Reizen door de wondere wereld van digitale modelspoorbouw in schaal N



© Henk Funk, 2005 

 

 

Elektronica wetenswaardigheden. . .

Voor velen, waaronder ik, is elektronica bepaald geen gesneden koek en binnen de hele elektronica wereld stikt het van de conventies, ongeschreven regels en standaarden (of gebrek eraan) waar je als leek keihard tegenaan loopt. Omdat ik zelf ook al de nodige rare dingen was tegengekomen heb ik op deze pagina een aantal nuttige formules en andere wetenswaardigheden verzameld, hoop dat je er wat aan hebt.

Laat me weten of je nog meer wilt zien op deze pagina, of misschien heb je zelfs wel een bijdrage!

 

Waar spullen te halen?

Omdat bij mij in de buurt geen elektronica zaak zit ben ik dus gebonden aan internet-zaken, ik haal eigenlijk al mijn elektro-spullen bij Conrad, op zich bevalt dat wel. Je moet alleen goed opletten wat en hoeveel je precies bestelt, het is me al een paar keer gebeurd dat ik iets vergeten was en dan nog even iets toevoegen aan de order is er dan niet bij. Ook wil de levering nog wel eens een paar weken op zich laten wachten, let ook goed op de quantum kortingen, regelmatig is 11 stuks bestellen net zo duur als 10.

Laatst gaf iemand me ook de link naar Stuut en Bruin in Den Haag, je kunt daar ook via internet bestellen, zo te zien hebben ze een zeer uitgebreid assortiment aan componenten. Helaas zijn op de site geen data-sheets of prijzen te vinden. Heb er zelf nog geen ervaring mee.
Een andere bron kan zijn DIL Elektronika, heb ik echter ook geen ervaring mee.

 

 

 

 

 

 

 

Symbolen, Formules en Eenheden

Omschrijving (symbool)
 Formule Eenheid (symbool)
Stroom ( I ) I = U / R ampère ( A )
Weerstand ( R ) R = U / I ohm ( Ω )
Spanning ( U ) U = I x R volt ( V )
Vermogen ( P ) P = U x I watt ( W )
" P = I x I x R "
Capaciteit ( C )   fahrad ( F )
omschrijving
 notatie
 machten

in cijfers
tera T 10^12 1.000.000.000.000
giga G 10^9 1.000.000.000
mega M 10^6 1.000.000
kilo k 10^3 1.000
    10^0 1
deci d 10^-1 0,1
centi c 10^-2 0,01
milli m 10^-3 0,001
micro u of µ 10^-6 0,000.001
nano n 10^-9 0,000.000.001
pico p 10^-12 0,000.000.000.001

 

 

 

 

 

 

Elektronica Componenten

Het lezen van elektronica schema's is iets wat ik nog lang niet meester ben, wat nog net een beetje lukt is om een "eenvoudig" schema te vertalen naar een lay-out op een strokenprint en dat is al heel erg lastig. Essentieel is natuurlijk dat je weet wat de diverse symbolen betekenen, onderstaand een lijst met veel voorkomende elektronica componenten met hun symbolen en een beetje uitleg. Dit is een samenvatting van informatie (incl. de plaatjes) gevonden op de mooie en duidelijke Engelstalige website van de Electronics Club. Een elektronica clubje op een middelbare school, duidelijk geschreven door een leraar met liefde voor het vak (of anders verdienen zijn leerlingen een 10).

 

 

 

 

Bedrading  
Draad, gebruikt om stroom van de ene plek naar de andere plek in het circuit te krijgen, op een strokenprint wordt een draad die dwars op de stroken wordt aangebracht om een verbinding tot stand te brengen ook wel een `draadbrug` genoemd.
Wanneer draden op elkaar aangesloten moeten zijn wordt dit aangegeven met een vette punt zoals in tekening.
Wanneer draden elkaar slechts kruisen en géén verbinding maken ontbreekt dus de vette punt en voor uitgebreide schema's werkt dat goed (men moet wel precies zijn), sommigen prefereren echter het ´hupje´ of ´tunneltje´ zoals aan de rechterkant van tekening omdat ze dit makkelijker te lezen vinden.

