ELEKTRONIKA-UVOD

PowerPoint PresentationOSNOVE ELEKTRONIKE
1. UVOD
Elektronika je dio elektrotehnike koji se bavi voenjem struje kroz poluvodie, plinove i vakuum, te pripadnim elementima i sklopovima. Poetak elektronike datira se na poetak dvadesetog stoljea i vee uz pronalazak vakuumske diode. Ve dotad dobro razvijanoj teoretskoj i praktinoj elektrotehnici, elektronika, u poetku razvitkom telekomunikacija, a kasnije i industrijskom primjenom, daje nov zamah. Kao naalost i uvijek, ratovi su pobuivali na vee znanstvene napore i raali novim spoznajama.
A. Rezi
Iza Drugog svjetskog rata pronalaskom tranzistora dolazi do nesluenog razvoja elektronike temeljene na voenju kroz poluvodie. Mogunost izvedbe raunala skromnijih dimenzija uinila je elektroniku prisutnom u gotovo svakoj ljudskoj djelatnosti. Moderni industrijalizirani i automatizirani svijet opstoji u današnjem obliku dobrim dijelom zahvaljujui elektronikim temeljima.
A. Rezi
Prema podruju kome slue razlikuju se informacijska i energetska elektronika.
Informacijska elektronika bavi se pretvorbom, obradbom i prijenosom informacija trošei pritom minimalnu potrebnu energiju (telekomunikacije, mjerna i raunska tehnika...). Nosilac informacije je signal, vremenski ovisna fizikalna veliina (u elektronici napon, struja, naboj), koja u nekom svom parametru sadri informaciju.
Energetska elektronika bavi se elektronikim elementima i sklopovima u proizvodnji, prijenosu i razdiobi energije. Osobita pozornost posveuje se ostvarivanju što veeg stupnja djelovanja.
Izmeu ova dva podruja postoji znatno preklapanje.
A. Rezi
Prema namjeni razlikuju se potrošaka (konzumna) i profesionalna elektronika.
Elementi namijenjeni potrošakaj elektronici proizvode se u masovnim koliinama, pri emu se uz standardnu kvalitetu nastoje postii što nie cijene. Sklopovi su usmjereni na razmjerno mali broj moguih primjena i predvieni za rad u okolišnim uvjetima prihvatljivim za boravak ovjeka.
Profesionalna elektronika obuhvaa ureaje i komponente predviene za siguran rad i pri teškim okolišnim uvjetima pa pouzdanost i trajnost moraju zadovoljiti visoke standarde.
Vano podruje profesionalne elektronike zauzima industrijska elektronika zastupljena pri upravljanju proizvodnim procesima.
A. Rezi
Prema karakteru veliina razlikuju se analogna i digitalna elektronika.
U analognoj elektronici parametar signala koji sadri informaciju (iznos, frekvencija, trajanje...) moe poprimiti bilo koju vrijednost izmeu dviju ekstremnih. Vaan problem je ouvanje informacije od utjecaja smetnji.
U digitalnoj elektronici vrijednost fizikalne veliine koja nosi element informacije nalazi se obino u jednom od dva dostatno razmaknuta intervala moguih vrijednosti, što taj element ini vrlo otpornim na smetnje. Kompleksna informacija sastoji se od skupa elementarnih informacija, a operacije na njoj od skupa elementarnih operacija.
Zbog prednosti u obradi, pohrani i prijenosu digitalnih signala, esto se analogne veliine pretvaraju u digitalne i obratno (A/D i D/A pretvorba), pa se ova dva podruja elektronike u praksi esto povezuju.
A. Rezi
Na granici prema drugim fizikalnim podrujima izdvojila se senzorska elektronika s elementima i pripadnim sklopovima osjetljivim na okolišne podraaje, sa zadatkom pretvorbe neelektrinih veliina u elektrine.
U novije vrijeme naroito se razvija i nailazi na široku primjenu optoelektronika, koja omoguuje prijenos informacija optikim putem.
