Συντάκτης: yiannisdou

Κεφ. 2 Αριθμητικά Συστήματα και Κώδικες

Πηγή: Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Θεωρία 2.1 Αρχές ανάπτυξης αριθμητικών συστημάτων Ένα αριθμητικό σύστημα είναι ένα σύνολο από ψηφία (αριθμοί και χαρακτήρες) που χρησιμοποιούνται για αρίθμηση και υπολογισμούς (πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμό, διαίρεση). Η ανάπτυξη των αριθμητικών συστημάτων βασίζεται σε δύο αρχές: 1. την ύπαρξη βάσης (base, radix) του συστήματος 2. την ύπαρξη αξίας – βάρους (weight) των θέσεων των ψηφίων Το περισσότερο χρησιμοποιούμενο αριθμητικό σύστημα είναι το δεκαδικό (αραβικό σύστημα). Αλλα συστήματα με τα οποία και θα ασχοληθούμε είναι το δυαδικό, το οκταδικό και το δεκαεξαδικό. 2.2 Δεκαδικό Σύστημα Το δεκαδικό σύστημα χρησιμοποιεί δέκα ψηφία (τους αριθμούς 0-9), έχει βάση το 10…

Κεφ. 1 Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες

1.1 Αναλογικά και ψηφιακά ηλεκτρονικά Αναλογικό μέγεθος ονομάζεται ένα μέγεθος που μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή σε μία περιοχή τιμών. Αναλογικά μεγέθη είναι: Παράδειγμα: κατά την επιτάχυνση ενός αυτοκινήτου από 0 έως 100 χλμ/ώρα, η ταχύτητά του λαμβάνει όλες τις δυνατές τιμές στο διάστημα από 0 χλμ/ώρα έως 100 χλμ/ώρα (άπειρο πλήθος τιμών), όπως φαίνεται στο σχήμα. Ψηφιακό μέγεθος ονομάζεται το μέγεθος που μπορεί να πάρει συγκεκριμένες (διακριτές) τιμές σε μία περιοχή τιμών. Ψηφιακά μεγέθη είναι: Παράδειγμα: Κατά τη διάρκεια ενός αγώνα μπάσκετ, ένας παίκτης μπορεί να κάνει 1 , 2, 3, 4 ή 5 «φάουλ» (καθορισμένο πλήθος διακριτών τιμών),…

5.1 Εναλλασσόμενο Ρεύμα AC

5.1.1. Μεταβαλλόμενα και εναλλασσόμενα ρεύματα Περιοδικό Ρεύμα Για την παραγωγή ενός περιοδικού ρεύματος μπορούμε να παρατηρήσουμε το παρακάτω κύκλωμα όπου ο διακόπτης δ αλλάζει κατάσταση κάθε 0,1 sec, οπότε η αντίσταση των 20 Ω διαρρέεται κάθε φορά από ρεύμα διαφορετικής έντασης (5Α και 2,5 Α). Πολλαπλάσια  του Hertz είναι: 103 Hz = 1 ΚHz (KiloHertz) 106 ΗΖ = 1 MΗz (MegaHertz) 109 HZ = 1 GHz (GigaHertz) Περιοχές συχνοτήτων σε διάφορους τομείς εφαρμογής : Δίκτυα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας 50 Hz ή 60 Hz Επαγωγική θέρμανση                                               50 Hz μέχρι 4 ΜHz Ενσύρματη τηλεπικοινωνία                                    25 Hz μέχρι 12 ΜHz Ασύρματη…

Κεφάλαιο 4 – Θυρίστορ

4.1 Γενικά  Θυρίστορ Τα θυρίστορ (thyristors) είναι ηλεκτρονικά εξαρτήματα που αποτελούνται από ημιαγωγούς τύπου Ρ και Ν τοποθετημένους σε διαδοχικά στρώματα και έχουν δύο, τρεις ή τέσσερις ακροδέκτες. Τα θυρίστορ χρησιμοποιούνται: Οι κυριότεροι τύποι θυρίστορ είναι: 4.1.1 Δίοδος τεσσάρων στρώσεων ή δίοδος Shockley Η δίοδος Shockley αποτελείται από 4 στρώματα ημιαγωγού P1-N1-P2-N2 και έχει δύο ακροδέκτες. Ορθή πόλωση Ανάστροφη πόλωση Επομένως η δίοδος Shockley, όταν πολωθεί κατά την ορθή φορά, αποτελεί ένα είδος διακόπτη. Α) Επιτρέπει τη διέλευση του ρεύματος όταν η τάση ορθής πόλωσης V γίνει μεγαλύτερη της τάσης VBO (V > VBO αγωγιμότητα). Β) Δεν επιτρέπει τη διέλευση…