 

 

 

 

 

 

Stroomvoorziening  
Gelijkstroom aansluiting, met polariteit aangegeven.
Ook wel aangeduid als DC, dit staat voor Direct Current.
Wisselstroom aansluiting,
ook wel aangeduidt als AC, Alternating Current.
Gelijkspanningsbron, DC, de lange vertikale streep is de + pool. Officieel een Cel (bovenste) en een Batterij (onderste), een batterij is dus niets anders dan een aantal cellen in serie. Symbolen vaak door elkaar gebruikt.
Niet onbelangrijk is de veiligheid! Dit is het symbool voor een zekering. Deze "brandt door" of "smelt" indien de hoeveelheid stroom boven de specificaties van de zekering uitgaan. NIET verwarren met een weerstand!!
Symbool voor Aarde, voor de meeste elektronische circuits een aanduiding van de 0V connectie. Voor 230V en radio schema's betekent het ook écht de aarde.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Weerstanden  

Meest voorkomend als koolfilm (bruin) of
metaalfilm (blauw) in 1/4 Watt uitvoering. Wordt gebruikt om stroom te beperken en is niet orientatie gevoelig.
In het symbool wordt de waarde in Ohm geschreven, bijv. 5,6 - 100 - 1k of 4k7. Op de weerstand zelf wordt de waarde weergegeven door middel van gekleurde ringen. Zie de website van Okaphone voor een handig hulpje om kleurcoderingen te vertalen naar waardes en v.v.
Variabele Weerstanden  
Potentiometer (potmeter), wordt gebruikt spanning mee te reguleren, alle drie de aansluitpunten worden gebruikt. Uitvoeringen in lineaire en logaritmische schaalverdelingen.
Twee soorten symbolen. Eenvoudigste (en goedkoopste) versie van variable weerstanden, wordt gebruikt om stroom mee te beperken. Van de drie pootjes worden er vaak maar twee elektrisch gebruikt (middelste en 1 van de buitenste), de derde is dan alleen nog voor de stabiliteit bij montage, dit is afhankelijk van het soort schakeling.
Speciale Weerstanden  
Licht gevoelige weerstand, een geleider met een weerstand afhankelijk van de hoeveelheid licht die er op valt. Voorbeeldwaarde; 10 megaOhm bij fel licht en 100 Ohm in het donker.
Niet orientatie gevoelig.
Thermische weerstand, hoe meer warmte hoe minder weerstand. Niet orientatie gevoelig.

Oude Symbool

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diodes  

Diode, deze worden gebruikt om de stroom in één richting door te laten (in de richting van de pijl) als een soort van terugslagklep als in een waterleiding. Het moge duidelijk zijn dat diodes dus orientatie gevoelig zijn. Let op het streepje op de diode zelf en het streepje in het symbool. De kant van het pijltje (links in de tekening) heet de Anode en de andere kant (rechts in tekening) heet de Kathode.

Een speciale vermeldingswaardige toepassing van diodes is om van wisselstroom, AC, gelijkstroom, DC, te maken. Zie de animatie links over de werking hiervan. Deze zogenaamde brugcellen zijn ook als kant-en-klare componenten te koop.
Let wel op dat het gelijkstroom voltage wortel(2) hoger is dan het wisselstroomvoltage!
Speciale Diodes  
Een LED is een speciaal soort diode, als de stroom er in de juiste richting doorgaat geeft de LED licht. LED is dan ook de afkorting voor Light Emitting Diode. Een LED is dus orientatie gevoelig. Zie ook apart hoofdstuk over het gebruik van LED's. De lange poot is de Anode en de korte de Kathode, hier is ook een ezelsbruggetje voor:
Kort is Kathode en heeft een Kenmerk (=afvlakking op huis).
Zener diode, wordt gebruikt om een vast spanningsverschil te handhaven over de twee poten. De diode is orientatie gevoelig en wordt in de sperrichting geplaatst, hij slaat dan door als de zener- spanning wordt bereikt. In doorlaatrichting is het een gewone diode.
Photodiode, een lichtgevoelige diode en is ook orientatie gevoelig.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Condensators  

