Przejdź do treści
InterTech Academy
Menu
Błąd transakcji
Co zrobić, żeby Twoja płytka działała lepiej?
Wprowadzenie
Zasada 1 – Zadbaj o obciążalność prądową ścieżek
Zasada 2 – Skróć połączenia dla sygnałów o wysokich częstotliwościach
Zasada 3 – Zmniejsz szerokość pętli prądowych
Zasada 4 – Pozwól prądom wracać przez płaszczyzny miedzi
Zasada 5 – Stosuj kondensatory odsprzęgające
Podsumowanie
Historia transakcji
InterTech Academy
Jak korzystać z naszych darmowych materiałów?
Język C. Poziom ekspert
Wstęp
Wstęp
Instalacja i konfiguracja środowiska
Instalacja Visual Studio Code i MinGW
Instalacja Visual Studio Code
Instalacja rozszerzeń do Visual Studio Code
Konfiguracja zadań w Visual Studio Code
Wykorzystanie debuggera
Konfiguracja debuggera w Visual Studio Code
Wskaźniki do funkcji
Kody źródłowe
Wprowadzenie
Wskaźniki do funkcji
Quiz – Wskaźniki do funkcji
Sortowanie za pomocą funkcji qsort
Rozwiązywanie równań nieliniowych metodą Newtona
Implementacja metody Newtona
Zadanie programistyczne – Sortowanie tekstów
Dynamiczne struktury danych – stos
Wprowadzenie
Stos
Quiz – Stos
Implementacja stosu
Dynamiczne umieszczanie elementów na stosie
Zdejmowanie elementów ze stosu
Zadanie programistyczne – Czyszczenie stosu – obsługa błędów
Zadanie programistyczne – Czyszczenie stosu – obsługa błędnych poleceń
Dynamiczne struktury danych – lista
Lista jednokierunkowa
Zadanie programistyczne – Lista jednokierunkowa
Zadanie programistyczne – Lista dwukierunkowa
Dynamiczne struktury danych – drzewo
Wprowadzenie
Drzewo
Quiz – przeglądanie drzewa
Implementacja drzewa
Drukowanie drzewa w konsoli
Obliczanie wartości wyrażeń algebraicznych
Obliczanie wartości wyrażeń algebraicznych
Wprowadzenie
Dynamiczne dodawanie elementów do drzewa
Czyszczenie drzewa
Notacja prefiksowa
Quiz – Konwersja notacji
Implementacja parsowania wyrażeń w notacji prefiksowej
Podsumowanie
Zadanie programistyczne – Odwrotna notacja polska
Zadanie programistyczne – Obliczanie wyrażeń zapisanych w ONP
Zadanie programistyczne – obliczanie wyrażeń infiksowych
Zadanie programistyczne – Poprawa błędu
Podstawy asemblera dla procesorów x86
Wprowadzenie
Kompilacja kodu C do kodu asemblera
Wyjaśnienie kodu asemblerowego
Quiz – Prosty program w asemblerze
Przekazywanie więcej niż jednego argumentu do funkcji
Odczyt argumentów przekazanych do funkcji
Tworzymy własną funkcję w asemblerze
Podsumowanie
Zadanie programistyczne – Kalkulator
Budowa złożonych projektów
Wprowadzenie
Podział kodu źródłowego na wiele plików
Łączenie kodu C z kodem asemblerowym
Linkowanie skompilowanych plików
Tworzenie bibliotek statycznych
Automatyzacja kompilacji
Tworzenie bibliotek dynamicznych
Wykorzystanie API systemu operacyjnego
Wprowadzenie
Kopiowanie plików przy użyciu biblioteki standardowej
Kopiowanie plików przy użyciu WinAPI
Jak uruchomić przykład dla systemu Linux?
Kopiowanie plików w systemach Linux
Programowanie współbieżne cz. 1
Wprowadzenie
Pierwszy program wielowątkowy
Jak działają wątki
Wyścigi
Wyścigi – analiza
Programowanie współbieżne cz. 2
Wprowadzenie
Sekcje krytyczne – pierwsza próba
Dlaczego nam się nie powiodło?
Sekcje krytyczne – druga próba
Zakleszczenie (deadlock)
Poprawna implementacja sekcji krytycznych
Skoki i sygnały
Wprowadzenie
Goto i krótkie skoki
Dodajemy obsługę błędów
Długie skoki
Sygnały
Podsumowanie
Zmienne statyczne i ulotne
Wprowadzenie
Globalne zmienne statyczne
Lokalne zmienne statyczne
Optymalizacja kodu przez kompilator
Zmienne ulotne (volatile)
Kontakt
Lista kursów
Matematyka dla inżynierów 1. Ciągi i granice ciągów
Wprowadzenie
Po co inżynierowi matematyka?
Jak uczyć się matematyki?
O czym będzie ten kurs?
Ciągi liczbowe
Wprowadzenie
Przykłady ciągów liczbowych
Przykłady ciągów liczbowych – zadanie
Quiz – Przykłady ciągów liczbowych
Formalna definicja ciągu
Formalna definicja ciągu – odwzorowanie w
Graficzna reprezentacja ciągu
Monotoniczność ciągów 1
Quiz – Monotoniczność ciągów 1
Monotoniczność ciągów 2
Monotoniczność ciągów 3
Quiz – Monotoniczność ciągów
Ciągi ograniczone
Ciągi ograniczone – zadanie
Podsumowanie
Zadania do samodzielnego wykonania
Kilka ważnych ciągów
Wprowadzenie
Ciąg arytmetyczny
Quiz – Ciąg arytmetyczny
Ciąg arytmetyczny – zadanie 1
Ciąg arytmetyczny – zadanie 2
Ciąg arytmetyczny – zadanie 3
Ciąg arytmetyczny – zadanie 4
Suma wyrazów ciągu arytmetycznego
Suma wyrazów ciągu arytmetycznego – zadanie 1
Suma wyrazów ciągu arytmetycznego – zadanie 2
Ciąg geometryczny
Quiz – Ciąg geometryczny
Ciąg geometryczny – zadanie 1
Ciąg geometryczny – zadanie 2
Ciąg geometryczny – zadanie 3
Ciąg geometryczny – zadanie 4
Suma wyrazów ciągu geometrycznego
Suma wyrazów ciągu geometrycznego – zadanie 1
Suma wyrazów ciągu geometrycznego – zadanie 2
Wyprowadzenie wzoru na sumę wyrazów ciągu geometrycznego
Podsumowanie
Zadania do samodzielnego wykonania
Granica ciągu
Wprowadzenie
Granica równa zero
Quiz – Granica równa zero
Granica równa zero – zadanie
Drugi przykład
Wartość bezwzględna jako odległość między liczbami
Formalna definicja granicy ciągu
Formalna definicja granicy ciągu – zadanie
Granica ciągu stałego
Granica ciągu geometrycznego
Quiz – Granica ciągu geometrycznego
Podsumowanie
Operacje na granicach ciągu
Wprowadzenie
Operacje na granicach ciągu
Operacje na granicach ciągu – zadanie 1
Operacje na granicach ciągu – zadanie 2
Operacje na granicach ciągu – zadanie 3
Operacje na granicach ciągu – zadanie 4
Operacje na granicach ciągu – zadanie 5
Operacje na granicach ciągu – zadanie 6
Podsumowanie
Granica niewłaściwa
Wprowadzenie
Granice właściwe i niewłaściwe
Quiz – Granice właściwe i niewłaściwe
Definicja granicy niewłaściwej
Operacje na granicach, a granice niewłaściwe
Operacje na granicach, a ciągi zbieżne do zera
Symbole nieoznaczone 1
Symbole nieoznaczone 2
Podsumowanie
Szeregi
Wprowadzenie
Szereg arytmetyczny
Szereg arytmetyczny – zadanie
Szereg geometryczny
Szereg geometryczny – zadanie
Zbieżność szeregu geometrycznego 1
Zbieżność szeregu geometrycznego 2
Zbieżność szeregu geometrycznego – zadanie
Paradoks Zenona
Podsumowanie
Przydatne twierdzenia
Wprowadzenie
Twierdzenie o trzech ciągach
Twierdzenie o trzech ciągach – zadanie 1
Twierdzenie o trzech ciągach – zadanie 2
Dowód twierdzenia o trzech ciągach
Ciąg monotoniczny i ograniczony
Ciąg monotoniczny i ograniczony – zadanie 1
Ciąg monotoniczny i ograniczony – zadanie 2
Podsumowanie
Liczba e
Wprowadzenie
Procent składany
Liczba e
Liczba e – zadanie 1
Liczba e – zadanie 2
Potęgi liczby e
Potęgi liczby e – zadanie
Rozładowywanie kondensatora
Matematyka dla inżynierów 2. Granice funkcji
Wprowadzenie
Wprowadzenie do kursu
Kilka przykładów
Przykład 2
Przykład 3
Granica funkcji w nieskończoności
Wprowadzenie
Definicja granicy w nieskończoności
Formalny dowód
Definicja granicy funkcji w minus nieskończoności
Zadanie 1
Zadanie 2
Granica funkcji w punkcie
Wprowadzenie
Funkcja sinc
Granica funkcji liniowej
Ruch jednostajnie przyspieszony
Zadanie 1
Zadanie 2
Operacje na granicach
Wprowadzenie
Operacje na granicach
Granica funkcji złożonej
Przykład sinc
Zadanie 1
Zadanie 2
Granica niewłaściwa
Wprowadzenie
Przykład granicy niewłaściwej
Granica niewłaściwa w minus nieskończoności
Funkcja bez granicy niewłaściwej
Operacje na granicach a granice niewłaściwe
Operacje na granicach a funkcje zbieżne do zera
Symbole nieoznaczone 1
Symbole nieoznaczone 2
Granice jednostronne
Wprowadzenie
Znowu jeden przez x
Logarytm
Signum
Sinus x przez x
Ciągłość funkcji
Wprwoadzenie
Krzywa Laffera
Definicja ciągłości
Zadanie
Asymptoty
Wprowadzenie
Asymptoty pionowe
Asymptoty poziome
Asymptoty ukośne
Wyznaczanie asymptot ukośnych
Matematyka dla inżynierów. Liczby zespolone
Wprowadzenie
Problem równań trzeciego stopnia
Podstawy liczb zespolonych
Definicja i dodawanie liczb zespolonych
Mnożenie liczb zespolonych
Rozwiązywanie równań kwadratowych
Postać geometryczna liczb zespolonych
Podstać geometryczna liczby zespolonej
Uwaga na temat argumentu liczby zespolonej
Geometryczne dodawanie
Podstać trygonometryczna
Geometryczne mnożenie
Dzielenie liczb zespolonych
Liczba odwrotna do liczby zespolonej
Przykład dzielenia liczb zespolonych
Postać wykładnicza
Wzór Eulera
Postać wykładnicza liczby zespolonej
Mnożenie a postać wykładnicza
Tożsamości trygonometryczne 1
Tożsamości trygonometryczne 2
Dwa przydatne wzory
Zastosowania. Analiza obwodów elektrycznych
Obwody prądu zmiennego
Obwody RL
Amplituda zespolona
Impedancja
Analiza obwodu RL
Zastosowania. Analiza drgań mechanicznych
Równanie oscylatora harmonicznego
Rozwiązanie równania oscylatora
Czy pozycja ciała jest liczbą zespoloną?
Równanie ruchu z oporem
Drgania tłumione
Moje certyfikaty
Moje konto
Podstawy elektroniki
Wprowadzenie
Czego potrzebujesz do tego kursu?
Symbole elektryczne najważniejszych elementów
Pierwszy układ elektroniczny
Wprowadzenie
Montaż prostych układów elektronicznych
Zasilanie układów elektronicznych
Pomiary za pomocą multimetru
Prawo Ohma
Wprowadzenie
Natężenie prądu elektrycznego
Quiz – Natężenie prądu elektrycznego
Napięcie elektryczne
Quiz – Napięcie elektryczne
Prawo Ohma
Quiz – Prawo Ohma
Pomiar natężenia prądu
Pomiar rezystancji
Kod paskowy rezystorów
Quiz – Kod paskowy rezystorów
Weryfikacja prawa Ohma
Switch i goldpiny
Jak działa obwód z diodą?
Wprowadzenie
Napięcie przewodzenia diody
Zależność napięcia przewodzenia od typu diody
Dobór rezystora do obwodu z diodą
Co się dzieje z obwodem bez rezystora?
Charakterystka prądowo-napięciowa diody
Łączenie elementów elektronicznych
Wprowadzenie
Równoległe łączenie przycisków
Szeregowe łączenie przycisków
Szeregowe łączenie diod
Równoległe łączenie diod
Więcej o rezystorach
Wprowadzenie
Szeregowe łączenie rezystorów
Równoległe łączenie rezystorów
Dzielnik napięcia
Potencjometr
Potencjometr jako dzielnik napięcia
Charakterystyka potencjometru
Tranzystory
Wprowadzenie
Pierwszy obwód z tranzystorem
Jak działa obwód z tranzystorem
Działanie tranzystora polowego
Tryby pracy tranzystora
Na czym polegają tryby pracy tranzystora?
Fotorezystor
Wprowadzenie
Jak działa fotorezystor?
Wyłącznik zmierzchowy
Bariera optyczna
Tranzystor bipolarny
Wprowadzenie
Układ z tranzystorem bipolarnym
Jak działa obwód z tranzystorem bipolarnym?
Tranzystor jako źródło prądowe
Kondensatory
Wprowadzenie
Tranzystor i kondensator
Multiwibrator
Dlaczego nie polaryzować odwrotnie kondensatorów elektrolitycznych?
Podstawy programowania. Język C
Wprowadzenie
Wstęp
Jak powstaje program komputerowy?
Języki niskiego i wysokiego poziomu
Quiz – Asembler, kompilator i języki wysokiego poziomu
Dlaczego język C?
Instalujemy niezbędne narzędzia
Instalacja MinGW
Instalacja Visual Studio Code
Pierwszy program
Wprowadzenie
Hello world – demonstracja
Quiz – Kompilacja kodu
Hello world – wyjaśnienie
Quiz – Struktura programu w języku C
Użycie Visual Studio Code
Błędy
Ostrzeżenia
Quiz – Błędy i ostrzeżenia
Wartość zwracana przez funkcję main
Quiz – wartość zwracana przez funkcję main
Wykonywanie ćwiczeń programistycznych
Zadanie programistyczne – Wyświetlanie tekstu
Zadanie programistyczne – Wartość zwracana przez funkcję main
Zmienne i odczyt danych
Wprowadzenie
Odczyt danych – demonstracja
Odczyt danych – wyjaśnienie
Quiz – Deklaracje zmiennych i wyświetlanie tekstu na ekranie
Typy danych – float
Łańcuchy formatujące funkcji printf
Quiz – Wyświetlanie liczb niecałkowitych
Typy danych – char
Więcej o zmiennych
Zadanie programistyczne – Przypisanie do zmiennych
Zadanie programistyczne – Matematyka
Operatory matematyczne
Wprowadzenie
Operatory arytmetyczne – demonstracja
Operatory arytmetyczne – wyjaśnienie
Quiz – Dzielenie i reszta z dzielenia
Operatory przypisania – demonstracja
Operator przypisania – wyjaśnienie
Skrócony zapis operatorów – demonstracja
Quiz – Skrócony zapis operatorów
Operator inkrementacji i dekrementacji
Post i preinkrementacja – demo
Post i preinkrementacja – wyjaśnienie
Quiz – Operatory inkrementacji i dekrementracji
Zadanie programistyczne – Potęgowanie
Zadanie programistyczne – Test parzystości
Zadanie programistyczne – Pole koła
Operatory logiczne
Wprowadzenie
Zmienne i operatory logiczna – wprowadzenie
Zmienne i operatory logiczne
Quiz – Ćwiczenia z logiki
Operatory porównania
Operator porównania, a operator przypisania
Quiz – Operatory porównania i przypisania
Operatory logiczne w języku C
Quiz – Operatory logiczne w języku C
Zadanie programistyczne – Alternatywa wykluczająca (xor)
Instrukcje warunkowe cz. 1
Wprowadzenie
Instrukcja if – demonstracja
Instrukcja if – wyjaśnienie
Quiz – Instrukcja if
Instrukcja if i przypisanie – demonstracja
Instrukcja if i przypisanie – wyjaśnienie
Quiz – Operator przypisania wewnątrz funkcji if
Instrukcja if i bloki kodu – demonstracja
Instrukcja if i bloki kodu – wyjaśnienie
Quiz – Instrukcja if i bloki kodu
Instrukcja if-else – demonstracja
Quiz – Instrukcja if-else
Zadanie programistyczne – Nierówność trójkąta
Zadanie programistyczne – Trójkąt prostokątny
Instrukcje warunkowe cz. 2
Wprowadzenie
Kalkulator – demonstracja
Switch case – demonstracja
Quiz – Blok switch-case
Po co nam spacja w instrukcji scanf?
Instrukcja break w bloku switch case – demonstracja
Instrukcja break w bloku switch case – wyjaśnienie
Quiz – Block switch-case i instrukcja break
Switch case – obsługa wielu przypadków
Quiz – Block switch-case c.d.
Przypisanie warunkowe – demonstracja
Przypisanie warunkowe – wyjaśnienie
Quiz – Przypisanie warunkowe
Podsumowanie
Zadanie programistyczne – Znak liczby
Pętle
Wprowadzenie
Pętla for – demonstracja
Pętla for – wyjaśnienie
Quiz – pętla for
Pętla while – demonstracja
Pętla while – wyjaśnienie
Quiz – Pętla while
Pętla do-while – demonstracja
Pętla do-while – wyjaśnienie
Quiz – Pętla while i do-while
Instrukcja goto – demonstracja
Instrukcja goto – wyjaśnienie
Instrukcja goto – czy należy jej używać?
Zadanie programistyczne – Liczby nieparzyste
Zadanie programistyczne – Trójkąty
Zadanie programistyczne – Silnia
Zadanie programistyczne – Sumowanie
Zmienne znakowe
Wprowadzenie
Wczytywanie znaków w nieskończoność – demonstracja
Wczytywanie znaków w nieskończoność – wyjaśnienie
Przekierowanie strumieni wejścia/wyjścia
Znak jako liczba
Kodowanie znaków
Quiz – Znak jako liczba
Konwersja liczby na znak – demonstracja
Konwersja liczby na znak – wyjaśnienie
Quiz – Konwersja znak-liczba
Konwersja małych liter na wielkie – demonstracja
Konwersja małych liter na wielkie – wyjaśnienie
Sprawdzanie czy znak jest cyfrą
Biblioteka ctype
Zadanie programistyczne – Przepisywanie znaków
Zadanie programistyczne – Szyfr Cezara
Zadanie programistyczne – Puste znaki
Zadanie programistyczne – Nadmiarowe spacje
Zaawansowane ćwiczenie programistyczne
Wprowadzenie
Zadanie programistyczne – Usuwanie komentarzy 1
Zadanie programistyczne – Usuwanie komentarzy 2
Zadanie programistyczne – Usuwanie komentarzy 3
Zapis binarny cz. 1
Wprowadzenie
Binarny zapis liczb
Quiz – Binarny zapis liczb
Konwersja liczb dziesiętnych na binarne
Konwersja liczb dziesiętnych na binarne – demonstracja
Konwersja liczb dziesiętnych na binarny – wyjaśnienie
Quiz – Konwersja liczb dziesiętnych na binarne
Rozmiary danych
Rozmiary danych – wyjaśnienie
Quiz – Rozmiary danych
Przesunięcie bitowe – demo
Przesunięcie bitowe – wyjaśnienie
Quiz – Przesunięcie bitowe
Dodawanie liczb binarnych
Zapis binarny cz. 2
Wprowadzenie
Liczby ze znakiem – demonstracja
Binarny zapis liczb ujemnych
Zapis liczb binarnych – wyjaśnienie
Quiz – Liczby dodatnie i ujemne
Operatory bitowe 1
Operatory bitowe 2
Liczby zmiennoprzecinkowe
Wprowadzenie
Dokładność liczb zmiennoprzecinkowych
Binarny zapis liczb zmiennoprzecinkowych
Zmienne typu double – demonstracja
Quiz- Liczby zmiennoprzecinkowe
Biblioteka math
Funkcje cz. 1
Wprowadzenie
Powtórzenia w kodzie – demonstracja
Funkcje – demonstracja
Quiz – Funkcje
Funkcje zwracające wartość – demonstracja
Quiz – Funkcje zwracające wartość
Argumenty funkcji – demonstracja
Quiz – Argumenty funkcji
Funkcje cz. 2
Wprowadzenie
Zasięg zmiennych – demonstracja
Zasięg zmiennych – wyjaśnienie
Quiz – Zasięg zmiennych
Przekazywanie zmiennych przez wartość – demonstracja
Quiz – Przekazywanie zmiennych przez wartość
Prototypy funkcji – demonstracja
Zadanie programistyczne – Jednostki imperialne
Zadanie programistyczne – Największy wspólny dzielnik
Polityka prywatności
Potwierdzenie transakcji
Programowanie współbieżne. Podstawy
Wprowadzenie
Wprowadzenie
Instalacja narzędzi
Instalacja Visual Studio
Korzystanie z GCC
Instalacja MinGW
Instalacja Visual Studio Code
Instalacja Windows SDK
Gdzie znajdziesz kody źródłowe przykładów
Pierwsze kroki
Wprowadzenie
Ćwiczenie: Pierwszy program wielowątkowy
Quiz 1 – Działanie programów wielowątkowych
Konwencje w API Windowsa
Procesy i wątki
Quiz 2 – Różnice między procesami, a wątkami
Ćwiczenie: Monitor zasobów Windowsa
Jak działa stos?