4.2 Πυκνωτές

4.2.2 Χωρητικότητα πυκνωτή Ένας πυκνωτής αποτελείται από δύο αγώγιμα σώματα που ονομάζονται οπλισμοί τοποθετημένα το ένα κοντά στο άλλο, μεταξύ των οποίων παρεμβάλλεται μονωτικό υλικό που ονομάζεται διηλεκτρικό. Ο επίπεδος πυκνωτής αποτελείται από δύο επίπεδες παράλληλες μεταλλικές πλάκες, που βρίσκονται σε μικρή απόσταση μεταξύ τους, μεταξύ των οποίων υπάρχει μονωτικό υλικό. Χαρακτηριστικό μέγεθος του πυκνωτή είναι η χωρητικότητά του. Αναφέρεται στην ιδιότητα του πυκνωτή να συγκρατεί ηλεκτρικά φορτία στους οπλισμούς του, όταν συνδέεται με μια ηλεκτρική πηγή. Πείραμα Προσομοίωση Χωρητικότητα ενός πυκνωτή είναι o σταθερός λόγος του φορτίου Q που είναι αποθηκευμένο στον πυκνωτή δια της τάσης που εφαρμόζεται μεταξύ…

4.1 Το Ηλεκτρικό Πεδίο

Ηλεκτρικό πεδίο ονομάζεται ο χώρος, όπου ασκούνται ηλεκτρικές δυνάμεις σε κάθε ηλεκτρικό φορτίο, που υπάρχει σε αυτόν. Όταν το ηλεκτρικό πεδίο δημιουργείται από ακίνητα ηλεκτρικά φορτία, ονομάζεται ηλεκτροστατικό πεδίο. Αν το πεδίο δημιουργείται από κινούμενα ηλεκτρικά φορτία, ονομάζεται μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Άρα τα κινούμενα ηλεκτρικά φορτία (δηλαδή το ηλεκτρικό ρεύμα) δημιουργούν γύρω τους, εκτός από ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο. 4.1.2 Ένταση του ηλεκτρικού πεδίου Ένταση του ηλεκτρικού πεδίου σε ένα σημείο του, είναι ο σταθερός λόγος της δύναμης F, που ασκείται σε φορτίο q τοποθετημένο στο παραπάνω σημείο, προς το φορτίο. Παράδειγμα Η πιο απλή περίπτωση ηλεκτρικού πεδίου είναι το…

Εργαστηριακή Άσκηση 17: Μέτρηση στάθμης νερού

Θεωρία Ο αισθητήρας αυτός μπορεί να μετρήσει τη στάθμη του νερού, να ανιχνεύσει βροχοπτώσεις και να ανιχνεύσει διαρροές. Έχει δέκα εκτεθειμένους αγωγούς χαλκού, εκ των οποίων: Οι αγωγοί αυτοί είναι τοποθετημένοι εναλλάξ πάνω στην πλακέτα και δεν συνδέονται μεταξύ τους όταν η πλακέτα δεν είναι βυθισμένη στο νερό. Πάνω στην πλακέτα υπάρχει και ένα LED ένδειξης λειτουργίας. Η λειτουργία του αισθητήρα Οι αγωγοί με τάση και οι αγωγοί μέτρησης σχηματίζουν μια μεταβλητή αντίσταση της οποίας η τιμή ποικίλλει μεταβάλλεται ανάλογα με τη βύθιση στο νερό. Ο αισθητήρας παράγει μια τάση εξόδου ανάλογη με την αντίσταση. Με τη μέτρηση αυτής της…

3.5 Το Ηλεκτρικό ρεύμα σε μαγνητικό πεδίο

3.5.1 Δύναμη σε κινούμενο φορτίο Τα κινούμενα ηλεκτρικά φορτία παράγουν γύρω τους μαγνητικό πεδίο. Το μαγνητικό αυτό πεδίο αλληλεπιδρά με τα άλλα μαγνητικά πεδία, ακριβώς, όπως δυο μαγνήτες που ασκούν δυνάμεις ο ένας στον άλλον. Η μέγιστη τιμή της δύναμης F, όταν το φορτίο κινείται κάθετα προς τις μαγνητικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου, δίνεται από τον τύπο: F = B ∙ u ∙ Q Όπου: Η δύναμη F που ασκείται σε ένα φορτίο κινούμενο κάθετα προς τις μαγνητικές γραμμές είναι ανάλογη με την ταχύτητα u του φορτίου, με το φορτίο Q και με τη μαγνητική επαγωγή B του πεδίου. Η…