Hlavní navigace

Senzory Martina Malého: Elektronika tajemství zbavená

Martin Malý

Ptáte se mě, jak začít s elektronikou, jestli bych doporučil nějakou knihu pro začátečníky. Přečetl jsem za vás dvě z mnoha tipů a zde je mé shrnutí.

Podíval jsem se na dvě knihy z edice “Elektronika tajemství zbavená”, konkrétně na díly 3 a 5. Třetí díl je věnovaný číslicové technice a jeho autorem je Adrian Schommers. Pátý díl nese podtitul “Pokusy s operačními zesilovači” a jeho autorem je Kurt Diedrich. Obě knihy mi k recenzi laskavě poskytl e-shop Megaknihy.cz – děkuji.

Třetí díl jsem otvíral s nadějí, že by mohl být dobrým vstupním bodem pro člověka, co třeba umí programovat nebo pracuje jako správce sítí či IT a má touhu se seznámit s číslicovou technikou, takříkajíc “nakouknout své profesi pod pokličku”. Těžko předpokládat, že bude chtít počítat pracovní bod tranzistoru nebo navrhovat superhet, ale číslicovou elektroniku lze v nějaké základní míře pochopit i bez znalostí funkce diod a (třeba) Kirchhofových zákonů (což samozřejmě neplatí pro vlastní konstrukce, tam už by měl mít člověk představu, jak vlastně ty elektrony po drátech běhají a k čemu jsou třeba kondenzátory u napájecích vývodů integrovaných obvodů). Od knihy jsem očekával přesně to, co slibuje její podtitul: pokusy s číslicovou technikou.

Kniha začíná slibně: ukázkou univerzálního plošného spoje a doporučenou sadou součástek a nářadí. Čtenář – a u takových knížek si vždy představuju, že “čtenář” je někdo, kdo má doma dílničku – dostává hned na úvod pár tipů, jak si udělat vlastní stavebnici – něco jako vylepšený Logitronik 01 či Kyber blahé paměti. Coby člověk, který je s páječkou kamarád, oceňuju úvodní tipy, na druhou stranu, když se vžiju do situace číslicového začátečníka, tak si říkám, jestli nebudu spíš vyděšen: “A to musím? A jak to udělám?” Ale dejme tomu, že začátečník nebude úplně vyděšen, nějak se tím prokouše, v příloze si najde návod “jak správně pájet”, nezalekne se a půjde dál.

Tady si neodpustím poznámku: kniha vyšla v roce 1999. V té době samozřejmě ještě nebyla žádná Arduina a podobné levné a dostupné stavebnice. Ale byla třeba nepájivá kontaktní pole, která mi připadají pro začátečníka mnohem přívětivější, než univerzální plošný spoj, patice a páječka. Na druhou stranu je smutný fakt, že moc knih o tomto tématu v češtině nevychází.

Kniha pak pokračuje stručným vysvětlením, co je číslicová technika, a pak čtenáře postaví rovnýma nohama před teorii – pravdivostní tabulky, logické členy AND, OR, NOT, NAND, NOR, 7400 a tak dál. Jak se vytvoří logické funkce z jiných, jak postavit invertor z NANDu, hradla, sčítačka, kodér, dekodér – u všeho jen schéma a pravdivostní tabulka, popřípadě naznačené zapojení s konkrétním integrovaným obvodem. Následují sekvenční obvody – klopné obvody, registry, čítače, je naznačeno propojení s analogovou elektronikou (A/D a D/A převodníky), a výklad končí čtyřstránkovým popisem fungování CD (tedy kompaktního disku). Následují dodatky: schematické značky, pravdivostní hodnoty, popis TTL a CMOS, nezbytné tabulky čísel v různých řadách a ASCII kód, jedenáct stránek charakteristik obvodů TTL a zhruba stejné množství stručných popisů vybraných integrovaných obvodů SSI a MSI z řady 74×x.

V knize je tedy teoreticky popsáno vlastně vše, s čím se člověk setká, pokud začne pracovat s číslicovou technikou. Přesto však mám dojem, že v ní chybí podstatná část, totiž právě v podtitulu zmiňované “pokusy”. Teorie je dost, ale v praxi je spíš zmíněno “to a to se používá třeba v této aplikaci”, ovšem praktická realizace je ponechána na čtenáři. Z vlastní zkušenosti vím, že člověk, co si přečte teorii, nemá moc nápadů, jak si právě přečtené vyzkoušet. V knize naprosto chybí jakékoli praktické příklady, třeba ten obligátní blikač s LEDkou. Ano, čtenář má dostatek teoretických informací, i schéma nalezne, ale chybí tomu právě ten moment, kdy si řekne “Aha, to bych si mohl postavit!” U podobných teoretických příruček se spíš bojí, že neví dost na to, aby mu to fungovalo; já sám jsem rád, když mám k dispozici vyzkoušené příklady, a pokud to zapojím tak, jak mám, tak vím, že by to mělo fungovat. Pokud nefunguje, znamená to, že jsem udělal chybu, ale stále se mám čeho chytit.

Druhá kniha, tedy pátý díl ze série Elektronika tajemství zbavená, má jiného autora i jiný styl výkladu. Je věnována operačním zesilovačům, tedy oblasti, která s číslicovou technikou moc nesouvisí, spíš se zpracováním analogového signálu, ale pokud se chystáte na nějaké měření, zpracování analogových veličin či jednoduché řízení, je dobré tyto součástky znát a umět s nimi pracovat.

