Tuesday, September 22, 2015

ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් II (Electronics) - 2

මා පහත දක්වනවා E3, E6, E12, E24, E48, E96 යන ශ්‍රෙණිවල වගු.

ප්‍රතිරෝධි අගය ප්‍රතිරෝධය මත සටහන් කෙරේ. ප්‍රචලිතම ක්‍රමය වන්නේ වර්ණ කේත (color code) ක්‍රමයයි. ඒ කියන්නේ ප්‍රතිරෝධකයේ යම් යම් වර්ණ තීරු දක්නට ලැබෙන අතර, එම තීරු කියවා ප්‍රතිරෝධක අගය ගණනය කිරීමට සිදු වේ. ප්‍රතිරෝධකවල වර්ණ තීරු 4ක් හෝ 5ක් හෝ 6ක් තිබිය හැකියි. ප්‍රථමයෙන්ම, කලර් කෝඩ්වලට හිමි අගයන් මතක තබාගත යුතුය. වර්ණ 12ක් පමණයි මතක තබා ගැනීමට සිදු වන්නේ. ඔබ කුඩා කළ සිට කටපාඩමින් දන්නා දේදුන්නේ පාට පිළිවෙල (රතු-තැඹිලි-කහ-කොල-නිල්-දම්) මෙහි ඇත (දේදුන්නේ පාට 7 මා මතක තබා ගත්කේ “න් තැඹිලි ඩන කොල්ලා නිල් රක් කී” යනුවෙනි; රෙසිස්ටර්වලදී ඉන්ඩිගෝ යන වර්ණය ඉවත් කර ඇත්තේ දම් හා ඉන්ඩිගෝවල වෙනස සෙවීමට අපහසු නිසාය). පහත දැක්වෙන්නේ කලර් කෝඩ් එකයි (තීරු 4, 5, 6 යන සෑම රෙසිස්ටරයකටම පොදුවේ ගත හැකි පරිදි එම කලර් චාට් එක සකසා ඇත).

