Pytania pomocnicze - ELM.02

Tyrystor ma cztery warstwy półprzewodnikowe ułożone naprzemiennie, najczęściej typu p-n-p-n lub równoważnie n-p-n-p zależnie od kierunku opisu.

Zwykła dioda ma jedno złącze p-n i dwie warstwy, a tyrystor ma cztery warstwy i trzy złącza. Tyrystor dodatkowo ma elektrodę sterującą, czyli bramkę.

Tyrystor ma anodę, katodę i bramkę. Prąd bramki służy do włączenia tyrystora przy odpowiednim spolaryzowaniu anody względem katody.

Tranzystor bipolarny ma trzy warstwy, np. n-p-n albo p-n-p, i służy do wzmacniania lub przełączania. Tyrystor ma cztery warstwy i po włączeniu zwykle pozostaje w stanie przewodzenia aż do spadku prądu poniżej wartości podtrzymania.

Warikap jest diodą pojemnościową, której pojemność zależy od napięcia wstecznego. Tyrystor jest elementem przełączającym o strukturze czterowarstwowej.

Tyrystory stosuje się głównie do sterowania mocą, prostowników sterowanych, regulatorów napięcia przemiennego oraz układów załączania dużych prądów.

Trymer pozwala precyzyjnie zmienić pojemność w obwodzie LC. Dzięki temu można dostroić częstotliwość rezonansową do wymaganej wartości.

Trymer jest kondensatorem nastawnym i reguluje pojemność. Potencjometr jest rezystorem nastawnym i reguluje rezystancję.

Trymer zmienia pojemność, natomiast cewka regulowana zmienia indukcyjność. Oba elementy mogą służyć do strojenia obwodu rezonansowego, ale działają na inny parametr.

Wzrost pojemności powoduje zmniejszenie częstotliwości rezonansowej. Zmniejszenie pojemności powoduje wzrost częstotliwości rezonansowej.

Służy do dokładnego ustawienia częstotliwości pracy obwodu, np. generatora lub filtru wejściowego. Umożliwia poprawny odbiór wybranego zakresu częstotliwości.

Trymer jest zwykle regulowany mechanicznie, np. śrubokrętem. Warikap to dioda pojemnościowa, której pojemność zmienia się pod wpływem napięcia polaryzacji.

EUROSCART może przesyłać analogowy obraz CVBS, RGB, sygnał Y/C oraz dźwięk stereo lewego i prawego kanału. Ma też linie sterujące, np. do automatycznego przełączania wejścia w telewizorze.

CVBS to analogowy sygnał wideo, w którym informacje o jasności, kolorze i synchronizacji są przesyłane jednym przewodem. Jest prosty, ale daje niższą jakość obrazu niż RGB.

W RGB obraz jest przesyłany trzema oddzielnymi składowymi: czerwoną, zieloną i niebieską. Dzięki temu jakość obrazu jest zwykle lepsza niż przy wizji zespolonej.

S-Video przesyła oddzielnie luminancję i chrominancję, ale nie obsługuje tak szerokiego zestawu sygnałów jak EUROSCART. EUROSCART może przenosić CVBS, RGB, Y/C oraz audio stereo.

Luminancja oznacza informację o jasności obrazu, a chrominancja informację o kolorze. Rozdzielenie tych sygnałów poprawia jakość obrazu w porównaniu z wizją zespoloną.

JACK jest używany głównie do przesyłania sygnałów audio, np. słuchawkowych lub mikrofonowych. Nie jest typowym złączem do jednoczesnego przesyłania CVBS, RGB, Y/C i audio stereo.

Standardowe złącze EUROSCART ma 21 styków. Dzięki temu może obsługiwać wiele sygnałów audio-wideo oraz funkcje sterujące.

Stan pracy zależy od polaryzacji dwóch złączy: baza-emiter oraz kolektor-baza. Kombinacja polaryzacji przewodzącej i zaporowej określa, czy tranzystor jest zatkany, aktywny, nasycony czy pracuje inwersyjnie.

Tranzystor pracuje w stanie aktywnym, gdy złącze baza-emiter jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a złącze kolektor-baza w kierunku zaporowym. Jest to typowy stan pracy wzmacniacza.

W stanie aktywnym złącze BE przewodzi, a CB jest zaporowe, więc tranzystor może wzmacniać sygnał. W stanie nasycenia oba złącza są spolaryzowane w kierunku przewodzenia i tranzystor działa jak zamknięty przełącznik.

Stan zatkania występuje wtedy, gdy oba złącza tranzystora są spolaryzowane zaporowo. Prąd kolektora jest wtedy bardzo mały, pomijając prądy upływu.

W pracy aktywnej inwersyjnej złącze BE jest spolaryzowane zaporowo, a złącze CB przewodząco. Tranzystor działa wtedy odwrotnie niż normalnie, ale ma znacznie gorsze parametry.

W stanie aktywnym mały prąd bazy steruje znacznie większym prądem kolektora. Dzięki temu tranzystor może wzmacniać sygnały prądowe i napięciowe w układach elektronicznych.

Dla krzemowego tranzystora NPN złącze BE przewodzi zwykle przy napięciu około 0,6–0,7 V między bazą a emiterem. Dla tranzystora PNP polaryzacja ma przeciwny znak.

Oznacza, że przetwornik może zakodować sygnał analogowy na 2^8, czyli 256 poziomach cyfrowych.

Zakres pomiarowy napięcia dzieli się przez liczbę poziomów, czyli przez 2^n, gdzie n to liczba bitów przetwornika.

Ponieważ przetwornik ma 8 bitów, a więc 2^8 = 256 możliwych poziomów kwantyzacji.

10 mV to 0,01 V, ponieważ 1 V = 1000 mV.

