Kiteitä, juottamista ja regulaattoreita

Heimoi!

Käydäänpä alkuviikkoa lävitse. Vähän on joku flunssanpoikanen iskenyt, kuumeelta on toistaiseksi vältytty, lähinnä pää on täynnä räkää. Ei se opiskelua estä, lähinnä se on ärsyttävää. Ratkaisin ongelman kuvien laadun suhteen, kokeilin tänään tabletin kameraa ja eroa on. Pääsette näkemään sen käytännössä kohtapuoliin. Sivuhuomiona, mä olen ollut täällä (opiskelemassa) jo kuukauden. Aika jännä tunne, hyvällä tavalla. Olen edelleen sitä mieltä että olen ns. oikeassa paikassa ja ala tuntuu oikealta. Jeejee!

Maanantai 11.9

Matikkaa ja tieto- ja viestintätekniikkaa. Matikassa jatkettiin matikkapeleillä, mutta tällä kertaa erilaisilla. Meille tehtiin tunnukset sellaiselle sivustolle kuin sumdog.com. Siellä on erilaisia pelejä ja se on siitä fiksu että sivusto seuraa vastauksia ja vaikeuttaa tehtäviä tarpeen mukaan. Useimmissa peleissä on joku asia joka liikkuu oikean vastauksen myötä. Esimerkkinä siellä on yksi ajopeli, jossa oikeilla vastauksilla saa lisää vauhtia ja väärillä auto hidastuu. Kysymyksiin on aina neljä vastausvaihtoehtoa. Sivusto on englanniksi, joten kielitaito kehittyy samalla.

Tieto- ja viestintätekniikassa kirjoittelin juttuja blogia varten ja sain tietoturvatehtävän valmiiksi.

Tiistai 12.9

Koko päivä elektroniikkaa. Opiskelin taajuuksia. Taajuuden yksikkö on hertsi (Hz). 1 Hz tarkoittaa yhtä värähdystä sekunnissa, eli 1/1s. Eli esimerkiksi 5 värähdystä sekunnissa on 5 Hz ja yksi värähdys kahdessa sekunnissa 0,5 Hz. Harjoiteltiin asiaa myös käytännössä. Oskilloskoopin näytöltä voidaan signaalin taajuus. Alempaa löytyy kuva jonka yhteydessä selitän laskemisen tarkemmin.

Tutustuin uuteen komponenttiin nimetä kide (eng. crystal). Sen tarkoitus on värähdellä kun sen läpi kulkee tietty jännite. Saadaan aikaan värähtelyä eli jokin taajuus kun sen läpi kulkee jännite. Kiteen sisällä on kvartsia (eng. quartz). Kyllä, kiveä. Kieltämättä tämä tuli aikalailla yllätyksenä. Kiteitä käytetään käytännössä kaikissa laitteissa joihin liittyy taajuus, helpoin esimerkki lienee radiot. Ihan vastaavasti siinä laitteessa jolla luet tätä blogia (ja jolla mä sitä kirjoitan) on sisällä kvartsia. Nykyään ilmeisesti on muitakin vaihtoehtoja, mutta kide on se josta kaikki lähti liikkeelle. Kiteitä voidaan käyttää useampia jos tarvitaan suurempi taajuus. Kiteen toimintaa voidaan tehostaa lämpötilan avulla pitämällä lämpötila mahdollisimman vakaana. Isommissa laitteissa on olemassa ns. kideuuneja joissa on jokin tietty lämpötila (esim. +50 celsiusta). Tasaisena pysyvä lämpötila vakauttaa kiteen toimintaa.

Meille jaetut kiteet (ei se paikkakunta) eivät olleet valmiiksi jalustalla joten päästiin pitkästä aikaa juotoshommiin. Kiteen jalkoja ei voinut taivuttaa, joten niihin piti juottaa lyhyet johdonpätkät, jotka taas juotettiin kiinni jalustaan. Kun juotokset oli tehty, päästiin leikkimään harjoituskytkennän kanssa. Kiteeseen kytkettiin säädettävä tasajännitelähde, ja jännitelähteeseen 1V. Värähtelyn sai näkyviin näytölle, mutta se oli niin pientä ettei sitä pystynyt laskemaan.