තීරු හතරක් සහිත ඉහත රෙසිස්ටරයේ අගය ගණනය කරන අයුරු දැන් බලමු. E12, E24 යන ශ්‍රේණිවල රෙසිස්ටර් තමයි තීරු හතරක් සහිතව දක්වෙන්නේ. (මෙයින් පැහැදිලි වන්නේ යල්පැන ගිය E3, E6 ශ්‍රේණිවල රෙසිස්ටර් අගය පෙන්වීමට තීරු තුනක වර්ණ කේත යොදාගෙන අැති බව නේද?) මෙම රෙසිස්ටරයේ වර්ණ තීරු අලු-රතු-තැඹිලි-රන් වේ. වර්ණ තීරු වම් පැත්තේ සිට දකුණටද දකුණු පස සිට වම් පැත්තටද සැලකිය යුත්තේ? රෙසිස්ටරයක් අනෙක් පැත්තට කරකවපු විට වම දකුණද මාරු වේ. එය තීරණය කරන්නේ කෙලෙසද? හරිම පහසුයි. වර්ණ තීරු වැඩිපුරම බර පැත්තෙන් ආරම්භ කළ යුතුයි. ඒ විතරක් නොවේ, එක් වර්ණ තීරයක් දක්වන්නේ අනෙක් තීරුවලට වඩා වැඩි පරතරයක් තබාය. එම වර්ණ තීරුව තමයි අවසානයට සැලකිය යුත්තේ. ඒ අනුව, එම රෙසිස්ටරයේ අගය සොයමු. මෙහිදී පළමු වර්ණ දෙකට හිමි අංක පිළිවෙලින් ලියා, තෙවැනි වර්ණයට හිමි අංකයට සමාන බිංදු ගණනක් ලිවිය යුතුය. සිව් වන වර්ණයෙන් කියන්නේ සහනතා (ටොලරන්ස්) අගයයි. ඒ අනුව,
අලු - 8
රතු - 2
තැඹිලි - 3 → 000
රන් - 5%
මේ අනුව එම රෙසිස්ටරයේ අගය 82000 ඕම් හෙවත් 82k ලෙස ලැබේ. ටොලරන්ස් ප්‍රතිශතය යනු රෙසිස්ටරයක් සම්බන්ධව සැලකිය යුතු වැදගත්ම ලක්ෂණයක්. එම ප්‍රතිශතයෙන් කියන්නේ ඉහත ආකාරයට සොයාගත් ප්‍රතිරෝධ අගය කොපමණ ප්‍රතිශතයකින් එහෙට මෙහෙට වෙනස් විය හැකිද කියාය. උදාහරණයක් ලෙස ඕම් 100ක ප්‍රතිරෝධකයක 10%ක ටොලරන්ස් එකක් ඇතැයි සිතන්න. එවිට, ඇත්තටම මෙම ප්‍රතිරෝධකයේ සත්‍ය අගය ඕම් 100 න් 10%ක් (එනම් ඕම් 10ක්) එහා මෙහා යා හැකියි. එනම්, එම වෙනස්වන අගයෙන් භාගයක් 100න් ඉහළ පැත්තටත්, අනෙක් භාගය පහළ පැත්තටත් යා හැකියි. ඒ අනුව, එම ඕම් 100 රෙසිස්ටරය සත්‍ය ලෙසම තනි 100 ලෙස නොව, (100-5=) 95 සිට (100+5=) 105 දක්වා පරාසයකයි තිබිය හැක්කේ. තවත් උදාහරණයක් ලෙස, ඉහත 82k 5% ප්‍රතිරෝධය සලකමු. 82k යනු 82000 වේ. එම අගයෙන් 5%ක් යනු ඕම් 4100 කි. එවිට, ඉහත රෙසිස්ටරයේ ප්‍රතිරෝධි අගය (8200 – (4100/2) = 82000 – 2050 =) 79950 සිට (82000 + (4100/2) = 82000 + 2050 =) 84050 දක්වා පරාසයක පැවතිය හැකියි.
රෙසිස්ටරයක සහනතා අගය/ප්‍රතිශතය (tolerance) යනු ඍජුවම ඉහත E-ශ්‍රේණි හා සම්බන්ධ කරුණක්. 20%, 10%, 5%, 2%, 1%, 0.5% ආදී ලෙස විවිධ සහනතා ප්‍රතිශත ඇත. සාමාන්‍ය පරිපථ සඳහා 5% සහිත රෙසිස්ටර් හොඳය. ඇත්තටම E ශ්‍රෙණියේ අගය වැඩි වෙනවා යනු, සහනතා අගය අඩු වීමයි. සහනතා අගය අඩු වීම යනු, රෙසිස්ටරයේ කොලිටිය වැඩි වීමයි. ඒ කියන්නේ රෙසිස්ටරයේ මිලද වැඩි වීමයි. සාමාන්‍යයෙන් E12 ශ්‍රෙණියේ 10% ක ටොලරන්ස් එකක් ඇත. E24 ශ්‍රෙණියේ 5% ක ටොලරන්ස් එකක්ද, E48 ශ්‍රෙණියේ 2% ක ටොලරන්ස් එකක්ද, E96 ශ්‍රෙණියේ 1%ක ටොලරන්ස් එකක්ද ආදී ලෙස ඇත.
