ELEKTRONISCHE SCHAKELINGEN D0H30A
INLEIDING
Wat is elektronica? = Een vakdomein dat gebruik maakt van elektronische
componenten, schakelingen en signalen voor transport, verwerking en
opslag van energie en informatie.
Signaal/energie komt toe en verlaat
ook het systeem.
➔ Het uitgangssignaal kan je
gaan beïnvloeden met het
ingangssignaal.
➔ Als dit het geval is, spreken we
van elektronica!
Wat is elektriciteit?
o De verzameling natuurkundige verschijnselen die te maken hebben
met elektrische lading, elektrische velden en elktromagnetisme.
o Elektrostatica = statische elektrische ladingen (geen stroom)
Bv. Bliksem, ballon over haar, vonk bij aanraken van de deurklink
o Elektrodynamica = bewegende elektrische ladingen (stroom)
Bv. Dynamo op fiets, stroom in lamp, transformator
Elektriciteit vs. Elektronica:
o Elektriciteit is beperkt tot passieve componenten (= onderdelen die
geen energie opwekken maar verbruiken)
o Elektronica bestudeert hoe elektrische stroom kan worden
gestuurd in actieve en/of niet-lineaire componenten (=onderdelen
die energie kunnen versterken/regelen)
Zie voorbeelden slides 11-16
Geschiedenis:
~1830: Uitvinding van de ‘relais’
Met een kleine stroom kan je een grote
stroom aan- of uitschakelen.
Werking:
1. Er loopt een kleine stroom door de
spoel.
2. De spoel wordt een
elektromagneet.
3. Die trekt een metalen contact aan.
4. Daardoor wordt een andere
stroomkring geopend/gesloten.
5. Als de stroom stopt, duwt een veer
het contact terug.
,~1903: Uitvinding van de vacuüm-buis
Werking:
1. De gloeidraad verwarmt de kathode.
2. De kathode zendt elektronen uit.
3. De anode trekt de elektronen aan.
4. Een rooster tussen kathode en anode
kan de stroom regelen.
Functie: elektronische component met
gloeidraad en vacuum om signalen te
versterken.
Warmte, licht en elektronen komen vrij!
1947: Uitvinding van de transistor
Bardeen, Shockley en Brattain wonnen hiermee de Nobelprijs.
Ontstond door WOII.
Kenmerken: zeer klein, minder fragiel, minder verbruik
Werking: stroom elektronen door half-geleidend materiaal
Functie:
1. Versterken: klein signaal groter maken
2. Schakelen: stroom aan/uit zetten
1958/1959: Uitvinding van de ‘chip’
Alle componenten worden
geïntegreerd op een stukje
halfgeleider materiaal. =
‘geïntegreerde schakeling’
Duur!
PCB: Printed Circuit Board
Koperen verbindingen worden gedrukt op een isolerend plaatje.
De componenten maken een elektronisch contact d.m.v. een
soldeerverbinding.
Niet zoveel anders dan een chip → andere manier!
,HOOFDSTUK 2: MEASURMENT OF VOLTAGES AND CURRENTS
Golfvormen:
De sinusoïdale golfvorm loopt vloeiend en heeft slechts 1 frequentie en de
blokgolf schakelt abrupt van de ene frequentie naar de andere.
DC en AC: betekenis:
DC spanning = spanning die constant is in de tijd.
DC waarde van een spanning = het tijdsgemiddelde van die
spanning.
DC stroom = een stroom die constant is in de tijd.
DC waarde van een stroom = het tijdsgemiddelde van die stroom.
AC spanning = een spanning die varieert in de tijd.
AC waarde van een spanning = de spanning min de DC waarde.
AC stroom = een stroom die varieert in de tijd. (stroom keert periodiek om)
AC waarde van een stroom = de stroom min de DC waarde.