A. Rezi
Elektroniki elementi su dijelovi strujnih krugova s voenjem kroz poluvodie, plinove i vakuum, s definiranim karakteristikama (npr. dioda, tranzistor, tiristor). Vakuumski i plinski elementi zadrali su se u rijetkim primjenama gdje ih poluvodiki ne mogu uspješno zamijeniti.
Elektroniki sklopovi su kompleksniji strujni krugovi sastavljeni od više smisleno povezanih elemenata koji ostvaruju neke funkcije ili zadatke (npr. ispravljaki most, oscilator, bistabil). U elektronikom sklopu obino ima elemenata iz ope elektrotehnike koji nisu elektroniki (otpori, kapaciteti, induktiviteti), pa mehanikih (kontakti, sklopke), ali bar jedan elektroniki. Iste funkcije mogu se ostvariti na više naina, razliitim sklopovima.
A. Rezi
Elektroniki ureaji su za eksploataciju osposobljeni elektroniki sklopovi i njihove kombinacije. Za funkcioniranje moraju imati nekim putem privedenu energiju. Pri izvedbi elektronikih ureaja openito se tei smanjenju za rad potrebne energije, volumena, neeljenih okolišnih utjecaja, te poboljšanju i proširenju eksploatacijskih svojstava. Eventualno promjenljiv program osposobljava isti elektroniki ureaj za izvedbu razliitih zadataka.
A. Rezi
Svojstva elektronikih elemenata (i spojeva) iskazuju se iznosima i ovisnostima interesantnih veliina uzimajui u obzir okolišne utjecaje i tipine primjene. Razlikuju se statika i dinamika svojstva.
Statika svojstva obuhvaaju iznose i ovisnosti veliina neovisno o vremenu. Obino vrijede i kod polaganih promjena.
A. Rezi
OSNOVE ELEKTRONIKE – 1. UVOD
Dinamika svojstva elemenata opisuju ovisnosti njihovih veliina kad su vremenski promjenljive. Pri brim promjenama razlikuju se od statikih. Razlog tome jest što realni elementi posjeduju masu i volumen, dakle i spremnike energije (kapacitete, induktivitete), koji ne mogu promijeniti sadranu energiju, a time i vrijednosti veliina, trenutno, nego tek u nekom vremenu (prijelazne pojave).
Ovisnosti (statike ili/i dinamike) se iskazuju za unaprijed definirane okolišne uvjete obino grafiki karakteristikama ili numeriki parametrima.
A. Rezi
Vana je znaajka karakteristika i parametara da se unutar istog tipa rasipaju oko prosjenih, tipinih vrijednosti. Uzrok rasipanju je nehomogenost materijala i nesavršenost tehnologije izrade.
Rasipanja mogu biti tako velika, da se za osjetljivije primjene unutar istog tipa moraju izabirati komponente sa što slinijim kritinim vrijednostima, ili se rabe spojevi u kojima se toleriraju razlike.
Zbog rasipanja, grafiki prikazane statike karakteristike obino nemaju preveliku uporabnu vrijednost, jer mogu prikazati samo intervale unutar kojih se pouzdano nalaze stvarne vrijednosti.
A. Rezi
Kod veine poluvodikih elemenata pretee nelinearna ovisnost veliina, koja uz postojee rasipanje karakteristika, okolišne utjecaje i nelinearnosti, unosi teškoe pri tonijem matematikom modeliranju. Zbog toga su korisne i nerijetko se susreu pribline (aproksimativne) i idealne karakteristike. Pri njihovom korištenju potreban je ipak pravi uvid u stvarne karakteristike zbog poznavanja pogrešaka koje se pritom toleriraju.
Radi nelinearne zavisnosti i katkad velikog raspona vrijednosti, grafiki prikazane karakteristike nerijetko se daju razliitim mjerilima za pojedine dijelove ili se prikazuju u logaritamskim mjerilima.
