ELEKTRONIK & MIKROSYSTEM - mindre och mindre

s. 190 – 203 Puls Teknik

Elektronik & mikrosystem

• Elektroniken ”föddes” för drygt 100 år sedan.

• Elektroniken används inom alla slags områden. Den finns t ex i telefoner, datorer, bilar, hushållsapparater, radio och TV.

• I elektronik används vissa speciella komponenter, t ex dioder, transistorer och kondensatorer.

Elektronrör

• Grunden till elektronikens utveckling, ca år 1900.

• Ett elektronrör består av en glaskolv med ett antal inbyggda elektroder. Genom att man lägger elektriska spänningar på elektroderna kan elektronröret erhålla önskade egenskaper. Det kan till exempel förstärka en elektrisk signal eller sända ut mikrovågor.

• Fram till 1950-talet fanns det nästa bara en elektronisk apparat radion

• I äldre tidens apparater var elektronrör de viktigaste delarna, men i slutet av 1940-talet uppfanns transistorn (en liten apparat som kan förstärka elektriska strömmar) som med samma nytta både är mycket mindre, strömsnålare, billigare och tåligare.

• Världens första dator ENIAC, stor som ett hus, innehöll 18 000 elektronrör och kunde inte prestera mer än en miniräknare.

• Rymdfärder hade inte kunnat göras med elektronrör.

Chips, IC-kretsar och kretskort

• Moderna elektriska apparater innehåller ofta så kallade chips som består av kiselplatta som kan innehålla många tusen transistorer och andra elektroniska komponenter.

• IC-krets (integrerad krets) = chips med ett skyddande hölje

Från elektronrör till chips - Hur skulle samhället sett ut om man inte kommit på

transistorn?

Elektronrör

Chips

Resistor (motstånd) • Symbol: Enhet: 1 Ohm (Ω)

• En resistor reglerar hur stor strömmen är i en krets. Ju större resistans desto mindre ström. Resistans = motstånd

• Inom elektroniken använder man oftast resistorer på tusentals eller miljontals Ohm.

1k Ω = 1000 Ω 1M Ω = 1 000 000 Ω • Fotomotståndets resistans är beroende av belysningen.

I mörker är resistansen stor, men när fotomotståndet är belyst släpper det lätt fram ström. Används som sensorer för ljus.

Potentiometer

• Symbol: Enhet: 1 Ohm (Ω)

• Potentiometern är en reglerbar resistor som har 3 anslutningar.

• Potentiometern har en vridbar glidkontakt som gör att det går att flytta kontakten. Detta gör att man kan välja om strömmen ska gå en

längre eller kortare väg.

• Används t.ex. i ljud-

utrustning som volymreglage.

Halvledare

• Isolatorer = ämnen som leder ström dåligt (t.ex. plast)

• Ledare = ämnen som leder ström bra (t.ex. metaller)

• Halvledare = mellan ledare och isolatorer (t.ex. kisel)

• Man ändrar ledningsförmågan hos halvledare genom att blanda dem med lite av ett annat ämne (arsenik, bor el. fosfor)

detta kallas dopning av ett ämne

kisel får ”överskott” av elektroner vid dopning av fosfor

negativt – dopad

kiselplattorna blir n-dopade

• Dopning av ett ämne som ger extra elektroner = n-dopad

• Dopning av ett ämne som ger färre elektroner = p-dopad

Diod • Symbol:

• En diod består av ett n-dopat ämne och ett p-dopat ämne som sitter tätt intill varandra. Detta gör att genom en diod kan strömmen bara gå i en riktning. Elektronerna vandrar från minuspol till pluspol.

p-dopade delen = anod

n-dopade delen = katod

• Många elektriska apparater klarar inte växelström. Därför har sådana apparater dioder som bara släpper ström åt ett håll.

Transistor • Är en halvledare, den leder ström men bara

vid vissa förutsättningar.

• En vanlig transistor har tre anslutningar (bas, emitter och kollektor).

• En liten ström som går en viss väg genom transistorn kan öppna en annan väg för en mycket större ström.

• Kan därför användas som strömbrytare eller som förstärkare.

• https://www.youtube.com/watch?v=IcrBqCFLHIY