Tuli toinenkin uusi komponentti, regulaattori. Sen tarkoitus on vakavoida jännite. Vähän sama homma siis kuin zenerdiodien kanssa, muttei aivan. Regulaattorin idea on se, että siitä tulee ulos tietyn suuruinen jännite, esim. 5V. Sieltä tulee siis aina korkeintaan se 5V vaikka sen sisälle menisi isompi jännite. Toki sillä on rajansa, jos laitat liikaa voltteja, regulaattori sanoo sopimuksensa irti. Näillä on tietty toiminta-alue, eli sinne pitää mennä sisälle riittävän suuruinen jännite jotta ulos tulisi se 5V. Ilmeisesti sama olisi toteutettavissa diodeilla ja vastuksilla, regulaattorissa ne ovat vain kaikki yhdessä komponentissa valmiina . Se on vähän niinkuin kaupan paistopiste. Voit ostaa myös kaikki ainesosat erikseen, mutta siihen menee enemmän aikaa ja vaivaa. Paistopisteeltä saat leivät (tai mitä ikinä haetkaan) helpommin ja nopeammin. Btw, sori jos tuli nälkä.

Saatiin tehtäväksi etsiä 7805 regulaattorin datalehti netistä. Numeroyhdistelmällä on paljonkin väliä, mutta selitän siitä tarkemmin kuvan yhteydessä. Datalehdestä tuli selvittää jalkojen kytkemisjärjestys ja komponentin toiminta-alue. Regulaattoreissa on siis kolme jalkaa ja on hyvin olennaista tietää mikä mikäkin on. Sain tiedot kaivettua ja suoritin mittauksia. Tästä kyseisestä regulaattorista kuuluu tulla ulos 5V:n jännite. Testasin yleismittarilla mittaamalla, millä jännitteellä sieltä tulee ulos se 5V.

Keskiviikko 13.9

Jatkettiin regulaattoreilla, saatiin uusi tutkittavaksi. Tämä oli numeroltaan 7812, ja sitä sitten mittailtiin. Tästä kaverista on tarkoitus tulla ulos 12V. Tämänkin kanssa mitattiin se, että millä jännitteellä sieltä tulee ulos se 12V.

Tänäänkin päästiin juottamaan. Tällä kertaa johto kiinni Abiko-liittimeen. En sen tarkemmin osaa sanoa mihin tuota liitintä käytetään koska sitä ei ole käsitelty vielä. Johdon tuli olla 100 mm pitkä. Toisesta päästä kuorittiin 12 mm ja toisesta 10 mm. Näistä toinen, ehkä se 10 mm jos muistan oikein tulee kiinni liittimeen. Siinä menikin sitten loput tunneista kun tein juotoksia. Jäi kesken, torstaina jatkuu.

Äidinkielessä jatkoin esityksen tekemistä ja sain sen valmiiksi. Oli ihan mukava tehtävä, joskin välillä sai miettiä että mitä kirjoittaa ettei tule spoilereita. Sinänsä spoilaantumisvaaraa ei ole koska itse tunnen juonen jo eikä esitystä lue muu kuin opettaja joka tuskin koskaan pelaa peliä eikä siten olisi häiriintynyt spoilereista. Tein sen silti siitä näkökulmasta että sen voi lukea spoilaantumatta.

Työelämätaidoissa aloitin tekemään edellisellä kerralla annettua työjakemustehtävää. Se jäi kesken. Katsottiin myös video työelämän pelisäännöistä.

Kuva-aika! Niiden myötä seuraavaan kertaan. Heihei!

Kalibrointisignaali oskilloskoopin näytöllä. Taajuuden voi laskea vähän samaan tapaan kuin jännitteen. Mutta sivuttain. Eli lasketaan muntako ruutua yksi aallonpituus on. Aalonpituus löydetään siten että katsotaan esimerkiksi missä signaali lähtee nousemaan ja lasketaan siihen asti että se nousee seuraavan kerran. Kuva ei ole paras mahdollinen. Ensin etsitään vaaka-akseli. Näyttää että signaali alkaa vasemmasta yläkulmasta, jatkuu vaakatasossa, katoaa, näkyy uudestaan alempana jossa se jatkuu taas vaakatasossa ja katkeaa taas ja jatkuu taas ylempänä. Todellisuudessa nuo tyhjät kolot eivät ole tyhjiä, niissä on pystyviiva eikä signaali katkea. Kirkkaus on vaan pienellä joten näkyy huonosti. 

