************Dessa sidor är under uppbyggnad***************

Dessa sidor är tänkta som en liten guide i elektronikjungeln, mer praktiskt
än teoretiskt. Det är oftast där det stupar, teorin kan man oftast slå
upp i formelsamlingar och elektronikböcker, men det praktiska är
inte lika lätt att hitta svar på. Intentionen är att all fakta ska vara korrekt
men jag lämnar inte några garantier, skulle något faktafel eller någon annan
konstighet upptäckas så är jag tacksam om jag får veta det.
Hör gärna av dig med synpunkter på innehållet, bra eller dåligt. Maila!
Vill du få ett mail när dessa sidor uppdateras? Skicka ett mail till elektronikskolan@bmh.nu

Grundläggande elkunskap

Komponenter och dess funktion

Förstärkare

Filter

Digitalt

Övrigt

EMC

Layout

Jordning, av Magnus Danielsson

Snabbguide

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Grundläggande elkunskap

Innan man kan börja förstå något om elektronik så bör man börja med
att lära sig dom elektriska grunderna. Det är inte så komplicerat egentligen,
det finns några grundläggande begrepp man bör känna till och förstå.
Och jag anser att det är bättre att förstå hur det hänger ihop än att
kunna räkna på det åt alla håll och kanter, det kan man alltid slå upp i
formelsamlingen. Vi börjar med att titta på :

* Spänning, mäts i Volt
* Ström, mäts i Ampere
* Effekt, mäts i Watt
* Motstånd (resistans), mäts i Ohm

Alla dessa hänger ihop på ett finurligt vis. Om vi försöker jämföra med något
annat så skulle vi kunna jämföra med en vattenslang. Det stämmer inte riktigt
till 100% men nästan. Då skulle man kunna säga att

Spänning = Trycket, vattnets hastighet
Ström = Flödet, slangens tjocklek
Effekt = Hur mycket vatten man får igenom på en viss tid

Då kan man tänka som så att man måste ha tryck på vattnet för att det överhuvudtaget
ska rinna något, och ju högre tryck, desto mer kan man pressa igenom, dvs man
får högre hastighet på vattnet

Tittar vi sen på strömmen så ser vi ju att ju tjockare slangen eller röret är desto mer
vatten kan det rinna igenom det. Har vi ett tjockt avloppsrör så behöver vi ju inte
ha speciellt mycket tryck för att det ska rinna mycket vatten igenom det, men har vi
en liten slang på ett par millimeter så får vi trycka på ganska mycket för att få igenom något.

Hm. Då börjar vi kunna se ett samband. För att få igenom en viss mängd vatten på en viss
tid så måste vi kombinera flödet och vattnets hastighet. Har vi då tex en slang som
rymmer 2 liter per meter, och vattnet har en hastighet på 1 meter per sekund då
får vi ju ut 2 liter per sekund.
Samma sak är det elektriskt. Har vi en ström på 2 Ampere och en spänning på 1 Volt
så får vi en effekt på 2 Watt.

U x I = P eller i ord, strömmen gånger spänningen = effekten

Och motstånd då?
Det skulle man kunna jämföra med vattenkranen, har man den nästan helt stängd så
kommer det bara att rinna lite grann igenom även fast det finns massor med vatten bakom.
Kranen gör motstånd och låter bara lite vatten passera, på samma sätt som om vi hade
haft ett mycket tunt rör. Då kan man ju se att det finns ytterligare ett samband, nämligen
att om vi nu ökar trycket så kommer vi ju pressa igenom mer vatten. Och här är det ju
bara trycket som har betydelse, det spelar ju ingen roll hur stor slang vi har innan kranen,
men pressar vi på hårdare så får vi igenom mer.
På samma sätt fungerar det elektriskt, att om vi har en krets med tex ett batteri och en
lampa, där lampan utgör ett motstånd, så spelar det ingen roll hur mycket ström batteriet
kan ge (så vida det kan ge tillräckligt mycket) utan det är spänningen och lampans
motstånd som avgör hur mycket effekt det blir i lampan.

Med detta har vi kommit fram till något som kallas för Ohms lag dvs

U/R = I eller i ord, spänningen delat med strömmen = resistansen

 

 

 


Komponenter Diskreta

Här följer lite beskrivningar av de flesta diskreta komponenter;
denna information är mest tänkt som en överblick dvs inga
djupare tekniska analyser....