Rozdzielczość napięciowa zmniejszy się, czyli przetwornik będzie wykrywał mniejsze zmiany napięcia.

To najmniejsza różnica napięcia wejściowego, która powoduje zmianę kodu cyfrowego na wyjściu przetwornika.

Jeden okres to odległość między dwoma kolejnymi takimi samymi punktami przebiegu, np. między dwoma maksimami, minimami albo przejściami przez zero w tym samym kierunku.

Sinusoida jest funkcją okresową opartą na pełnym obrocie koła trygonometrycznego. Pełny cykl przebiegu odpowiada kątowi 360°.

Należy użyć wzoru φ = (Δt / T) · 360°, gdzie Δt to przesunięcie czasowe, a T to okres sygnału.

Oznacza, że jeden sygnał jest przesunięty względem drugiego o jedną czwartą okresu. Maksimum jednego przebiegu pojawia się o 1/4 okresu wcześniej lub później.

Najlepiej porównywać odpowiadające sobie punkty, np. maksima, minima albo przejścia przez zero w tym samym kierunku. Ważne, aby były to punkty tego samego typu.

Dla sygnałów o różnych częstotliwościach przesunięcie fazowe nie jest stałe w czasie. Typowe obliczenia przesunięcia fazowego wykonuje się dla sygnałów o tej samej częstotliwości.

Należy zastosować wzór f = 1 / T, gdzie T jest okresem w sekundach. Wynik otrzymuje się w hercach.

Okres to czas trwania jednego pełnego cyklu przebiegu zmiennego, np. jednej pełnej sinusoidy. Oznacza się go literą T i podaje w sekundach.

Częstotliwość określa liczbę pełnych cykli przebiegu w czasie jednej sekundy. Jej jednostką jest herc, czyli Hz.

Aby przeliczyć Hz na kHz, należy podzielić wartość przez 1000. Na przykład 1000 Hz = 1 kHz.

1 ms to 0,001 s. Po podstawieniu do wzoru f = 1 / T otrzymujemy f = 1000 Hz, czyli 1 kHz.

Gdy okres maleje, częstotliwość rośnie. Wynika to z odwrotnej zależności między częstotliwością a okresem.

Napięcie na kondensatorze jest równe różnicy potencjałów między jego końcówkami: UC = |UA - UB|. Nie należy patrzeć tylko na napięcie jednego punktu względem masy.

Jeden z punktów kondensatora może być podciągnięty przez rezystor do zasilania 15 V, a drugi może zostać sprowadzony przez tyrystor prawie do 0 V. Różnica potencjałów wynosi wtedy około 15 V.

Kondensator o napięciu roboczym 10 V nie wytrzyma bezpiecznie napięcia około 15 V. Jego użycie grozi przebiciem dielektryka i uszkodzeniem elementu.

Napięcie robocze musi być co najmniej większe od maksymalnego napięcia w układzie. Skoro maksymalnie występuje około 15 V, najbliższą wyższą wartością z podanych odpowiedzi jest 20 V.

Rezystory podciągają punkty A i B do dodatniego bieguna zasilania, gdy odpowiedni tyrystor nie przewodzi. Ograniczają też prąd płynący po załączeniu tyrystora.

Może dojść do przebicia izolacji między okładkami, wzrostu prądu upływu, nagrzewania, zwarcia lub eksplozji kondensatora elektrolitycznego.

Komparator porównuje dwa napięcia i na podstawie ich różnicy ustawia na wyjściu jeden z dwóch stanów logicznych. Najczęściej porównuje napięcie wejściowe z napięciem odniesienia.

Napięcie odniesienia to ustalony poziom progowy, z którym porównywane jest napięcie badane. Od jego wartości zależy moment przełączenia wyjścia komparatora.

Komparator porównuje napięcia i daje sygnał logiczny na wyjściu. Stabilizator utrzymuje możliwie stałą wartość napięcia wyjściowego mimo zmian obciążenia lub zasilania.

Komparator porównuje dwa napięcia. Multiplekser wybiera jeden z wielu sygnałów wejściowych i przekazuje go na jedno wyjście.

Ponieważ wyjście komparatora przyjmuje zwykle jeden z dwóch poziomów: niski lub wysoki. Można je interpretować jako logiczne 0 albo 1.

Komparatory stosuje się m.in. w układach progowych, detektorach poziomu napięcia, alarmach, przetwornikach analogowo-cyfrowych i układach współpracujących z czujnikami.

Ponieważ w trybie X-Y jeden sygnał steruje odchyleniem poziomym, a drugi pionowym. Dzięki temu na ekranie powstaje figura zależna od relacji między sygnałami.

W zwykłym trybie oś pozioma oznacza czas. W trybie X-Y oś pozioma jest sterowana sygnałem z jednego z kanałów, a nie generatorem podstawy czasu.

Podaje się sygnał wzorcowy o znanej częstotliwości na jeden kanał, a sygnał badany na drugi. Następnie analizuje się kształt figury i stosunek jej przecięć w osiach.

Tryb DUAL pokazuje dwa przebiegi jednocześnie względem czasu. Nie tworzy zależności X-Y między dwoma sygnałami, więc nie daje krzywej Lissajous.

Tryb ADD sumuje sygnały z dwóch kanałów i pokazuje wynik tej sumy. Nie służy do porównywania częstotliwości metodą Lissajous.

Można ocenić przesunięcie fazowe między dwoma sygnałami. Przy jednakowych częstotliwościach kształt elipsy lub prostej zależy od fazy.

Figura jest stabilna, gdy stosunek częstotliwości obu sygnałów jest stały i najczęściej wyrażony prostymi liczbami całkowitymi. Przy niestabilnych częstotliwościach obraz przesuwa się lub zmienia.