, Sinusoidale golfvorm:
Vp = Peak-waarde = max/min-
waarde → De amplitude
Vpp = afstand tussen max en
min-waarde
𝜔 = 2𝜋𝑓
INLEIDING
Wat is elektronica? = Een vakdomein dat gebruik maakt van elektronische
componenten, schakelingen en signalen voor transport, verwerking en
opslag van energie en informatie.
Signaal/energie komt toe en verlaat
ook het systeem.
➔ Het uitgangssignaal kan je
gaan beïnvloeden met het
ingangssignaal.
➔ Als dit het geval is, spreken we
van elektronica!
Wat is elektriciteit?
o De verzameling natuurkundige verschijnselen die te maken hebben
met elektrische lading, elektrische velden en elktromagnetisme.
o Elektrostatica = statische elektrische ladingen (geen stroom)
Bv. Bliksem, ballon over haar, vonk bij aanraken van de deurklink
o Elektrodynamica = bewegende elektrische ladingen (stroom)
Bv. Dynamo op fiets, stroom in lamp, transformator
Elektriciteit vs. Elektronica:
o Elektriciteit is beperkt tot passieve componenten (= onderdelen die
geen energie opwekken maar verbruiken)
o Elektronica bestudeert hoe elektrische stroom kan worden
gestuurd in actieve en/of niet-lineaire componenten (=onderdelen
die energie kunnen versterken/regelen)
Zie voorbeelden slides 11-16
Geschiedenis:
~1830: Uitvinding van de ‘relais’
Met een kleine stroom kan je een grote
stroom aan- of uitschakelen.
Werking:
1. Er loopt een kleine stroom door de
spoel.
2. De spoel wordt een
elektromagneet.
3. Die trekt een metalen contact aan.
4. Daardoor wordt een andere
stroomkring geopend/gesloten.
5. Als de stroom stopt, duwt een veer
het contact terug.
,~1903: Uitvinding van de vacuüm-buis
Werking:
1. De gloeidraad verwarmt de kathode.
2. De kathode zendt elektronen uit.
3. De anode trekt de elektronen aan.
4. Een rooster tussen kathode en anode
kan de stroom regelen.
Functie: elektronische component met
gloeidraad en vacuum om signalen te
versterken.
Warmte, licht en elektronen komen vrij!
1947: Uitvinding van de transistor
Bardeen, Shockley en Brattain wonnen hiermee de Nobelprijs.
Ontstond door WOII.
Kenmerken: zeer klein, minder fragiel, minder verbruik
Werking: stroom elektronen door half-geleidend materiaal
Functie:
1. Versterken: klein signaal groter maken
2. Schakelen: stroom aan/uit zetten
1958/1959: Uitvinding van de ‘chip’
Alle componenten worden
geïntegreerd op een stukje
halfgeleider materiaal. =
‘geïntegreerde schakeling’
Duur!
PCB: Printed Circuit Board
Koperen verbindingen worden gedrukt op een isolerend plaatje.
De componenten maken een elektronisch contact d.m.v. een
soldeerverbinding.
Niet zoveel anders dan een chip → andere manier!
,HOOFDSTUK 2: MEASURMENT OF VOLTAGES AND CURRENTS
Golfvormen:
De sinusoïdale golfvorm loopt vloeiend en heeft slechts 1 frequentie en de
blokgolf schakelt abrupt van de ene frequentie naar de andere.
DC en AC: betekenis:
DC spanning = spanning die constant is in de tijd.
DC waarde van een spanning = het tijdsgemiddelde van die
spanning.
DC stroom = een stroom die constant is in de tijd.
DC waarde van een stroom = het tijdsgemiddelde van die stroom.
AC spanning = een spanning die varieert in de tijd.
AC waarde van een spanning = de spanning min de DC waarde.
AC stroom = een stroom die varieert in de tijd. (stroom keert periodiek om)
AC waarde van een stroom = de stroom min de DC waarde.
, Sinusoidale golfvorm:
Vp = Peak-waarde = max/min-
waarde → De amplitude
Vpp = afstand tussen max en
min-waarde
𝜔 = 2𝜋𝑓