Eli siis, katsotaan missä vaaka-akseli on. Sen jälkeen signaali nousee ylöspåin, jatkuu vaakatasossa, menee pystysuoraan alaspäin, jatkuu taas vaakatasossa ja lähtee nousemaan ylöspäin. Kun on löydetty kohta jossa se nousee taas katsotaan missä kohdassa se on vaaka-akselilla ja lasketaan montako ruutua jää väliin. Vielä selvennetään, lasketaan montako ruutua oskilloskoopin ruudun vasemman reunan ja oikeanpuoleisen tyhjän kolon välissä on.

Seuraavaksi täytyy tietää montako sekuntia yksi ruutu on. Siihen löytyy oma nappula kuten volttia kun kanssa oli. Säädintä kutsutaan myös aikaikkunaksi. Se on siis tuo TIME / DIV. Se on tällä hetkellä asennossa 0,1 (.1) ms. Pyöritään siis millisekuntien kanssa, tuo oikeanpuoleinen musta alue on mikrosekunteja. Nyt kun tiedetään paljonko yksi ruutu on, voidaan suorittaa laskutoimitus: 9,4*0,1 ms=0,94 ms. 

Yksi hertsi on yksi värähdys sekunnissa eli 1/1s. Jotta voimme suorittaa jakolaskun, täytyy millisekunnit muuttaa sekunneiksi. Milli on etuliite joka tarkoittaa kymmenen potenssiin miinus 3. Eli 10³, kuvitelkaa kolmosen eteen miinus, mä en tiedä miten sen saa tehtyä tabletilla. Tuo voidaan ilmaista myös muodossa 1/1000 tai 0,001. Yksi tapa saada sekunnit selville on siirtää pilkkua kolme kertaa vasemmalle. Toinen, helpompi tapa on kertoa tuo 0,94 ms yhdellä tuhannesosalla (0,94ms*1000). Käytti kumpaa tapaa tahansa, tulos on 0,00094 s.

Nyt on sekunnit selvillä, jotta saadaan taajuus suoritetaan jakolasku 1/0,00095s (koska 1 Hz = 1/1 s) ja saadaan taajuudeksi pyöristäen 1064 Hz, eli 1,064 KHz (kilohertsiä).

Funktiogeneraattori, saatiin kokeilla kuinka suuren taajuden saa tuolla saa aikaan. Ruudun oikealla puolella on rivissä nappeja joista voi säätää hertsien suuruusluokkaa. Niistä löytyy seuraavat numerot. 1, 10, 100, 1K 10K, 100K ja kuvassa vain osittain näkyvä 1M. K viittaa etuliitteeseen kilo ja M etuliitteeseen mega. Eli esimerkikkinä 1K tarkoittaa yhtä tuhatta ja 10K kummentätuhatta. 1M on tällä hetkellä pohjassa, eli ruudulla näkyy 2,2201 MHZ (megahertsiä).

Ja oskilloskoopin ruutu edellisen kuvan taajuudella. Ei näytä ehkä kovin tiheältä värähtelyltä, mutta aikaikkuna on säädetty siten että yksi ruutu on yhtä kuin 0,1 mikrosekuntia. Eli 0,1 miljoonasosaa. 

Tässä valmistaudutaan kiteen juottamiseen. Käytän apuna suonipihtejä, jotta alusta pysyy juottamisen aikana paikallaan. Taustalla johdonpätkä ja itse kide.

Ja tässä alustaan on juotettu johdot kiinni. On helpompaa juottaa ne ensin alustaan ja vasta sitten kiteeseen. Johdot on esijuotettu, eli niihin on laitettu tinaa valmiiksi. Se helpottaa niiden juottamista kiteen jalkoihin eikä kiteen juottamisen tarvita enää ylimääräistä tinaa. Myös kiteen jalkoihin on esijuotettu vähän tinaa. Johdon päätä kannattaa vähän pyörittää (ennen esijuottamista), koska niilläkin tapana alkaa vähän hapsottamaan kuorimisen jälkeen.