A. Rezi
1.2.1. Parametri statikih karakteristika
Grafiki prikaz zavisnosti veliina daje dobar uvid dok se radi o dvije do tri veliine; iznad tog broja postaje nepregledan. Zato se, naroito za elemente s višestrukim zavisnostima ili namjenama, daje više karakteristika koje obuhvaaju vei broj zavisnosti.
Poznata je i nerijetko korištena strujno-naponska (I-U) statika karakteristika koju tvore parovi struje i napona ostvareni nekom (mjernom) metodom, neovisno o vremenu.
A. Rezi
Slika 1.1. prikazuje statike karakteristike razliitih elemenata a, b i c. Na njima se mogu definirati neki vani parametri.
Sl. 1.1. Statike karakteristike
(1.1)
Pod djelovanjem napona UA tee struja IA, koju bi dao i ekvivalentni omski otpor RA spojen umjesto nelinearne komponente b. Komponente b i c imaju promjenljiv statiki otpor, dok a ima stalan (karakteristika a je linearna).
Omjer (1.2)
na nekom elementu ili sklopu u opem sluaju naziva se dinamiki otpor u toki A i ovisi o brzini promjene struje i napona. Nije statiko svojstvo i ne moe se odrediti na statikoj karakteristici.
A. Rezi
Ako su promjene spore, rA se zove diferencijalni otpor i moe se odrediti na statikoj karakteristici.
Mogu je dio karakteristike s negativnim diferencijalnim otporom (C-D).
Za linearnu karakteristiku a na sl. 1.1. diferencijalni otpor je konstantan i jednak statikom.
Karakteristici b pripada promjenljiv ali posvuda pozitivan r.
A. Rezi
(1.3)
su reciprone dinamikom i diferencijalnom otporu.
Kod višepolnih komponenata u U-I karakteristikama mogui su naponi izmeu dviju razliitih toaka, npr. UBC, UCE, uAK.... U ovdje primijenjenom nainu oznaavanja drugi indeks odreuje referentnu toku. Tako je uAK napon toke A prema referentnoj toki K i vrijedi uAK=-uKA; izmjena redoslijeda indeksa mijenja predznak napona. Kod podrazumijevane referentne toke drugi indeks se obino ispušta.
Vei broj struja kod višepolnih komponenti mora biti u skladu s prvim Kirchhoffovim zakonom. Pritom se pozitivnima oznauju struje koje ulaze u komponentu.
A. Rezi
1.2.2. Strujni krug s nelinearnim elementom
Korisno je razmotriti odnose u strujnom krugu s dva elementa a i b, od kojih je bar jedan nelinearan. Neka svaki element posjeduje statiku strujno-naponsku karakteristiku kao na slici 1.2.
Ako su elementi spojeni serijski, trai se struja koja protjee krugom pod djelovanjem napona UG. To mora biti struja koja stvara na elementima takve padove napona ua i ub, da prema drugom Kirchhoffovom zakonu vrijedi
ua + ub = UG (1.4)
Kad su ovisnosti i= fa(u), te i= fb(u) poznate analitiki (što za nelinearne funkcije obino nije sluaj), do rješenja se moe doi analitiki. U sluaju kad su ovisnosti opisane tablino veim brojem parova (u,i) lako je rješavanje s pomou raunala.
A. Rezi
Sl. 1.2. Grafiko rješenje strujnog kruga
Jedan od naina grafikog rješenja jest dobivanje nove karakteristike fiktivnog elementa c, koji se ponaša kao serijski spoj a i b. Dovoljno je na pravcima razliitih konstantnih struja i (paralele s apscisom) zbrajati apscise presjenih toaka s funkcijama a i b; za svaku tako dobivenu toku vrijedi
uc = ua + ub (1.5)
Par vrijednosti (i,uc) je toka nove karakteristike c. Struja i koja tee krugom uz prikljueni napon uc = UG jednaka je ordinati toke funkcije c kojoj je apscisa uc.