Motstånd

Kondensatorer

Spolar

Dioder

Transistorer

Tyristorer / Triac

 

Motstånd

Betecknas med "R" kommer från resistor, mäts i Ohm.
Finns i värden från några få mohm (milli ohm, tusendels ohm) upp till
Gohm(Giga ohm, tusen miljoner ohm)

Det finns ett antal olika sätt att tillverka motstånd på
Trådlindade
Här använder man en metalltråd av olika material, tjocklek och längd beroende
på vilken resistans och vilken effekttålighet man önskar
Dessa typer har ofta relativt hög effekttålighet, används ofta som effektmotstånd.
Lite beroende på vilken lindningsteknik man har använd så har de trådlindade motstånden
ofta ganska hög induktans, vilket gör dom mindre lämpade i högfrekvens applikationer.
Finns nästan bara som hålmonterade.

Metallfilm
I Dessa motstånd har man lagt på en mycket tunn metallfilm på ett keramiskt material,
som sedan är kontakterat i ändarna. Effektåligheten ligger oftast på den nerdre delen
av skalan, dvs upp till ett par watt. Vanligast 0,1-05 watt ungefär.
Dessa motstånd har mycket låg induktans tack vare att det inte är lindat utan ett jämt
fördelat lager på en rak keram bit. Tekniken gör även att dessa har ett lågt termiskt brus.
Finns som både hålmonterade och ytmonterade.

Kolfilm
Här har man gjort på samma sätt som på metallfilm, men man använder kol som resistivt
material i stället. Detta gör att dom får lite sämre egenskaper vad det gäller brus och
effekttålighet, men dom brukar i stället vara några ören billigare. På vissa äldre typer
har man inte lagt på en film äver hela utan lindat med en koltråd, dessa får då också även
högre induktans.
Finns som både hålmonterade och ytmonterade.

PTC
Är ett temperaturberoende motstånd, PTC står för Positiv Temperatur Coffecient
det vill säga att resistansen ökar med ökad temperatur.
Man använder ofta PTC-motstånd som överströmsskydd, dessa typer som är avsedda
för detta har en mycket logaritmisk kurva, det vill säga att när temperaturen kommer
upp till ett visst värde så ökar resistansen brant vilket ju gör att strömen minskar.
Det finns även en del modeller som är gjorda för temperaturmätning

 

NTC
Är ett temperaturberoende motstånd, NTC står för Negativ Temperatur Coffecient
det vill säga att resistansen minskar med ökad temperatur.
Dessa används ofta som temperatursensorer. Det finns även större varianter
som är gjorda att användas för att begränsa inrusningsströmmar, i och med
att resistansen är relativt hög vid låg temperatur så går det inte så mycket ström
genom motståndet i början, men när sedan motståndet värms upp av strömmen
så kommer ju resistansen minska, vilket gör att det kan gå full ström.

 

LDR
Är ett ljuskänsligt motstånd, kan användas som till exempel dagsljus sensor.
De har ofta en känslighet för ett färgspektrum som liknar det mänskliga ögats.
Mörkerresistansen är oftast fler Mohm och sedan minskar resistansen
ju mer ljus motståndet utsätts för.

 

Tillbaka till överst på sidan Hem till BMH Audio & Elektronik

Kondensatorer

Elektrolyt Våt:
Den vanligast typen av elektrolytkondensator, oftast uppbyggd av
en metallfilm lindad ihop med en isolering av papper, alltihop
badandes i en elektrolytlösning. Är vanligast i värden från ca 1uF
upp till flera hundratusen uF, med spänningstålighet från några volt
upp till ca 500V.
I och med att dessa kondensatorer innehåller vätska så har dom
en tendens att "torka" efter ett tag, vilket gör att de har en begränsad
livslängd. Oftast 2000-4000 timmar vid märktemperaturen. Märktemperatur
finns vanligast 85°C eller 105°C.
För att öka livslängden så är en sänkning av temperaturen att rekommendera,
för varje sänkning med 10°C så fördubblas livslängden.

