NAUČITE DIGITALNU ELEKTRONIKU:PREKO 20 PRAKTIČNIH PROJEKATA

Teorijska elektrotehnika je osnova svih ostalih oblasti elektrotehnike. Autor je poželeo da još jednom prođe kroz te osnove i da ih predstavi na svoj način. Postavljen je zadatak da to bude što kraće s tim da se obuhvate najvažnije oblasti kojima se ona bavi. Takav pristup traži preciznost u izlaganju i ne dozvoljava opširnost.

Ideja autora je da se u ovoj knjizi, pored osnova elektrotehnike nađu i teme koje iz elektromagnetike. Elektromagnetika je ovde predstavljena u njenim osnovnim elementima. Tako zamišljena ova knjiga u sebi treba da objedini materiju koja se nekad izučavala na elektrotehničkim fakultetima tokom 3 ili 4 semestra a čija literatura obuhvata preko 1000 stranica. Ova knjiga je to sažela u mnogo manji obim.

U savremenoj inženjerskoj praksi potrebna je informisanost i razumevanje pojava i procesa. Za detaljne proračune, u svim oblastima, postoje odgovarajući računarski softveri. Inženjeri treba da razumu te pojave i procese kako bi znali da pravilno postave problem, a računari će odraditi fizički deo posla. Savremenim inženjerima treba ostaviti vremena i za druge oblasti neophodne u svom radu. Ova knjiga bi trebala da bude jedan takav kompromis.

Namena ove knjige je da bude podsetnik inženjerima elektrotehnike koji vole svoju struku a čija su znanja sa vremenom malo izbledela. Tako zamišljena ova knjiga je svojevrsna promocija elektrotehnike i elektromagnetike.

Knjiga „Radio-telekomandni uređaji, jedna je od retkih objavljenih u nas, a namenjena čitaocima zainteresovanim za gradnju radiotelekomandnih uređaja. Ona postepeno uvodi i upoznaje čitaoca, počevši od najjednostavnijih, do onih znatno složenijih uređaja digitalnog tipa.

Transformatori su jedna važna i velika grupa statičkih električnih mašina. Proizvode se za veliki broj namena, u širokom opsegu snaga, napona, struja, frekvencija itd. Pod malim transformatorima podrazumevaju se monofazni i trofazni transformatori hlađeni prirodnom cirkulacijom vazduha u opsegu snaga od reda VA do nekoliko desetina kVA.

U podnaslovu ove knjige stoji “teorija i praksa“. Teorija je zastupljena minimalno, samo toliko koliko je autor smatrao da je potrebno za namenu ove knjige. Pod praksom autor podrazumeva proračun izradu i ispitivanje. Akcenat je stavljen na proračunima a koncepcija je takva da su napravljeni matematički modeli za sve najvažnije veličine. Sa ovakvim pristupom olakšani su sledeći koraci koji mogu da budu izrada aplikativnog softvera, ili bar ekselove tabele, za proračun malih transformatora.

Mali transformatori postoje, proizvode se i potrebna je literatura o njima. Ova knjiga je pokušaj da se popuni ta praznina.

Knjiga je namenjena čitaocima koji već imaju osnovna znanja o transformatorima, a koji se bave konstrukcijom, izradom i ispitivanjem malih transformatora. Nadam se da će ova knjiga odgovoriti svojoj nameni, i biće mi veliko zadovoljstvo ako se u tome bude bar delimično uspelo.

555 tajmer IC, prvobitno predstavljen od strane kompanije Signetics oko 1971. godine, zasigurno se svrstava među najpopularnije analogne integrisane kola ikada proizvedene. Prvobitno nazvan IC Time Machine, ovaj čip je korišćen u mnogim projektima vezanim za tajmere od strane nebrojeno mnogo ljudi tokom decenija.

Ova knjiga je posvećena projektovanju zasnovanom na 555 tajmeru IC. Predstavljeno je preko 45 potpuno testiranih i dokumentovanih projekata. Sve projekte je autor lično testirao, praveći ih pojedinačno na eksperimentalnoj ploči (breadboard).