Stejně jako v číslicové technice existuje “základní slabikář”, viz výše, tak existuje i u operačních zesilovačů: invertující, neinvertující, sčítačka, diferenciální zesilovač, derivátor, integrátor, komparátor… V úvodních kapitolách autor vysvětluje právě tyto pojmy, ukazuje “kanonické zapojení”, a na rozdíl od svého kolegy z předchozí knihy věnuje část textu i praktickým radám a ukázkám. V textu jsou podkapitoly věnované praktickým zapojením – hlídač teploty, sledovač pohybu Slunce, jednotlivé obvody jsou doplněné i příklady, kde autor vyzývá čtenáře, aby si zapojil nějaký obvod a dává tipy: Zkuste si, co se stane, když zvětšíte tento odpor? Co se stane, když zapojíte tuto součástku obráceně?

Další kapitola je věnována oscilátorům a generátorům nejrůznějších průběhů – pila, trojúhelník, obdélník, sinusovka. Čtenář se dokonce dozví, proč je sinusoida v elektronice tak zásadní. Opět doplněno ukázkovými obvody, které pískají, hvízdají, blikají, měří spotřebu elektřiny, zkrátka které vyzývají k tomu, aby si je čtenář alespoň zkusil postavit. Následuje kapitola o filtrech, kapitola o generování šumů a závěrečná kapitola nazvaná “speciální aplikace operačních zesilovačů”. Ta je ve skutečnosti plná nejrůznějších ukázkových zapojení, kterým by slušelo módní slovo “cool” – vysoce citlivý zesilovač pro sledování střídavých magnetických polí, indukční měřič dráhy, měřič elektrických polí, detektor kovů, světelné závory, zvukové efekty, zesilovač pro audiotechniku, mikrofonní zesilovač…

Na závěr celé knihy nalezne čtenář několik tipů k práci s operačními zesilovači – především návod na zhotovení vhodného napájení, a pak seznam některých nejčastějších operačních zesilovačů s jejich parametry. Zde trošku chybí podrobnější popis pouzder a zapojení vývodů (to si musí čtenář nalézt například na internetu v katalogových listech), ale to je zároveň jediná výtka, kterou bych k této knize měl.

“Pokusy s operačními zesilovači” jsou tedy knihou mnohem vydařenější a pro začátečníka vhodnější než “Pokusy s číslicovou technikou”. Doporučil bych ji i čtenářům, kteří znají číslicovou techniku, protože pokrývá velmi zajímavou oblast elektroniky a zpracování signálů. A pokud jste fanoušci počítačových kuriozit, neváhejte – operační zesilovače jsou základní stavební kameny pro elektronické analogové počítače!

V tomto nevypsaném “souboji analogové a číslicové techniky”, tedy alespoň u mne, vyhrála technika analogová. “Pokusy” s operačními zesilovači jsou podány mnohem lépe a zajímavěji než ty s číslicovou technikou. 

Našli jste v článku chybu?

26. 8. 2016 7:36

Yarda (neregistrovaný)

Natisknout si vizitky jsem potřeboval, když jsem v devadesátých letech nastoupil do nového zaměstnání. Tak jsem se zajímal, jestli v PC (byl pro konstrukci jeden a v podstatě nikdo na něm tehdy nepracoval) je nějaký program co by se k tomu dal využít. Měli tam AutoCAD, tak jsem metodou pokusu a omylu ty vizitky nakreslil (pak jsem nakreslil vizitky i šéfům, když se změnilo telefonní číslo firmy, aby měli co rozdávat než dostanou nové oficiální). A když jsem ty vizitky nakreslil, tak jsem došel k…

24. 8. 2016 20:55

coolischak (neregistrovaný)

"Od krystalky k modelum s tranzistory"... sentimentalne/se­nilne vzpominam, bastlirska bible meho detstvi :-)

Vitalia.cz: Znáte „černý detox“? Ani to nezkoušejte

Znáte „černý detox“? Ani to nezkoušejte

Podnikatel.cz: K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Vitalia.cz: 7 druhů hotových těst na vánoční cukroví

7 druhů hotových těst na vánoční cukroví

Podnikatel.cz: Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Podnikatel.cz: Udávání kvůli EET začalo

Udávání kvůli EET začalo

Podnikatel.cz: Vládu obejde, kvůli EET rovnou do sněmovny

Vládu obejde, kvůli EET rovnou do sněmovny

Měšec.cz: Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vitalia.cz: Dáte si jahody s plísní?

Dáte si jahody s plísní?

120na80.cz: Rovnátka, která nejsou vidět

Rovnátka, která nejsou vidět

Root.cz: Mirai má nový cíl 5 milionů routerů

Mirai má nový cíl 5 milionů routerů

Vitalia.cz: Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Měšec.cz: Europlatby: někde bez poplatku, jinde i 350 Kč

Europlatby: někde bez poplatku, jinde i 350 Kč

Vitalia.cz: Jsou čajové sáčky toxické?

Jsou čajové sáčky toxické?

Vitalia.cz: Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Měšec.cz: Banky mlží o nákladech na předčasnou splátku hypotéky

Banky mlží o nákladech na předčasnou splátku hypotéky

120na80.cz: Stoná vaše dítě často? Upravte mu jídelníček

Stoná vaše dítě často? Upravte mu jídelníček

Podnikatel.cz: 3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

Podnikatel.cz: Zavře krám u #EET Malá pokladna a Teeta?

Zavře krám u #EET Malá pokladna a Teeta?

Vitalia.cz: Nahradí sluch, ale zvuk je zcela jiný

Nahradí sluch, ale zvuk je zcela jiný