному струму. Класифікація резисторів приведена на рис. 1.

 

Конденсатори

Пасивні елементи РЕА, призначені для створення в електричному ланцюзі необхідного значення електричної ємності, називаються конденсаторами. Вони застосовуються для поділу постійної і змінної складових струму і в електричних фільтрах, для згладжування пульсацій випрямленої напруги і для зменшення електричного зв'язку між каскадами. З котушками індуктивності конденсатори утворюють коливальні контури, які широко використовуються в різних радіоелектронних пристроях.

 

Котушками індуктивності

Котушками індуктивності називають пасивні елементи РЕА, основною властивістю яких є ефект перетворення енергії електричного струму в енергію магнітного поля і назад. Цей ефект використовується для створення реактивного опору змінному струмі, здійснення зв'язку між ланцюгами через магнітний потік і інших цілей.

 

Перемикачі, реле

Основним призначенням перемикачів в РЕА є комутація електричних ланцюгів для забезпечення того чи іншого режиму її роботи. Перемикачі складаються з двох елементів: контактної пари і механізму її замикання-розмикання. Контакти виконуються з платини, срібла, золота, їх сплавів, а також з бронзи, латуні або вольфраму. Форма контактів може бути плоско-конічною, плоско-сферичною, циліндричною. Форми контактів реле описують їхню поведінку: нормально відкритий (NO), (замикається при спрацьовуванні), нормально закритий (NC) (розмикається при спрацьовуванні) та перемикаючий (перемикається між NO і NC).

 

З'єднувачі (роз'єми)

З'єднувачі (роз'єми) призначені для виконання електричного монтажу між блоками і функціональними осередками РЕА за допомогою кабелів, джгутів і друкованих провідників на загальній сполучної платі. З'єднувачі складаються з двох частин: вилки і розетки, в ізоляційних підставах яких відповідно укріплені штирі і гнізда, що утворюють контактні пари. З'єднувачі виконуються з гладкими, плоскими і круглими штирями, з пружинними гніздами і з гіперболоїдної поверхнею гнізда або штиря. Останній вид з'єднання найбільш надійний, тому що контактування здійснюється в багатьох точках гіперболоїдної поверхні.

 

ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.

Запитання до учнів:

1. Як поділяються елементи РЕА?

2. Які елементи РЕА відносяться до пасивних?

3. Яка відмінність між активними і пасивними елементами РЕА?

4. Конденсатор це …елемент РЕА?

5. Транзистор це ….елемент РЕА?

6. Трансформатор це….елемент РЕА

 

V. Виконання практичної роботи.

 

1.    Інструктаж з ТБ перед виконанням практичних робіт. Електробезпека, робота на свердлильному верстаті, санітарно - гігієнічні вимоги під час виготовлення друкованих плат, виконання монтажу.
2.    Завершення монтажу електронного пристрою в корпусі. Перевірка працездатності.

 

 

Керівник гуртка      Б. Смичок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 1. Класифікація резисторів.

Відповідно до цієї класифікації, за матеріалом виготовлення резистивной області розрізняються дротяні і недротяні резистори, а в залежності від можливості зміни опору вони бувають нерегульовані (постійні), регульовані (змінні) і підлаштування. Постійні резистори не змінюють опір при складанні, налаштування і експлуатації апаратури, а змінні і підлаштування мають для цієї мети спеціальний пристрій (контактний повзун, керований на прямий планці, поворотною або черв'ячної осі).