Quiz 3 – Jak działa stos?
Ćwiczenie: Dostępność pamięci w programach wielowątkowych
Przełączanie kontekstu
Przyczyny przełączenia wątków 1: przekazanie sterowania przez wątek
Przyczyny przełączenia wątków 2: sloty czasowe
Przyczyny przełączenia wątków 3: priorytety
Więcej o tworzeniu wątków
Wprowadzenie
Ćwiczenie: dostęp do wartości zwracanej przez wątek
Ćwiczenie: przekazywanie argumentów do nowego wątku
Ćwiczenie: Przekroczenie czasu oczekiwania na zakończenie wątku
Ćwiczenie: Wydruk opisów błędów
Ćwiczenie: Łańcuchy znaków w API Windowsa
Ćwiczenie: Rozmiar stosu
Pułapki współbieżności: Wyścigi
Wprowadzenie
Ćwiczenie: Wyścigi
Odrobina asemblera
Skąd biorą się wyścigi?
Ćwiczenie: Naiwna implementacja sekcji krytycznych
Dlaczego naiwna implementacja sekcji krytycznych nie działa?
Dwa niebezpieczne podejścia do programów współbieżnych
Pułapki współbieżności: Zagłodzenie wątków
Wprowadzenie
Ćwiczenie: Lepsza implementacja sekcji krytycznej
Analiza lepszej implementacji sekcji krytycznej
Ćwiczenie: Zagłodzenie wątków
Jak działa poprawnie napisany program wielowątkowy?
Pułapki współbieżności: Zakleszczenie (deadlock)
Wprowadzenie
Ćwiczenie: Zakleszczenie wątków
Skąd się bierze zakleszczenie wątków?
Ćwiczenie: Poprawna implementacja sekcji krytycznych
Czemu sekcje krytyczne działają?
Muteksy
Wprowadzenie
Ćwiczenie: Muteksy
Analiza działania muteksów
Ćwiczenie: Eksperymenty z muteksami
Ćwiczenie: Współdzielenie muteksów
Ćwiczenie: Porzucenie muteksu
Semafory
Wprowadzenie
Problem producenta i konsumenta
Ćwiczenie: Producent – konsument
Ćwiczenie: Losowy czas produkcji danych
Usprawnienie systemu producent – konsument za pomocą kolejki
Prosta implementacja kolejki
Jak działają semafory?
Ćwiczenie: Producent – konsument z kolejką
Analiza programu producent – konsument
Ćwiczenie: Kolejne usprawnienie programu producent – konsument
Zagrożenia związane z używaniem funkcji bibliotecznych
Wprowadzenie
Ćwiczenie: Generator liczb pseudolosowych w jednym wątku
Ćwiczenie: Generator liczb pseudolosowych w wielu wątkach
Problem pięciu filozofów
Wprowadzenie
Problem pięciu filozofów
Ćwiczenie: Implementacja problemu pięciu filozofów
Ćwiczenie: Rozwiązanie problemu pięciu filozofów
Uwaga o testowaniu programów wielowątkowych
Synchronizacja wątków przy pomocy zdarzeń
Wprowadzenie
Ćwiczenie: Zdarzenia
Ćwiczenia: Zdarzenia restartowane ręcznie
Ćwiczenie: Oczekiwanie na wiele zdarzeń
Podsumowanie
Podsumowanie kursu
Projektowanie układów elektronicznych
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
O kursie
Jak uczyć się elektroniki?
Symulator układów elektronicznych – LTSpice
Metody montażu prototypowych układów
Wyposażenie warsztatu
Twoja pierwsza praca domowa
Zasilacze niestabilizowane
Podsumowanie modułu
Wprowadzenie
Wyzwanie projektowe
Elementy budowy zasilacza
Transformator
Elementy zabezpieczające
Prostownik jednopołówkowy
Prostownik dwupołówkowy
Kondensator filtrujący
Stabilizator napięcia
Przykładowa konstrukcja zasilacza
Symulacja zasilacza w LTSpice
Dobór kondensatora filtrującego
Zasilacze symetryczne
Zasilacz symetryczny – demonstracja
Wartość skuteczna napięcia
Przykład posługiwania się wartością skuteczną
Wartości średnie i skuteczne ważnych przebiegów
Kiedy używać wartości skutecznej, a kiedy średniej?
Projektowanie zasilacza do wzmacniacza audio
Jak ustalić dopuszczalne tętnienia napięcia?
Przebiegi prądu diod i transformatora
Jak oszacować wysokość impulsów prądowych?
Wpływ parametrów pasożytniczych elementów na impulsy prądowe
Przykład pomiaru parametrów pasożytniczych elementów
Impulsy prądowe w zasilaczu – demonstracja
Zasilanie wzmacniacza audio – demonstracja
Moc czynna, bierna i pozorna
Twierdzenie Fouriera
Dlaczego zniekształcenia harmoniczne zmniejszają moc czynną?
Dopuszczalne emisje harmonicznych prądu
Prąd rozruchowy zasilacza – demonstracja
Oscylacje w zasilaczu – demonstracja
Tłumienie oscylacji przy pomocy snubbera
Podsumowanie
Transformatory
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Jak działa transformator?
Od czego zależy strumień pola magnetycznego w transformatorze?
Wygaszanie strumienia przez uzwojenie wtórne
Kilka przykładowych konstrukcji transformatorów
Napięcie na nieobciążonym i obciążonym transformatorze
Prąd w uzwojeniu pierwotnym transformatora
Idealny transformator
Indukcyjność
Zachowanie indukcyjności podczas włączania i wyłączania obwodu
Zachowanie indukcyjności w obwodach AC
Od czego zależy wartość indukcyjności?
Cewki indukcyjne z rdzeniem magnetycznym
Efekty nasycenia rdzenia
Model transformatora
Przyczyny strat energii w transformatorach
Symulacja transformatora w LTSpice
Przypadkowe tworzenie uzwojeń w transformatorach toroidalnych
Podsumowanie
Bezpieczeństwo urządzeń elektrycznych
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Oznakowanie CE
Dyrektywa LVD i normy zharmonizowane
Przykładowa deklaracja zgodności
Metody ochrony przed porażeniem elektrycznym
Budowa domowej instalacji elektrycznej
Klasy ochronności urządzeń elektrycznych
Przykłady gniazd zasilających IEC 60320
Napięcie SELV
Transformator bezpieczeństwa
Zagrożenia w pracy z transformatorem separującym
Bezpieczniki
Krzywe czasowe bezpieczników
Ochrona przeciwprzepięciowa
Przykłady elementów przeciwprzepięciowych
Wymagania dotyczące odporności na przepięcia
Symulacja elementów nielPiniowych w LTSpice
Podobwody w LTSpice
Dyrektywa .include w LTSpice
Symulacja warystora w LTSpice
Czytanie kart katalogowych warystorów
Szacowanie prądu i napięcia warystora
Symulacja udarów napięciowych w LTSpice
Problem rozładowania kondensatorów
Podsumowanie
Zasilacze stabilizowane
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Architektury sieci zasilających
Stabilizator na diodzie prostowniczej
Stabilizator na diodzie Zenera
Projektowanie stabilizatora na diodzie Zenera
Stabilizator z diodą Zenera i tranzystorem
Scalone stabilizatory napięcia
Symulacja zasilacza stabilizowanego
Przykładowa konstrukcja zasilacza stabilizowanego
Jak działają scalone stabilizatory napięcia?
Stabilizatory LDO
Reakcja stabilizatora na impuls prądowy
Gdzie znaleźć informacje o kondensatorach wyjściowych?
Dioda rozładowująca kondensator wyjściowy
Stabilizatory regulowane
Stabilizatory napięcia ujemnego
Straty mocy w stabilizatorach
Cieplne prawo Ohma
Czytanie not katalogowych pod kątem parametrów cieplnych
Obliczanie temperatury pracy stabilizatora
Przykłady stabilizatorów w różnych obudowach
Jak dobrać radiator?
Izolacja elektryczna radiatora od układu
Przykłady radiatorów
Wpływ sposobu mocowania radiatora na temperaturę układu
Pasywne elementy elektroniczne
Podsumowanie modułu
Wprowadzenie
Rezystory – wprowadzenie
Zastosowania rezystorów cz. 1
Zastosowania rezystorów cz. 2
Zastosowania rezystorów cz. 3
Zastosowania rezystorów cz. 4
Zastosowania rezystorów cz. 5
Rodzaje rezystorów
Przykłady rezystorów
Parametry rezystorów
Wpływ temperatury na rezystancję rezystorów
Zasada działania kondensatora
Zastosowania kondensatorów cz. 1
Zastosowania kondensatorów cz. 2
Zastosowania kondensatorów cz. 3
Zastosowania kondensatorów cz. 4
Zastosowania kondensatorów cz. 5
Zastosowania kondensatorów cz. 6
Parametry kondensatorów
Rodzaje kondensatorów
Przykłady kondensatorów
Niezamierzone obwody RC
Załączanie zasilania obwodu RC
Reakcja obwodu RC na impulsy prostokątne
Reakcja obwodu RC na sygnały harmoniczne
Reaktancja
Impedancja
Analiza obwodu RC przy sygnałach harmonicznych
Obwód górnoprzepustowy RC
Elementy w zakresie w.cz. – wprowadzenie
Symulacja rezystorów w zakresie w.cz.
Symulacja kondensatorów w zakresie w.cz.
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor 100 omów
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor 10k
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor drutowy 100 omów
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor drutowy 11k
Elementy w zakresie w.cz. – kondensator MKT
Elementy w zakresie w.cz. – kondensator elektrolityczny
Elementy w zakresie w.cz. – elementy SMD
Eksperyment z dzielnikiem napięcia w.cz.
Pomiary układów elektronicznych
Wprowadzenie
Sprzęt pomiarowy stosowany w elektronice
Zasada działania oscyloskopu
Regulacja skali na oscyloskopie
Wyzwalanie oscyloskopu
Hold-off
Sprzężenie AC
Dzielnik sondy oscyloskopowej
Po co stosować dzielnik sondy?
Pojemność wejściowa oscyloskopu
Indukcyjność sondy oscyloskopowej
Indukcyjność sondy, a pomiary słabych sygnałów
Kompensacja sondy oscyloskopowej
Jak dokładnie działa kompensacja sondy?
Pomiary różnicowe
Sonda różnicowa
Budowa sondy różnicowej
Zakłócenia generowane przez prądy wspólne
Wyjaśnienie zakłóceń generowanych przez prądy wspólne
Tranzystory polowe
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Do czego służą tranzystory?
Przykładowe obudowy tranzystorów
Podstawowa zasada działania tranzystora MOSFET
Tranzystor MOSFET – demonstracja
Charakterystyka wyjściowa MOSFETa
Charakterystyka przejściowa MOSFETa
Symulacja MOSFETów w LTSpice
Zakresy pracy tranzystora MOSFET
Dobór MOSFETa – przykład 1
Dobór MOSFETa – przykład 2
Temperatura i równoległe łączenie MOSFETów
Sterowanie MOSFETów z kanałem p
Czy prąd bramki MOSFETa faktycznie nie płynie?
Wyjaśnienie problemu z przepływem prądu bramki
Rezystory w obwodzie bramki MOSFETa
Drivery MOSFET
Demonstracja działania drivera MOSFET
Podsumowanie działanie układu z driverem MOSFET
Jak szybko włącza się MOSFET?
Podsumowanie
Tranzystory bipolarne
Wprowadzenie
MOSFET a tranzystor bipolarny
Sterowanie tranzystorem bipolarnym – eksperyment
Jak działa tranzystor bipolarny?
Sterowanie bazą tranzystora
Dobór rezystora w obwodzie bazy
Zakres wartości wzmocnienia prądowego
Zakresy pracy tranzystora bipolarnego – eksperyment
Zakresy pracy tranzystora bipolarnego – podsumowanie
Działanie złącza PN
Działanie tranzystora NPN
Tranzystor bipolarny a MOSFET w stanie pełnego włączenia
Wtórnik emiterowy
Źródło prądowe
Ogranicznik prądu
Przerzutnik Schmitta
Straty energii podczas przełączania tranzystora
Układ Darlingtona
Równoległe łączenie tranzystorów bipolarnych
Zjawisko wtórnego przebicia
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe
Wprowadzenie
Co w ogóle robi wzmacniacz?
Analiza AC – sprzęganie sygnału do dzielnika rezystancyjnego
Analiza AC – sprzęganie sygnału przez rezystancję
Analiza małosygnałowa
Analiza małosygnałowa w LTSpice
Model małosygnałowy tranzystora MOSFET
Model małosygnałowy tranzystora bipolarnego
Transkonduktancja MOSFETa i tranzystora BJT
Wtórnik napięcia
Polaryzacja wtórnika
Analiza AC wtórnika
Wpływ transkonduktancji
Zniekształcenia sygnału na wyjściu wtórnika
Zniekształcenia harmoniczne
Wtórnik do przystawki gitarowej – projekt
Wtórnik do przystawki gitarowej – eksperyment
Wzmacniacz ze wspólnym emiterem
Zwiększanie wzmocnienia wzmacniacza
Maksymalne wzmocnienie wzmacniacza na jednym tranzystorze
Podłączanie obciążenia do wzmacniacza
Kaskada
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe cz. 2
Wprowadzenie
Para różnicowa
Symulacja pary różnicowej w LTSpice
Źródło prądowe dla pary różnicowej
Wejściowe napięcie niezrównoważenia
Polaryzacja baz tranzystorów w parze różnicowej
Sprzężenie zwrotne – idea
Prosta teoria sprzężenia zwrotnego
Wykorzystanie sprzężenia zwrotnego w parze różnicowej
Transmitancja
Transmitancja zależna od częstotliwości
Zera i bieguny transmitancji
Znajdowanie zer i biegunów
Więcej o zerach i biegunach
Charakterystyka częstotliwościowa wtórnika
Efekt Millera
Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza ze wspólnym emiterem
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe cz. 3
Wprowadzenie
Zły projekt wzmacniacza
Dobry projekt wzmacniacza
Sprzężenie zwrotne, a zniekształcenia
Stopień wyjściowy w klasie A cz. 1
Stopień wyjściowy w klasie A cz. 2
Stopnie wyjściowe w klasach B i AB
Wpływ temperatury na prąd spoczynkowy tranzystorów
Klasyczny wzmacniacz trójstopniowy
Niestabilność wzmacniaczy
Przyczyna niestabilności wzmacniacza
Analiza stabilności w LTSpice
Stabilizacja wzmacniacza
Podsumowanie
Wzmacniacze operacyjne cz. 1
Wprowadzenie
Czym jest wzmacniacz operacyjny?
Demonstracja działania wzmacniacza operacyjnego
Wzmacniacz odwracający
Wzmacniacz odwracający z zasilaniem niesymetrycznym
Wtórnik
Wzmacniacz nieodwracający
Wzmacniacz nieodwracający bez wzmacniania DC
Demonstracja działania wzmacniacza nieodwracającego
Dokładniejsza analiza wtórnika
Demonstracja działania wtórnika
Wzmacniacz mocy w klasie A
Wzmacniacz mocy w klasie AB
Źródło prądowe
Przetwornik prąd-napięcie
Podsumowanie
Wzmacniacze operacyjne cz. 2
Wprowadzenie
Symulacja wzmacniaczy operacyjnych w LTSpice
Zakresy napięć we wzmacniaczach operacyjnych
Prąd polaryzacji wejść
Pole wzmocnienia
Szybkość narastania napięcia na wyjściu
Margines fazy
Stabilność wzmacniaczy i obciążenie pojemnościowe
Demo: Obciążenie pojemnościowe, a stabilność
Obciążenia pojemnościowe źródła prądowego
Wzmacniacze nieskompensowane wewnętrznie
Podsumowanie
Układy cyfrowe
Wprowadzenie
Elektronika analogowa, a elektronika cyfrowa
Inwerter
Budowa inwertera
Rodzaje bramek logicznych
Bramki NAND i NOR jako inwertery
Margines błędu układów cyfrowych
Szybkość reakcji układów cyfrowych
Rodziny układów cyfrowych
Zabezpieczenia ESD i zatrzaskiwanie układu
Przerzutnik RS
Synchroniczny przerzutnik D
Rejestry
Liczniki
Generatory
Zakłócenia w układach cyfrowych
Demo: Zakłócenia w układach cyfrowych
Widmo częstotliwościowe sygnału cyfrowego
Limity zakłóceń i dobór kondensatorów odsprzęgających
Wyjścia typu otwarty kolektor
Komparatory
Bramki z wyjściem trójstanowym
Bramki z wejściem Schmitta
Podsumowanie
Mikrokontrolery cz. 1
Wprowadzenie
Czym jest mikrokontroler?
Zestawy uruchomieniowe
Pierwszy przykład na płytce Arduino
Pierwszy przykład na płytce STM32 Nucleo
Budowa GPIO w mikrokontroleracch AVR
Konfiguracja GPIO przy pomocy rejestrów
Budowa GPIO w mikrokontrolerach STM32
Korzystanie z dokumentacji technicznej dotyczącej GPIO
Dobór rezystora ograniczającego prąd
Wykorzystanie wyjść typu otwarty dren do konwersji poziomów logicznych
Wykorzystanie wyjść typu otwarty dren do zwiększenia wydajności prądowej wyjść
Sterowanie tranzystorem bipolarnym
Sterowanie tranzystorem MOSFET
Sterowanie tranzystorem MOSFET z dużym napięciem progowym
GPIO jako wejścia
Tłumienie drgań styków
Demonstracja tłumienia drgań styków
Podsumowanie
Mikrokontrolery cz. 2
Wprowadzenie
Źródła zegara w mikrokontrolerach AVR
Demonstracja generacji sygnałów zegarowych w mikrokontrolerach AVR
System sygnałów zegarowych w mikrokontrolerach STM32
Rezonatory kwarcowe
Obwody rezonansowe
Rezonanse w rezonatorze kwarcowym
Demonstracja rezonansów w rezonatorze kwacowym
Generator Pierce’a
Dobór kondensatorów do rezonatora kwarcowego
Oscylatory kwarcowe
Pętle synchronizacji fazowej PLL
Podsumowania
Mikrokontrolery cz. 3
Wprowadzenie
UART
Demonstracja – UART na Arduino
Przerwania mikrokontrolera
Demonstracja: Transmisja UART na duże odległości
Transmisja różnicowa
Przykładowa implementacja transmisji różnicowej
Demonstracja transmisji różnicowej
SPI
I2C
Dobór rezystorów podciągających do szyny I2C
Podsumowania
Czujniki i układy pomiarowe
Wprowadzenie
Dokładność i powtarzalność pomiarów
Błąd średniokwadratowy
Zakres dynamiki czujnika
Czujnik temperatury Pt 100
Obliczenie temperatury czujnik Pt 100
Trzy metody pomiaru rezystancji
Termistory
Posługiwanie się dokumentacją termistorów
Demonstracja działania termistora
Termopary
Demonstracja działania termopary
Obsługa termopary przy pomocy układu MAX6675
Półprzewodnikowe czujniki temperatury
Demonstracja działania czujnik LM35
Fotorezystory
Demonstracja działania termistora
Fotodiody
Posługiwanie się dokumentacją fotodiod
Fototranzystory
Transoptory
Demonstracja działania transoptora szczelinowego
Czujniki odbiciowe
Demonstracja działania czujnika odbiciowego
Czujniki Halla
Demonstracja działania czujnika Halla
Podsumowanie
Sterowanie elementami wykonawczymi
Wprowadzenie
Przekaźniki – Jak działa przekaźnik?
Przekaźniki – Przepięcia na cewce przekaźnika
Przekaźniki – Układ sterowania przekaźnikiem
Przekaźniki – Emisja zakłóceń
Przekaźniki – Zasilanie ze źródła o niskim napięciu
Pomiar prędkości obrotowej silnika
Rozruch silnika DC
Zakłócenia generowane przez silnik DC
Praca silnika DC pod obciążeniem
Prosty model silnika DC
Konstrukcja silnika szczotkowego
Model elektryczny silnika DC
Sterowanie metodą PWM
Demonstracja sterowania metodą PWM
Mostek H
Sterowniki PID
Silniki krokowe – Wprowadzenie
Silniki krokowe – Założenia projektu sterownika
Silniki krokowe – Budowa silnika krokowego
Silniki krokowe – Zasada działania silnika krokowego
Silniki krokowe – sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Silniki krokowe – Jak działa cewka indukcyjna?