Condensator, wordt gebruikt om stroom op te slaan, dit symbool staat voor lage capaciteit condensators (tot ongeveer 1 micro Fahrad, 1uF) en die niet orientatie gevoelig zijn.
Dit symbool staat ook voor een condensator maar dan voor een met een hogere capaciteit en deze soort is dan wél orientatie gevoelig. Worden ook wel Elco´s genoemd, wat staat voor Elektrolitische Condensator.

 

 

 

 

Transistors  
   NPN Transistors versterken stroom en kunnen dan, in combinatie met andere componenten, gebruikt worden als versterker of schakelaar. Soms ontbreekt het cirkeltje in het symbool.

Transistors zijn er in vele soorten en maten maar in de basis heb je twee types, NPN (bovenste symbool) en PNP (tweede symbool).
Ezelsbruggetje voor PNP is Pijl Naar Plaat.
Essentieel bij transistors is de juiste orientatie en dat is behoorlijk lastig, zie apart stukje over de orientatie van transistors.
    PNP
Een speciaal soort transistor is de phototransistor, een lichtgevoelige transistor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schakelaars  
Schakelaar van het type aan/uit
Momentschakelaar van het type NO (Normally Open)
Momentschakelaar van het type NC (Normally Closed)

Relais, door middel van een stroom wordt via een spoel een schakelaar omgezet waarmee een andere stroomkring gesloten danwel geopend kan worden.
Belangrijk is het onderscheid tussen monostabiel en bistabiel, een monostabiel relais is slechts geactiveerd zolang de sturende stroom loopt. Een bistabiel relais kan worden aangestuurd door een puls, schakelaar gaat dan om en wordt pas weer teruggeschakeld na een tegengestelde puls.
Belangrijk is ook de indicatie van het aantal schakelaars dat omgezet worden, dit wordt meestal aangegeven met 2xOm of 4xOm, waarin het cijfer staat voor het aantal schakelaars. Op die manier kun je dus meerdere dingen tegelijkertijd schakelen met hetzelfde relais. Een goed voorbeeld hiervan is het bistabiele 2xOm relais dat ik gebruik bij de wisselaandrijving met geheugendraad om zowel het geheugendraad te activeren als het hartstuk van de wissel van de juiste polariteit te voorzien.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Apparaten (stroomverbruikers)
Lamp; verlichting      
Lamp; indicatie of signaal Luidspreker    Bel          Zoemer

Motor		  

 

 

 

 

 

 

Orientatie van Transistors en andere Componenten
Jarenlang ben ik naief geweest en dacht ik dat bij een transistor de vlakke kant aan de kant van het streepje zat, nu bouwde ik niks dus zo erg was de fout niet. Maar nu er wél gebouwd moet worden komt de volstrekte warboel op dit terrein boven water.
Je moet voor ieder type transistor het naslagblad (datasheet) nakijken om te zien wat de orientatie is.     
Iedere transistor heeft drie uitgangen of poten, de Base, Collector en Emitor. In principe zitten deze bij elke type transistor op dezelfde plek, tenminste als symbool. Zoals ook is aangegeven in tekening links.
In de praktijk zijn er zes verschillende combinaties van E,C en B mogelijk. Je zult dus altijd op de datasheets moeten kijken als je van een schema af werkt. Bouwtekeningen geven daarentegen de goede orientatie al aan door middel van de afvlakking aan één kant.
Ook bij stroombegrenzers (LM 317T bijv.) of stroomregelaars (7812 bijv.) moet je opletten, ook hier zegt de volgorde in het gebruikte symbool niets over de echte volgorde in de praktijk.