Mindre värden finns ytmonterade, medans större är hålmonterade eller dom
riktigt stora som är "bultelektrolyter" dvs att dom skruvas fast med en bult
i botten av kondensatorn, och även polerna ansluts med skruvanslutning.

Elektrolyt torr:
I de torra elektrolyterna använder man mangandioxid i stället för den våta elektrolyten
i "vanliga" elektrolytkondensatorer. I och med att dom är torra så kan dom ju inte som
dom våta, torka ut. Detta gör att dessa kondensatorer har mycket lång livslängd, upp
till 40000-80000 timmar är vanligt. Även temperaturtåligheten är mycket bra, upp till
175°C vilket inga andra elektrolytkondensatorer tål. Även förlustfaktor och ESR är
bättre än hos de våta elektrolyterna. Finns dock endast i relativt liten spänningstålighet,
sällan över 40V. En mycket bra kondensatortyp, dock relativt dyr.

Pos-cap / OS-Con:
Detta är en annan typ av torr elektrolytkondensator där man använder en typ av salt
kallat TCNQ i stället för mangandioxid. Denna typ har också mycket bra egenskaper,
det som skiljer är att de inte klarar fullt lika hög temperatur, max 105°C, men däremot
så är ESR lägre vilket gör dom mycket lämpade som filterkondensatorer i switchade
nätdelar och andra applikationer där man behöver låga förluster. Också denna relativt dyr.

Tantal:
I denna typ av kondensator använder man Tantaloxid som dielektrikum, och Manganoxid
som elektrolyt. Detta ger lågt ESR, låga förluster och även låg läckström.
Detta gör dessa lämpliga till både avkopplingskondensatorer i nätdelar och i tidskretsar
där man kan utnytja den låga läckströmmen.
Man ska dock vara försiktig med att överskrida temperatur eller max spänningstålighet,
för dessa kondensatorer har en tendens att gå till kortslutning om så sker.
Värden vanligast från ca 0,1uF till några hundra uF, 6-35V spänningstålighet ungefär.
Finns både hålmonterat och ytmonterat i de flesta storlekar.

Keramiska:
I keramiska kondensatorer har man en keramisk platta som dielektrikum med ett metallskikt
på varje sida. Kan göras i en mängd utföranden, ofta staplar man ett antal keramskivor med
elektroder mellan för att få upp högre värden, så kallade multilayer.
De har tämligen låga förluster och är ganska snabba, vilket gör dom lämpliga i sammanhang där
högre frekvenser förekommer, både som koppling och avkopplingskondensatorer. Finns i
värden från delar av pF upp till något hundratal uF och i spänningstålighet från ca 10V upp
till flera kV. Finns både ytmonterat och hålmonterat i de flesta värden.

Polyester:
Här använder man en metalliserad film av polyester som antingen kan rullas ihop eller
så läggas i skikt ovanpå varandra och anslutas i var sin ände, på ungefär samma sätt
som keramiska multilayer kondensatorer. Polyester är en bra allround kondensator
som fungerar bra i de flesta applikationer, oftast har den dock ganska hög serieinduktans
vilket gör den mindre lämpad i rena högfrekvenstillämpningar. De skiktade typerna är
dock bättre en de rullade varianterna vad det gäller högfrekvensegenskaper.
Finns i värden från något hundratal pF upp till närmare 100uF, spänningståligheten ligger
vanligast 50-500V. Är absolut vanligast som hålmonterad men finns även ytmonterat.

Polypropylen:
Här använder man samma teknik som med polyester, fast man metalliserar en film av
polypropylen istället. Polypropylen har betydligt bättre egenskaper än polyester. De har
mycket låga förluster och tål mycket snabba stigtider (dV/dt), låg dielektrisk absorbtion
och bra temperaturstabilitet är andra bra egenskaper. Nackdelen är att polypropylenfilmen
är svårare att göra riktigt tunn, vilket gör dessa kondensatorer något större än tex polyester.
Där med blir även spänningståligheten relativt hög, sällan under 100V men finns däremot
upp mot 2000-3000V. Tekniken går dock frammåt så att även dessa börjar komma ned
både i pris och storlek. Nästan uteslutande hålmonterade (har aldrig sett dessa ytmonterat)

Polystyren:
Polystyren är ett äldre material som inte är så vanligt idag, det har dock utmärkta egenskaper.
Liknar polypropylen ganska mycket i sina egenskaper, men är inte lika tålig för snabba stigtider
men har däremot ytterligare något lägre dielektrisk absorbtion, vilket gör att de fortfarande
används i kritiska sample&hold och filter appplikationer. Finns nog bara hålmonterade.