Pri razmatranju drugog naina grafike obradbe istog problema zgodno je radi jednostavnosti pretpostaviti da je element a linearan. Taj element moe se shvatiti kao unutarnji otpor R izvora napona UG, a funkcija d kao vanjska karakteristika izvora s konstantnim unutarnjim otporom (sl. 1.3.).
A. Rezi
Pri struji vrijednosti nula napon stezaljki takvog izvora je UG, jer nema pada napona na R. Pri porastu struje napon stezaljki pada i poprima vrijednost nula pri struji kratkog spoja Ik=UG/R. Uostalom, linearna zavisnost
u = UG – i.R (1.6)
moe se u i-u koordinatnom sustavu predoiti u segmentnom obliku
(1.7)
A. Rezi
Sl. 1.3. Varijanta grafikog rješenja
Karakteristika nelinearnog elementa b opisana je u istom koordinatnom sustavu i moe se u njemu grafiki predoiti. Koja struja moe tei serijskim spojem otpora R i nelinearnog elementa b? To mora biti struja iA s presjecišta funkcija b i d, jer jedino za tu struju vrijedi
ub + uR = UG (1.8)
Lako je uoiti da e promjena vrijednosti otpora R izazvati promjenu odsjeka na ordinati UG/R, te kuta , mijenjajui poziciju presjene toke A. Porast otpora R zakretat e pravac u smjeru strelice s oznakom R oko toke UG smanjujui kut .
Ako li se pak uz konstantan otpor povea vrijednost napona napajanja UG, dolazi do paralelnog pomaka pravca (esto zvanog "pravac otpora") u smjeru strelice s oznakom UG; pritom se i radna toka A die prema jaim strujama.
Noištem radne toke dijeli se napon izvora na pad napona na nelinearnom elementu ub i na otporu uR.
Ve spomenuti izraz "radna toka" zaista pokazuje vrijednosti u kojima strujni krug "radi". Ovaj nain prikaza est je u elektronici, jer su na njemu lako zamjetljivi utjecaji promjena karakteristike na poloaj radne toke.
A. Rezi
Prema prethodnom grafikom prikazu ima i prednost što otpada grafiko zbrajanje.
Ukoliko napon UG mijenja predznak, pravac otpora treba pomicati paralelno u 3. kvadrant slijedei ve utvreni postupak; radna toka je presjecište pravca i nelinearne funkcije b. Razumije se, da je metoda primjenljiva i ako je unutarnji otpor nelinearan (i-u karakteristika elementa a nije pravac); funkcija d je tada i-u karakteristika elementa a nacrtana s ishodištem u toki (UG,0) i pozitivnom apscisom suprotnog smjera od postojee.
Strujno-naponska karakteristika paralelnog spoja dvaju elemenata poznatih i-u karakteristika ostvaruje se prema prvom Kirchhoffovom zakonu zbrajanjem struja pri istim naponima.
A. Rezi
1.2.3. Granine i tipine vrijednosti
U karakteristikama poluvodikih elemenata ili meu parametrima nalaze se oznaene granine vrijednosti veliina, koje se ne smiju nadilaziti. Bar dvije od njih zamjeuju se u statikoj i-u karakteristici (slika 1.4.): granica stalne struje Imax i granica stalnog napona Umax.
Naponska granica oznauje granino elektrino polje u komponenti iznad kojeg moe doi do lavinske ionizacije i proboja, dakle uništenja komponente.
Granica maksimalne struje ne smije se prekoraiti zbog lokalnog pregrijavanja, koje ima istu posljedicu. Koliko se i kako dugo kod kratkotrajnih struja i napona granine vrijednosti smiju nadmašiti, navodi se u podacima za pojedine veliine i komponente.
A. Rezi
A. Rezi
P = u.i (1.9)
opisuju hiperbolu. Za neki elektroniki element postoji granina snaga Pmax (slika 1.4.) iznad koje se radna toka A ne smije trajno nalaziti. Doduše, pravu granicu rada za poluvodike komponente odreuje maksimalno dopuštena temperatura kristala, dok maksimalna dopuštena snaga ovisi o nainu hlaenja i vea je kod efikasnijeg hlaenja. Stoga, ako se u karakteristikama poluvodikih elemenata i naie na ucrtanu hiperbolu, to vrijedi uz odreeni nain hlaenja.