Ja kide paikoillaan. 

 Ja tässä sama otus, mutta tabletin kameralla kuvattuna.

Vähän juotostyökaluja. Tuo on siis kuva juottimesta, joskaan itse juotin ei näy. Juottimen kärkeä puhdistetaan pyörittelemällä sitä tuolla kultaisessa juttussa, jotain metallilankaa se kai on. Tabletilla otettu kuva.

Ennen juottimen pyörittelyä, sen kärki skipataan tuollaiseen töhnään. Tämä juottimen kärjen putsaaminen on hyvin olennaista, koska jos kärjessä on jotain epämääräistä skeidaa, lämpö ei välity niin hyvin. Juottaminen on vaikeampaa ja työn jälki kärsii. Kärjen putsaamista olisi hyvä tehdä mahdollisimman usein, itse putsaan sen jokaisen juotoksen jälkeen. Tabletilla otettu kuva.

Lisää työkaluja, yhdenlainen johdonkuorin. Johtojen ympärillähän on yleensä kuori joka on useimmiten muovia. Jotta johto saadaan liitettyä johonkin, muovikuori täytyy saada poistaa. Siksi on olemassa johdonkuorimia, ilman niitä menisi aika tuskaiseksi. Kuten mikä tahansa työ väärillä työkaluilla.

Tässä on kytkettynä kide. Punainen (positiivinen) ja sininen (negatiivinen) johto menevät säädettävää tasajännitelähteeseen. Musta(keltainen) mittapää on liitetty oskilloskooppiin. Mittapään koukkupää on kiteen positiivisella puolella ja maadoituspää (hauenleuka) negatiivisella.

Ja oskilloskoopin näytöllä näkyy kiteen kvartsin aiheuttamaa värähtelyä. Selvästi hän siitä näkee että jotain tapahtuu, mutta tuo on tosiaan niin pientä että taajuutta ei voi laskea.

Regulaattori. Tämä on 7805. Paremmassa kuvassa näkyisi että tuossa mustalla pohjalla on tekstiä. Siitä löytyy mm. tuo 7805. Viimeiset kaksi lukua kertovat kuinka suuri jännite komponentista pitäisi tulla ulos. Eli tässä tapauksessa 5V. Vastaavasti 7815 antaisi 15V:n jännitteen. Vasemmanpuoleisin jalka on se josta virta menee sisään, eli Input. Oikeanpuoleisesta se taas tulee ulos, eli se on Output. Keskimmäinen on maadotusta varten eli gnd. Se mikä jalka on mikäkin voi vaihdella, eli siksi on tärkeää selvittää datalehdestä mikä olikaan mikä.

Tässä on kytkettynä tuo 7805. Tehtävänä oli selvittää millä jännitteellä regulaattorista tulee ulos se 5V. Yleismittari ruudulla näkyy 05,00V eli tasan viisi vaikka valomosuu ikävästi näyttöön.

Ja tässä kokeiltuna. Sain selville että 5,7V on minimi jolla saadaan tasan 5V ulos regulaattorista. Tämä on siis samalta hetkeltä kuin edellinen kuva jolloin yleismittari näyttää tasan 5V.

Toinen regulaattori tältä päivältä. Tässäkään ei näy tekstiä, mutta siinä lukisi 7812, eli tällä kaverilla saadaan 12V. Tabletilla otettu kuva.

Abiko-liitin. Tabletilla otettu kuva.

100 mm johdonpätkä, jonka toisesta päästä on kuorittu 10 mm ja toisesta 12 mm. Tässä vaiheessa vain toinen pää (vasen) on esijuotettu. Tabletilla otettu kuva.

Ja samainen johto pistetty mä Abiko-liitttimen läpi. Liitintä kannattaa painaa vähän kasaan siitä kohdasta mistä johto menee läpi. Se pysyy siten paremmin paikallaan juottamisen aikana. Tabletilla otettu kuva.

Esitelläänpä vielä yksi työkalu/apuväline.  En tiedä millä nimellä tuota kuuluisi kutsua, mutta siinä siis on kaksi hauenleukapäätä joita voi säätää eri asentoihin. Totesin sen hyvin näppäräksi johtojen kanssa. Tabletilla otettu kuva.