Od vas se ne očekuje da imate iskustva sa programiranjem za izgradnju ili korišćenje projekata iz knjige. Međutim, korisno je imati osnovno znanje iz elektronike i upotrebe eksperimentalne ploče za konstrukciju i testiranje elektronskih kola. Neki od projekata u knjizi su:

• Naizmenično trepćuće dve LED diode
• Promena brzine treptanja LED dioda
• Senzor dodira za uključivanje/isključivanje
• Odloženo uključivanje/isključivanje
• Zvuk zavisan od svetlosti
• Prekidač za svetlo/tamu
• Generator tonskih rafala
• Tajmer dugog trajanja
• Potera LED dioda
• Igra ruleta sa LED diodama
• Semafori
• Tester kontinuiteta
• Elektronska brava
• Uklanjanja neželjenih signala kontakta prekidača
• Dečja elektronska orgulja
• Višestruki alarmni sistem sa senzorima
• Metronom
• Multiplikatori napona
• Elektronska kocka
• Brojač sa 7-segmentnim displejem
• Kontrola motora
• Elektronska sirena
• Razni drugi projekti

Projekti dati u knjizi mogu se prilagoditi ili proširiti za vaše specifične primene. Studenti elektrotehnike, ljudi koji se bave nacrtima manjih elektronskih kola, kao hobi elektroničari, treba da smatraju da su projekti u knjizi poučni, zabavni, zanimljivi i korisni.

Dobrodošli u svet elektronike!

Počeci sa elektronikom nisu tako teško kao što mislite. Koristeći ovu knjigu, istraživaćete i učiti najvažnije koncepte električne i elektronske inženjerije na zabavan način, kroz razne eksperimente i simulacije kola. Ona će vas naučiti elektronici praktično, bez ulaska u složen tehnički žargon i duge proračune. Kao rezultat toga, uskoro ćete kreirati svoje projekte.

Nije potrebno prethodno znanje iz elektronike, koristi se samo osnovna algebra u nekoliko jednostavnih proračuna. Mnogi testirani i funkcionalni projekti i simulacije su predstavljeni kako biste se upoznali sa izgradnjom elektronskih kola. Simulacija kola je uvedena u ranoj fazi kako bi vam omogućila da lako eksperimentišete sa kolima bez rizika da nešto pokvarite.

Naučićete:
- Koncepte napona, struje i snage
- AC i DC
- Osnovna kola sa sijalicama i prekidačima
- Pasivne komponente: otpornici, kondenzatori i induktori
- RC i RCL kola
- Elektromagnetizam
- Zvučnike, releje, zujalice i transformatore
- Aktivne komponente: diode i LED diode, bipolarni tranzistori i MOSFET-ovi
- Tranzistorske sklopke
- Optokaplere
- Nestabilne i monostabilne multivibratore
- Korišćenje 555 tajmer IC-a
- Operacioni pojačavač
- Digitalnu logiku
- Napredne primere: pojačala, oscilatore, filtere i senzore
- Alate za testiranje i merenje
- Mikrokontrolere: Arduino UNO, ESP32, Raspberry Pi Pico i Raspberry Pi
- Čitanje tehničkih uputstva (data sheet) i najbolje prakse za odabir komponenti
- EMC i EMI norme i regulacije

O autorima:
Prof. dr Dogan Ibrahim ima diplomu iz elektronskog inženjerstva, master diplomu iz automatike i doktorsku diplomu iz digitalne obrade signala. Dogan je radio u mnogim industrijskim organizacijama pre nego što se vratio akademskom životu. Autor je više od 70 tehničkih knjiga i objavio je preko 200 tehničkih članaka o mikrokontrolerima, mikroprocesorima i srodnim poljima. Član je Institucije za inženjersku tehnologiju i ima sertifikat za Arduino.

Ahmet Ibrahim ima diplome iz oblasti računarstva, softvera i mreža. Radio je u mnogim industrijama koje se bave korporativnim računarstvom. Uživao je u savetovanju, dizajniranju i implementaciji složenih cloud i on-premises računarskih sistema. Iskusan je inženjer elektronike i radio amater.

