Elektronik

Diode

Dioden lassen Strom nur in einer Richtung passieren. Bei der LED handelt es sich um eine Diode, welche Licht emitiert, wenn Strom durch sie hindurchfliesst. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist auch die Gleichrichtung von Wechselstrom (meist im Zusammenhang mit glättenden Kondensatoren) oder der Schutz einer Schaltung vor Spannungspitzen beim Einsatz von Relais. Beim Einsatz muss die max. Leistung berücksichtigt werden.

Transistor

Transistoren werden meist als Schalter oder Verstärker eingesetzt und haben drei Anschlüsse. Je nach Bauform sieht man direkt, welche Anschlüsse wo sind. Sonst muss man diese im Datenblatt nachschlagen. Der Kollector (+) empfängt den zu schaltenden Strom und wenn die Basis die Leitung freigibt, dann wird der Strom zum Emitter (-) durchgeschaltet. Dadurch ist es wie bei einem Relais möglich, mit einem kleinen Steuerstrom, einen hohen Laststrom zu schalten. Da jeder Transistortyp bestimmte Kenngrössen aufweist, muss man die gewünschten Eigenschaften kennen. In den meisten Fällen genügen aber Standard-Transistoren.

2N3055 oder BD130 Y(europäische Bezeichnung)

Der 2N3055 ist ein Leistungstransistor. Siehe das Datenblatt. Er sperrt bis 60V, schaltet bis 15A und hat eine max. Verlustleistung von 115W. Das Gehäuse ist der Kollektor. Wenn man ihn von unten betrachtet sieht man, dass die Beinchen leicht von der Mitte versetzt sind. Wenn man ihn so hält, dass diese links von der Mitte sind, dann ist oben der Emitter und unten die Basis.

A562

Dieser PNP-Transistor verträgt max. 0.5W und eine CE-Spannung von 30V mit 0.5A.

BC-Serie (237, 408, 414, 546-550, 556-560)

• BC237B: Dieser NPN-Transistor verträgt 45V bei 0.1A und 0.5W bei max. 100MHz. Belegung wie beim BC5xx.
• Der BC408 verträgt nur 20V bei 0.1A und 0.25W und arbeitet bis 150MHz.
• Der BC414C verträgt 30V bei 0.1A und 0.35W.
• Der BC5xx (546-550) BC5xx ist ein bipolarar NPN-Transistor. Wenn man ihn von vorne (abgeflachte Seite) betrachtet, so ist der Kollektor links, die Basis in der Mitte und der Emitter rechts. die hinteren Stellen geben die maximale Spannung (Kollektor-Emitter) an. 46 = 65V, 47 = 45V, 48+9 = 30V, 550 = 50V. Im Dauerbetrieb sind 0.1A bei 0.5W zugelassen, wobei Peaks bis 0.2A möglich sind.
• Die BC55x (556-560) Serie ist vor allem für hohe Frequenzen ausgelegt 150MHz(556-558)-300MHz(560). Sonst unterscheiden sie sich noch in den Spannungen (556 = 80V, 557,560 = 50V und 558,559 = 30V). Sonst sind sie für 0.1A ausgelegt bis max. 0.5W.

BS170

Der N-Feldeffekt-Transistor von Motorola verträgt bis 60V. Von vorne gesehen (flache Seite) ist links der Drain (Senke), in der Mitte das Gate und rechts die Source (Quelle). Im Gegensatz zu bipolaren Transistoren kann der Strom (max. 0.5A bis 0.35W) in beide Richtungen fliesen.

C-Serie von Toshiba (C380, C73x, C945, C1000) =

• Der C380 bietet eine höhere Frequenz (250MHz), doch dafür tiefere Leistung (30mA, 0.2W)
• Die C732,C733 vertragen eine max. Spannung von 30V, bei 0.3W und 0.1A. Der 733 erlaubt Frequenzen über 80MHz im Gegensatz zum C732.
• Der C945 verträgt 60V bei 0.15A und max. 0.4W bei bis max. 30MHz.
• Der C1000 hingegen erlaubt bis 50V mit 0.1A bis 0.2W bei 80MHz.

Bei allen ist bei Belegung von unten gesehen (flache Seite vorne) die Basis links, der Kollektor in der Mitte und der Emitter rechts.

Spannungsregler 78xx (7805)

Diese Transistoren ermöglichen eine geregelte Ausgangsspannung bei ungeregeltem Eingang. Je nach Verlustleistung kann damit auch ein einfacher Spannungswandler implementiert werden. Die hinteren zwei Zifferen geben dabei die abgegebene Spannung an 05 = 5V, 12 = 12V. Je nach Bezeichnung kann man auch ablesen, wie hoch der maximale Strom sein darf 78L = 0.1A, 78M = 0.5A, 78S = 2A, 78T = 3A, 78H = 5A. Zusätzlich kann hinter der Bezeichnung noch ein Buchstabe für die Toleranz stehen: 78T05A für 2% Diese Daten muss man aber dem Datenblatt entnehmen.
Wenn man den Transistor von vorne anschaut, so ist links die Eingangsspannung, in der Mitte GND und rechts die Ausgangsspannung.

Widerstand

Widerstände gibt es in verschiedenen Bauformen. Da sich diese auch je nach Umgebung verändern können, kann man diese auch als Sensor verwenden.

Pull-Up und Pull-Down Widerstände

Um definierte Zustände bei Eingängen zu haben, auch wenn die Leitung "offen" ist, wird entweder zwischen Spannung oder Ground und offenem Schalter ein Widerstand gesetzt, so dass dort die Spannung definiert auf U+ oder GND gezogen wird. Entsprechend ist ein Pull-Up Widerstand einer, welche den Eingang in offenem Zustand auf HIGH zieht. Im Gegensatz bewirkt ein Pull-Down WIderstand, dass der Eingang im offenen Zustand auf LOW gezogen wird.
Je nach Schaltung gibt es interne Widerstände, welche man dazuschalten lassen kann, so dass keine eternen Widerstände notwendig sind. Ein ausführliche Anleitung bietet die Webseite Elektronik-Kompendium.

Die Dimensionierung der Widerstände sollte so gewählt werden, dass möglichst tiefe Verlustströme auftreten, doch gleichzeitig keine Störanfälligkeiten durch parasitäre Leitungskapazitäten generiert werden. Aus diesem Grund werden für Pull-Up meist 5k bis 10k Widerstände verwendet. Bei Pull-Down mit stromdurchflossenen Transistoren muss die Spannung berücksichtigt werden, was bedeutet, dass diese nicht zu gross werden darf, was den Widerstandswert verkleinert, so dass dieser meist im Bereich von 390 Ohm gewählt werden sollte, was einen entsprechend hohen Verluststrom bewirkt. In diesem Fall wird besser mit einem Pull-Up gearbeitet, um die Verlustleistung zu minimieren (vor allem, wenn viele solche auftreten).

Sensor

Siehe Sensoren

Aktor

Siehe Aktoren