Silniki krokowe – Włączanie i wyłączanie cewki silnika
Silniki krokowe – Diody zabezpieczające
Silniki krokowe – Symulacja pracy mostka H
Silniki krokowe – Projekt płytki drukowanej dla układu sterownika
Silniki krokowe – Testowanie zmontowanego silnika
Silniki krokowe – Podsumowanie
Podsumowanie kursu
Projektowanie układów elektronicznych – edycja 2
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
O kursie
Jak uczyć się elektroniki?
Symulator układów elektronicznych – LTSpice
Metody montażu prototypowych układów
Wyposażenie warsztatu
Twoja pierwsza praca domowa
Zasilacze niestabilizowane
Podsumowanie modułu
Wprowadzenie
Wyzwanie projektowe
Elementy budowy zasilacza
Transformator
Elementy zabezpieczające
Prostownik jednopołówkowy
Prostownik dwupołówkowy
Kondensator filtrujący
Stabilizator napięcia
Przykładowa konstrukcja zasilacza
Symulacja zasilacza w LTSpice
Dobór kondensatora filtrującego
Zasilacze symetryczne
Zasilacz symetryczny – demonstracja
Wartość skuteczna napięcia
Przykład posługiwania się wartością skuteczną
Wartości średnie i skuteczne ważnych przebiegów
Kiedy używać wartości skutecznej, a kiedy średniej?
Projektowanie zasilacza do wzmacniacza audio
Jak ustalić dopuszczalne tętnienia napięcia?
Przebiegi prądu diod i transformatora
Jak oszacować wysokość impulsów prądowych?
Wpływ parametrów pasożytniczych elementów na impulsy prądowe
Przykład pomiaru parametrów pasożytniczych elementów
Impulsy prądowe w zasilaczu – demonstracja
Zasilanie wzmacniacza audio – demonstracja
Moc czynna, bierna i pozorna
Twierdzenie Fouriera
Dlaczego zniekształcenia harmoniczne zmniejszają moc czynną?
Dopuszczalne emisje harmonicznych prądu
Prąd rozruchowy zasilacza – demonstracja
Oscylacje w zasilaczu – demonstracja
Tłumienie oscylacji przy pomocy snubbera
Podsumowanie
Transformatory
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Jak działa transformator?
Od czego zależy strumień pola magnetycznego w transformatorze?
Wygaszanie strumienia przez uzwojenie wtórne
Kilka przykładowych konstrukcji transformatorów
Napięcie na nieobciążonym i obciążonym transformatorze
Prąd w uzwojeniu pierwotnym transformatora
Idealny transformator
Indukcyjność
Zachowanie indukcyjności podczas włączania i wyłączania obwodu
Zachowanie indukcyjności w obwodach AC
Od czego zależy wartość indukcyjności?
Cewki indukcyjne z rdzeniem magnetycznym
Efekty nasycenia rdzenia
Model transformatora
Przyczyny strat energii w transformatorach
Symulacja transformatora w LTSpice
Przypadkowe tworzenie uzwojeń w transformatorach toroidalnych
Podsumowanie
Bezpieczeństwo urządzeń elektrycznych
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Oznakowanie CE
Dyrektywa LVD i normy zharmonizowane
Przykładowa deklaracja zgodności
Metody ochrony przed porażeniem elektrycznym
Budowa domowej instalacji elektrycznej
Klasy ochronności urządzeń elektrycznych
Przykłady gniazd zasilających IEC 60320
Napięcie SELV
Transformator bezpieczeństwa
Zagrożenia w pracy z transformatorem separującym
Bezpieczniki
Krzywe czasowe bezpieczników
Ochrona przeciwprzepięciowa
Przykłady elementów przeciwprzepięciowych
Wymagania dotyczące odporności na przepięcia
Symulacja elementów nielPiniowych w LTSpice
Podobwody w LTSpice
Dyrektywa .include w LTSpice
Symulacja warystora w LTSpice
Czytanie kart katalogowych warystorów
Szacowanie prądu i napięcia warystora
Symulacja udarów napięciowych w LTSpice
Problem rozładowania kondensatorów
Podsumowanie
Zasilacze stabilizowane
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Architektury sieci zasilających
Stabilizator na diodzie prostowniczej
Stabilizator na diodzie Zenera
Projektowanie stabilizatora na diodzie Zenera
Stabilizator z diodą Zenera i tranzystorem
Scalone stabilizatory napięcia
Symulacja zasilacza stabilizowanego
Przykładowa konstrukcja zasilacza stabilizowanego
Jak działają scalone stabilizatory napięcia?
Stabilizatory LDO
Reakcja stabilizatora na impuls prądowy
Gdzie znaleźć informacje o kondensatorach wyjściowych?
Dioda rozładowująca kondensator wyjściowy
Stabilizatory regulowane
Stabilizatory napięcia ujemnego
Straty mocy w stabilizatorach
Cieplne prawo Ohma
Czytanie not katalogowych pod kątem parametrów cieplnych
Obliczanie temperatury pracy stabilizatora
Przykłady stabilizatorów w różnych obudowach
Jak dobrać radiator?
Izolacja elektryczna radiatora od układu
Przykłady radiatorów
Wpływ sposobu mocowania radiatora na temperaturę układu
Pasywne elementy elektroniczne
Podsumowanie modułu
Wprowadzenie
Rezystory – wprowadzenie
Zastosowania rezystorów cz. 1
Zastosowania rezystorów cz. 2
Zastosowania rezystorów cz. 3
Zastosowania rezystorów cz. 4
Zastosowania rezystorów cz. 5
Rodzaje rezystorów
Przykłady rezystorów
Parametry rezystorów
Wpływ temperatury na rezystancję rezystorów
Zasada działania kondensatora
Zastosowania kondensatorów cz. 1
Zastosowania kondensatorów cz. 2
Zastosowania kondensatorów cz. 3
Zastosowania kondensatorów cz. 4
Zastosowania kondensatorów cz. 5
Zastosowania kondensatorów cz. 6
Parametry kondensatorów
Rodzaje kondensatorów
Przykłady kondensatorów
Niezamierzone obwody RC
Załączanie zasilania obwodu RC
Reakcja obwodu RC na impulsy prostokątne
Reakcja obwodu RC na sygnały harmoniczne
Reaktancja
Impedancja
Analiza obwodu RC przy sygnałach harmonicznych
Obwód górnoprzepustowy RC
Elementy w zakresie w.cz. – wprowadzenie
Symulacja rezystorów w zakresie w.cz.
Symulacja kondensatorów w zakresie w.cz.
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor 100 omów
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor 10k
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor drutowy 100 omów
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor drutowy 11k
Elementy w zakresie w.cz. – kondensator MKT
Elementy w zakresie w.cz. – kondensator elektrolityczny
Elementy w zakresie w.cz. – elementy SMD
Eksperyment z dzielnikiem napięcia w.cz.
Pomiary układów elektronicznych
Wprowadzenie
Sprzęt pomiarowy stosowany w elektronice
Zasada działania oscyloskopu
Regulacja skali na oscyloskopie
Wyzwalanie oscyloskopu
Hold-off
Sprzężenie AC
Dzielnik sondy oscyloskopowej
Po co stosować dzielnik sondy?
Pojemność wejściowa oscyloskopu
Indukcyjność sondy oscyloskopowej
Indukcyjność sondy, a pomiary słabych sygnałów
Kompensacja sondy oscyloskopowej
Jak dokładnie działa kompensacja sondy?
Pomiary różnicowe
Sonda różnicowa
Budowa sondy różnicowej
Zakłócenia generowane przez prądy wspólne
Wyjaśnienie zakłóceń generowanych przez prądy wspólne
Tranzystory polowe
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Do czego służą tranzystory?
Przykładowe obudowy tranzystorów
Podstawowa zasada działania tranzystora MOSFET
Tranzystor MOSFET – demonstracja
Charakterystyka wyjściowa MOSFETa
Charakterystyka przejściowa MOSFETa
Symulacja MOSFETów w LTSpice
Zakresy pracy tranzystora MOSFET
Dobór MOSFETa – przykład 1
Dobór MOSFETa – przykład 2
Temperatura i równoległe łączenie MOSFETów
Sterowanie MOSFETów z kanałem p
Czy prąd bramki MOSFETa faktycznie nie płynie?
Wyjaśnienie problemu z przepływem prądu bramki
Rezystory w obwodzie bramki MOSFETa
Drivery MOSFET
Demonstracja działania drivera MOSFET
Podsumowanie działanie układu z driverem MOSFET
Jak szybko włącza się MOSFET?
Podsumowanie
Tranzystory bipolarne
Wprowadzenie
MOSFET a tranzystor bipolarny
Sterowanie tranzystorem bipolarnym – eksperyment
Jak działa tranzystor bipolarny?
Sterowanie bazą tranzystora
Dobór rezystora w obwodzie bazy
Zakres wartości wzmocnienia prądowego
Zakresy pracy tranzystora bipolarnego – eksperyment
Zakresy pracy tranzystora bipolarnego – podsumowanie
Działanie złącza PN
Działanie tranzystora NPN
Tranzystor bipolarny a MOSFET w stanie pełnego włączenia
Wtórnik emiterowy
Źródło prądowe
Ogranicznik prądu
Przerzutnik Schmitta
Straty energii podczas przełączania tranzystora
Układ Darlingtona
Równoległe łączenie tranzystorów bipolarnych
Zjawisko wtórnego przebicia
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe
Wprowadzenie
Co w ogóle robi wzmacniacz?
Analiza AC – sprzęganie sygnału do dzielnika rezystancyjnego
Analiza AC – sprzęganie sygnału przez rezystancję
Analiza małosygnałowa
Analiza małosygnałowa w LTSpice
Model małosygnałowy tranzystora MOSFET
Model małosygnałowy tranzystora bipolarnego
Transkonduktancja MOSFETa i tranzystora BJT
Wtórnik napięcia
Polaryzacja wtórnika
Analiza AC wtórnika
Wpływ transkonduktancji
Zniekształcenia sygnału na wyjściu wtórnika
Zniekształcenia harmoniczne
Wtórnik do przystawki gitarowej – projekt
Wtórnik do przystawki gitarowej – eksperyment
Wzmacniacz ze wspólnym emiterem
Zwiększanie wzmocnienia wzmacniacza
Maksymalne wzmocnienie wzmacniacza na jednym tranzystorze
Podłączanie obciążenia do wzmacniacza
Kaskada
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe cz. 2
Wprowadzenie
Para różnicowa
Symulacja pary różnicowej w LTSpice
Źródło prądowe dla pary różnicowej
Wejściowe napięcie niezrównoważenia
Polaryzacja baz tranzystorów w parze różnicowej
Sprzężenie zwrotne – idea
Prosta teoria sprzężenia zwrotnego
Wykorzystanie sprzężenia zwrotnego w parze różnicowej
Transmitancja
Transmitancja zależna od częstotliwości
Zera i bieguny transmitancji
Znajdowanie zer i biegunów
Więcej o zerach i biegunach
Charakterystyka częstotliwościowa wtórnika
Efekt Millera
Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza ze wspólnym emiterem
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe cz. 3
Wprowadzenie
Zły projekt wzmacniacza
Dobry projekt wzmacniacza
Sprzężenie zwrotne, a zniekształcenia
Stopień wyjściowy w klasie A cz. 1
Stopień wyjściowy w klasie A cz. 2
Stopnie wyjściowe w klasach B i AB
Wpływ temperatury na prąd spoczynkowy tranzystorów
Klasyczny wzmacniacz trójstopniowy
Niestabilność wzmacniaczy
Przyczyna niestabilności wzmacniacza
Analiza stabilności w LTSpice
Stabilizacja wzmacniacza
Podsumowanie
Wzmacniacze operacyjne cz. 1
Wprowadzenie
Czym jest wzmacniacz operacyjny?
Demonstracja działania wzmacniacza operacyjnego
Wzmacniacz odwracający
Wzmacniacz odwracający z zasilaniem niesymetrycznym
Wtórnik
Wzmacniacz nieodwracający
Wzmacniacz nieodwracający bez wzmacniania DC
Demonstracja działania wzmacniacza nieodwracającego
Dokładniejsza analiza wtórnika
Demonstracja działania wtórnika
Wzmacniacz mocy w klasie A
Wzmacniacz mocy w klasie AB
Źródło prądowe
Przetwornik prąd-napięcie
Podsumowanie
Wzmacniacze operacyjne cz. 2
Wprowadzenie
Symulacja wzmacniaczy operacyjnych w LTSpice
Zakresy napięć we wzmacniaczach operacyjnych
Prąd polaryzacji wejść
Pole wzmocnienia
Szybkość narastania napięcia na wyjściu
Margines fazy
Stabilność wzmacniaczy i obciążenie pojemnościowe
Demo: Obciążenie pojemnościowe, a stabilność
Obciążenia pojemnościowe źródła prądowego
Wzmacniacze nieskompensowane wewnętrznie
Podsumowanie
Układy cyfrowe
Wprowadzenie
Elektronika analogowa, a elektronika cyfrowa
Inwerter
Budowa inwertera
Rodzaje bramek logicznych
Bramki NAND i NOR jako inwertery
Margines błędu układów cyfrowych
Szybkość reakcji układów cyfrowych
Rodziny układów cyfrowych
Zabezpieczenia ESD i zatrzaskiwanie układu
Przerzutnik RS
Synchroniczny przerzutnik D
Rejestry
Liczniki
Generatory
Zakłócenia w układach cyfrowych
Demo: Zakłócenia w układach cyfrowych
Widmo częstotliwościowe sygnału cyfrowego
Limity zakłóceń i dobór kondensatorów odsprzęgających
Wyjścia typu otwarty kolektor
Komparatory
Bramki z wyjściem trójstanowym
Bramki z wejściem Schmitta
Podsumowanie
Mikrokontrolery cz. 1
Wprowadzenie
Czym jest mikrokontroler?
Zestawy uruchomieniowe
Pierwszy przykład na płytce Arduino
Pierwszy przykład na płytce STM32 Nucleo
Budowa GPIO w mikrokontroleracch AVR
Konfiguracja GPIO przy pomocy rejestrów
Budowa GPIO w mikrokontrolerach STM32
Korzystanie z dokumentacji technicznej dotyczącej GPIO
Dobór rezystora ograniczającego prąd
Wykorzystanie wyjść typu otwarty dren do konwersji poziomów logicznych
Wykorzystanie wyjść typu otwarty dren do zwiększenia wydajności prądowej wyjść
Sterowanie tranzystorem bipolarnym
Sterowanie tranzystorem MOSFET
Sterowanie tranzystorem MOSFET z dużym napięciem progowym
GPIO jako wejścia
Tłumienie drgań styków
Demonstracja tłumienia drgań styków
Podsumowanie
Mikrokontrolery cz. 2
Wprowadzenie
Źródła zegara w mikrokontrolerach AVR
Demonstracja generacji sygnałów zegarowych w mikrokontrolerach AVR
System sygnałów zegarowych w mikrokontrolerach STM32
Rezonatory kwarcowe
Obwody rezonansowe
Rezonanse w rezonatorze kwarcowym
Demonstracja rezonansów w rezonatorze kwacowym
Generator Pierce’a
Dobór kondensatorów do rezonatora kwarcowego
Oscylatory kwarcowe
Pętle synchronizacji fazowej PLL
Podsumowania
Mikrokontrolery cz. 3
Wprowadzenie
UART
Demonstracja – UART na Arduino
Przerwania mikrokontrolera
Demonstracja: Transmisja UART na duże odległości
Transmisja różnicowa
Przykładowa implementacja transmisji różnicowej
Demonstracja transmisji różnicowej
SPI
I2C
Dobór rezystorów podciągających do szyny I2C
Podsumowania
Czujniki i układy pomiarowe
Wprowadzenie
Dokładność i powtarzalność pomiarów
Błąd średniokwadratowy
Zakres dynamiki czujnika
Czujnik temperatury Pt 100
Obliczenie temperatury czujnik Pt 100
Trzy metody pomiaru rezystancji
Termistory
Posługiwanie się dokumentacją termistorów
Demonstracja działania termistora
Termopary
Demonstracja działania termopary
Obsługa termopary przy pomocy układu MAX6675
Półprzewodnikowe czujniki temperatury
Demonstracja działania czujnik LM35
Fotorezystory
Demonstracja działania termistora
Fotodiody
Posługiwanie się dokumentacją fotodiod
Fototranzystory
Transoptory
Demonstracja działania transoptora szczelinowego
Czujniki odbiciowe
Demonstracja działania czujnika odbiciowego
Czujniki Halla
Demonstracja działania czujnika Halla
Podsumowanie
Sterowanie elementami wykonawczymi
Wprowadzenie
Przekaźniki – Jak działa przekaźnik?
Przekaźniki – Przepięcia na cewce przekaźnika
Przekaźniki – Układ sterowania przekaźnikiem
Przekaźniki – Emisja zakłóceń
Przekaźniki – Zasilanie ze źródła o niskim napięciu
Pomiar prędkości obrotowej silnika
Rozruch silnika DC
Zakłócenia generowane przez silnik DC
Praca silnika DC pod obciążeniem
Prosty model silnika DC
Konstrukcja silnika szczotkowego
Model elektryczny silnika DC
Sterowanie metodą PWM
Demonstracja sterowania metodą PWM
Mostek H
Sterowniki PID
Silniki krokowe – Wprowadzenie
Silniki krokowe – Założenia projektu sterownika
Silniki krokowe – Budowa silnika krokowego
Silniki krokowe – Zasada działania silnika krokowego
Silniki krokowe – sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Silniki krokowe – Jak działa cewka indukcyjna?
Silniki krokowe – Włączanie i wyłączanie cewki silnika
Silniki krokowe – Diody zabezpieczające
Silniki krokowe – Symulacja pracy mostka H
Silniki krokowe – Projekt płytki drukowanej dla układu sterownika
Silniki krokowe – Testowanie zmontowanego silnika
Silniki krokowe – Podsumowanie
Podsumowanie kursu
Projektowanie układów elektronicznych – edycja 3
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
O kursie
Jak uczyć się elektroniki?
Symulator układów elektronicznych – LTSpice
Metody montażu prototypowych układów
Wyposażenie warsztatu
Twoja pierwsza praca domowa
Zasilacze niestabilizowane
Podsumowanie modułu
Wprowadzenie
Wyzwanie projektowe
Elementy budowy zasilacza
Transformator
Elementy zabezpieczające
Prostownik jednopołówkowy
Prostownik dwupołówkowy
Kondensator filtrujący
Stabilizator napięcia
Przykładowa konstrukcja zasilacza
Symulacja zasilacza w LTSpice
Dobór kondensatora filtrującego
Zasilacze symetryczne
Zasilacz symetryczny – demonstracja
Wartość skuteczna napięcia
Przykład posługiwania się wartością skuteczną
Wartości średnie i skuteczne ważnych przebiegów
Kiedy używać wartości skutecznej, a kiedy średniej?
Projektowanie zasilacza do wzmacniacza audio
Jak ustalić dopuszczalne tętnienia napięcia?
Przebiegi prądu diod i transformatora
Jak oszacować wysokość impulsów prądowych?
Wpływ parametrów pasożytniczych elementów na impulsy prądowe
Przykład pomiaru parametrów pasożytniczych elementów
Impulsy prądowe w zasilaczu – demonstracja
Zasilanie wzmacniacza audio – demonstracja
Moc czynna, bierna i pozorna
Twierdzenie Fouriera
Dlaczego zniekształcenia harmoniczne zmniejszają moc czynną?
Dopuszczalne emisje harmonicznych prądu
Prąd rozruchowy zasilacza – demonstracja
Oscylacje w zasilaczu – demonstracja
Tłumienie oscylacji przy pomocy snubbera
Podsumowanie
Transformatory
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Jak działa transformator?
Od czego zależy strumień pola magnetycznego w transformatorze?
Wygaszanie strumienia przez uzwojenie wtórne
Kilka przykładowych konstrukcji transformatorów
Napięcie na nieobciążonym i obciążonym transformatorze
Prąd w uzwojeniu pierwotnym transformatora
Idealny transformator
Indukcyjność
Zachowanie indukcyjności podczas włączania i wyłączania obwodu
Zachowanie indukcyjności w obwodach AC
Od czego zależy wartość indukcyjności?
Cewki indukcyjne z rdzeniem magnetycznym
Efekty nasycenia rdzenia
Model transformatora
Przyczyny strat energii w transformatorach
Symulacja transformatora w LTSpice
Przypadkowe tworzenie uzwojeń w transformatorach toroidalnych
Podsumowanie
Bezpieczeństwo urządzeń elektrycznych
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Oznakowanie CE
Dyrektywa LVD i normy zharmonizowane
Przykładowa deklaracja zgodności
Metody ochrony przed porażeniem elektrycznym
Budowa domowej instalacji elektrycznej
Klasy ochronności urządzeń elektrycznych
Przykłady gniazd zasilających IEC 60320
Napięcie SELV
Transformator bezpieczeństwa
Zagrożenia w pracy z transformatorem separującym
Bezpieczniki
Krzywe czasowe bezpieczników
Ochrona przeciwprzepięciowa
Przykłady elementów przeciwprzepięciowych
Wymagania dotyczące odporności na przepięcia
Symulacja elementów nielPiniowych w LTSpice
Podobwody w LTSpice
Dyrektywa .include w LTSpice
Symulacja warystora w LTSpice
Czytanie kart katalogowych warystorów
Szacowanie prądu i napięcia warystora
Symulacja udarów napięciowych w LTSpice
Problem rozładowania kondensatorów
Podsumowanie
Zasilacze stabilizowane
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Architektury sieci zasilających
Stabilizator na diodzie prostowniczej
Stabilizator na diodzie Zenera
Projektowanie stabilizatora na diodzie Zenera
Stabilizator z diodą Zenera i tranzystorem
Scalone stabilizatory napięcia
Symulacja zasilacza stabilizowanego
Przykładowa konstrukcja zasilacza stabilizowanego
Jak działają scalone stabilizatory napięcia?