Knjiga koju ćete čitati je vodič „korak po korak“ za izgradnju elektrane na obnovljivu energiju kod kuće. Naš cilj je bio da knjigu učinimo što praktičnijom. Materijal je namenjen za neposrednu primenu, uz malu količinu teorije. Međutim, teorija je važna kao osnova koja štedi vreme i trud time što razuverava čitaoce o mogućim zabludama. Konkretno, nakon što naučite fotonaponsku fiziku, shvatićete zašto je potraga za solarnim panelima sa 90% efikasnosti zapravo uzaludna!

Želimo da naši čitaoci budu „tvorci“. Ako se knjiga isprlja i neke stranice iscepaju dok gradite svoju elektranu — to je za nas najbolji kompliment. U knjizi razmatramo solarnu energiju i energiju vetra. Takođe razmatramo zanimljiv izvor energije zasnovan na stajskom đubrivu, pri čemu dajemo tvorcima priliku da dalje razvijaju gorivnu ćeliju dobijenu iz stajskog đubriva.

Važno je napomenuti da postoji mnogo firmi koje nude instalaciju kompletnih solarnih rešenja. Nakon instalacije panela, sistem nije u vlasništvu kupca. Stoga, ne postoji mogućnost za eksperimentisanje i optimizaciju. Takođe, ni jedno rešenje ne može nadmašiti cenu i zadovoljstvo koje pruža rešenje „uradi sam“.

Sve što je ovde napisano je rezultat izgradnje našeg rešenja za obnovljivu energiju u Južnoj Kaliforniji. Po završetku knjige, već smo počeli da koristimo energiju.

Autori:
Alex Pozhitkov, doktor nauka, studirao je fizičku hemiju i molekularnu biologiju (na Moskovskom Državnom Univerzitetu i Univerzitetu u Kelnu). Radio je na akademiji i u privatnom sektoru. Vlasnik je malog preduzeća, Buddyengineer, specijalizovanog za dizajniranje i proizvodnju istraživačke opreme u oblastima hemijskog inženjerstva i elektronike. Licencirani je amaterski radio entuzijasta, poznat pod pozivnim znakom KM6MDU.

boB Gudgel se posvetio projektovanju i proizvodnji audio i medicinske elektronike. boB je 2004. godine radio u kompaniji Trace Engineering/Xantrex u kojoj je projektovao uređaje za obnovljivu energiju. Zatim je bio suvlasnik i dizajner u kompaniji OutBack Power Systems, a potom u kompaniji MidNite Solar (u Arlingtonu, Vašington). Licencirani je amaterski radio-operator, poznat pod pozivnim znakom K7IQ.

Elektronske cevi su opet u modi.

Vrhunski audio uređaji kao što su MP3 plejeri, CD plejeri ili digitalni radio zaista dolaze na svoje kada cevno pojačalo daje prefinjen perfektan zvuk. A na izlazu PC zvučne kartice umesto IC aktivnih zvučnih stubova može doći vaš cevni uređaj. Izrada sopstvenog cevnog kola za PC zaista ističe vaš individualni ukus. Kada umesto LED imamo signalizaciju rada sa mističnim sjajem katode cevi uređaj se jasno izdvaja iz gomile. Ko se kao početnik usudi da radi sa cevima u početku nailazi na visoke napone koji se obično koriste. Do 250 V u sopstvenom projektu?

Visoki naponi mogu brzo postati neprijatni. Osim što su opasni po život ne može se potceniti opasnost po elektronske komponente. Dovoljna je mala greška i zauvek se možemo oprostiti od skupe tehnike. Ne moraju biti samo visoki naponi, elektronske cevi mogu raditi na nižim naponima. Ono što se često previđa ovde je napravljen kao princip: kola sa elektronskim cevima na bezopasnim naponima. Cev koja je originalno razvijena za anodni napon od 600 V može apsolutno raditi na 12 V.
Knjiga je namenjena čitaocima otvorenog avanturističkog duha. Delimično se radi o putu u nazad u priču o tehnici elektronskih cevi. Više od 50 godina star koncept otkrivamo kao novu veštinu. Delimično će stare cevi biti upotrebljene na potpuno nov način.