ඉහත රූපයේ තීරු පහක් සහිත රෙසිස්ටරයේ අගය සොයන අයුරු දැන් බලමු. E48, E96, E192 යන ශ්‍රේණිවල රෙසිස්ටර් තීරු පහක් සහිතව දැක්වේ. එම රෙසිස්ටරයේ වර්ණ තීරු පිළිවෙලින් කොල-රතු-දුඹුරු-කලු-දුඹුරු වේ. මෙහි පළමු වර්ණ තීරු තුනට අදාල ඉලක්කම් තුන ලියා, හතරවැනි වර්ණයට හිමි ඉලක්කමට සමාන බිංදු ලිවිය යුතුය. පසුවැනි වර්ණ තීරුවෙන් කියන්නේ ටොලරන්ස් අගයයි. ඒ අනුව,
කොල – 5
රතු - 2
දුඹුරු - 1
කලු - 0 → කලුවලට හිමි අගය 0 වන නිසා, ඉන් කියන්නේ බිංදුවේ ඒවා කිසිවක් දමන්න එපා කියායි.
දුඹුරු - 1%
මේ අනුව එම රෙසිස්ටරයේ අගය 521 ohm 1% වේ. මෙම උදාහරණයේ සිව්වන වර්ණය දුඹුරු වූවා නම්, දුඹුරුවලට හිමි අංකය 1 නිසා එක බිංදුවක් දැමිය යුතු වෙනවා (5210). එය රතු වූවා නම්, රතුවලට හිමි අංකය 2 නිසා බිංදු දෙකක් දැමිය යුතු වෙනවා (52100). එහෙත් එය කලු ලෙසයි තිබුණේ. කලුවලට හිමි අංකය 0යි. බිංදුව යනු වටිනාකමක් නැත යන්න හෙවත් කිසිවක් දමන්න එපා කියායි.
ඉහත රූපයේම තීරු හයක් සහිත රෙසිස්ටරයේ අගය සොයන්න. මෙයද ඉහත තීරු පහේ රෙසිස්ටරය සේම සැලකිය යුතුයි. ඊට අමතරව අවසානයේ ඇති කලර් තීරුවෙන් අමතර විස්තරයක් දැක්වේ. එය උෂ්ණත්ව සංගුණකය (temperature coefficient) ලෙස හැඳින් වෙනවා. ඉන් කියන්නේ ප්‍රතිරෝධකයේ අගය උෂ්ණත්වය අනුව වෙනස් වන ප්‍රමාණයයි. ඉහත උදාහරණයේ 6වන වර්ණ තීරුව රතු වන අතර, ඊට හිමි අංකය 2 වේ. උෂ්ණත්ව සංගුණක තීරුවේ 2ට හිමි අගය වන්නේ 50 ppm/K වේ. මෙම අගයෙන් තේරෙන්නේ කුමක්දැයි බලමු. මෙයින් කියන්නේ කෙල්වින් එකක උෂ්ණත්ව වෙනසකදී සලකා බලන රෙසිස්ටරයේ ප්‍රතිරෝධය මිලියනයෙන් කීයෙන් පංගුවක වෙනසක් ඇති වෙනවාද යන්නයි. උදාහරණයක් ලෙස 10k රෙසිස්ටරයක් ගමු 50 ppm/K සංගුණකය සහිත. මෙහි 10k යනු සාමාන්‍ය කාමර උෂ්ණත්වයේදී (ඒ කියන්නේ සෙල්සියස් අංශක 25දී පමණ) පවතින ප්‍රතිරෝධි අගයයි. මෙම උෂ්ණත්වයේ සිට උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක එකකින් වෙනස් වන්නේ නම්, එවිට, 10k හෙවත් 10,000 ඕම් අගයෙන් මිලියනයෙන් පංගුවක් ගත් විට, එවැනි පංගු 50කින් දැක්වෙන ඕම් ගණනකින් ප්‍රතිරෝධය වෙනස් වේ. එය ගණනය කළ විට, (10,000 /1,000,000)x50 = 0.5 ohm වේ. ඒ කියන්නේ එක සෙල්සියස් අංශකයකින් උෂ්ණත්වය වෙනස් වන විට, එම 10k ප්‍රතිරෝධකයේ 0.5 ohm ක වෙනසක් ඇති වේ (උෂ්ණත්වය අංශකයකින් ඉහල යන විට, ප්‍රතිරෝධි අගය 0.5ohm කින් වැඩි වන අතර, උෂ්ණත්වය අංශකයකින් පහල යන විට, ප්‍රතිරෝධී අගය 0.5ohm කින් පහල යයි). එම රෙසිස්ටරය අංශක 20කින් වෙනස් වන විට, 0.5 x 20 = 2 ohm කින් වෙනස් වේ. මේ ආදී ලෙස එක් එක් ඕම්ස් ගණනින් යුත් ඕනෑම රෙසිස්ටරයක ඕනෑම උෂ්ණත්ව වෙනසකදී ඇති වන ප්‍රතිරෝධි වෙනස පහසුවෙන්ම ගණනය කළ හැකියි. (උෂ්ණත්වය කෙල්වින් වලින්ද මැනිය හැකියි සෙල්සියස් මෙන්ම. තවද, කෙල්වින් එකක උෂ්ණත්ව වෙනසක් හැමවිටම සෙල්සියස් එකක වෙනසකට සමාන නිසා, ඉහත PPM/K ලෙස තිබ්බත් PPM/C ලෙස තිබ්බත් දෙකෙන්ම කියවෙන්නේ එකම දේයි.) සූත්‍රයක් ලෙස එය පහත ආකාරයට අවශ්‍ය නම් ලිවිය හැකියි.
ප්‍රතිරෝධ වෙනස = (රෙසිස්ටර් අගය) x (උෂ්ණත්ව සංගුණකය) x (උෂ්ණත්ව වෙනස) / 1,000,000