Stabilizatory LDO
Reakcja stabilizatora na impuls prądowy
Gdzie znaleźć informacje o kondensatorach wyjściowych?
Dioda rozładowująca kondensator wyjściowy
Stabilizatory regulowane
Stabilizatory napięcia ujemnego
Straty mocy w stabilizatorach
Cieplne prawo Ohma
Czytanie not katalogowych pod kątem parametrów cieplnych
Obliczanie temperatury pracy stabilizatora
Przykłady stabilizatorów w różnych obudowach
Jak dobrać radiator?
Izolacja elektryczna radiatora od układu
Przykłady radiatorów
Wpływ sposobu mocowania radiatora na temperaturę układu
Pasywne elementy elektroniczne
Podsumowanie modułu
Wprowadzenie
Rezystory – wprowadzenie
Zastosowania rezystorów cz. 1
Zastosowania rezystorów cz. 2
Zastosowania rezystorów cz. 3
Zastosowania rezystorów cz. 4
Zastosowania rezystorów cz. 5
Rodzaje rezystorów
Przykłady rezystorów
Parametry rezystorów
Wpływ temperatury na rezystancję rezystorów
Zasada działania kondensatora
Zastosowania kondensatorów cz. 1
Zastosowania kondensatorów cz. 2
Zastosowania kondensatorów cz. 3
Zastosowania kondensatorów cz. 4
Zastosowania kondensatorów cz. 5
Zastosowania kondensatorów cz. 6
Parametry kondensatorów
Rodzaje kondensatorów
Przykłady kondensatorów
Niezamierzone obwody RC
Załączanie zasilania obwodu RC
Reakcja obwodu RC na impulsy prostokątne
Reakcja obwodu RC na sygnały harmoniczne
Reaktancja
Impedancja
Analiza obwodu RC przy sygnałach harmonicznych
Obwód górnoprzepustowy RC
Elementy w zakresie w.cz. – wprowadzenie
Symulacja rezystorów w zakresie w.cz.
Symulacja kondensatorów w zakresie w.cz.
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor 100 omów
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor 10k
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor drutowy 100 omów
Elementy w zakresie w.cz. – rezystor drutowy 11k
Elementy w zakresie w.cz. – kondensator MKT
Elementy w zakresie w.cz. – kondensator elektrolityczny
Elementy w zakresie w.cz. – elementy SMD
Eksperyment z dzielnikiem napięcia w.cz.
Pomiary układów elektronicznych
Wprowadzenie
Sprzęt pomiarowy stosowany w elektronice
Zasada działania oscyloskopu
Regulacja skali na oscyloskopie
Wyzwalanie oscyloskopu
Hold-off
Sprzężenie AC
Dzielnik sondy oscyloskopowej
Po co stosować dzielnik sondy?
Pojemność wejściowa oscyloskopu
Indukcyjność sondy oscyloskopowej
Indukcyjność sondy, a pomiary słabych sygnałów
Kompensacja sondy oscyloskopowej
Jak dokładnie działa kompensacja sondy?
Pomiary różnicowe
Sonda różnicowa
Budowa sondy różnicowej
Zakłócenia generowane przez prądy wspólne
Wyjaśnienie zakłóceń generowanych przez prądy wspólne
Tranzystory polowe
Podsumowanie modułu
Wyzwanie projektowe
Wprowadzenie
Do czego służą tranzystory?
Przykładowe obudowy tranzystorów
Podstawowa zasada działania tranzystora MOSFET
Tranzystor MOSFET – demonstracja
Charakterystyka wyjściowa MOSFETa
Charakterystyka przejściowa MOSFETa
Symulacja MOSFETów w LTSpice
Zakresy pracy tranzystora MOSFET
Dobór MOSFETa – przykład 1
Dobór MOSFETa – przykład 2
Temperatura i równoległe łączenie MOSFETów
Sterowanie MOSFETów z kanałem p
Czy prąd bramki MOSFETa faktycznie nie płynie?
Wyjaśnienie problemu z przepływem prądu bramki
Rezystory w obwodzie bramki MOSFETa
Drivery MOSFET
Demonstracja działania drivera MOSFET
Podsumowanie działanie układu z driverem MOSFET
Jak szybko włącza się MOSFET?
Podsumowanie
Tranzystory bipolarne
Wprowadzenie
MOSFET a tranzystor bipolarny
Sterowanie tranzystorem bipolarnym – eksperyment
Jak działa tranzystor bipolarny?
Sterowanie bazą tranzystora
Dobór rezystora w obwodzie bazy
Zakres wartości wzmocnienia prądowego
Zakresy pracy tranzystora bipolarnego – eksperyment
Zakresy pracy tranzystora bipolarnego – podsumowanie
Działanie złącza PN
Działanie tranzystora NPN
Tranzystor bipolarny a MOSFET w stanie pełnego włączenia
Wtórnik emiterowy
Źródło prądowe
Ogranicznik prądu
Przerzutnik Schmitta
Straty energii podczas przełączania tranzystora
Układ Darlingtona
Równoległe łączenie tranzystorów bipolarnych
Zjawisko wtórnego przebicia
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe
Wprowadzenie
Co w ogóle robi wzmacniacz?
Analiza AC – sprzęganie sygnału do dzielnika rezystancyjnego
Analiza AC – sprzęganie sygnału przez rezystancję
Analiza małosygnałowa
Analiza małosygnałowa w LTSpice
Model małosygnałowy tranzystora MOSFET
Model małosygnałowy tranzystora bipolarnego
Transkonduktancja MOSFETa i tranzystora BJT
Wtórnik napięcia
Polaryzacja wtórnika
Analiza AC wtórnika
Wpływ transkonduktancji
Zniekształcenia sygnału na wyjściu wtórnika
Zniekształcenia harmoniczne
Wtórnik do przystawki gitarowej – projekt
Wtórnik do przystawki gitarowej – eksperyment
Wzmacniacz ze wspólnym emiterem
Zwiększanie wzmocnienia wzmacniacza
Maksymalne wzmocnienie wzmacniacza na jednym tranzystorze
Podłączanie obciążenia do wzmacniacza
Kaskada
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe cz. 2
Wprowadzenie
Para różnicowa
Symulacja pary różnicowej w LTSpice
Źródło prądowe dla pary różnicowej
Wejściowe napięcie niezrównoważenia
Polaryzacja baz tranzystorów w parze różnicowej
Sprzężenie zwrotne – idea
Prosta teoria sprzężenia zwrotnego
Wykorzystanie sprzężenia zwrotnego w parze różnicowej
Transmitancja
Transmitancja zależna od częstotliwości
Zera i bieguny transmitancji
Znajdowanie zer i biegunów
Więcej o zerach i biegunach
Charakterystyka częstotliwościowa wtórnika
Efekt Millera
Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza ze wspólnym emiterem
Podsumowanie
Wzmacniacze tranzystorowe cz. 3
Wprowadzenie
Zły projekt wzmacniacza
Dobry projekt wzmacniacza
Sprzężenie zwrotne, a zniekształcenia
Stopień wyjściowy w klasie A cz. 1
Stopień wyjściowy w klasie A cz. 2
Stopnie wyjściowe w klasach B i AB
Wpływ temperatury na prąd spoczynkowy tranzystorów
Klasyczny wzmacniacz trójstopniowy
Niestabilność wzmacniaczy
Przyczyna niestabilności wzmacniacza
Analiza stabilności w LTSpice
Stabilizacja wzmacniacza
Podsumowanie
Wzmacniacze operacyjne cz. 1
Wprowadzenie
Czym jest wzmacniacz operacyjny?
Demonstracja działania wzmacniacza operacyjnego
Wzmacniacz odwracający
Wzmacniacz odwracający z zasilaniem niesymetrycznym
Wtórnik
Wzmacniacz nieodwracający
Wzmacniacz nieodwracający bez wzmacniania DC
Demonstracja działania wzmacniacza nieodwracającego
Dokładniejsza analiza wtórnika
Demonstracja działania wtórnika
Wzmacniacz mocy w klasie A
Wzmacniacz mocy w klasie AB
Źródło prądowe
Przetwornik prąd-napięcie
Podsumowanie
Wzmacniacze operacyjne cz. 2
Wprowadzenie
Symulacja wzmacniaczy operacyjnych w LTSpice
Zakresy napięć we wzmacniaczach operacyjnych
Prąd polaryzacji wejść
Pole wzmocnienia
Szybkość narastania napięcia na wyjściu
Margines fazy
Stabilność wzmacniaczy i obciążenie pojemnościowe
Demo: Obciążenie pojemnościowe, a stabilność
Obciążenia pojemnościowe źródła prądowego
Wzmacniacze nieskompensowane wewnętrznie
Podsumowanie
Układy cyfrowe
Wprowadzenie
Elektronika analogowa, a elektronika cyfrowa
Inwerter
Budowa inwertera
Rodzaje bramek logicznych
Bramki NAND i NOR jako inwertery
Margines błędu układów cyfrowych
Szybkość reakcji układów cyfrowych
Rodziny układów cyfrowych
Zabezpieczenia ESD i zatrzaskiwanie układu
Przerzutnik RS
Synchroniczny przerzutnik D
Rejestry
Liczniki
Generatory
Zakłócenia w układach cyfrowych
Demo: Zakłócenia w układach cyfrowych
Widmo częstotliwościowe sygnału cyfrowego
Limity zakłóceń i dobór kondensatorów odsprzęgających
Wyjścia typu otwarty kolektor
Komparatory
Bramki z wyjściem trójstanowym
Bramki z wejściem Schmitta
Podsumowanie
Mikrokontrolery cz. 1
Wprowadzenie
Czym jest mikrokontroler?
Zestawy uruchomieniowe
Pierwszy przykład na płytce Arduino
Pierwszy przykład na płytce STM32 Nucleo
Budowa GPIO w mikrokontroleracch AVR
Konfiguracja GPIO przy pomocy rejestrów
Budowa GPIO w mikrokontrolerach STM32
Korzystanie z dokumentacji technicznej dotyczącej GPIO
Dobór rezystora ograniczającego prąd
Wykorzystanie wyjść typu otwarty dren do konwersji poziomów logicznych
Wykorzystanie wyjść typu otwarty dren do zwiększenia wydajności prądowej wyjść
Sterowanie tranzystorem bipolarnym
Sterowanie tranzystorem MOSFET
Sterowanie tranzystorem MOSFET z dużym napięciem progowym
GPIO jako wejścia
Tłumienie drgań styków
Demonstracja tłumienia drgań styków
Podsumowanie
Mikrokontrolery cz. 2
Wprowadzenie
Źródła zegara w mikrokontrolerach AVR
Demonstracja generacji sygnałów zegarowych w mikrokontrolerach AVR
System sygnałów zegarowych w mikrokontrolerach STM32
Rezonatory kwarcowe
Obwody rezonansowe
Rezonanse w rezonatorze kwarcowym
Demonstracja rezonansów w rezonatorze kwacowym
Generator Pierce’a
Dobór kondensatorów do rezonatora kwarcowego
Oscylatory kwarcowe
Pętle synchronizacji fazowej PLL
Podsumowania
Mikrokontrolery cz. 3
Wprowadzenie
UART
Demonstracja – UART na Arduino
Przerwania mikrokontrolera
Demonstracja: Transmisja UART na duże odległości
Transmisja różnicowa
Przykładowa implementacja transmisji różnicowej
Demonstracja transmisji różnicowej
SPI
I2C
Dobór rezystorów podciągających do szyny I2C
Podsumowania
Czujniki i układy pomiarowe
Wprowadzenie
Dokładność i powtarzalność pomiarów
Błąd średniokwadratowy
Zakres dynamiki czujnika
Czujnik temperatury Pt 100
Obliczenie temperatury czujnik Pt 100
Trzy metody pomiaru rezystancji
Termistory
Posługiwanie się dokumentacją termistorów
Demonstracja działania termistora
Termopary
Demonstracja działania termopary
Obsługa termopary przy pomocy układu MAX6675
Półprzewodnikowe czujniki temperatury
Demonstracja działania czujnik LM35
Fotorezystory
Demonstracja działania termistora
Fotodiody
Posługiwanie się dokumentacją fotodiod
Fototranzystory
Transoptory
Demonstracja działania transoptora szczelinowego
Czujniki odbiciowe
Demonstracja działania czujnika odbiciowego
Czujniki Halla
Demonstracja działania czujnika Halla
Podsumowanie
Sterowanie elementami wykonawczymi
Wprowadzenie
Przekaźniki – Jak działa przekaźnik?
Przekaźniki – Przepięcia na cewce przekaźnika
Przekaźniki – Układ sterowania przekaźnikiem
Przekaźniki – Emisja zakłóceń
Przekaźniki – Zasilanie ze źródła o niskim napięciu
Pomiar prędkości obrotowej silnika
Rozruch silnika DC
Zakłócenia generowane przez silnik DC
Praca silnika DC pod obciążeniem
Prosty model silnika DC
Konstrukcja silnika szczotkowego
Model elektryczny silnika DC
Sterowanie metodą PWM
Demonstracja sterowania metodą PWM
Mostek H
Sterowniki PID
Silniki krokowe – Wprowadzenie
Silniki krokowe – Założenia projektu sterownika
Silniki krokowe – Budowa silnika krokowego
Silniki krokowe – Zasada działania silnika krokowego
Silniki krokowe – sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Silniki krokowe – Jak działa cewka indukcyjna?
Silniki krokowe – Włączanie i wyłączanie cewki silnika
Silniki krokowe – Diody zabezpieczające
Silniki krokowe – Symulacja pracy mostka H
Silniki krokowe – Projekt płytki drukowanej dla układu sterownika
Silniki krokowe – Testowanie zmontowanego silnika
Silniki krokowe – Podsumowanie
Podsumowanie kursu
Projektowanie zasilaczy impulsowych
Podstawy impulsowych przetwornic napięcia
Wprowadzenie do kursu
Wprowadzenie do modułu
Terminologia
Moc w obwodach elektrycznych
Potrzeba stosowania wysokiego napięcia
Ogólna budowa zasilacza
Liniowe regulatory napięcia
Modulacja PWM
Kondensatory
Cewki indukcyjne
Przetwornice obniżające napięcie (buck)
Schemat przykładowej przetwornicy buck
Demonstracja działania przykładowej przetwornicy buck
Podsumowanie
Podstawowe konfiguracje nieizolowanych przetwornic napięcia
Wprowadzenie
Podstawy obsługi LTSpice’a
Symulacja kluczy w LTSpice
Symulacja tranzystorów MOSFET w LTSpice
Zasada działania przetwornicy buck
Zasada balansu woltosekund
Podstawowe konfiguracje przetwornic impulsowych
Przetwornica boost
Przetwornica buck-boost
Podsumowanie
Projektowanie nieizolowanych przetwornic napięcia cz. 1 – prądy elementów przetwornicy
Wprowadzenie
Prądy w przetwornicach DC/DC
Wartość średnia i wartość skuteczna natężenia prądu
Wartości skuteczne wybranych przebiegów
Jakiej wartości prądu używać?
Prądy elementów przetwornicy buck
Prądy elementów przetwornicy boost
Prądy elementów przetwornicy buck-boost
Podsumowanie
Projektowanie nieizolowanych przetwornic napięcia cz. 2 – dobór indukcyjności cewki
Wprowadzenie
Wpływ cewki indukcyjnej na przepływ prądu
Tętnienia prądu w przetwornicy buck
Tętnienia prądu w przetwornicy boost
Tętnienia prądu w przetwornicy buck-boost
Od czego zależą rozmiary cewki indukcyjnej?
Dobór optymalnych tętnień prądu
Algorytm wstępnego doboru cewki indukcyjnej
Podsumowanie
Projektowanie nieizolowanych przetwornic napięcia cz. 3 – przykłady projektowe
Wprowadzenie
Projektowanie przetwornicy buck
Symulacja przetwornicy buck w LTSpice – model 1
Symulacja przetwornicy buck w LTSpice – model 2
Projektowanie przetwornicy buck w STM eDesignSuite
Projektowanie przetwornicy boost
Symulacja przetwornicy boost w LTSpice
Projektowanie przetwornicy buck – boost
Symulacja przetwornicy buck – boost w LTSpice
Drugi przykład przetwornicy buck – boost
Podsumowanie
Działanie i dobór elementów magnetycznych cz. 1 – podstawowe właściwości materiałów magnetycznych
Wprowadzenie
Strumień i gęstość strumienia magnetycznego
Jeszcze raz o indukcyjności
Źródła pola magnetycznego
Prawo Ampere’a
Działanie pola magnetycznego na ramkę z prądem
Diamagnetyzm
Paramagnetyzm
Ferromagnetyzm
Solenoid
Histereza magnetyczna
Reluktancja i obwody magnetyczne
Od czego zależą wymiary cewki?
Podsumowanie
Działanie i dobór elementów magnetycznych cz. 2 – właściwości cewek do przetwornic impulsowych
Wprowadzenie
Przykład doboru cewki do przetwornicy DC/DC
Model obwodowy cewki
Pomiar parametrów cewki miernikiem RLC
Pomiar parametrów cewki wektorowym analizatorem sieci
Źródła strat w cewkach indukcyjnych
Materiały na rdzenie magnetyczne
Symulacje nasycenia cewki w LTSpice
Podsumowanie
Działanie i dobór elementów półprzewodnikowych cz. 1 – diody
Wprowadzenie
Ważne parametry kluczy półprzewodnikowych
Problemy związane z powolnym wyłączaniem diody
Różnica między przewodnikami a półprzewodnikami
Swobodne nośniki ładunku w półprzewodnikach
Domieszkowanie półprzewodników
Złącze pn
Złącze pn spolaryzowane w kierunku zaporowym
Złącze pn spolaryzowane w kierunku przewodzenia
Proces wyłączania diody półprzewodnikowej
Diody Schottky’ego
Podsumowanie
Działanie i dobór elementów półprzewodnikowych cz. 2 – tranzystory MOSFET
Wprowadzenie
Ogólna zasada działania tranzystorów
Zakresy pracy tranzystora MOSFET
Zakresy pracy przy obciążeniu prądowym
Posługiwanie się notami katalogowymi MOSFETów
Fizyczne podstawy działania struktury MOS
Fizyczne podstawy działania tranzystora MOSFET
Podsumowanie
Działanie i dobór elementów półprzewodnikowych cz. 3 – sterowanie tranzystorami MOSFET
Wprowadzenie
MOSFETy z kanałami typu n i p
MOSFETY n i p w przetwornicach DC/DC
Bootstrap zasilania sterownika bramki
Przełączanie MOSFETa z obciążeniem rezystancyjnym
Korzystanie z not katalogowych do szacowania czasu przełączania MOSFETa
Przełączanie obciążeń indukcyjnych
Podsumowanie
Zaawansowane konfiguracje przetwornic nieizolowanych
Wprowadzenie
Przetwornica buck-or-boost
Przetwornica SEPIC
Dobór indukcyjności cewek w przetwornicy SEPIC
Prądy w przetwornicy SEPIC
Przykładowy projekt przetwornicy SEPIC
Weryfikacja projektu przetwornicy SEPIC w LTSpice
Przetwornica Cuka
Prądy w przetwornicy Cuka
Przykładowy projekt przetwornicy Cuka
Weryfikacja projektu przetwornicy Cuka w LTSpice
Podsumowanie
Straty energii w przetwornicach impulsowych cz. 1
Wprowadzenie
Źródła strat w przetwornicach DC/DC
Straty na przełączanie klucza w przetwornicy buck
Straty na przełączanie klucza w przetwornicach boost i buck-boost
Szacowanie strat mocy w przetwornicy buck
Szacowanie strat mocy w przetwornicy boost
Pomiar sprawności przetwornicy DC/DC
Podsumowanie
Straty energii w przetwornicach impulsowych cz. 2
Wprowadzenie
Model zastępczy przetwornic DC/DC
Transformacja impedancji
Analiza strat w przetwornicach za pomocą modelu zastępczego
Przetwornice synchroniczne
Porównanie przetwornicy synchronicznej i niesynchronicznej
Podsumowanie
Zasilacze impulsowe z izolacją galwaniczną
Kompatybilność elektromagnetyczna
Bezpieczeństwo zasilaczy impulsowych
Projektowanie obwodów drukowanych pod przetwornice impulsowe
Układy regulacji i stabilność przetwornic
Bonus 1 – Zasilacze niestabilizowane
Wprowadzenie
Elementy budowy zasilacza
Transformator
Elementy zabezpieczające
Prostownik jednopołówkowy
Prostownik dwupołówkowy
Kondensator filtrujący
Stabilizator napięcia
Przykładowa konstrukcja zasilacza
Symulacja zasilacza w LTSpice
Dobór kondensatora filtrującego
Zasilacze symetryczne
Zasilacz symetryczny – demonstracja
Wartość skuteczna napięcia
Przykład posługiwania się wartością skuteczną
Wartości średnie i skuteczne ważnych przebiegów
Kiedy używać wartości skutecznej, a kiedy średniej?