Polyfenylensulfid:
Polyfenylensulfid är ett relativ nytt material med bra egenskaper. Det har låga förluster, dock
inte lika låga som hos polypropylen, men däremot så är temperaturtåligheten bättre än de flesta
andra platmaterial, tål upp till 125°C.
Finns i ungefär samma värden som andra plastkondensatorer, dvs från någon nF till ett antal uF.
Finns både hålmonterade och ytmonterade.

Polykarbonat:
Polykarbonat är ett material som mer och mer försvinner ur tillverkarnas sortiment och
ersätts av Polypropylen eller Polyfenylensulfid beroende på vilken egenskap man eftersträvar.
Polykarbonat är annars ett material som ger bra stabilietet och relativt låga förluster.
Den har även hög temperaturtålighet, 125°C. Finns som de flesta plastkondensatorer
i värden från någon nF upp till ett antal uF. I och med att dom är på utgående så finns de
nog enbart som hålmonterade.

Glimmer (Mica):
Glimmerkondensatorer är uppbyggda på samma sätt som keramiska kondensatorer, bara det att
man använder glimmer istället för keram som isolator. Glimmer är samma material som man ofta
använder som isolationsbrickor till effekttransistorer, ett mineral som har egenskapen att spalta
upp sig i tunna skivor. Glimmerkondensatorer används mest i högfrekvensapplikationer där man
kan dra nytta av de låga förlusterna och den bra HF stabiliteten. Finns företrädelsevis i låga värden,
från ca 1pF upp till 0,1uF kan förekomma.

Papper:
Papperskondensatorer används inte i någon större utsträckning nu för tiden, dom blir ju ganska
stora på grund av att papperet inte går att göra speciellt tunt.
Dom används dock fortfarande som avstörningskondesatorer, så kallade X-kondensatorer. Där man
utnyttjar den självläkande egenskapen, det vill säga att om det blir ett övslag så bränns den lilla biten
där det slog över bort så att den funkar som vanligt igen.

Backup / Supercap:

 

Spolar

Inledning

 

Utan kärna

 

Med kärna

 

Dioder

Dioder

 

Switchdioder

 

Schottkydioder

 

Zenerdioder

 

Diac

 

Transientdioder

 

Kapacitansdioder

 

Tunneldioder

Transistorer

Bipolär NPN

 

Bipolär PNP

 

J-FET N-kanal

 

J-FET P-kanal

 

MosFet N-kanal

 

MosFet P-kanal

Tyristorer / Triac

 

 

Tillbaka till överst på sidan Hem till BMH Audio & Elektronik


 

Förstärkare

Operationsförstärkare

 

Buffrar

 

Högfrekvens

 

Tillbaka till överst på sidan Hem till BMH Audio & Elektronik


Filter

 

 

 

 

 

Tillbaka till överst på sidan Hem till BMH Audio & Elektronik


Digitalt

 

 

 

 

 

 

Tillbaka till överst på sidan Hem till BMH Audio & Elektronik


Övrigt

 

 

 

 

 

 

Tillbaka till överst på sidan Hem till BMH Audio & Elektronik


EMC

 

 

 

 

 

 

 

 

Tillbaka till överst på sidan Hem till BMH Audio & Elektronik


Layout

 

 

 

 

 

 

 


Snabbguide

Komponent beteckningar

Standardvärden motstånd, E6 - 192 serien

Prefix

Färgkoder

 

 

Komponent beteckningar

C = Kondensator

D = Diod

F = Fuse, säkring

J = Kontakter

K = Reläer, kontaktorer

L = Induktans, drossel

Q = Transistorer

R = Motstånd

S = Tryck-knappar, switchar, strömställare

T = Transformatorer, kan även i sällsynta fall användas för transistor

U = IC- kretsar

V = Rör, även ibland transistorer

X = Kristaller

Z = Kan i vissa fall användas för IC-kretsar

 

 

 


Motståndsvärden
Det finns vissa standardvärden på motstånd och kondensatorer m.m. Dessa standardvärden
följer olika tabeller beroende på vilken precision som krävs. De kallas E6, E12, E24, E48, E96, E192
där siffran säger hur många värden det finns inom en decad.
Nedan följer en lista på vilka värden som finns i de olika tabellerna.