සටහන
යමක වෙනස්වීම ආකාර කිහිපයකින් දැක්විය හැකියි. එක් එක් අවස්ථාව සඳහා මේ ක්‍රමවලින් යම් ක්‍රමයක් වඩා පහසු විය හැකියි. ආකාරය කුමක් වුවත්, සියල්ලෙන්ම හැඟවෙන්නේ එකම දෙයයි - එනම්, වෙනස්වීම කොතරම් ප්‍රමාණයක්ද යන්නයි.
1. නිශ්චිත අගයකින් දැක්වීම. උදාහරණයක් ලෙස, ඕම් 1000 රෙසිස්ටරයේ අගය ඕම් 10කින් වෙනස් වේ කියා කිව හැකියි. මෙම වෙනස් වීම අඩු පැත්තට හෝ වැඩි පැත්තට විය හැකියි. එනම්, වැඩි පැත්තට 10කින් වෙනස් වෙනවා යන්න “1000+10” (=1010)ලෙසද, අඩු පැත්තට වෙනස් වීම “1000-10” (=990) ලෙසද ලිවිය හැකියි. තවත් විටක, දෙපසටම අඩු/වැඩි විය හැකියි. එය “1000±10” (990 සිට 1010 දක්වා) ලෙස දැක්විය හැකියි.
2. ප්‍රතිශතයකින් දැක්වීම. උදාහරණයක් ලෙස, ඕම් 1000 රෙසිස්ටරයේ අගය 10%කින් වෙනස් වෙනවා යැයි කිව හැකියි. මෙයද ඉහත ලෙසම වැඩි බව “1000+10%” (=1100) ලෙස හෝ අඩු බව “1000-10%” (900) ලෙස හෝ හෝ දෙපසටම “1000±10%” (900 සිට 1100 දක්වා) ලෙස ලිවිය හැකියි.
3. PPM (parts per million), PPB (parts per billion), PPT (parts per trillion) ලෙස දැක්වීම. උදාහරණයක් ලෙස, ppm යනු යම් දෙයකින් කොටස් මිලියනයක් ගතහොත් ඉන් කොතරම් කොටසක් වෙනස් වන්නේද කියාය. ඇත්තටම මෙය යම් මිශ්‍රණයක සංයුතිය සඳහන් කිරීමට නිතර යොදාගන්නා ක්‍රමයකි. “සාමාන්‍ය වාත අණු මිලියනයකට දූවිලි අංශු මෙච්චරක් තිබේ” ආදි ලෙස පවසන විට මෙවැනි ක්‍රමයක් තමයි යොදා ගන්නේ. මෙවැනි ප්‍රකාශයකට පසුව විචලනය වන ඒකකය සාමාන්‍යයෙන් / යන්නට පසුව පෙන්වයි. උදාහරණයක් ලෙස, 100 PPM/K දැක්විය හැකියි. මෙහි /K යන කොටසින් පෙන්වන්නේ අච්චර ප්‍රමාණයක් වෙනස් වන්නේ කෙල්වින් එකක විචලනය වීමකට බව පෙන්වීමටයි.