Projektowanie zasilacza do wzmacniacza audio
Jak ustalić dopuszczalne tętnienia napięcia?
Przebiegi prądu diod i transformatora
Jak oszacować wysokość impulsów prądowych?
Wpływ parametrów pasożytniczych elementów na impulsy prądowe
Przykład pomiaru parametrów pasożytniczych elementów
Impulsy prądowe w zasilaczu – demonstracja
Zasilanie wzmacniacza audio – demonstracja
Moc czynna, bierna i pozorna
Twierdzenie Fouriera
Dlaczego zniekształcenia harmoniczne zmniejszają moc czynną?
Dopuszczalne emisje harmonicznych prądu
Prąd rozruchowy zasilacza – demonstracja
Oscylacje w zasilaczu – demonstracja
Tłumienie oscylacji przy pomocy snubbera
Podsumowanie
Bonus 2 – Zasilacze stabilizowane
Wprowadzenie
Architektury sieci zasilających
Stabilizator na diodzie prostowniczej
Stabilizator na diodzie Zenera
Projektowanie stabilizatora z diodą Zenera i tranzystorem
Scalone stabilizatory napięcia
Symulacja zasilacza stabilizowanego
Przykładowa konstrukcja zasilacza stabilizowanego
Jak działają scalone stabilizatory napięcia?
Stabilizatory LDO
Reakcja stabilizatora na impuls prądowy
Gdzie znaleźć informacje o kondensatorach?
Dioda rozładowująca kondensator wyjściowy
Stabilizatory regulowane
Stabilizatory napięcia ujemnego
Straty mocy w stabilizatorach
Cieplne prawo Ohma
Czytanie not katalogowych pod kątem parametrów termicznych
Przykłady stabilizatorów w różnych obudowach
Jak dobrać radiator?
Przykłady radiatorów
Wpływ sposobu mocowania radiatora na temperaturę układu
Bonus 3 – Rozpraszanie ciepła (z kursu Zaprojektuj PCB)
Prawo chłodzenia (cieplne prawo Ohma)
Przykład: Nagrzewania stabilizatora liniowego
Transport ciepła przez przewodnictwo
Transport ciepła przez konwekcję
Transport ciepła przez promieniowanie
Analiza transportu ciepła wieloma drogami
Modelowanie transportu ciepła przez obwody elektryczne
Przykład: cieplny model tranzystora
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – otoczenie
Wybór właściwej obudowy elementu
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – obudowa
Czytanie not katalogowych: maksymalna dopuszczalna temperatura pracy
Czytanie not katalogowych: układy SMD z padem termicznym
Czytanie not katalogowych: parametry charakterystyczne
Dobór radiatora
Dobór szerokości ścieżki
Ile miedzi jest na płytce?
Ścieżki sprzężone termicznie
Wpływ płaszczyzn miedzi na temperaturę układu
Przekaźniki dla początkujących
Przekaźniki dla początkujących
Jak działa przekaźnik?
Jak działa przekaźnik?
Przepięcia na cewce przekaźnika
Przepięcia na cewce przekaźnika
Układ sterowania przekaźnikiem
Emisja zakłóceń
Zasilanie ze źródła o niskim napięciu
Zasilanie ze źródła o niskim napięciu
Przykładowa strona
Python – przetwarzanie obrazów
Zanim zaczniesz
Ważne – jak przygotować się do kursu?
(Python. Wprowadzenie) Instalacja Python
(Python. Wprowadzenie) Instalacja Visual Studio Code
(Python. Wprowadzenie) Praca z Visual Studio Code
Wprowadzenie
Wprowadzenie
Demo – końcowy wynik projektu
Wirtualne środowisko Python
Odczyt i wyświetlanie obrazów
Zapis obrazów do pliku
Transformacja rzutowa
Wprowadzenie
Transformacja rzutowa w Pythonie
Test działania transformacji rzutowej
Komentarze i dokumentowanie kodu
Wyznaczanie parametrów transformacji rzutowej
Wprowadzenie
Garść matematyki
Implementacja funkcji do wyznaczania parametrów transformacji rzutowej
Testy wyznaczania parametrów transformacji
Korekcja perspektywy
Wprowadzenie
Obsługa zdarzeń myszy
Wyjaśnienie algorytmu korekcji perspektywy
Implementacja korekcji perspektywy
Ostateczne zmiany w kodzie
Python. Wprowadzenie
Zaczynamy! Jak zainstalować i uruchomić Pythona?
Wstęp
Instalacja Pythona
Instalacja Visual Studio Code
Praca z Visual Studio Code
Działanie programu
Jak wykonywać zadania programistyczne?
Zadanie programistyczne – Hello World!
Zadanie programistyczne – Dwie linie tekstu
Echo! Jak Python komunikuje się z użytkownikiem?
Wprowadzenie
Echo
Echo – wyjaśnienie
Korzystanie z debuggera
Podawanie parametrów do programu cz. 1
Podawanie parametrów do programu cz. 2
Podawanie parametrów do programu – wyjaśnienie
Podawanie parametrow do debuggera
Zadanie programistyczne – Podwójne echo
Zadanie programistyczne – Nazwa programu
Zadanie programistyczne – Odwrócone echo
Zmienne i typy danych w Pythonie
Wprowadzenie
Typy danych
Quiz – Podstawowe typy danych w Pythonie
Typ string
Quiz – Zmienne typu string
Typ int
Typ float
Quiz – Zmienne numeryczne
Typ bool
Quiz – Zmienne logiczne
Porównywanie wartości
Quiz – Porównywanie zmiennych
Zadanie programistyczne – Łącznik
Zadanie programistyczne – Pole koła
Zadanie programistyczne – Pole trójkąta
Zadanie programistyczne – Detektor parzystości
Zadanie programistyczne – Alternatywa wykluczająca
Kalkulator! Jak konwertować typ zmiennej?
Wprowadzenie
Dodawanie
Quiz – Rzutowanie
Formatowanie łańcuchów znaków cz. 1
Formatowanie łańcuchów znaków cz. 2
Quiz – Łańcuchy formatujące
Znaki specjalne
Quiz – Znaki specjalne
Zadanie programistyczne – Rozbudowany kalkulator
Zadanie programistyczne – Precyzja
Zadanie programistyczne – Znaki specjalne
Równanie kwadratowe! Jak program podejmuje decyzje?
Wprowadzenie
Pierwsza wersja programu
Jak sobie poradzić z ujemną deltą?
Quiz – Wcięcia i instrukcje warunkowe
Obsługa trzech różnych przypadków
Quiz – Wcięcia i instrukcje warunkowe cz. 2
Zadanie programistyczne – Znak liczby
Zadanie programistyczne – Nierówność trójkąta
Zadanie programistyczne – Trójkąt prostokątny
Inteligentny program. Jak reagować na błędy użytkownika?
Wprowadzenie
Sprawdzanie liczby argumentów
Wyjątki
Obsługa różnych typów wyjątków
Zadanie programistyczne – Nierówność trójkąta z obsługą błędów
Zadanie programistyczne – Dzielenie przez 0
Zadanie programistyczne – Obsługa wielu błędów
Zadanie programistyczne – Poprawa kodu
Echo po raz drugi. Jak używać pętli?
Wprowadzenie
Pętla for
Quiz – Pętla for
Przeglądanie list przy pomocy pętli for
Quiz – Pętla for cz. 2
Wyrażenia listowe
Quiz – Wyrażenia listowe
Przekroje
Quiz – Przekroje
Zadanie programistyczne – Liczby nieparzyste
Zadanie programistyczne – Sumowanie
Zadanie programistyczne – Co druga wartość
Zadanie programistyczne – Co druga wartość w jednym wierszu
Zadanie programistyczne – Silnia
Zadanie programistyczne – FizzBuzz
Sortowanie. Jak działa pętla while?
Wprowadzenie
Pętla while
Quiz – Pętla while
Sortowanie przez wstawianie
Piszemy program sortujący
Zadanie programistyczne – Sumowanie cz. 2
Zadanie programistyczne – Sortowanie bąbelkowe
Prosta baza danych. Jak wykorzystać pliki tekstowe?
Wprowadzenie
Sortowanie pliku
Quiz – Odczytywanie pliku tekstowego
Wydruk listy w osobnych wierszach
Quiz – Zamiana znaków
Przekierowanie strumienia wyjściowego
Zapis do pliku
Czyszczenie kodu. Jak tworzyć własne funkcje?
Wprowadzenie
Refaktoryzacja kodu
Quiz – Funkcje
Piszemy funkcję sortującą
Quiz – Funkcje cz. 2
Dalsza refaktoryzacja
Tworzymy własny moduł
Zadanie programistyczne – Pole koła – funkcja
Zadanie programistyczne – Liczby pierwsze
Więcej o zmiennych
Wprowadzenie
Zmienne lokalne
Quiz – Zmienne lokalne
Zmienne globalne
Quiz – Zmienne globalne
Modyfikacja argumentów wewnątrz funkcji
Czym jest zmienna w Pythonie?
Zmienne niemutowalne
Zadanie programistyczne – Rozkład na czynniki pierwsze
Więcej o funkcjach
Wprowadzenie
Domyślne wartości argumentów
Quiz – Argumenty domyślne
Argumenty słownikowe
Quiz – Argumenty domyślne cz. 2
Rekurencja
Przeglądanie stosu wywołań
Kolejna baza danych. Jak stosować słowniki?
Wprowadzenie
Wyświetlanie nazwisk
Quiz – Podział łańcucha znaków
Pierwsza refaktoryzacja
Druga refaktoryzacja
Więcej o słownikach
Quiz – Słowniki
Ostatnia refaktoryzacja
Więcej o typach złożonych. Jak działają krotki?
Wprowadzenie
Obliczanie środka odcinka
Refaktoryzacja
Więcej o krotkach
Projekt końcowy. Szyfrowanie pików tekstowych
Wprowadzenie
Szyfrowanie pojedynczych znaków
Pierwsza wersja programu szyfrującego
Piszemy funkcję szyfrującą
Automatyczne testowanie kodu
Test Driven Development
TDD i modyfikacja funkcji szyfrującej
Regulamin
Robotyka dla ambitnych
Wprowadzenie
Wprowadzenie
Jak efektywnie korzystać z tego kursu?
O czym będziemy mówić w tym module?
Pierwsze kroki z symulatorem Webots
Webots: Programowanie kontrolera w języku C
Webots: Programowanie kontrolera w Pythonie
Webots: Praca w środowisku Visual Studio Code
Webots: Dodawanie obiektów do symulacji
Webots: Odczyt danych z sensorów
Webots: Budowa własnego modelu robota
Podsumowanie i praca domowa
Budowa własnego robota mobilnego
Wprowadzenia
Budowa własnego robota
Sterowanie silnikami
Czujnik odległości
Czujniki odbiciowe – LineFollower
Regulowanie prędkości silnika
AlphaBot – wprowadzenie
AlphaBot – programowanie
Podsumowanie
Wykorzystanie programów CAD
Wprowadzenie
Pierwsze kroki we FreeCADzie
Praca z workbenchem Parts
Tworzenie szkiców
Zamiana szkicu na bryłę 3D
Import zewnętrznych modeli
Projektowanie łoża silnika
Modyfikacja elementów projektu
Tworzenie otworów montażowych
Końcowe praca nad modelem robota
Eksport modeli i generowanie programu do druku 3D
Wykorzystanie modelu CAD w symulatorze Webots
Uruchomienie symulacji zaprojektowanego robota
Podsumowanie i praca domowa
Anatomia robota – sensory optyczne
Wprowadzenie
Diody LED
Fotorezystory
Prosty układ z fotorezystorem
Detektor z histerezą
Fotodiody
Detektor z fotodiodą
Fototranzystory
Przykład sensora zbliżeniowego
Demo: Wykorzystanie sensora zbliżeniowego i Arduino
Demo: Odczyt i wizualizacja danych z sensora w Pythonie
Transoptory
Demo: Transoptory szczelinowe i odbiciowe
Podsumowanie
Anatomia robota – sensory inercyjne
Wprowadzenie
Co mierzą sensory inercyjne?
Jak opisujemy ruch?
Siły bezwładności
Zasada działania sensorów inercyjnych
Przykład działania sensora inercyjnego MPU6050
Komunikacja z MPU6050 przez Arduino
Wizualizacja danych z sensorów inercyjnych w Pythonie
Pomiar kąta nachylenia robota
Uwaga na temat pomiaru orientacji robota akcelerometrem
Wykorzystanie żyroskopu do sterowania robotem
Symulacja sensorów inercyjnych w Webots
Podsumowanie
Bonus – Materiały o czujnikach z kursu „Projektowaniu układów elektronicznych”
Czujniki odbiciowe
Demonstracja działania czujnika odbiciowego
Czujniki Halla
Demonstracja działania czujnika Halla
Bonus – Materiały o silnikach z kursów „Zaprojektuj PCB” i „Projektowanie układów elektronicznych”
Pomiar prędkości obrotowej silnika
Rozruch silnika DC
Zakłócenia generowane przez silnik DC
Praca silnika DC pod obciążeniem
Prosty model silnika DC
Konstrukcja silnika szczotkowego
Model elektryczny silnika DC
Sterowanie metodą PWM
Demonstacja sterowania metodą PWM
Mostek H
Silniki krokowe – Wprowadzenie
Silniki krokowe – Założenia projektu sterownika
Silniki krokowe – Budowa silnika krokowego
Silniki krokowe – Zasada działania silnika krokowego
Silniki krokowe – Sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Silniki krokowe – Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Silniki krokowe – Jak działa cewka indukcyjna
Silniki krokowe – Włączanie i wyłączanie cewki silnika
Silniki krokowe – Diody zabezpieczające
Silniki krokowe – Symulacja pracy mostka H
Silniki krokowe – Projekt płytki drukowanej dla układu sterownika
Silniki krokowe – Testowanie zmontowanego silnika
Anatomia robota – sensory magnetyczne i odbiciowe
Wprowadzenie
Jak opisujemy pole magnetyczne?
Zasada działania czujników Halla
Scalone czujniki Halla
Demonstracja działania enkoderów z czujnikami Halla
Wykorzystanie enkoderów w pętli sterowania
Łączność bezprzewodowa przez Bluetooth
Demonstracja działania magnetometru
Prosta kalibracja magnetometru
Określenie kierunków osi magnetometru
Określenie kierunków osi magnetometru cz. 2
Obliczanie kierunku ruchu robota na podstawie magnetometru
Zaawansowana kalibracja magnetometru
Obliczanie orientacji robota na podstawie magnetometru i akcelerometru
Demonstracja obliczania orientacji robota
Odbiciowe czujniki odległości
Podsumowanie
Anatomia robota – silniki i napędy
Wprowadzenie
Druga zasada dynamiki
Praca, energia i moc
Druga zasada dynamiki w ruchu obrotowym
Opory ruchu
Siła elektrodynamiczna
Prawo Faradaya
Zasada działania silnika DC
Wpływ parametrów silnika DC na jego pracę
Obserwacja wstecznej siły elektromotorycznej
Budowa prostego silnika DC
Przykładowa konstrukcja silnika DC
Silniki DC do zastosowań hobbystycznych
Samoindukcja i indukcyjność
Pomiar indukcyjności silnika
Reakcja indukcyjności na zmiany prądu
Sterowanie metodą PWM
Mostek H
Podsumowanie
Anatomia robota – silniki i napędy cz. 2
Wprowadzenie
Parametry modelu silnika dla symulatora Webots
Demonstracja symulacji silnika DC w Webots
Model elektryczny silnika DC
Silniki krokowe
Demonstracja pracy silnika krokowego
Serwomechanizmy
Podsumowanie
Proste zadania robotyczne
Wprowadzenie
Wykorzystanie enkoderów – wprowadzenie
Wykorzystanie enkoderów – projekt cz.1
Wykorzystanie enkoderów – projekt cz.2
Robot omijający przeszkody
Algorytmy śledzenia ściany i linii
Robot śledzący ścianę
Robot śledzący linię
Podsumowanie
Kinematyka dla robotyków
Wprowadzenie
Stopnie swobody
Więzy
Więzy holonomiczne i nieholonomiczne
Robot jako bryła w przestrzeni 3D
Obroty wektorów w przestrzeni 2D
Związek między prędkością kątową i liniową
Toczenie kół bez poślizgu
Kinematyka prosta robota dwukołowego
Kinematyka odwrotna robota dwukołowego
Symulacja kinematyki w Webots
Koła szwedzkie
Kinematyka robota na kołach szwedzkich
Iloczyn skalarny wektorów
Kinematyka odwrotna robota na kołach szwedzkich
Demonstracja działania robota trójkołowego
Omówienie programu sterowania robotem trójkołowym
Podsumowanie
Dynamika
Wprowadzenie
Pochodna funkcji
Pochodne ważnych funkcji
Przydatne wzory rachunku różniczkowego
Drugie pochodne ważnych funkcji
Równania ruchu 1 rzędu
Równanie oscylatora harmonicznego
Warunki brzegowe w ruchu drgającym
Wykorzystanie liczb zespolonych
Drgania tłumione
Dobroć oscylatora harmonicznego
Podsumowanie
Dynamika złożonych układów
Wprowadzenie
Oscylatory sprzężony i mody
Rachunek macierzowy
Macierze odwrotne
Iloczyn skalarny
Interpretacja geometryczna macierzy
Interpretacja geometryczna macierzy odwrotnej
Macierze odwrotne w trzech wymiarach
Macierze osobliwe
Macierze osobliwe w trzech wymiarach
Macierze ortogonalne i ortonormalne
Opis macierzowy oscylatorów sprzężonych
Diagonalizacja macierzy
Wektory własne
Jak znaleźć wektory własne?
Znalezienie modów oscylatorów sprzężonych
Opis w przestrzeni stanu
Wartości własne macierzy a zachowanie układu dynamicznego
Podsumowanie
Metody sterowania
Wprowadzenie
Dynamika robota mobilnego
Symulacja dynamiki robota w Webots
Dynamiki ruchu z oporami
Symulacja ruchu z oporami
Potrzeba stosowania sprzężenia zwrotnego
Sterownik proporcjonalny
Symulacja sterownika proporcjonalnego
Sterownik proporcjonalno-różniczkowy
Symulacja sterownika PD
Problem z regulacją PD
Całkowanie
Sterownik PI
Symulacja sterownika PI
Sterowanie prędkością a sterowania pozycją
Sterownik PID
Wpływ tarcia Coulomba na sterowanie robotem
Podsumowanie
Sterowanie układami nieliniowymi
Wprowadzenie
Źródła nieliniowości robota
Omówienie kodu sterownika
Działanie sterownika PD w obecności tarcia
Sterownik całkujący i cykle graniczne
Wind-up członu całkującego
Podsumowanie
Nawigacja i percepcja cz.1
Wprowadzenie
Opis stanu robota
Odometria
Symulacja odometrii w Webots
Śledzenie ruchu robota – kod Arduino
Śledzenie ruchu robota – demonstracja
Wyjaśnienie błędów magnetometru
Porównanie metod określania orientacji robota
Podsumowanie
Nawigacja i percepcja cz.2 – nawigacja wizyjna
Wprowadzenie
Model kamery otworkowej
Macierz kamery
Dystorsje
Kalibracja kamery
Opis pozy robota
Estymacja pozy robota
Detekcja i lokalizacja markerów przy pomocy OpenCV
Podsumowanie
Nawigacja i percepcja cz. 3 – przejścia między układami współrzędnych
Wprowadzenie
Przejścia między układami współrzędnych
Definiowanie układu współrzędnych przez trzy punkty
Dopasowanie płaszczyzny metodą najmniejszych kwadratów
Dekompozycja SVD macierzy
SVD a wektory zerowe
Algorytm znajdowania płaszczyzny ruchu robota
Demonstracja dopasowywania płaszczyzny do punktów
Kalibracja układu markerów
Demonstracja kalibracji markerów
Lokalizacja przy pomocy dopasowania chmury punktów
Znajdowanie punktu centralnego robota
Znajdowanie osi robota
Podsumowanie
Nawigacja i percepcja cz. 4 – odometria wizyjna
Wprowadzenie
Symulacja kamery w Webots
Wyznaczanie modelu kamery otworkowej
Przepływ optyczny
Analiza przepływu optycznego
Implementacja odometrii wizyjnej
Podsumowanie
Zaawansowane przetwarzanie sygnałów – filtr Kalmana
Wprowadzenie
Idea rekursywnej estymacji stanu
Rozkład normalny
Właściwości estymatorów
Nierówność Cramera-Rao
Przykład zastosowania nierówności Cramera-Rao
Łączenie zmiennych gaussowskich
Algorytm Kalmana w jednym wymiarze
Wielowymiarowy rozkład normalny
Algorytm Kalmana w wielu wymiarach
Podsumowanie
Zaawansowane przetwarzanie sygnałów – filtr Kalmana cz. 2
Wprowadzenie
Modelowanie procesu pomiaru temperatury
Przykładowa implementacja filtru Kalmana do pomiaru temperatury
Równania ewolucji stanu robota mobilnego
Rozszerzony filtr Kalmana
Modelowanie czujników stosowanych w robotyce
Przykładowe implementacje filtru Kalmana
Podsumowanie
Wprowadzenie do sztucznej inteligencji
Wprowadzenie
Uczenie ze wzmacnianiem
Q-learning
Algorytm trenowania agenta w prostych przypadkach
Przykładowa implementacja Q-learningu
Sztuczne neurony
Sztuczne sieci neuronowe
Odwrócone wahadło
Algorytm DQN
Przykładowa implementacja algorytmu DQN
Podsumowanie
Algorytmy stosowane w robotyce
Strefa darmowych materiałów
E-booki
Webinary
Pierwsze kroki w robotyce
Ukryta indukcyjność
Odbiorniki SDR. Jak zacząć przygodę z elektroniką radiową?