 

E6 E12 E24 E48 E96 E192
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
100 100 100 100 100 100
          101
        102 102
          104
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      105 105 105
          106
        107 107
          109
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    110 110 110 110
          111
        113 113
          114
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      115 115 115
          117
        118 118
          120
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
  120 120 121 121 121
          123
        124 124
          126
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      127 127 127
          129
        130 130
          132
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    130 133 133 133
          135
        137 137
          138
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      140 140 140
          142
        143 143
          145
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
150 150 150 147 147 147
          149
        150 150
          152
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      154 154 154
          156
        158 158
          160
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    160 162 162 162
          164
        165 165
          167
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      169 169 169
          172
        174 174
          176
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
  180 180 178 178 178
          180
        182 182
          184
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      187 187 187
          189
        191 191
          193
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    200 196 196 196
          198
        200 200
          203
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      205 205 205
          208
        210 210
          213
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
220 220 220 215 215 215
          218
        221 221
          223
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      226 226 226
          229
        232 232
          234
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    240 237 237 237
          240
        243 243
          246
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      249 249 249
          252
        255 255
          258
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
  270 270 261 261 261
          264
        267 267
          271
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      274 274 274
          277
        280 280
          284
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    300 287 287 287
          291
        294 294
          298
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      301 301 301
          305
        309 309
          312
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
330 330 330 316 316 316
          320
        324 324
          328
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      332 332 332
          336
        340 340
          344
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    360 348 348 348
          352
        357 357
          361
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      365 365 365
          370
        374 374
          379
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
  390 390 383 383 383
          388
        392 392
          397
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      402 402 402
          407
        412 412
          417
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    430 422 422 422
          427
        432 432
          437
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      442 442 442
          448
        453 453
          459
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
470 470 470 464 464 464
          470
        475 475
          481
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      487 487 487
          493
        499 499
          505
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    510 511 511 511
          517
        523 523
          530
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      536 536 536
          542
        549 549
          556
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
  560 560 562 562 562
          569
        576 576
          583
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      590 590 590
          597
        604 604
          612
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    620 619 619 619
          626
        634 634
          642
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      649 649 649
          657
        665 665
          673
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
680 680 680 681 681 681
          690
        698 698
          706
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      715 715 715
          723
        732 732
          741
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    750 750 750 750
          759
        768 768
          777
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      787 787 787
          796
        806 806
          816
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
  820 820 825 825 825
          835
        845 845
          856
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      866 866 866
          876
        887 887
          898
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
    910 909 909 909
          920
        931 931
          942
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
      953 953 953
          965
        976 976
          988
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
1000 1000 1000 1000 1000 1000
           
           
           
           

 

 

Färgkoder

Motstånd m.m är ofta märkta med en färgkod i stället
för att värdet står i klartext.
Så här är systemet uppbyggt.

Färg Värde Multiplikator Tolerans ±%

Temp koeff
±ppm/K

Svart 0 1 20 200
Brun 1 10 1 100
Röd 2 100 2 50
Orange 3 1000 3 15
Gul 4 10000   25
Grön 5 100000 0,5 -
Blå 6 1000000 0,25 10

Voilet (lila)

7 10000000 0,1 5
Grå 8 0,01 - 1
Vit 9 0,1 - -
Guld - 0,1 5 -
Silver - 0,01 10 -


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prefix

Prefix, det vill säga det lilla ordet eller beteckningen som kommer före en enhet
Till exempel µS (microsekund), nF (nanofarad), kW (kilowatt)