Dopušteno trajanje zadravanja radne toke A iznad hiperbole snage ovisi o dinamikim svojstvima komponente.
A. Rezi
Ve je spomenuto u 1.2. da se parametri izvedenih elektronikih komponenti rasipaju oko prosjenih iznosa.
Vrijednosti parametara koje su za neki tip elektronike komponente najvjerojatnije, nazivaju se tipine, i obino se uz granine daju kao kataloški podaci.
A. Rezi
Statike karakteristike i parametri dobro opisuju ponašanje elemenata i sklopova pri polaganim promjenama veliina.
Ako su promjene ulaznih veliina brze, zavisnosti odstupaju od statikih s glavnom znaajkom da izlazna veliina (posljedica, odziv) kasni za ulaznom (uzrokom, pobudom). Razlog kašnjenju su, uz otpore, induktiviteti i kapaciteti kojima za promjenu energije treba vremena. Kod polaganih promjena se ta vremena mogu zanemariti, a kod brzih ne i stoga se dinamiko ponašanje razlikuje od statikog. U dinamikom pogledu komponenta ili sklop su bolji kad je kašnjenje manje.
Dinamiko ponašanje iskazuje se funkcijama koje opisuju ovisnost izlaznog o ulaznom signalu, ili skraeno, parametrima, koji ih dostatno reprezentiraju.
A. Rezi
Za ulazne signale se radi lakšeg uoavanja svojstava i mogue usporedbe uzimaju pritom prikladni standardni oblici. To su naješe skok, impulsni niz, harmoniki i stohastiki signal.
Na slici 1.5 a) prikazan je odziv nekog sklopa na ulazni impuls (pozitivni pa negativni skok). Pozitivni skok ulazne veliine Xu ima za posljedicu zakašnjelu promjenu na izlazu s tendencijom smirivanja na nazivnom ili referentnom iznosu.
Vaniji parametri odziva kojima se opisuje dinamiko ponašanje su:
- vrijeme porasta tr (vrijeme izmeu 10% i 90% nazivnog iznosa)
- vrijeme kašnjenja td (vrijeme do nastupa 50% nazivnog iznosa)
- nadvišenje (najvea razlika prema nazivnom naponu).
A. Rezi
Ako se na ulaz nekog sklopa prikljui harmoniki signal promjenljive frekvencije, te u ovisnosti o frekvenciji promatra omjer izlaznih i ulaznih amplituda, dobiva se amplitudna frekvencijska karakteristika (primjer na slici 1.5.b). Razlika faza izlaznog i ulaznog signala u ovisnosti o frekvenciji je fazna frekvencijska karakteristika. Najvaniji parametri amplitudne frekvencijske karakteristike su
- donja granina frekvencija fd
- gornja granina frekvencija fg
(detalji u temi 3.3.1.).
Kod elemenata koji pojaavaju vana je frekvencija jedininog pojaanja na kojoj je pojaanje jednako 1. Openito su dinamika svojstva bolja ako je vrijeme porasta tr krae, a to odgovara i višoj gornjoj graninoj frekvenciji fg. Nerijetko se uz dinamika svojstva elemenata u katalozima prilau i sheme spojeva u kojima su takva svojstva izmjerena, radi spreavanja krivih interpretacija.
A. Rezi
a) odziv na impuls, b) amplitudna frekvencijska karakteristika
A. Rezi
Meu dinamika ogranienja svakog elektronikog elementa i sklopa treba svakako ubrojiti i stohastiki signal, tzv. šum, koji se trajno u njima generira. Šum je posljedica diskretne prirode naboja kojima se ostvaruje elektrina struja i tehnoloških nesavršenosti, te se ne moe eliminirati. Snaga šuma proporcionalna je izmeu ostalog razlici graninih frekvencija fg-fd i raste s porastom fg, pa je tako poboljšanje dinamikih svojstava popraeno jaim šumom.