Te straszne w.cz. Jak opanować wysokie częstotliwości?
Stabilność układów elektronicznych
Projektowanie układów elektronicznych przy użyciu LTSpice
Wzmacniacze operacyjne. Praktyczny punkt widzenia
Programowanie mikrokontrolerów AVR w MPLAB IDE
Tranzystory i układy z tranzystorami MOSFET
Tranzystory i układy z tranzystorami BJT
Wzmacniacze tranzystorowe cz. 1
Darmowe kursy
Twoja pierwsza płytka drukowana
Wprowadzenie
O czym będzie ten kurs?
Anatomia płytek drukowanych
Podsumowanie
Tworzymy schemat
Tworzymy schemat
Tworzymy layout PCB
Tworzymy layout PCB
Podsumowanie
Podsumowanie
Uczenie maszynowe cz. 1. Regresja
Wprowadzenie
Wprowadzenie
Jak korzystać z Google Colab?
Instalacja Anacondy
Notatniki Jupytera
Praca z Visual Studio Code
Podsumowanie
Czym jest uczenie maszynowe?
Wprowadzenie
Problemy regresji
Problemy klasyfikacji
Przykładowy program – generacja danych
Przykładowy program – obliczanie wartości średniej
Przykładowy program – lepsza implementacja
Podsumowanie
Regresja liniowa
Wprowadzenie
Szacowanie cen nieruchomości – generacja danych
Co to jest regresja liniowa?
Dopasowanie prostej do dwóch punktów
Dopasowanie prostej do dwóch punktów – implementacja
Podsumowanie
Jak znaleźć optymalną funkcję liniową?
Wprowadzenie
Funkcja kosztu
Błąd średniokwadratowy
Błąd średniokwadratowy – implementacja
Minimalizacja błędu średniokwadratowego
Minimalizacja błędu średniokwadratowego – implementacja
Wykorzystanie pakietu scikit-learn
Podsumowanie
Użycie więcej niż jednej cechy
Wprowadzenie
Pobieranie zbioru “California Housing”
Regresja wieloparametryczna
Regresja wieloparametryczna – implementacja
Regresja wieloparametryczna w scikit-learn
Podsumowanie
Algorytm gradientowego spadku
Wprowadzenie
Generacja wykresu funkcji kosztu
Algorytm gradientowego spadku
Gradient błędu średniokwadratowego
Broadcasting w Pythonie
Implementacja gradientowego spadku
Gradientowy spadek dla wielu cech
Normalizacja cech
Denormalizacja modelu
Podsumowanie
Ocena jakości modelu
Wprowadzenie
Przykłąd wyciągania błędnych wniosków
Podział danych na zbiór testowy i treningowy
Błąd RMS
Do czego odnieść wartość RMS?
Podsumowanie
Modele nieliniowe
Wprowadzenie
Pobieranie zbioru danych
Generowanie nieliniowych cech
Implementacja modelu nieliniowego
Voucher
Zaawansowane programowanie w języku C
Debugger – usuwanie błędów w kodzie
Wprowadzenie
Instalacja Visual Studio Code i MinGW
Instalacja MinGW
Instalacja rozszerzenia do Visual Studio Code
Konfiguracja zadań w Visual Studio Code
Wykorzystanie debuggera
Konfiguracja debuggera w Visual Studio Code
Debugger a funkcje
Jednoczesna kompilacja i debuggowanie
Struktury
Wprowadzenie
Prosta struktura
Quiz – Struktury
Struktury i definicje typów
Struktury
Zadanie programistyczne – struktury
Dyrektywy preprocesora
Wprowadzenie
Makrodefinicje
Jak działa preprocesor?
Quiz – Makrodefinicje
Inne wykorzystanie makrodefinicji
Quiz – Inne wykorzystanie makrodefinicji
Pułapka w makrodefinicji
Quiz – Pułapka w makrodefinicji
Kompilacja warunkowa
Zadanie programistyczne – Makrodefinicje
Tablice
Wprowadzenie
Jak definiować tablice?
Quiz – Jak definiować tablice?
Rozmiar tablicy i makrodefinicje
Quiz – Rozmiar tablicy i makrodefinicje
Przekazywanie tablicy do funkcji
Quiz – Przekazywanie tablicy do funkcji
Przekraczanie indeksów w tablicy
Przekraczanie indeksów w tablicy – dodatkowe wyjaśnienie
Inicjalizacja tablic
Zadanie programistyczne – Odwracanie tablicy
Łańcuchy znaków cz. 1
Wprowadzenie
Prosty łańcuch znaków
Zakończenie łańcucha znaków
Quiz – Zakończenie łańcucha znaków
Inicjalizacja łańcucha znaków
Zadanie programistyczne – Odwracanie łańcucha znaków
Łańcuchy znaków cz. 2
Wprowadzenie
Kopiowanie tekstów
Zliczanie znaków
Scalanie tekstów
Porównywanie tekstów
Zadanie programistyczne – przeplatanka
Wskaźniki cz. 1
Wprowadzenie
Czym są zmienne cz. 1
Czym są zmienne cz. 2
Wskaźniki – demo
Wskaźniki – wyjaśnienie
Quiz- Wskaźniki
Przekazywanie wskaźników do funkcji – demo
Przekazywanie wskaźników do funkcji – wyjaśnienie
Wskaźniki do struktur
Quiz – Wskaźniki do struktur
Zadanie programistyczne – wskaźniki
Wskaźniki cz. 2
Wprowadzenie
Tablice, a wskaźniki
Quiz – Tablice, a wskaźniki
Przekazywanie wskaźników przez wartość
Quiz – arytmetyka wskaźników
Wskaźniki do wskaźnika – demo
Wskaźniki do wskaźnika – wyjaśnienie
Quiz – Wskaźnik do wskaźnika
Wskaźnik do wskaźnika
Inna implementacja funkcji strlen
Zadanie programistyczne – Sortowanie
Dynamiczne zarządzanie pamięcią
Wprowadzenie
Przekroczenie zakresu tablicy – demo
Przekroczenie zakresu tablicy – wyjaśnienie
Dynamiczne przydzielanie pamięci – demo
Dynamiczne przydzielanie pamięci – wyjaśnienie
Malloc – poprawka
Stos
Sterta
Wyciek pamięci
Zwalnianie nieużywanej pamięci
Tablica dwuwymiarowe
Wprowadzenie
Tablica tablic – demo
Tablica tablic – wyjaśnienie
Dynamiczna tablica tablic – demo
Dynamiczna tablica tablic – wyjaśnienie
Inicjalizacja tablicy tablic
Inne podejście do tablic dwuwymiarowych – demo
Inne podejście do tablic dwuwymiarowych – wyjaśnienie
Operacje na plikach tekstowych
Wprowadzenie
Zapis do pliku tekstowego
Dopisywanie do pliku tekstowego
Odczyt pliku tekstowego
Odczyt pliku tekstowego wiersz po wierszu
Sprawdzanie poprawności otwarcia pliku
Argumenty przekazywane do programu
Wprowadzenie
Argument argc
Argument argv
Praktyczne wykorzystanie argumentów
Obsługa błędów
System heksadecymalny
Wprowadzenie
System heksadecymalny
Literały heksadecymalne
Operacje na plikach binarnych
Wprowadzenie
Pliki tekstowe, a pliki binarne
Zapis do pliku binarnego
Big i little endian
Odczyt pliku binarnego
Wywołania rekurencyjne
Wprowadzenie
Rekurencja
Obliczanie silni
Przepełnienie stosu – demo
Przepełnienie stosu – wyjaśnienie
Zamówienie
Zaprojektuj PCB
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
Poznaj swoich instruktorów – Maciej Kraszewski
Poznaj swoich instruktorów – Krzysztof Młynarczyk
O czym jest ten kurs?
Jak dobrze korzystać z kursu?
Podejście do popełniania błędów
Skąd czerpać wiedzę o PCB?
Normy i standardy
Oprogramowanie EDA
KiCAD
Pierwsza praca domowa
Nasz pierwszy projekt
Pierwszy projekt – prace wstępne
Wprowadzenie
O czym jest ten moduł?
Praca domowa
Określamy wymagania projektowe
Schemat blokowy
Generacja sygnałów analogowych i modulacja PWM
Sygnał PWM na Arduino
Szybki PWM na mikrokontrolerach AVR
Szybki PWM – demonstracja
Filtr RC
Sygnał PWM i filtr RC
Symulacja filtru RC w LTSpice
Realizacja filtru RC
Symulacja AC
Projektowanie filtru RC
Częstotliwość graniczna filtru RC
Projektowanie filtru RC
Zaawansowany filtr dolnoprzepustowy
Jak zaprojektować odpowiedni filtr?
Dobór wzmacniaczy operacyjnych
Projektowanie filtru
Wstępny prototyp układu
Wtórnik emiterowy
Jak dobrać tranzystor?
Rozbudowa prototypu
Kondensator odsprzęgający
Podsumowanie
Dobór kondensatora odprzęgającego
Rysowanie schematów elektrycznych
O czym będzie ten moduł?
Pierwszy kontakt z KiCADem
Rysowanie schematu w Eeschema
Złącza i dioda sygnalizująca zasilanie
Konfiguracja i numeracja elementów
ERC – Electrical Rules Checker
Tworzenie elementów bibliotecznych
Poprawa czytelności schematu
Kondensator odsprzęgający
Praca domowa
Więcej o tworzeniu elementów bibliotecznych
Więcej o ERC
Dobre praktyki podczas rysowania schematów
Projektowanie layoutu płytki
O czym będzie ten moduł?
Praca domowa
Co się znajduje na płytce drukowanej?
Proces produkcji PCB
Jednostki imperialne i metryczne
Wybór footprintów
Tworzenie nowego footprintu cz. 1
Tworzenie nowego footprintu cz. 2
Rysowanie obrysu płytki
Umieszczanie otworów montażowych
Rozmieszczanie złączy
Sprawdzanie błędów DRC
Rozmieszczanie elementów na płytce
Przypisywanie modeli 3D
Klasy sieci
Annotacja płytki
Prowadzenie ścieżek
Płaszczyzna masy
Znowu DRC
Końcowe szlify
Generacja dokumentacji produkcyjnej
Zamawianie płytki – przykład 1
Zamawianie płytki – przykład 2
Na co wpływa szerokość ścieżek na płytce?
Teardropy
Jak obliczyć wymiary footprintów. Norma IPC-7351
Pułapki kwasowe
Ustawienia DRC w KiCADzie
Wskazówki do projektowania layoutu płytki
Zaawansowane funkcjonalności KiCADa
O czym będzie ten moduł?
Arkusze hierarchiczne w KiCADzie
Skrypty Pythona
Uruchamianie skryptów z pliku
Pluginy
Teardropy
Tworzenie własnego pluginu
Wprowadzenie do NGSPICE’a
Symulacja wzmacniacza
Bonus: Jak działa wzmacniacz ze wspólnym emiterem?
Symulacja przetwornicy impulsowej 1
Symulacja przetwornicy impulsowej 2
Montaż elementów na płytce
Wprowadzenie
Praca domowa
Lutowanie
Stopy lutownicze
Topniki
Lutowanie w montażu automatycznym
Wyposażenie warsztatu do montażu ręcznego
Konstrukcja lutownicy i wybór grota
Wprowadzenie do montażu ręcznego
Montaż elementów THT
Montaż elementów SMD
Montaż układów w obudowach SOIC
Lutowanie rozpływowe za pomocą gorącego powietrza
Lutowanie typu “minifala”
Końcówki dołączone do dużych obszarów miedzi
Uruchomienie shieldu do Arduino
Podsumowanie
Rozpraszanie ciepła
Wprowadzenie
Moc w obwodach elektrycznych
Moc i źródło napięcia
Elementy nieinercyjne
Elementy inercyjne
Moc rozpraszana przez rezystor
Wypromieniowywanie mocy
Moc rozpraszana przez tranzystory
Moc rozpraszana przez liniowe stabilizatory napięcia
Prawo chłodzenia (cieplne prawo Ohma)
Przykład: Nagrzewania stabilizatora liniowego
Transport ciepła przez przewodnictwo
Transport ciepła przez konwekcję
Transport ciepła przez promieniowanie
Analiza transportu ciepła wieloma drogami
Modelowanie transportu ciepła przez obwody elektryczne
Przykład: cieplny model tranzystora
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – otoczenie
Wybór właściwej obudowy elementu
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – obudowa
Czytanie not katalogowych: maksymalna dopuszczalna temperatura pracy
Czytanie not katalogowych: układy SMD z padem termicznym
Czytanie not katalogowych: parametry charakterystyczne
Dobór radiatora
Dobór szerokości ścieżki
Ile miedzi jest na płytce?
Ścieżki sprzężone termicznie
Wpływ płaszczyzn miedzi na temperaturę układu
Podsumowanie
Drugi projekt – Sterownik silników elektrycznych
Wprowadzenie
Założenia projektu
Budowa silnika krokowego
Zasada działania silnika krokowego
Sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
MOSFETy z kanałem typu n
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu n
MOSFETY z kanałem typu p
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu p
Pojemności wejściowe MOSFETa
Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Jak działa cewka indukcyjna?
Włączanie i wyłączanie cewki
Diody zabezpieczające
Symulacja mostka H
Schemat układu sterownika
Projekt płytki dla układu sterownika
Testowanie zmontowanego sterownika
Podsumowanie
Pola elektryczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Prawo Coulomba
Natężenie pola elektrycznego
Pole wokół dipola elektrycznego
Potencjał i napięcie elektryczne
Pola potencjalne
Napięciowe prawo Kirchoffa
Pojemność elektryczna
Strumień pola elektrycznego
Pole wokół naładowanej płaszczyzny
Pole wokół dwóch przewodzących płaszczyzn
Pojemność dwóch równoległych płaszczyzn
Pole elektryczne w dielektrykach
Gęstość prądu elektrycznego
Prawo Ohma w innej postaci
Pole elektryczne w przewodnikach
Podsumowanie
Pola magnetyczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Siła elektromotoryczna
Krążenie pola wektorowego
Krążenie pola wektorowego – przykład
Prawo Ampere’a
Pole magnetyczne wewnątrz przewodników
Pole solenoidu
Prawo Faradaya
Problem ze zrozumienie doświadczenia Faradaya
Wirowe pola elektryczne
Reguła Lenza
Reguła Lenza w doświadczeniu Faradaya
Wyjaśnienie doświadczenia Faradaya
Potencjał wektorowy
Potencjał wektorowy, a indukcja magnetyczna
Potencjał wektorowy w doświadczeniu Faradaya
Efekt naskórkowy i efekt bliskości
Którędy płyną prądy powrotne
Indukcyjność wzajemna
Indukcyjność wzajemna, a potencjał wektorowy
Indukcyjność cząstkowa
Indukcyjność własna
Składanie indukcyjności
Podsumowanie
Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej (EMC)
Wprowadzenie
Mechanizmy sprzęgania zakłóceń
Zakłócenia przewodzone
Zakłócenia indukowane
Zakłócenia przewodzone – przykład
Sprzężenie pojemnościowe – przykład
Sprzężenie indukcyjne – przykład
Porównanie sprzężeń indukcyjnych i pojemnościowych
Impedancja
Jak redukować impedancję?
Jak prawidłowo posługiwać się oscyloskopem?
Wpływ rozkładu ścieżek na indukcyjność
Widma sygnałów cyfrowych
Jak działa analizator widma?
Sondy pola bliskiego
Detekcja pól magnetycznych i elektrycznych na płytce
Kondensatory odsprzęgające
Po co stosować wiele kondensatorów odsprzęgających
Jak prawidłowo podłączać kondensatory odsprzęgające?
Trzeci projekt – Wzmacniacz do elektromiografii z mikrokontrolerem
Wprowadzenie
Założenia projektu
Elektromiografia
Wtórnik napięciowy
Ekranowanie ścieżek
Wzmacniacz różnicowy
Wzmacniacz pomiarowy
Widmo sygnału EMG
Schemat układu
Layout płytki drukowanej
Testy z sygnałem z generatora
Testy z rzeczywistym sygnałem EMG
Podsumowanie
Wprowadzenie do techniki wysokich częstotliwości
1 Wprowadzenie
2 Linia transmisyjna i sygnał cyfrowy
3 Linia transmisyjna i sygnał analogowy
4 Model elektryczny linii transmisyjnej
5 Fale elektryczne w linii transmisyjnej
6 Parametry linii transmisyjnej
7 Podłączanie źródła i obciążenia do linii
8 Fala w linii transmisyjnej – wizualizacja
9 Odbicia fali
10 Odbicia fali – wizualizacja
11 Symulacja doświadczenia z linią transmisyjną
13 Jakie impedancje charakterystyczne spotyka się w praktyce
14 Projektowanie linii transmisyjnej na płytce drukowanej
15 Rysowanie linii transmisyjnej w KiCADzie
16 Analiza linii na płytce za pomocą analizatora sieci
17 Odbicie sygnału harmonicznego
18 Fale stojące
19 Fale stojące – wizualizacja
20 Transformacja impedancji przez linię transmisyjną – symulacja w LTSpice
21 Kiedy stosować kontrolę impedancji linii?
22 Podsumowanie
Projektowanie płytek wielowarstwowych
Wprowadzenie
Po co stosuje się płytki wielowarstwowe?
Jak się wykonuje płytki wielowarstwowe?
Co to jest stackup płytki?
Jak łączyć warstwy płytki?
Przykład wyboru technologii wykonania płytki
Projektowanie płytek wielowarstwowych w KiCADzie
Gdzie umieszczać kondensatory odsprzęgające na płytce wielowarstwowej?
Wpływ grubości rdzenia na właściwości elektryczne płytki
Przełączanie szybkich sygnałów między warstwami
Podsumowanie
Czwarty projekt – Tor radiowy
Wprowadzenie
Schemat układu
Polaryzacja wzmacniacza mocy
Jak obwód elektryczny widzi antenę?
Pomiar impedancji anteny
Dopasowanie energetyczne
Układ dopasowania impedancji
Layout płytki drukowanej nadajnika
Testowanie nadajnika przy pomocy analizatora widma
Radio software’owe (SDR)
Podsumowanie
Bonus – Płytki na podłożu aluminiowym
Wprowadzenie
Budowa płytki na podłożu aluminiowym
Przykładowy projekt
Analiza termiczna i test wykonanej płytki
Zaprojektuj PCB – edycja 2
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
Poznaj swoich instruktorów – Maciej Kraszewski
Poznaj swoich instruktorów – Krzysztof Młynarczyk
O czym jest ten kurs?
Jak dobrze korzystać z kursu?
Podejście do popełniania błędów
Skąd czerpać wiedzę o PCB?
Normy i standardy
Oprogramowanie EDA
KiCAD
Pierwsza praca domowa
Nasz pierwszy projekt
Pierwszy projekt – prace wstępne
Wprowadzenie
O czym jest ten moduł?
Praca domowa
Określamy wymagania projektowe
Schemat blokowy
Generacja sygnałów analogowych i modulacja PWM
Sygnał PWM na Arduino
Szybki PWM na mikrokontrolerach AVR
Szybki PWM – demonstracja
Filtr RC
Sygnał PWM i filtr RC
Symulacja filtru RC w LTSpice
Realizacja filtru RC
Symulacja AC
Projektowanie filtru RC
Częstotliwość graniczna filtru RC
Projektowanie filtru RC
Zaawansowany filtr dolnoprzepustowy
Jak zaprojektować odpowiedni filtr?
Dobór wzmacniaczy operacyjnych
Projektowanie filtru
Wstępny prototyp układu
Wtórnik emiterowy
Jak dobrać tranzystor?
Rozbudowa prototypu
Kondensator odsprzęgający
Podsumowanie
Dobór kondensatora odprzęgającego
Rysowanie schematów elektrycznych
O czym będzie ten moduł?