 
Yocto Kvadriljondel 10 ˆ -24 0,000000000000000000000001
Zepto Triljarddel 10 ˆ -21 0,000000000000000000001
Atto Triljondel 10 ˆ -18 0,000000000000000001
Femto Biljarddel 10 ˆ -15 0,000000000000001
Pico Biljondel 10 ˆ -12 0,000000000001
Nano Miljarddel 10 ˆ -9 0,000000001
Micro Miljondel 10 ˆ -6 0,000001
Milli Tusendel 10 ˆ -3 0,001
Centi Hundradel 10 ˆ -2 0,01
Deci Tiondel 10 ˆ -1 0,1
1 1   1
Deca Tio 10 ˆ 1 10
Hecto Hundra 10 ˆ 2 100
Kilo Tusen 10 ˆ 3 1000
Mega Miljon 10 ˆ 6 1000000
Giga Miljard 10 ˆ 9 1000000000
Tera Biljon 10 ˆ 12 1000000000000
Peta Biljard 10 ˆ 15 1000000000000000
Exa Triljon 10 ˆ 18 1000000000000000000
Zetta Triljard 10 ˆ 21 1000000000000000000000
Yotta Kvadriljon 10 ˆ 24 1000000000000000000000000
  Kvadriljard 10 ˆ 27 1000000000000000000000000000
  Kvintiljon 10 ˆ 30 1000000000000000000000000000000

 

Tillbaka till överst på sidan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Här är en liten översättningstabell mellan olika prefix, har inte tagit med från allra största till allra minsta
det blir svårt att få plats med alla nollor

 
Pico
Nano
Micro
Milli
1
Kilo
Mega
Giga
1 Pico =
1
0,001
0,000001
0,000000001
0,000000000001
1 Nano =
1000
1
0,001
0,000001
0,000000001
0,000000000001
1 Micro =
1000000
1000
1
0,001
0,000001
0,000000001
0,000000000001
1 Milli =
1000000000
1000000
1000
1
0,001
0,000001
0,00000001
0,000000000001
1 =
1000000000000
1000000000
1000000
1000
1
0,001
0,000001
0,000000001
1 Kilo =
1000000000000
1000000000
1000000
1000
1
0,001
0,000001
1 Mega =
1000000000000
1000000000
1000000
1000
1
0,001
1 Giga =
1000000000000
1000000000
1000000
1000
1
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jorden runt - en essä om jordning av Magnus Danielson 


Om vi börjar vår jorden-runt-resa i elnätet så brukar man prata om
fas, nolla och skyddsjord. Fas är den ledaren (i ett en-fas system)
som har en potential-skillnad gentemot den så kallade nollan. Nollan
är tänkt att ha just 0 V gentemot allas våran moder jord. Så ser ju
våra "två hål i väggen" ut, bara det att man vet ju alldrig vilken som
är vilken... jaja, dock. Problemet med nollan är att där går ju
returströmmen. När man får ett el-fel så kan man ju få fas som går i
höljet, som ju då kan få hög potential jämfört med jord - aj då.

Nå, om vi nu kopplar höljet till nollan då?
Mja, problemet är att vi ju till och början inte visste var nollan var
(i Svergie, vissa länder har polaritet i kontakterna, så det kan man
iofs veta). Har man nu gjort rätt och har kopplat nollan till chassit,
ja då kan det gå på tok i alla fall... för om nollans ledare är
trasig på väg in till apparajten, då kommer fasen ligga genom
apparatens "last" ut i höljet, och det var då ledande i alla
fall. Jäklars.

In på scenen kommer en ny ledare - skyddsjorden! 
Den är i elcentralen kopplad samman med nollan. Dock så går det aldrig
någon (tänkt) ström i skyddsjorden, men det brukar läcka lite där i
alla fall. Switchagg på t.ex. datorskärmar brukar läcka in i
skyddsjorden något man t.o.m. kan känna när man skall koppla in
skärmen till grafik-kortet - ouch! Nåja, istället för nollan sätter
man skyddsjorden i chassit. Vidare så skall anslutningen till
skyddsjorden i kontakter, sladdbrytare mm alltid varit länge än nollan
och fasen så att den sista sladden som kopplas loss vid urdragning är
skyddsjorden - allt för att skydda.

Ah, OK. Nu vet vi lite om jordar i elsystemet, nu raskt över till
förförstärkaren. Vi dundrar av vana in skyddsjorden i chassit, fas och
nollan skickar vi in i en trafo's primärlindning. På trafon's
sekundärsida plockar vi ut en "jord" och säg två faser som körs in i
likritningsbryggan, kondingar och stabbar, ja, hela kraftagget...