Susret visoke tehnologije i tradicije.

Posao rukovalaca u trafostanicama i razvodnim postrojenjima (TS/RP) je veoma kompleksan i zahteva širok opseg znanja. Tu se prvenstveno misli na poznavanje visokonaponske opreme svojih objekata, načina njenog korišćenja i održavanja, pa do otklanjanja jednostavnijih kvarova. Radi potpunijeg razumevanja posla, neophodno je poznavanje i osnovnih elemenata elektroenergetskog sistema (EES) i njegovih osnovnih karakteristika.

Održavanje visokonaponskih postrojenja je stručan, odgovoran, naporan i opasan posao. Od radnika održavanja se očekuje odlično poznavanje posla koji rade, postrojenja u celini, kao i opasnosti koje u njemu postoje. Samo tako se može raditi u okruženju u kome je na udaljenosti od svega nekoliko metara visoki napon – stotine kilovolti. To je napon koji se oseća na koži, a indukcija “udara“ pri svakom dodiru metala. Uslovi za rad su još teži kada dođe do kvara, jer se oni češće događaju pri ekstremnim vremenskim uslovima. Tada se radi praznikom, vikendom, danju i noću, u surovim uslovima, jakom suncu, hladnoći, vetru, kiši, snegu ...

Osnovna pretpostavka za razumevanje i praćenje neke tehničke oblasti je poznavanje njene terminologije. Time prestaje potreba za pretpostavljanjem i podrazumevanjem a samim tim smanjuje se mogućnost nesporazuma.

Elektroenergetika je oblast koja je pažljivo birala svoju terminologiju i u tom pogledu ona spada u dobro uređene oblasti po jasnoći svojih pojmova. Ovaj leksikon bi trebalo da sledi taj put i da doprinese podizanju ove oblasti na još viši nivo.

Cilj ovog leksikona je da se na jednom mestu nađu i objasne najčešće pominjani pojmovi iz oblasti prenosa električne energije. Značenje pojmova u najvećem broju preuzeto je iz postojećih dokumenata AD Elektromreža Srbije (EMS), JP Elektroprivreda Srbije (EPS), propisa, dostupne literature i obilne građe sa interneta. Cilj nije bio da se obuhvate svi postojeći pojmovi. Izbor pojmova je relativan, i rezultat je ličnog osećaja priređivača.

Izrada ovog leksikona ujedno je bila i prilika da se pojedini pojmovi bolje pojasne, ali i da se za neke ponude drugačija ili potpuno nova objašnjenja. Pri tome, težnja je bila da se objašnjenja svedu na formu definicije kad god je to bilo dovoljno a tamo gde nije, data su šira objašnjenja. Šta je definicija?

Definicija – predstavlja jasno tumačenje, odnosno određivanje značenja jednog pojma po njegovim osnovnim svojstvima. Pri definisanju koriste se najbliži srodni, opšte poznati pojmovi i ističu razlike prema drugim sličnim pojmovima. Pri tome prvenstveno ukazuje se na ono šta pojam jeste a samo izuzetno šta nije. Od definicije se očekuje da bude kratka, ali i da jasno određuje pojam na koji se odnosi.

U ovom leksikonu prednost je data domaćim izrazima. Tamo gde ne postoji adekvatan domaći izraz, koristi se strani (na primer; rasklopna oprema). Za termine; uklopiti i isklopiti, domaći izrazi su; uključiti i isključiti. Termin rasklopiti u našem jeziku znači rastaviti na sastavne delove a sklopiti – vratiti u prvobitno stanje. U tom smislu mogli bi da se koriste termini “prekidačka i rastavna oprema”. Priređivač je o ovome konsultovao više kompetentnih stručnjaka iz ove oblasti i stekao utisak da je termin “rasklopna oprema“ je opšteprihvaćen i da treba da ostane.

Kod objašnjenja nekih pojmova napravljene su manje promene. Neka objašnjenja su dodatno proširena, ponegde i matematičkim izrazima. Slike govore više od reči pa su neki pojmovi, pored objašnjenja dodatno ilustrovani. Zato ovo nije samo rečnik pojmova. Ovo je više od rečnika – Leksikon pojmova.

