Samenvatting Basiselektronica - 1BA IW - VUB

Samenvatting Basiselektronica
1. Elektronica, wat & Waarom? (Analoge Elektronica)
Definitie elektronica = Het onderscheid tussen het verwerken van
energie en het verwerken van informatie gaan wij gebruiken om
elektronica te isoleren van de rest van de elektriciteitsleer. Hierbij
stellen we dat elektronica de deelverzamelingen omsluit van de 4 C's:
"Communication", "Computation", "Control" en "Components".

*Opmerking : Analoge elektronica is de basis van de digitale elektronica waarop de
informatica volgt.


2. Elektronische componenten
.1 Basiskennis Elektriciteit

 Elektriciteit: Gaat over de beweging van elektrische ladingen
(meestal elektronen) door een geleider, aangedreven door een
spanningsverschil.
 Wet van Ohm:
U=I⋅RU = I \cdot RU=I⋅R, waarbij:
o UUU: Spanning (in volt, VVV),
o III: Stroom (in ampère, AAA),
o RRR: Weerstand (in ohm, Ω\OmegaΩ).
Toepassing: Deze wet is essentieel voor het berekenen van
spanningen, stromen en weerstanden in een circuit.

.2 Indeling van Componenten

 Lineair versus niet-lineair:
o Lineaire componenten: Gedragen zich volgens Ohm's wet;
de weerstand is constant. Voorbeelden: vaste weerstanden.
o Niet-lineaire componenten: Hun weerstand verandert
afhankelijk van omstandigheden zoals spanning, stroom of
temperatuur. Voorbeelden: diodes, transistors.

 Passieve versus actieve componenten:
o Passieve componenten: Verbruiken energie zonder zelf
signalen te versterken. Voorbeelden: weerstanden,
condensatoren, spoelen.
o Actieve componenten: Kunnen energie leveren, signalen
versterken of schakelen. Voorbeelden: transistors,
geïntegreerde schakelingen (IC's).




1

,.3 Belangrijkste Elektronische Componenten
Weerstanden

 Lineaire weerstanden:
o Beschikbaar in standaardreeksen zoals E6, E12, en E24.
o Hebben een constante waarde en worden gebruikt om stroom
te beperken of spanning te verdelen.
 Niet-lineaire weerstanden:
o NTC (Negative Temperature Coefficient): Weerstand
neemt af bij stijgende temperatuur. Toepassing:
temperatuursensoren.
o PTC (Positive Temperature Coefficient): Weerstand neemt
toe bij stijgende temperatuur. Toepassing:
overbelastingsbeveiliging.
o VDR (Voltage Dependent Resistor): Weerstand neemt af
bij stijgende spanning. Toepassing: spanningsbeveiliging.
o LDR (Light Dependent Resistor): Weerstand neemt af bij
meer licht. Toepassing: lichtsensoren.

Condensatoren

 Lineaire condensatoren:
o Opslag van elektrische lading, capaciteit uitgedrukt in farad
(FFF).
o Toepassing: filteren van ruis, tijdelijke energieopslag.
 Regelbare condensatoren:
o Handmatig of elektrisch aanpasbaar. Toepassing: afstemming
in radio’s.

Diodes

 Functie: Laat stroom slechts in één richting door, waardoor
wisselspanning (AC) kan worden omgezet in gelijkspanning (DC).
 Toepassingen:
o Gelijkrichting,
o Spanningstabilisatie,
o LED’s (lichtemissie).
 Belangrijke types:
o Zenerdiodes: Voor spanningstabilisatie.
o LED's (Light Emitting Diodes): Geven licht af bij
stroomdoorgang.



2

,Transistors

 Functie: Kan dienen als schakelaar of signaalversterker.
 Belangrijke types:
o BJT (Bipolaire Junctie Transistor): Stroomgestuurd.
o MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect
Transistor): Spanninggestuurd, geschikt voor hoge
vermogens.

Geïntegreerde schakelingen (IC's)

 Beschrijving: Een verzameling van elektronische componenten
(zoals transistors, diodes en weerstanden) geïntegreerd in één chip.
 Toepassingen: Microcontrollers, operationele versterkers,
complexe schakelingen.

2.4 Standaardreeksen van Weerstanden

 Standaardreeksen: Gebaseerd op tolerantie:
o E6-reeks: 20% tolerantie.
o E12-reeks: 10% tolerantie.
o E24-reeks: 5% tolerantie.
 Identificatie: Via kleurcodes op de weerstand.

2.5 Basiscircuits en Berekeningen
Serie- en parallelschakelingen

 Serie:
o Totale weerstand: Rt=R1+R2+…R_t = R_1 + R_2 + \ldotsRt
=R1+R2+….
o De stroom is overal gelijk.
 Parallel:
o Totale weerstand:
1Rt=1R1+1R2+…\frac{1}{R_t} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}
{R_2} + \ldotsRt1=R11+R21+….
o De spanning is overal gelijk.

Spanningsdeler

 Functie: Verdeelt een ingangsspanning over twee weerstanden.
 Formule:
Vuit=Vin⋅R2R1+R2V_{uit} = V_{in} \cdot \frac{R_2}{R_1 +
R_2}Vuit=Vin⋅R1+R2R2.
Toepassing: Creëren van specifieke spanningen.




3

, Belastingslijn

 Functie: Grafische methode om de interactie tussen spanningsbron
en componenten te analyseren.
 Toepassing: Bij het ontwerpen van circuits met diodes en
transistors.




2.6 Wisselspanning (AC) en Gelijkspanning (DC)

 DC (Direct Current): Constante
spanning, zoals geleverd door batterijen.
 AC (Alternating Current): Wisselende
spanning, typisch sinusvormig (bv.
netspanning).

o Frequentie (fff): Aantal cycli per seconde, uitgedrukt in hertz
(HzHzHz).
o Analysemethode: Combineer de DC- en AC-componenten
voor een totaalbeeld.
o Typische notaties:
 RMS-waarde: Effectieve spanning, gelijkwaardig aan
een DC-spanning.
 Piekwaarde: Maximale spanning in een cyclus.




3. Diodes en diodeschakelingen
.1 Inleiding tot Diodes

Een diode is een elektronische component met twee aansluitklemmen die
stroom in slechts één richting doorlaat. Dit gedrag maakt de diode
vergelijkbaar met een terugslagklep voor vloeistoffen en wordt vaak
gebruikt als gelijkrichter in elektronische schakelingen. De stroom door de



4