Den "jord" vi har nu kallar man populärt för "signaljord". Det är ju
egentligen fel benämning eftersom det inte är jord i egentlig mening,
det är ju bara noll-referensen för signalerna, men "signaljord" är ju
snatchigare än "signalnollereferensen" eller hur?

Ja, och hur mycket "jord" eller "nollreferens" är den här då? Inte
mycket. Alla ledare har ju resistans, så går det en ström genom den så
kommer det ofelaktigt bli en spänningskillnad. Titta i nästan vilket
schema som helst och du ser att man använder nollan som referens både
här och där, och att man gärna trycker i den eller drar ström ur
den. Stackars liten. Ja, helt ofrånkommligt så kommer då dessa
strömmar och därmed spänningskillnader att inducera störningar lite
var stans. Ja, tro nu inte att "matspänningarna" är så mycket bättre,
men nu handlade detta om "jord".

Första åtgärden som man brukar se är att folk brukar koppla stora
kablar parallellt med jorden bort mot kraftagget. Detta är enligt
teorin att ökar man ledarens area så minskar resistansen. Jodå, viss
effekt kan man ju få.

En annan sak man märker är att om man lägger störningsbenägna delar av
kretsen på en egen jord som matas separat från kraftagget, ja då kan
man minska ner störningarna, för då går det mindre störströmmar där
man behöver stabil jord. Detta kallas för att man
stjärnjordard. Brukar man se en hel del av.

Jaha, men "analogjord" och "digitaljord" då? Ja, "digitaljord" handlar
inte om att man kopplat jorden till nollan (logiskt låg), nej det
handlar om att digitalkretsar brukar ändra sin strömförbrukning
drastiskt, snabba förändringar gör dessutom att ledarens induktans gör
sig påminn så att man får i transienten en kort spänningsskillnad. Nå,
digitalkretsar har ju en tendens att göra det mest hela tiden, och
därmed så sprider de en hel del störningar. Nu så kan man dåmpa detta
en hel del bara med att sätta kondensatorer över varje krets, mycket,
mycket nära skall de sitta, och inte FÖR STORA för då tappar de sin
verkan... men i alla fall, de sprider fortfarande störningar omkring
sig. Vad man då gör är att stjärnjorda systemet och dela upp det i en
analog och en digital del, med var sin jord-gren, helt enkelt
"analogjord" och "digitaljord" respektive.

Jahaja, men då var väl allt klar då eller?

ICKE!

Sen kom nu något ljushuvud på att man skulle koppla ihop apparaterna
med varandra ELEKTRISKT. Fy bubblan.

Nu blir det kul ser ni, för nu börjar det barka åt skogen.
Om vi nu tar en signal och kopplar den från en burk till en annan, ja,
då borde det funka, eller hur? Njae... big brum björn... men? det var
ju bara en liten ton där borta, men här hör jag knappt ton och en hel del
brum... ? Jo, visst var signalen snygg när den lämnade den ena
apparajten, men den var ju refererad till signaljorden där och när vi
tittar på den i den andra apparaten så är det ju som referens på den
burkens signaljord. Men vars kom nu dessa från? Jo, från någon ledare
på vardera burks trafo. Men dessa "flyter" ju mot primärsidorna, dvs
de är inte kopplade elektriskt mellan primär och sekundärsidan.
Dock, flyter gör de, de flyter runt med samma 50 Hz som man matar
bygget med...
Jaha, men om vi nu kopplar samman dem på något sätt då?
Kopplar man samman vardera burks signaljord med dess skyddsjord, då
kommer det vara signalen plus skillnad i skyddsjordarna... och där
läcker det ju som vi vet... jaha, burm igen, fast mindre...
Men om vi direkt kopplar samman signaljordarna istället då? Jodå, det
blir bättre... men, men, men... nu var det ju en spänningskillnad
mellan signaljordarna, dessa kom ju från trafona, så nu kommer det gå
en ström här genom denna jordledare bara för att utjämna detta, och vi
mätte ju mellan signaljorden på båda ändarna. Strömmen ger ju
potentialskillnad, så nog fasikens blir där brum. Att man då alltid
skall ha häcken bak!