Pierwszy kontakt z KiCADem
Rysowanie schematu w Eeschema
Złącza i dioda sygnalizująca zasilanie
Konfiguracja i numeracja elementów
ERC – Electrical Rules Checker
Tworzenie elementów bibliotecznych
Poprawa czytelności schematu
Kondensator odsprzęgający
Praca domowa
Więcej o tworzeniu elementów bibliotecznych
Więcej o ERC
Dobre praktyki podczas rysowania schematów
Projektowanie layoutu płytki
O czym będzie ten moduł?
Praca domowa
Co się znajduje na płytce drukowanej?
Proces produkcji PCB
Jednostki imperialne i metryczne
Wybór footprintów
Tworzenie nowego footprintu cz. 1
Tworzenie nowego footprintu cz. 2
Rysowanie obrysu płytki
Umieszczanie otworów montażowych
Rozmieszczanie złączy
Sprawdzanie błędów DRC
Rozmieszczanie elementów na płytce
Przypisywanie modeli 3D
Klasy sieci
Annotacja płytki
Prowadzenie ścieżek
Płaszczyzna masy
Znowu DRC
Końcowe szlify
Generacja dokumentacji produkcyjnej
Zamawianie płytki – przykład 1
Zamawianie płytki – przykład 2
Na co wpływa szerokość ścieżek na płytce?
Teardropy
Jak obliczyć wymiary footprintów. Norma IPC-7351
Pułapki kwasowe
Ustawienia DRC w KiCADzie
Wskazówki do projektowania layoutu płytki
Zaawansowane funkcjonalności KiCADa
O czym będzie ten moduł?
Arkusze hierarchiczne w KiCADzie
Skrypty Pythona
Uruchamianie skryptów z pliku
Pluginy
Teardropy
Tworzenie własnego pluginu
Wprowadzenie do NGSPICE’a
Symulacja wzmacniacza
Bonus: Jak działa wzmacniacz ze wspólnym emiterem?
Symulacja przetwornicy impulsowej 1
Symulacja przetwornicy impulsowej 2
Montaż elementów na płytce
Wprowadzenie
Praca domowa
Lutowanie
Stopy lutownicze
Topniki
Lutowanie w montażu automatycznym
Wyposażenie warsztatu do montażu ręcznego
Konstrukcja lutownicy i wybór grota
Wprowadzenie do montażu ręcznego
Montaż elementów THT
Montaż elementów SMD
Montaż układów w obudowach SOIC
Lutowanie rozpływowe za pomocą gorącego powietrza
Lutowanie typu “minifala”
Końcówki dołączone do dużych obszarów miedzi
Uruchomienie shieldu do Arduino
Podsumowanie
Rozpraszanie ciepła
Wprowadzenie
Moc w obwodach elektrycznych
Moc i źródło napięcia
Elementy nieinercyjne
Elementy inercyjne
Moc rozpraszana przez rezystor
Wypromieniowywanie mocy
Moc rozpraszana przez tranzystory
Moc rozpraszana przez liniowe stabilizatory napięcia
Prawo chłodzenia (cieplne prawo Ohma)
Przykład: Nagrzewania stabilizatora liniowego
Transport ciepła przez przewodnictwo
Transport ciepła przez konwekcję
Transport ciepła przez promieniowanie
Analiza transportu ciepła wieloma drogami
Modelowanie transportu ciepła przez obwody elektryczne
Przykład: cieplny model tranzystora
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – otoczenie
Wybór właściwej obudowy elementu
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – obudowa
Czytanie not katalogowych: maksymalna dopuszczalna temperatura pracy
Czytanie not katalogowych: układy SMD z padem termicznym
Czytanie not katalogowych: parametry charakterystyczne
Dobór radiatora
Dobór szerokości ścieżki
Ile miedzi jest na płytce?
Ścieżki sprzężone termicznie
Wpływ płaszczyzn miedzi na temperaturę układu
Podsumowanie
Drugi projekt – Sterownik silników elektrycznych
Wprowadzenie
Założenia projektu
Budowa silnika krokowego
Zasada działania silnika krokowego
Sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
MOSFETy z kanałem typu n
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu n
MOSFETY z kanałem typu p
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu p
Pojemności wejściowe MOSFETa
Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Jak działa cewka indukcyjna?
Włączanie i wyłączanie cewki
Diody zabezpieczające
Symulacja mostka H
Schemat układu sterownika
Projekt płytki dla układu sterownika
Testowanie zmontowanego sterownika
Podsumowanie
Pola elektryczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Prawo Coulomba
Natężenie pola elektrycznego
Pole wokół dipola elektrycznego
Potencjał i napięcie elektryczne
Pola potencjalne
Napięciowe prawo Kirchoffa
Pojemność elektryczna
Strumień pola elektrycznego
Pole wokół naładowanej płaszczyzny
Pole wokół dwóch przewodzących płaszczyzn
Pojemność dwóch równoległych płaszczyzn
Pole elektryczne w dielektrykach
Gęstość prądu elektrycznego
Prawo Ohma w innej postaci
Pole elektryczne w przewodnikach
Podsumowanie
Pola magnetyczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Siła elektromotoryczna
Krążenie pola wektorowego
Krążenie pola wektorowego – przykład
Prawo Ampere’a
Pole magnetyczne wewnątrz przewodników
Pole solenoidu
Prawo Faradaya
Problem ze zrozumienie doświadczenia Faradaya
Wirowe pola elektryczne
Reguła Lenza
Reguła Lenza w doświadczeniu Faradaya
Wyjaśnienie doświadczenia Faradaya
Potencjał wektorowy
Potencjał wektorowy, a indukcja magnetyczna
Potencjał wektorowy w doświadczeniu Faradaya
Efekt naskórkowy i efekt bliskości
Którędy płyną prądy powrotne
Indukcyjność wzajemna
Indukcyjność wzajemna, a potencjał wektorowy
Indukcyjność cząstkowa
Indukcyjność własna
Składanie indukcyjności
Podsumowanie
Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej (EMC)
Wprowadzenie
Mechanizmy sprzęgania zakłóceń
Zakłócenia przewodzone
Zakłócenia indukowane
Zakłócenia przewodzone – przykład
Sprzężenie pojemnościowe – przykład
Sprzężenie indukcyjne – przykład
Porównanie sprzężeń indukcyjnych i pojemnościowych
Impedancja
Jak redukować impedancję?
Jak prawidłowo posługiwać się oscyloskopem?
Wpływ rozkładu ścieżek na indukcyjność
Widma sygnałów cyfrowych
Jak działa analizator widma?
Sondy pola bliskiego
Detekcja pól magnetycznych i elektrycznych na płytce
Kondensatory odsprzęgające
Po co stosować wiele kondensatorów odsprzęgających
Jak prawidłowo podłączać kondensatory odsprzęgające?
Trzeci projekt – Wzmacniacz do elektromiografii z mikrokontrolerem
Wprowadzenie
Założenia projektu
Elektromiografia
Wtórnik napięciowy
Ekranowanie ścieżek
Wzmacniacz różnicowy
Wzmacniacz pomiarowy
Widmo sygnału EMG
Schemat układu
Layout płytki drukowanej
Testy z sygnałem z generatora
Testy z rzeczywistym sygnałem EMG
Podsumowanie
Wprowadzenie do techniki wysokich częstotliwości
1 Wprowadzenie
2 Linia transmisyjna i sygnał cyfrowy
3 Linia transmisyjna i sygnał analogowy
4 Model elektryczny linii transmisyjnej
5 Fale elektryczne w linii transmisyjnej
6 Parametry linii transmisyjnej
7 Podłączanie źródła i obciążenia do linii
8 Fala w linii transmisyjnej – wizualizacja
9 Odbicia fali
10 Odbicia fali – wizualizacja
11 Symulacja doświadczenia z linią transmisyjną
13 Jakie impedancje charakterystyczne spotyka się w praktyce
14 Projektowanie linii transmisyjnej na płytce drukowanej
15 Rysowanie linii transmisyjnej w KiCADzie
16 Analiza linii na płytce za pomocą analizatora sieci
17 Odbicie sygnału harmonicznego
18 Fale stojące
19 Fale stojące – wizualizacja
20 Transformacja impedancji przez linię transmisyjną – symulacja w LTSpice
21 Kiedy stosować kontrolę impedancji linii?
22 Podsumowanie
Projektowanie płytek wielowarstwowych
Wprowadzenie
Po co stosuje się płytki wielowarstwowe?
Jak się wykonuje płytki wielowarstwowe?
Co to jest stackup płytki?
Jak łączyć warstwy płytki?
Przykład wyboru technologii wykonania płytki
Projektowanie płytek wielowarstwowych w KiCADzie
Gdzie umieszczać kondensatory odsprzęgające na płytce wielowarstwowej?
Wpływ grubości rdzenia na właściwości elektryczne płytki
Przełączanie szybkich sygnałów między warstwami
Podsumowanie
Czwarty projekt – Tor radiowy
Wprowadzenie
Schemat układu
Polaryzacja wzmacniacza mocy
Jak obwód elektryczny widzi antenę?
Pomiar impedancji anteny
Dopasowanie energetyczne
Układ dopasowania impedancji
Layout płytki drukowanej nadajnika
Testowanie nadajnika przy pomocy analizatora widma
Radio software’owe (SDR)
Podsumowanie
Bonus – Płytki na podłożu aluminiowym
Wprowadzenie
Budowa płytki na podłożu aluminiowym
Przykładowy projekt
Analiza termiczna i test wykonanej płytki
Zaprojektuj PCB – edycja 3
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
Poznaj swoich instruktorów – Maciej Kraszewski
Poznaj swoich instruktorów – Krzysztof Młynarczyk
O czym jest ten kurs?
Jak dobrze korzystać z kursu?
Podejście do popełniania błędów
Skąd czerpać wiedzę o PCB?
Normy i standardy
Oprogramowanie EDA
KiCAD
Pierwsza praca domowa
Nasz pierwszy projekt
Pierwszy projekt – prace wstępne
Wprowadzenie
O czym jest ten moduł?
Praca domowa
Określamy wymagania projektowe
Schemat blokowy
Generacja sygnałów analogowych i modulacja PWM
Sygnał PWM na Arduino
Szybki PWM na mikrokontrolerach AVR
Szybki PWM – demonstracja
Filtr RC
Sygnał PWM i filtr RC
Symulacja filtru RC w LTSpice
Realizacja filtru RC
Symulacja AC
Projektowanie filtru RC
Częstotliwość graniczna filtru RC
Projektowanie filtru RC
Zaawansowany filtr dolnoprzepustowy
Jak zaprojektować odpowiedni filtr?
Dobór wzmacniaczy operacyjnych
Projektowanie filtru
Wstępny prototyp układu
Wtórnik emiterowy
Jak dobrać tranzystor?
Rozbudowa prototypu
Kondensator odsprzęgający
Podsumowanie
Dobór kondensatora odprzęgającego
Rysowanie schematów elektrycznych
O czym będzie ten moduł?
Pierwszy kontakt z KiCADem
Rysowanie schematu w Eeschema
Złącza i dioda sygnalizująca zasilanie
Konfiguracja i numeracja elementów
ERC – Electrical Rules Checker
Tworzenie elementów bibliotecznych
Poprawa czytelności schematu
Kondensator odsprzęgający
Praca domowa
Więcej o tworzeniu elementów bibliotecznych
Więcej o ERC
Dobre praktyki podczas rysowania schematów
Projektowanie layoutu płytki
O czym będzie ten moduł?
Praca domowa
Co się znajduje na płytce drukowanej?
Proces produkcji PCB
Jednostki imperialne i metryczne
Wybór footprintów
Tworzenie nowego footprintu cz. 1
Tworzenie nowego footprintu cz. 2
Rysowanie obrysu płytki
Umieszczanie otworów montażowych
Rozmieszczanie złączy
Sprawdzanie błędów DRC
Rozmieszczanie elementów na płytce
Przypisywanie modeli 3D
Klasy sieci
Annotacja płytki
Prowadzenie ścieżek
Płaszczyzna masy
Znowu DRC
Końcowe szlify
Generacja dokumentacji produkcyjnej
Zamawianie płytki – przykład 1
Zamawianie płytki – przykład 2
Na co wpływa szerokość ścieżek na płytce?
Teardropy
Jak obliczyć wymiary footprintów. Norma IPC-7351
Pułapki kwasowe
Ustawienia DRC w KiCADzie
Wskazówki do projektowania layoutu płytki
Zaawansowane funkcjonalności KiCADa
O czym będzie ten moduł?
Arkusze hierarchiczne w KiCADzie
Skrypty Pythona
Uruchamianie skryptów z pliku
Pluginy
Teardropy
Tworzenie własnego pluginu
Wprowadzenie do NGSPICE’a
Symulacja wzmacniacza
Bonus: Jak działa wzmacniacz ze wspólnym emiterem?
Symulacja przetwornicy impulsowej 1
Symulacja przetwornicy impulsowej 2
Montaż elementów na płytce
Wprowadzenie
Praca domowa
Lutowanie
Stopy lutownicze
Topniki
Lutowanie w montażu automatycznym
Wyposażenie warsztatu do montażu ręcznego
Konstrukcja lutownicy i wybór grota
Wprowadzenie do montażu ręcznego
Montaż elementów THT
Montaż elementów SMD
Montaż układów w obudowach SOIC
Lutowanie rozpływowe za pomocą gorącego powietrza
Lutowanie typu “minifala”
Końcówki dołączone do dużych obszarów miedzi
Uruchomienie shieldu do Arduino
Podsumowanie
Rozpraszanie ciepła
Wprowadzenie
Moc w obwodach elektrycznych
Moc i źródło napięcia
Elementy nieinercyjne
Elementy inercyjne
Moc rozpraszana przez rezystor
Wypromieniowywanie mocy
Moc rozpraszana przez tranzystory
Moc rozpraszana przez liniowe stabilizatory napięcia
Prawo chłodzenia (cieplne prawo Ohma)
Przykład: Nagrzewania stabilizatora liniowego
Transport ciepła przez przewodnictwo
Transport ciepła przez konwekcję
Transport ciepła przez promieniowanie
Analiza transportu ciepła wieloma drogami
Modelowanie transportu ciepła przez obwody elektryczne
Przykład: cieplny model tranzystora
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – otoczenie
Wybór właściwej obudowy elementu
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – obudowa
Czytanie not katalogowych: maksymalna dopuszczalna temperatura pracy
Czytanie not katalogowych: układy SMD z padem termicznym
Czytanie not katalogowych: parametry charakterystyczne
Dobór radiatora
Dobór szerokości ścieżki
Ile miedzi jest na płytce?
Ścieżki sprzężone termicznie
Wpływ płaszczyzn miedzi na temperaturę układu
Podsumowanie
Drugi projekt – Sterownik silników elektrycznych
Wprowadzenie
Założenia projektu
Budowa silnika krokowego
Zasada działania silnika krokowego
Sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
MOSFETy z kanałem typu n
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu n
MOSFETY z kanałem typu p
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu p
Pojemności wejściowe MOSFETa
Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Jak działa cewka indukcyjna?
Włączanie i wyłączanie cewki
Diody zabezpieczające
Symulacja mostka H
Schemat układu sterownika
Projekt płytki dla układu sterownika
Testowanie zmontowanego sterownika
Podsumowanie
Pola elektryczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Prawo Coulomba
Natężenie pola elektrycznego
Pole wokół dipola elektrycznego
Potencjał i napięcie elektryczne
Pola potencjalne
Napięciowe prawo Kirchoffa
Pojemność elektryczna
Strumień pola elektrycznego
Pole wokół naładowanej płaszczyzny
Pole wokół dwóch przewodzących płaszczyzn
Pojemność dwóch równoległych płaszczyzn
Pole elektryczne w dielektrykach
Gęstość prądu elektrycznego
Prawo Ohma w innej postaci
Pole elektryczne w przewodnikach
Podsumowanie
Pola magnetyczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Siła elektromotoryczna
Krążenie pola wektorowego
Krążenie pola wektorowego – przykład
Prawo Ampere’a
Pole magnetyczne wewnątrz przewodników
Pole solenoidu
Prawo Faradaya
Problem ze zrozumienie doświadczenia Faradaya
Wirowe pola elektryczne
Reguła Lenza
Reguła Lenza w doświadczeniu Faradaya
Wyjaśnienie doświadczenia Faradaya
Potencjał wektorowy
Potencjał wektorowy, a indukcja magnetyczna
Potencjał wektorowy w doświadczeniu Faradaya
Efekt naskórkowy i efekt bliskości
Którędy płyną prądy powrotne
Indukcyjność wzajemna
Indukcyjność wzajemna, a potencjał wektorowy
Indukcyjność cząstkowa
Indukcyjność własna
Składanie indukcyjności
Podsumowanie
Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej (EMC)
Wprowadzenie
Mechanizmy sprzęgania zakłóceń
Zakłócenia przewodzone
Zakłócenia indukowane
Zakłócenia przewodzone – przykład
Sprzężenie pojemnościowe – przykład
Sprzężenie indukcyjne – przykład
Porównanie sprzężeń indukcyjnych i pojemnościowych
Impedancja
Jak redukować impedancję?
Jak prawidłowo posługiwać się oscyloskopem?
Wpływ rozkładu ścieżek na indukcyjność
Widma sygnałów cyfrowych
Jak działa analizator widma?
Sondy pola bliskiego
Detekcja pól magnetycznych i elektrycznych na płytce
Kondensatory odsprzęgające
Po co stosować wiele kondensatorów odsprzęgających
Jak prawidłowo podłączać kondensatory odsprzęgające?
Trzeci projekt – Wzmacniacz do elektromiografii z mikrokontrolerem
Wprowadzenie
Założenia projektu
Elektromiografia
Wtórnik napięciowy
Ekranowanie ścieżek
Wzmacniacz różnicowy
Wzmacniacz pomiarowy
Widmo sygnału EMG
Schemat układu
Layout płytki drukowanej
Testy z sygnałem z generatora
Testy z rzeczywistym sygnałem EMG
Podsumowanie
Wprowadzenie do techniki wysokich częstotliwości
1 Wprowadzenie
2 Linia transmisyjna i sygnał cyfrowy
3 Linia transmisyjna i sygnał analogowy
4 Model elektryczny linii transmisyjnej
5 Fale elektryczne w linii transmisyjnej
6 Parametry linii transmisyjnej
7 Podłączanie źródła i obciążenia do linii
8 Fala w linii transmisyjnej – wizualizacja
9 Odbicia fali
10 Odbicia fali – wizualizacja
11 Symulacja doświadczenia z linią transmisyjną
13 Jakie impedancje charakterystyczne spotyka się w praktyce
14 Projektowanie linii transmisyjnej na płytce drukowanej
15 Rysowanie linii transmisyjnej w KiCADzie
16 Analiza linii na płytce za pomocą analizatora sieci
17 Odbicie sygnału harmonicznego
18 Fale stojące
19 Fale stojące – wizualizacja
20 Transformacja impedancji przez linię transmisyjną – symulacja w LTSpice
21 Kiedy stosować kontrolę impedancji linii?
22 Podsumowanie
Projektowanie płytek wielowarstwowych
Wprowadzenie
Po co stosuje się płytki wielowarstwowe?
Jak się wykonuje płytki wielowarstwowe?
Co to jest stackup płytki?
Jak łączyć warstwy płytki?
Przykład wyboru technologii wykonania płytki
Projektowanie płytek wielowarstwowych w KiCADzie
Gdzie umieszczać kondensatory odsprzęgające na płytce wielowarstwowej?
Wpływ grubości rdzenia na właściwości elektryczne płytki
Przełączanie szybkich sygnałów między warstwami
Podsumowanie
Czwarty projekt – Tor radiowy
Wprowadzenie
Schemat układu
Polaryzacja wzmacniacza mocy
Jak obwód elektryczny widzi antenę?
Pomiar impedancji anteny
Dopasowanie energetyczne
Układ dopasowania impedancji
Layout płytki drukowanej nadajnika
Testowanie nadajnika przy pomocy analizatora widma
Radio software’owe (SDR)
Podsumowanie
Bonus – Płytki na podłożu aluminiowym
Wprowadzenie
Budowa płytki na podłożu aluminiowym
Przykładowy projekt
Analiza termiczna i test wykonanej płytki
Zaprojektuj PCB – edycja 4
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
Poznaj swoich instruktorów – Maciej Kraszewski
Poznaj swoich instruktorów – Krzysztof Młynarczyk
O czym jest ten kurs?
Jak dobrze korzystać z kursu?
Podejście do popełniania błędów
Skąd czerpać wiedzę o PCB?
Normy i standardy
Oprogramowanie EDA
KiCAD
Pierwsza praca domowa
Nasz pierwszy projekt
Pierwszy projekt – prace wstępne
Wprowadzenie
O czym jest ten moduł?