Основними параметрами резисторів є: номінальний опір, допуск, номінальна потужність розсіювання, максимальна робоча напруга, стабільність опору. Номінальний опір R(Значення опору резистора, позначене на корпусі резистора або в супровідній документації) виражається в Омасі (Ом), кілоомах (кОм), мегаомах (МОм) і т.д. Значення номінальних опорів стандартизовані і визначаються шістьма рядами: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Числові коефіцієнти перших трьох найбільш уживаних рядів наведено в табл. 1.1. Номінальний опір отримують множенням числового коефіцієнта на 10n, де п - ціле позитивне або негативне число або нуль. Максимально допустиме відхилення реального опору резистора від його номінального значення, виражене у відсотках, називається допуском.Допуски, як і номінальні опору, нормовані і визначаються класом точності, що встановлює величину виробничої похибки. Найбільш вживаними є три класи точності: I клас відповідає допуску ± 5%; II клас - +10%; Ш клас - ± 20 %. Прецизійні резистори виготовляються з допусками: ± 2%; ± 1; ± 0,5; +0,2; ± 0,1; ± 0,05; ± 0,02; ± 0,01%. Номінальний опір резистора зазвичай зазначено маркуванням на ньому.

На резисторах щодо великих розмірів номінальне .сопротівленіе маркують, застосовуючи загальноприйняті скорочені позначення одиниць, і вказують можливе відхилення від номіналу в процентах, наприклад 1,5 кОм ± 10%.

На малогабаритних резисторах номінальні опору маркують за допомогою коду. Одиницю му позначають літерою Е, килоом - буквою К, мегаом - буквою М. При цьому опору від 100 до 910 Ом висловлюють в сотих частках кілоомах, а опору від 100 тис. До 910 тис. Ом в сотих частках мегаомах. Якщо опір виражається цілим числом, то позначення одиниці ставлять після цього числа, а якщо опір виражається цілим числом з десятковим дробом, то ціле число ставиться попереду букви, що позначає одиницю, а дріб - після літери (буква замінює кому). наприклад: опір 68 Ом позначають 68 Е; 6,8 кОм - 6К8; 68 кОм - 68К; 6,8 МОм - 6М8. Коли ж опір виражається десятковим дробом, меншою одиниці, буквене позначення одиниці вимірювання розташовується перед числом, а нуль і кома з маркування виключаються. наприклад: опір 680 Ом = 0,68 кОм позначають К68, а 680 кОм = 0,68 МОм - М68. На малогабаритних резисторах допускається відхилення наноситься після позначення номінального опору наступними літерами: ± 5% - І, ± 10 % - С, ± 20% - В.

Останнім часом застосовують маркування резисторів колірним кодом. Код наноситься на резистор у вигляді кілець.

Перші два кільця позначають числовий коефіцієнт, третє - порядок множника, четверте - допуск. Значення номіналу, порядок множника і допуск визначаються кольором кілець.

під номінальною потужністю розсіювання Рномрозуміють найбільшу потужність, створювану протікає через резистор струмом, при якій він може тривалий час працювати, зберігаючи свої параметри. Резистори випускаються з номінальною потужністю розсіювання 0,01; 0,025; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10 Вт і більше.

Максимальна робоча напруга- Це максимальне напруга, прикладена до резистору, при якому ще не виникає електричного пробою.

стабільність опорурезистора характеризується в основному температурним коефіцієнтом опору ТКR який визначається виразом

TKR = ?R / R?T

TKR може бути позитивним, негативним або рівним нулю.

За прийнятою системі позначень умовне позначення типу резистора (маркування) складається з трьох елементів. Перший, буквений, елемент вказує тип резисторів (С - постійні, СП - змінні); другий, цифровий, - матеріал, з якого вони виготовлені (1, 2, 3, 4 - недротяні, 5 - дротяні, 6 - резистори СВЧ); третій, цифровий, елемент означає конструктивний варіант виконання резисторів однієї групи (наприклад: З 2-2 - постійні недротяні, поверхневий, металлопленочні резистор другого варіанту виконання; С5-5 - постійний дротяний резистор п'ятого варіанту виконання).

На електричних схемах резистори позначаються прямокутниками. Усередині прямокутників для нерегульованих резисторів (рис. 2, а-ж) умовними знаками вказується номінальна потужність розсіювання, а для регульованих (рис. 2, з, і) і підлаштування (рис. 3, До, л) вона не наводиться.

Особливу групу складають напівпровідникові резистори, до яких відносяться терморезистори, фоторезистори, варистори і тензорезистори.

Мал. 2. Умовні позначення резисторів