කලර් කෝඩ් ක්‍රමයට අමතරව, තවත් ක්‍රමයක් තිබෙනවා ප්‍රතිරෝධකයක අගය දක්වන. එහිදී ප්‍රතිරෝධකය මත ඉලක්කම් තුනක හෝ හතරක ඉලක්කමක් දැක්වේ. සමහරවිට එම සංඛ්‍යාවට පසුව යම් ඉංග්‍රිසි අකුරක්ද තිබේ. ඇත්තට මෙය කලර් කෝඩ් ක්‍රමයට වඩා පහසුවෙන් තේරුම් ගත හැකියි. ඉලක්කම් තුනක් තිබෙන අවස්ථාවේදී ඉන් පළමු ඉලක්කම් දෙක නිකංම ලියා, තුන්වන ඉලක්කමට සමාන බිංදු ගණනක් එම ඉලක්කම් දෙකට පසුපසින් දැමූ විට දැක්වෙන්නේ එම රෙසිස්ටරයේ ඕම්ස් ගණනයි (ඒ කියන්නේ තුන්වෙනි ඉලක්කම ගුණාකාරය හඟවයි). උදාහරණයක් ලෙස, 273 ගමු.
273 → 27000 ohm = 27k
ඉලක්කම් හතරක් ඇති අවස්ථාවක, පළමු ඉලක්කම් 3ම සාමාන්‍ය පරිදි ලියා, හතරවන ඉලක්කමට (ගුණාකාරයට) සමාන බිංදු ගණනක් යොදන්න. උදාහරණයක් ලෙස,
7992 → 79900 ohm = 79.9k
දශමස්ථාන ඇති විට, තවත් අපූරු වැඩක් කළ හැකියි. එනම්, එම දශම තිත ඉවත් කර එතැනට k හෝ M හෝ R යෙදිය හැකියි. ඕම් අගය කිලෝඕම්වලින් නම් තිබුණේ k අකුරද, මෙගාඕම්වලින් නම් තිබුණේ M අකුරද, 1000ට අඩු අගයකදී R (Resistor) අකුරද යෙදේ. උදාහරණ ලෙස,
79.9k → 79k9
0.1 ohm → 0R1
ඉලක්කම්වලට පසුව කෝඩ් එකේ අගය යොදන ඉංග්‍රිසි අකුරක් තිබේ නම්, ඉන් කියන්නේ ප්‍රතිරෝධකයේ ටොලරන්ස් අගයන්ය.
A B C D F G J K M
0.05%
0.1%
0.25%
0.5%
1%
2%
5%
10%
20%