Praca domowa
Określamy wymagania projektowe
Schemat blokowy
Generacja sygnałów analogowych i modulacja PWM
Sygnał PWM na Arduino
Szybki PWM na mikrokontrolerach AVR
Szybki PWM – demonstracja
Filtr RC
Sygnał PWM i filtr RC
Symulacja filtru RC w LTSpice
Realizacja filtru RC
Symulacja AC
Projektowanie filtru RC
Częstotliwość graniczna filtru RC
Projektowanie filtru RC
Zaawansowany filtr dolnoprzepustowy
Jak zaprojektować odpowiedni filtr?
Dobór wzmacniaczy operacyjnych
Projektowanie filtru
Wstępny prototyp układu
Wtórnik emiterowy
Jak dobrać tranzystor?
Rozbudowa prototypu
Kondensator odsprzęgający
Podsumowanie
Dobór kondensatora odprzęgającego
Rysowanie schematów elektrycznych
O czym będzie ten moduł?
Pierwszy kontakt z KiCADem
Rysowanie schematu w Eeschema
Złącza i dioda sygnalizująca zasilanie
Konfiguracja i numeracja elementów
ERC – Electrical Rules Checker
Tworzenie elementów bibliotecznych
Poprawa czytelności schematu
Kondensator odsprzęgający
Praca domowa
Więcej o tworzeniu elementów bibliotecznych
Więcej o ERC
Dobre praktyki podczas rysowania schematów
Projektowanie layoutu płytki
O czym będzie ten moduł?
Praca domowa
Co się znajduje na płytce drukowanej?
Proces produkcji PCB
Jednostki imperialne i metryczne
Wybór footprintów
Tworzenie nowego footprintu cz. 1
Tworzenie nowego footprintu cz. 2
Rysowanie obrysu płytki
Umieszczanie otworów montażowych
Rozmieszczanie złączy
Sprawdzanie błędów DRC
Rozmieszczanie elementów na płytce
Przypisywanie modeli 3D
Klasy sieci
Annotacja płytki
Prowadzenie ścieżek
Płaszczyzna masy
Znowu DRC
Końcowe szlify
Generacja dokumentacji produkcyjnej
Zamawianie płytki – przykład 1
Zamawianie płytki – przykład 2
Na co wpływa szerokość ścieżek na płytce?
Teardropy
Jak obliczyć wymiary footprintów. Norma IPC-7351
Pułapki kwasowe
Ustawienia DRC w KiCADzie
Wskazówki do projektowania layoutu płytki
Zaawansowane funkcjonalności KiCADa
O czym będzie ten moduł?
Arkusze hierarchiczne w KiCADzie
Skrypty Pythona
Uruchamianie skryptów z pliku
Pluginy
Teardropy
Wprowadzenie do NGSPICE’a
Symulacja wzmacniacza
Bonus: Jak działa wzmacniacz ze wspólnym emiterem?
Symulacja przetwornicy impulsowej 1
Symulacja przetwornicy impulsowej 2
Montaż elementów na płytce
Wprowadzenie
Praca domowa
Lutowanie
Stopy lutownicze
Topniki
Lutowanie w montażu automatycznym
Wyposażenie warsztatu do montażu ręcznego
Konstrukcja lutownicy i wybór grota
Wprowadzenie do montażu ręcznego
Montaż elementów THT
Montaż elementów SMD
Montaż układów w obudowach SOIC
Lutowanie rozpływowe za pomocą gorącego powietrza
Lutowanie typu “minifala”
Końcówki dołączone do dużych obszarów miedzi
Uruchomienie shieldu do Arduino
Podsumowanie
Rozpraszanie ciepła
Wprowadzenie
Moc w obwodach elektrycznych
Moc i źródło napięcia
Elementy nieinercyjne
Elementy inercyjne
Moc rozpraszana przez rezystor
Wypromieniowywanie mocy
Moc rozpraszana przez tranzystory
Moc rozpraszana przez liniowe stabilizatory napięcia
Prawo chłodzenia (cieplne prawo Ohma)
Przykład: Nagrzewania stabilizatora liniowego
Transport ciepła przez przewodnictwo
Transport ciepła przez konwekcję
Transport ciepła przez promieniowanie
Analiza transportu ciepła wieloma drogami
Modelowanie transportu ciepła przez obwody elektryczne
Przykład: cieplny model tranzystora
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – otoczenie
Wybór właściwej obudowy elementu
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – obudowa
Czytanie not katalogowych: maksymalna dopuszczalna temperatura pracy
Czytanie not katalogowych: układy SMD z padem termicznym
Czytanie not katalogowych: parametry charakterystyczne
Dobór radiatora
Dobór szerokości ścieżki
Ile miedzi jest na płytce?
Ścieżki sprzężone termicznie
Wpływ płaszczyzn miedzi na temperaturę układu
Podsumowanie
Bonus – Płytki na podłożu aluminiowym
Wprowadzenie
Budowa płytki na podłożu aluminiowym
Przykładowy projekt
Analiza termiczna i test wykonanej płytki
Drugi projekt – Sterownik silników elektrycznych
Wprowadzenie
Założenia projektu
Budowa silnika krokowego
Zasada działania silnika krokowego
Sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
MOSFETy z kanałem typu n
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu n
MOSFETY z kanałem typu p
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu p
Pojemności wejściowe MOSFETa
Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Jak działa cewka indukcyjna?
Włączanie i wyłączanie cewki
Diody zabezpieczające
Symulacja mostka H
Schemat układu sterownika
Projekt płytki dla układu sterownika
Testowanie zmontowanego sterownika
Podsumowanie
Pola elektryczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Prawo Coulomba
Natężenie pola elektrycznego
Pole wokół dipola elektrycznego
Potencjał i napięcie elektryczne
Pola potencjalne
Napięciowe prawo Kirchoffa
Pojemność elektryczna
Strumień pola elektrycznego
Pole wokół naładowanej płaszczyzny
Pole wokół dwóch przewodzących płaszczyzn
Pojemność dwóch równoległych płaszczyzn
Pole elektryczne w dielektrykach
Gęstość prądu elektrycznego
Prawo Ohma w innej postaci
Pole elektryczne w przewodnikach
Podsumowanie
Pola magnetyczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Siła elektromotoryczna
Krążenie pola wektorowego
Krążenie pola wektorowego – przykład
Prawo Ampere’a
Pole magnetyczne wewnątrz przewodników
Pole solenoidu
Prawo Faradaya
Problem ze zrozumienie doświadczenia Faradaya
Wirowe pola elektryczne
Reguła Lenza
Reguła Lenza w doświadczeniu Faradaya
Wyjaśnienie doświadczenia Faradaya
Potencjał wektorowy
Potencjał wektorowy, a indukcja magnetyczna
Potencjał wektorowy w doświadczeniu Faradaya
Efekt naskórkowy i efekt bliskości
Którędy płyną prądy powrotne
Indukcyjność wzajemna
Indukcyjność wzajemna, a potencjał wektorowy
Indukcyjność cząstkowa
Indukcyjność własna
Składanie indukcyjności
Podsumowanie
Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej (EMC)
Wprowadzenie
Mechanizmy sprzęgania zakłóceń
Zakłócenia przewodzone
Zakłócenia indukowane
Zakłócenia przewodzone – przykład
Sprzężenie pojemnościowe – przykład
Sprzężenie indukcyjne – przykład
Porównanie sprzężeń indukcyjnych i pojemnościowych
Impedancja
Jak redukować impedancję?
Jak prawidłowo posługiwać się oscyloskopem?
Wpływ rozkładu ścieżek na indukcyjność
Widma sygnałów cyfrowych
Jak działa analizator widma?
Sondy pola bliskiego
Detekcja pól magnetycznych i elektrycznych na płytce
Kondensatory odsprzęgające
Po co stosować wiele kondensatorów odsprzęgających
Jak prawidłowo podłączać kondensatory odsprzęgające?
Trzeci projekt – Wzmacniacz do elektromiografii z mikrokontrolerem
Wprowadzenie
Założenia projektu
Elektromiografia
Wtórnik napięciowy
Ekranowanie ścieżek
Wzmacniacz różnicowy
Wzmacniacz pomiarowy
Widmo sygnału EMG
Schemat układu
Layout płytki drukowanej
Testy z sygnałem z generatora
Testy z rzeczywistym sygnałem EMG
Podsumowanie
Wprowadzenie do techniki wysokich częstotliwości
1 Wprowadzenie
2 Linia transmisyjna i sygnał cyfrowy
3 Linia transmisyjna i sygnał analogowy
4 Model elektryczny linii transmisyjnej
5 Fale elektryczne w linii transmisyjnej
6 Parametry linii transmisyjnej
7 Podłączanie źródła i obciążenia do linii
8 Fala w linii transmisyjnej – wizualizacja
9 Odbicia fali
10 Odbicia fali – wizualizacja
11 Symulacja doświadczenia z linią transmisyjną
13 Jakie impedancje charakterystyczne spotyka się w praktyce
14 Projektowanie linii transmisyjnej na płytce drukowanej
15 Rysowanie linii transmisyjnej w KiCADzie
16 Analiza linii na płytce za pomocą analizatora sieci
17 Odbicie sygnału harmonicznego
18 Fale stojące
19 Fale stojące – wizualizacja
20 Transformacja impedancji przez linię transmisyjną – symulacja w LTSpice
21 Kiedy stosować kontrolę impedancji linii?
22 Podsumowanie
Projektowanie płytek wielowarstwowych
Wprowadzenie
Po co stosuje się płytki wielowarstwowe?
Jak się wykonuje płytki wielowarstwowe?
Co to jest stackup płytki?
Jak łączyć warstwy płytki?
Przykład wyboru technologii wykonania płytki
Projektowanie płytek wielowarstwowych w KiCADzie
Gdzie umieszczać kondensatory odsprzęgające na płytce wielowarstwowej?
Wpływ grubości rdzenia na właściwości elektryczne płytki
Przełączanie szybkich sygnałów między warstwami
Podsumowanie
Czwarty projekt – Tor radiowy
Wprowadzenie
Schemat układu
Polaryzacja wzmacniacza mocy
Jak obwód elektryczny widzi antenę?
Pomiar impedancji anteny
Dopasowanie energetyczne
Układ dopasowania impedancji
Layout płytki drukowanej nadajnika
Testowanie nadajnika przy pomocy analizatora widma
Radio software’owe (SDR)
Podsumowanie
Zaprojektuj PCB – edycja 5
Wprowadzenie
Witaj na pokładzie
Poznaj swoich instruktorów – Maciej Kraszewski
Poznaj swoich instruktorów – Krzysztof Młynarczyk
O czym jest ten kurs?
Jak dobrze korzystać z kursu?
Podejście do popełniania błędów
Skąd czerpać wiedzę o PCB?
Normy i standardy
Oprogramowanie EDA
KiCAD
Pierwsza praca domowa
Nasz pierwszy projekt
Pierwszy projekt – prace wstępne
Wprowadzenie
O czym jest ten moduł?
Praca domowa
Określamy wymagania projektowe
Schemat blokowy
Generacja sygnałów analogowych i modulacja PWM
Sygnał PWM na Arduino
Szybki PWM na mikrokontrolerach AVR
Szybki PWM – demonstracja
Filtr RC
Sygnał PWM i filtr RC
Symulacja filtru RC w LTSpice
Realizacja filtru RC
Symulacja AC
Projektowanie filtru RC
Częstotliwość graniczna filtru RC
Projektowanie filtru RC
Zaawansowany filtr dolnoprzepustowy
Jak zaprojektować odpowiedni filtr?
Dobór wzmacniaczy operacyjnych
Projektowanie filtru
Wstępny prototyp układu
Wtórnik emiterowy
Jak dobrać tranzystor?
Rozbudowa prototypu
Kondensator odsprzęgający
Podsumowanie
Dobór kondensatora odprzęgającego
Rysowanie schematów elektrycznych
O czym będzie ten moduł?
Pierwszy kontakt z KiCADem
Rysowanie schematu w Eeschema
Złącza i dioda sygnalizująca zasilanie
Konfiguracja i numeracja elementów
ERC – Electrical Rules Checker
Tworzenie elementów bibliotecznych
Poprawa czytelności schematu
Kondensator odsprzęgający
Praca domowa
Więcej o tworzeniu elementów bibliotecznych
Więcej o ERC
Dobre praktyki podczas rysowania schematów
Projektowanie layoutu płytki
O czym będzie ten moduł?
Praca domowa
Co się znajduje na płytce drukowanej?
Proces produkcji PCB
Jednostki imperialne i metryczne
Wybór footprintów
Tworzenie nowego footprintu cz. 1
Tworzenie nowego footprintu cz. 2
Rysowanie obrysu płytki
Umieszczanie otworów montażowych
Rozmieszczanie złączy
Sprawdzanie błędów DRC
Rozmieszczanie elementów na płytce
Przypisywanie modeli 3D
Klasy sieci
Annotacja płytki
Prowadzenie ścieżek
Płaszczyzna masy
Końcowe szlify
Generacja dokumentacji produkcyjnej
Zamawianie płytki – przykład 1
Zamawianie płytki – przykład 2
Na co wpływa szerokość ścieżek na płytce?
Teardropy
Jak obliczyć wymiary footprintów. Norma IPC-7351
Pułapki kwasowe
Ustawienia DRC w KiCADzie
Wskazówki do projektowania layoutu płytki
Zaawansowane funkcjonalności KiCADa
O czym będzie ten moduł?
Arkusze hierarchiczne w KiCADzie
Skrypty Pythona
Uruchamianie skryptów z pliku
Pluginy
Teardropy
Wprowadzenie do NGSPICE’a
Symulacja wzmacniacza
Bonus: Jak działa wzmacniacz ze wspólnym emiterem?
Symulacja przetwornicy impulsowej 1
Symulacja przetwornicy impulsowej 2
Montaż elementów na płytce
Wprowadzenie
Praca domowa
Lutowanie
Stopy lutownicze
Topniki
Lutowanie w montażu automatycznym
Wyposażenie warsztatu do montażu ręcznego
Konstrukcja lutownicy i wybór grota
Wprowadzenie do montażu ręcznego
Montaż elementów THT
Montaż elementów SMD
Montaż układów w obudowach SOIC
Lutowanie rozpływowe za pomocą gorącego powietrza
Lutowanie typu “minifala”
Końcówki dołączone do dużych obszarów miedzi
Uruchomienie shieldu do Arduino
Podsumowanie
Rozpraszanie ciepła
Wprowadzenie
Moc w obwodach elektrycznych
Moc i źródło napięcia
Elementy nieinercyjne
Elementy inercyjne
Moc rozpraszana przez rezystor
Wypromieniowywanie mocy
Moc rozpraszana przez tranzystory
Moc rozpraszana przez liniowe stabilizatory napięcia
Prawo chłodzenia (cieplne prawo Ohma)
Przykład: Nagrzewania stabilizatora liniowego
Transport ciepła przez przewodnictwo
Transport ciepła przez konwekcję
Transport ciepła przez promieniowanie
Analiza transportu ciepła wieloma drogami
Modelowanie transportu ciepła przez obwody elektryczne
Przykład: cieplny model tranzystora
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – otoczenie
Wybór właściwej obudowy elementu
Czytanie not katalogowych: rezystancja złącze – obudowa
Czytanie not katalogowych: maksymalna dopuszczalna temperatura pracy
Czytanie not katalogowych: układy SMD z padem termicznym
Czytanie not katalogowych: parametry charakterystyczne
Dobór radiatora
Dobór szerokości ścieżki
Ile miedzi jest na płytce?
Ścieżki sprzężone termicznie
Wpływ płaszczyzn miedzi na temperaturę układu
Podsumowanie
Bonus – Płytki na podłożu aluminiowym
Wprowadzenie
Budowa płytki na podłożu aluminiowym
Przykładowy projekt
Analiza termiczna i test wykonanej płytki
Drugi projekt – Sterownik silników elektrycznych
Wprowadzenie
Założenia projektu
Budowa silnika krokowego
Zasada działania silnika krokowego
Sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
MOSFETy z kanałem typu n
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu n
MOSFETY z kanałem typu p
Przykład: sterowanie MOSFETa z kanałem typu p
Pojemności wejściowe MOSFETa
Sterowanie mostkiem H – przykład 1
Sterowanie mostkiem H – przykład 2
Jak działa cewka indukcyjna?
Włączanie i wyłączanie cewki
Diody zabezpieczające
Symulacja mostka H
Schemat układu sterownika
Projekt płytki dla układu sterownika
Testowanie zmontowanego sterownika
Podsumowanie
Pola elektryczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Prawo Coulomba
Natężenie pola elektrycznego
Pole wokół dipola elektrycznego
Potencjał i napięcie elektryczne
Pola potencjalne
Napięciowe prawo Kirchoffa
Pojemność elektryczna
Strumień pola elektrycznego
Pole wokół naładowanej płaszczyzny
Pole wokół dwóch przewodzących płaszczyzn
Pojemność dwóch równoległych płaszczyzn
Pole elektryczne w dielektrykach
Gęstość prądu elektrycznego
Prawo Ohma w innej postaci
Pole elektryczne w przewodnikach
Podsumowanie
Pola magnetyczne w obwodach drukowanych
Wprowadzenie
Siła elektromotoryczna
Krążenie pola wektorowego
Krążenie pola wektorowego – przykład
Prawo Ampere’a
Pole magnetyczne wewnątrz przewodników
Pole solenoidu
Prawo Faradaya
Problem ze zrozumienie doświadczenia Faradaya
Wirowe pola elektryczne
Reguła Lenza
Reguła Lenza w doświadczeniu Faradaya
Wyjaśnienie doświadczenia Faradaya
Potencjał wektorowy
Potencjał wektorowy, a indukcja magnetyczna
Potencjał wektorowy w doświadczeniu Faradaya
Efekt naskórkowy i efekt bliskości
Którędy płyną prądy powrotne
Indukcyjność wzajemna
Indukcyjność wzajemna, a potencjał wektorowy
Indukcyjność cząstkowa
Indukcyjność własna
Składanie indukcyjności
Podsumowanie
Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej (EMC)
Wprowadzenie
Mechanizmy sprzęgania zakłóceń
Zakłócenia przewodzone
Zakłócenia indukowane
Zakłócenia przewodzone – przykład
Sprzężenie pojemnościowe – przykład
Sprzężenie indukcyjne – przykład
Porównanie sprzężeń indukcyjnych i pojemnościowych
Impedancja
Jak redukować impedancję?
Jak prawidłowo posługiwać się oscyloskopem?
Wpływ rozkładu ścieżek na indukcyjność
Widma sygnałów cyfrowych
Jak działa analizator widma?
Sondy pola bliskiego
Detekcja pól magnetycznych i elektrycznych na płytce
Kondensatory odsprzęgające
Po co stosować wiele kondensatorów odsprzęgających
Jak prawidłowo podłączać kondensatory odsprzęgające?
Trzeci projekt – Wzmacniacz do elektromiografii z mikrokontrolerem
Wprowadzenie
Założenia projektu
Elektromiografia
Wtórnik napięciowy
Ekranowanie ścieżek
Wzmacniacz różnicowy
Wzmacniacz pomiarowy
Widmo sygnału EMG
Schemat układu
Layout płytki drukowanej
Testy z sygnałem z generatora
Testy z rzeczywistym sygnałem EMG
Podsumowanie
Wprowadzenie do techniki wysokich częstotliwości
1 Wprowadzenie
2 Linia transmisyjna i sygnał cyfrowy
3 Linia transmisyjna i sygnał analogowy
4 Model elektryczny linii transmisyjnej
5 Fale elektryczne w linii transmisyjnej
6 Parametry linii transmisyjnej
7 Podłączanie źródła i obciążenia do linii
8 Fala w linii transmisyjnej – wizualizacja
9 Odbicia fali
10 Odbicia fali – wizualizacja
11 Symulacja doświadczenia z linią transmisyjną
13 Jakie impedancje charakterystyczne spotyka się w praktyce
14 Projektowanie linii transmisyjnej na płytce drukowanej
15 Rysowanie linii transmisyjnej w KiCADzie
16 Analiza linii na płytce za pomocą analizatora sieci
17 Odbicie sygnału harmonicznego
18 Fale stojące
19 Fale stojące – wizualizacja
20 Transformacja impedancji przez linię transmisyjną – symulacja w LTSpice
21 Kiedy stosować kontrolę impedancji linii?
22 Podsumowanie
Projektowanie płytek wielowarstwowych
Wprowadzenie
Po co stosuje się płytki wielowarstwowe?
Jak się wykonuje płytki wielowarstwowe?
Co to jest stackup płytki?
Jak łączyć warstwy płytki?
Przykład wyboru technologii wykonania płytki
Projektowanie płytek wielowarstwowych w KiCADzie
Gdzie umieszczać kondensatory odsprzęgające na płytce wielowarstwowej?
Wpływ grubości rdzenia na właściwości elektryczne płytki
Przełączanie szybkich sygnałów między warstwami
Podsumowanie
Czwarty projekt – Tor radiowy
Wprowadzenie
Schemat układu
Polaryzacja wzmacniacza mocy
Jak obwód elektryczny widzi antenę?
Pomiar impedancji anteny
Dopasowanie energetyczne
Układ dopasowania impedancji
Layout płytki drukowanej nadajnika
Testowanie nadajnika przy pomocy analizatora widma
Radio software’owe (SDR)
Podsumowanie