U praksi se nastoji omjer istovrsnih parametara signala i šuma odrati što povoljnijim.
A. Rezi
1.3. Iskaz temperaturne ovisnosti parametara
Budui temperatura poluvodikog kristala bitno utjee na vodljivost poluvodia, a u eksploataciji moe biti razliita, svojstva elemenata znatno ovise o temperaturi. Ovisnosti se daju grafiki ili tablino za bar nekoliko vrijednosti temperatura. esto se rabi i temperaturni koeficijent TK nekog parametra p definiran kao omjer relativne promjene tog parametra i pripadne promjene temperature
(1.10)
U podruju konstantnog TK parametar linearno ovisi o temperaturi. Kod pozitivnih TK parametar raste s porastom temperature, kod negativnih pada.
A. Rezi
Katkad se za mjeru promjene s temperaturom uzima strmina funkcije f() koja prikazuje ovisnost parametra o temperaturi
(1.11)
Protokom struje (zbog jednostavnosti konstantne), na dijelu strujnog kruga s otporom R generira se toplina
(1.12)
Ako je do trenutka ukljuenja temperatura promatranog dijela bila jednaka temperaturi okoliša (ambijenta) 1, nakon ukljuenja raste do neke stacionarne temperature st > 1, pri kojoj se izjednae generirana i odvedena toplina u jedinici vremena. Generirana toplina u jedinici vremena jednaka je elektrinoj snazi P, a odvedena toplinskom toku.
A. Rezi
Za poluvodike elemente u strujnom krugu maksimalna stacionarna temperatura poluvodikog kristala ne smije prekoraiti jmax koja je odreena karakteristikama primijenjenog poluvodia.
Kolika je mogua dopuštena elektrina snaga P pri kojoj još ne dolazi do prekoraenja jmax ?
Precizan odgovor na to pitanje moe dati nauka o toplini, a pretpostavlja poznavanje dimenzija i toplinskih svojstava ukljuenih materijala, te okolišnih utjecaja.
Ipak se do njega s dostatnom tonošu za stacionarno stanje moe doi uz primjenu koncepta kojim se pojednostavljuju komplicirane termodinamike ovisnosti i premošuje nepoznavanje mnogih utjecajnih faktora. Koncept se ukratko sastoji u slijedeem:
A. Rezi
Toplinski tok jednak P generiran u poluvodiu prolazi kroz toplinski otpor izmeu kristala i kuišta Rjc zbog djelovanja razlike temperatura poluvodia j i kuišta c
(1.13)
Isti toplinski tok prolazi kroz toplinski otpor izmeu kuišta i okoliša Rca uzrokovan razlikom temperatura kuišta c i okoliša a
(1.14)
Slijedi
(1.15)
Toplinski otpor Rjc odreen je unutarnjom graom komponente i poznati je kataloški podatak, dok Rca ovisi o karakteristikama kuišta i okolišnim uvjetima. Treba teiti što manjoj sumi toplinskih otpora, jer se time omoguuje nia temperatura kristala j ili vea snaga P.
Otpor Rca se smanjuje s veom površinom kuišta; ekvivalent tome je montaa komponente uz metalno hladilo. Toplinski otpor Rch izmeu kuišta i hladila odreen je dodirnom površinom kuišta i hladila i za standardni nain montae je kataloški podatak. Potrebni otpor Rha lako se rauna iz
(1.16)
uz poznate Pmax , jmax , amax i kataloške podatke Rjc , Rch za izabranu komponentu.
A. Rezi
Iz podataka proizvoaa moe se za potrebni Rha i definirani nain odvoda topline odabrati hladilo.
Kod komponenti malih snaga obino nije predvieno hladilo; toplinski otpor izmeu kristala i okoliša Rja zamjenjuje sve ostale otpore i moe se potraiti u katalogu.