උදාහරණ ලෙස,
7992 J = 79k9 J = 79.9 kilo ohms (5% ටොලරන්ස් එකක් සමග)
තවත් සමහර අවස්ථාවල උෂ්ණත්ව සංගුණකයද තවත් ඉංග්‍රිසි අකුරකින් දැක්විය හැකියි. එවිට එම ඉංග්‍රිසි අකුරට හිමි උෂ්ණත්ව සංගුණක මෙසේය (මෙහි සියලු අගයන් ppm/K වලින් දැක්වේ).
U S R Q P Z M K
250
100
50
25
15
10
5
1

මීටත් අමතරව EIA නම් ආයතනය විසින් හඳුන්වා දුන් EIA-96 නම් ක්‍රමයක්ද තිබෙනවා රෙසිස්ටරයක අගය දැක්වීමට. මෙය E96 ශ්‍රේණිය පාදක කොටගෙනයි ඉදිරිපත් කර තිබෙන්නේ (එනිසයි එහි නමට 96 යන කොටස ලැබී ඇත්තෙත්). මෙම ක්‍රමයේදී ඉලක්කම් දෙකක් හා ඉංග්‍රිසි අකුරකින් තමයි අගය දක්වන්නේ. එහි ඉංග්‍රිසි අකුරින් කියන්නේ ගුණාකාරය වේ. එම ඉංග්‍රිසි අකුරු හා ඊට අදාල ගුණාකාරය පහත වගුවෙන් දැක්වේ.
Z
Y/R
X/S
A
B
C
D
E
F
0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
10000
100000

ඉංග්‍රිසි අකුරට පෙර තිබෙන ඉලක්කම් දෙකෙන් නිරූපණය කෙරෙන අගය සොයා ගැනීමට තවත් වගුවක් අැත. අදාල ඉලක්කම දෙකට ගැලපෙන අගය එම වගුවෙන් සොයාගත යුතුයි. E96 ශ්‍රෙණියේදී මූලික අගයන් ඇත්තේ 96කි. ඉතිං මෙම සියලුම මූලික අගයන් ඉලක්කම් දෙකේ සංඛ්‍යාවකින් නියෝජනය කළ හැකියි. එම වගුව පහත ඇත. ඇත්තටම මෙහි අමුත්තක් නැත. 01 සිට 96 දක්වා සංඛ්‍යාවලට එම ශ්‍රේණියේ මූලික අගයන් ආරෝහණ අනුපිළිවෙළට ලබා දී ඇත.

Code Value
Code Value
Code Value
Code Value
Code Value
Code Value
01 100

17 147

33 215

49 316

65 464

81 681
02 102

18 150

34 221

50 324

66 475

82 698
03 105

19 154

35 226

51 332

67 487

83 715
04 107

20 158

36 232

52 340

68 499

84 732
05 110

21 162

37 237

53 348

69 511

85 750
06 113

22 165

38 243

54 357

70 523

86 768
07 115

23 169

39 249

55 365

71 536

87 787
08 118

24 174

40 255

56 374

72 549

88 806
09 121

25 178

41 261

57 383

73 562

89 825
10 124

26 182

42 267

58 392

74 576

90 845
11 127

27 187

43 274

59 402

75 590

91 866
12 130

28 191

44 280

60 412

76 604

92 887
13 133

29 196

45 287

61 422

77 619

93 909
14 137

30 200

46 294

62 432

78 634

94 931
15 140

31 205

47 301

63 442

79 649

95 953
16 143

32 210

48 309

64 453

80 665

96 976

උදාහරණ ලෙස
49B → 31600 ohm = 31.6k

මෙම ක්‍රමයේදී ටොලරන්ස් අගයක් නිරූපණය නොකරන්නේ එය අනවශ්‍ය බැවිනි මක්නිසාද මෙම ක්‍රමයෙන් දක්වන්නේ E96 ශ්‍රෙණියේ ප්‍රතිරෝධකයි. එ්වා හැමවිටම 1% ටොලරන්ස් සහිතයි. ඇත්තටම, කලර් කෝඩ් ක්‍රමය හැර අනෙක් ඉහත ක්‍රම දෙක බහුලවම භාවිතා වෙන්නේ ඉතා කුඩා SMD රෙසිස්ටර් සඳහාය (ඒවා කුඩා නිසා කලර් කෝඩ් ක්‍රමය යෙදිය නොහැකියි).

Electronics (ඉලෙක්ට්‍රෝනික්ස්) ...

No comments:

Post a Comment