Jaha, nu gick det åt helsike... om vi nu kastar in en TILL ledare då?
Om vi nu bara låter jordledaren mellan burkarna koppla samman
signaljordarna, men sedan låta signalen ligga mellan de två ledarna?
Detta gör man främst genom att mäta skillnaden i spänning mellan de
två ledarna. Detta kallas för diffrentiel signal. Hur går det då?
Jodå, nu gick det bra....

Men nu då? Nu vars väl allt bra?

Nix!

Nu var det som så att man hade behovet av att stabilisera spänningen i
den ena burken. Man har brukat de så populära 79L15, 78L15 och 79L05
för att ge matspänningarna. På dessa sitter en kylfläns var, denna
sitter mot den stora metalplattan på dessa kapslar, denna sitter dikt
kopplad mot signaljord via ett av stiften på dessa stabkretsar. Nu var
det ju inte så mycket effekt som bränns av här, så kylflänsen är inte
så stor, så det duger gått att den är monterad i de tre stabbarna.
Detta sitter i en en-höjds burk, så bäst att sätta kylfläns nära
bakpanelen där man gjort en massa spalter så det blir lite luftflöde
för kylningen. Underbart. Denna lilla burk innehåller sedan en
blandning av analog och digitalt, bland annat en DSP som processar
ljud (wow - vilket koncept!). Denna lilla burks livsuppgift råkar i
detta högst hypotetiska fall vara delningsfilter till ett STORT
PA. Det innebär att den sitter i förstärkarracket uppe på scen, precis
bakom basarna. BOMM, BOMM, BOMM, ka-tjuuuuuuuut! Men va?

Jo, vår lilla kylflänns sitter ju fast i stabbarna. De har tre pinnar
var och alla 9 kopparben (koppar är mekaniskt mjukt) sitter fint på
rad, detta gör att stabbarna och kylfläns kan gunga lite fram och
bak. Kylflänsen har trots att den är gjord i aluminium ändock en
massa. När sedan hela burken kickas hit och ditt av basarna så kommer
den att gunga... och när den nu gör det så kommer kanske slå emot
chassit... OUCH! vänta... Chassit var ju kopplat mot skyddsjorden och
kylflänsen mot signaljord. Nu var ju inte dessa ihopkopplade, så de
har ju den spänning som apparatens egen (och andra apparaters) trafos
har placerat för spänning mellan dem. Jag kan meddela att 50 Vrms är
då inget att förvånas över... nå, om man nu hamnar på toppen på
sinusvågen (som nu nätet skall likna) när man slår i så kommer det
helt plötsligt att gå en snabb ström och hela vår fina signaljord
kommer att "hoppa". Detta kan t.ex. leda till att kretsar mår dåligt
och varför inte programera om den där SRAMen när man ändå är
igång... men där låg ju DSPns program och med lite tur så programerade
man in en återkoppling så det blev feedback - jo det har hänt!! Aj
då!!!

Alltså, denna dyra burk blev helt plötsligt hela PAts värsta fiende!
Om man nu hade kopplat samman skyddsjord och signaljord, t.ex. genom
ett oskyldigt motstånd, kanske rent av med en konding över, ja då hade
inte detta behövt hända...

Alltså, "jordarna" har bitit och där bak igen...

PS. All koppling till verkliga händelser är oavsiktlig! ;^)

Sen skulle jag ju kunna dra skräckhistorier om jordar och EMC, där
begreppet blomjord används, ja, för det är ju lika bra att trycka ner
en tåt i blomjorden som att koppla den till skyddsjord - man är ändå
helt fel ute!!! Men det kan jag dra en vals om vid något annat
tillfälle...

Men, virtuell jord, ja det är bara när man styr en kopplingspunkt till
att se ut som om det var jord, men skillnaden är att man lyssnar på
strömen genom den kopplingspunkten. Detta är ett kopplingstrick som
ofta används i mixer-sammanhang och oscillatorer. Kolla in ASM-1:ans
VCO t.ex. Där sitter det en hel liten horder med virtuella jordar.

Nå, over and out... man blir ju snurrig av en jorden-runt-resa!
 
MVH 
Magnus - jorda och kortslut! 

 

 

Synpunkter på denna sida?

Skicka ett Mail till Webmaster