Sl. 1.6. Odvod topline s komponente
A. Rezi
- toplinski otpor je konstantna veliina,
- na površini kuišta (ili hladila) posvuda je ista temperatura,
- zanemarene su nelinearnosti u prijelazu topline,
- isti toplinski tok prolazi kroz sve otpore.
Okolnosti prikazuje sl. 1.6.
A. Rezi
Za sluaj promjenljive struje kroz komponentu, proizvoai upuuju na grafiko-analitike postupke iz kojih se odreuje potrebni otpor hladila za poznati iznos, oblik i frekvenciju struje, te maksimalnu okolišnu temperaturu.
Korisno je zamijetiti kako se dopuštena snaga komponente smanjuje ako raste okolišna temperatura uz ostale uvjete konstantne, te postaje jednaka nuli ako se izjednae temperature okoliša a i kristala j. Suprotno, komponenta se smije opteretiti i veim snagama uz djelotvornije hlaenje. Nadalje, ako se uz konstantnu snagu promijeni okolišna temperatura a mijenja se priblino jednako i temperatura kristala j.
U eksploataciji treba ostvarivati radna stanja sa što niim temperaturama kristala (pravilnim dimenzioniranjem, hlaenjem i radnim reimom), jer više temperature smanjuju ivotni vijek komponente.
A. Rezi
Elektroniku komponentu fiziki predstavlja kuište s izvodima.
Kuište omoguuje smještaj elektrino aktivnog dijela, te ga zaštiuje i odvaja od okoliša, dok izvodi slue elektrinom (i mehanikom) povezivanju s okolišem u ureaju.
Materijali kuišta poluvodikih komponenti su naješe plastika, staklo, keramika i metal, te njihove kombinacije. Keramika i metal su u pogledu izolacijskih i toplinskih svojstava, te trajnosti, superiorniji materijali, pa se njima izvode kuišta kvalitetnijih i pouzdanijih komponenti.
Slika 1.7. prikazuje nekolika estih oblika kuišta.
A. Rezi
A. Rezi
1.6. atveropoli
Kad se razmatra djelovanje sloenog elektronikog ureaja, prikladno ga je radi preglednosti razloiti u manje cjeline s definiranim funkcijama u obliku jedinica s ulazima i izlazima.
Pritom sa istie meudjelovanje takve jedinice prema ostalima u okolišu, a ispušta iz promatranja njen sastav i nain realizacije funkcije odreene ovisnošu izlaznih o ulaznim veliinama.
U jednostavnom sluaju jednog ulaznog i jednog izlaznog signala uz struju i/ili napon kao nosioce, takva se jedinica moe promatrati kao etveropol (sl. 1.8.a). Na ulaznim stezaljkama 1 i 2 pojavljuje se ulazni signal, a na izlaznim stezaljkama 3 i 4 izlazni signal.
Obino se potrebni prikljuci za napajanje pomonom energijom ne tretiraju kao signalni i ne ubrajaju u polove.
A. Rezi
Niz etveropola u kome je izlaz prethodnog spojen na ulaz slijedeeg ima naziv kaskada i eši je od drugih moguih spojeva (sl. 1.8.b).
Za etveropol A slijedei u kaskadi, B, je trošilo, koje se moe nadomjestiti ekvivalentnim ulaznim otporom (za dinamike pojave impedancijom) ru .
Za etveropol B, prethodni A se nadomješuje izvorom napona praznog hoda ei i izlaznog otpora ri .
A. Rezi
Sl. 1.8. a) etveropol, b) kaskada etveropola
Ovi otpori definirani su prema Ohmovom zakonu omjerom promjena napona i struja
(1.17)
Kad etveropol moe pojaavati ulazni signal zove se aktivni, inae je pasivni. Kad je npr. snaga izlaznog signala aktivnog etveropola vea od snage ulaznog, ne treba ipak pomišljati na "perpetuum mobile", jer je to postignuto na raun izvora pomone energije.
A. Rezi

Documents

ELEKTRONIKA-UVOD