Za pojmove za koje nisu pronađena objašnjenja priređivač je pokušao da ih ponudi, po svom poznavanju stvari (na primer: uklopno stanje, kvitiranje trasa dalekovoda, rasplet dalekovoda, itd.).

Pojmovi su podeljeni u 18 tematskih oblasti. Redosled navođenja pojmova u njima je izvršen prema srodnosti. Na ovaj način obuhvaćeno je preko 620 termina. Radi lakšeg nalaženja traženog pojma na kraju knjige dat je registar pojmova po abecednom redu sa naznačenim oblašću kojoj pripada i stranicom na kojoj se nalazi.

U delovima 19 i 20 dati su izrazi za pojedina stanja elemenata EES i elektroenergetske opreme, kao i skraćenice koje se koriste u praksi. Na ovaj način obuhvaćeno je ukupno 25 stanja i 72 skraćenice.

Ovaj leksikon je namenjen svima koje interesuje oblast prenosa električne energije počev od montera, tehničara, studenata elektrotehnike, inženjera, itd.

Objavljujući 10 tomova Izabranih dela Nikole Tesle, u svetu najpoznatijeg i najznačajnijeg Srbina svih vremena, Zavod za udžbenike je na celovit i zaokružen način predstavio doprinos jednog od najvećih naučnika savremenom svetu i veku. Uostalom, još je slavni danski nobelovac Nils Bor, svojevremeno izjavio da su Teslini genijalni pronalasci duboko uticali na našu civilizaciju. Savremeni poštovaoci Nikole Tesle, smatraju ga „čovekom koji je izumeo XX vek“ i rado ga nazivaju „Prometejom XX veka“, Jer, kada bi se iz savremenog života isključili rezultati Teslinog istraživačkog rada, svi točkovi u industriji prestali bi da se okreću, tramvaji i vozovi bi prestali da rade, gradovi bi bili u mraku, a fabrike bi bile mrtve i besposlene.

Tesla, između ostalog, zbog toga ima svoj krater na mesecu, a i jedan asteroid nosi njegovo ime. On je jedini Srbin koji se nalazi na listi 100 najznačajnijih Amerikanaca. Uparavo po njemu je nazvana i jedna međunarodna jedinica mere. Jedinica mere za gustinu magnetnog fluksa je tesla. Ova Izabrana dela su do sada najznačajniji i najobuhvatniji izdavački poduhvat u kojem je predstavljeno delo i život Nikole Tesle, čoveka bez čijih se pronalazaka ne može zamisliti savremena civilizacija.

Osnove elektronike sa mnoštvom praktičnih saveta i primera električnih kola.

Izloženim radom autor može početniku u analognoj tehnici da pomogne da se snađe u džungli zbunjujućih tehničkih termina bez zbunjujućih formula. Namera je čitaocu ponuditi široku paletu tema bez dubinskih objašnjenja nego se usredsrediti na suštinu iako nije ispustio u prvom planu omiljene teme, mernu tehniku, muzičku elektroniku sa operacionim pojačavačima.

Autor ukazuje (nakon razjašnjenja funkcije poznatih elektronskih komponenti) da se iza mnogih složenih kola ipak kriju isti osnovni elementi i jasno stavio do znanja na osnovu brojnih primera kako veštom kombinacijom takvih „modula“ skoro sva merna tehnika može ispuniti zahteve (ključna reč „uobličavanje signala“) ono što je posebno zanimljivo korisnicima u domenu merenja životne okoline.
Brojne anegdote iz vremena dok je autor pipao po „tajnama“ elektronike su dokaz za to da se ovde prvenstveno ne radi o udžbeniku sa tehničkim žargonom i formulama nego o lakom i šaljivom pregledom tema o kojima bi trebalo da bude obavešten novajlija. Knjiga se mestimično čita skoro kao roman a zaokružuje se vrednim praktičnim savetima zasnovanim na iskustvu, iskustvom autora u nagrizanju pločica štampanih veza, izradom prednjih panela i kućišta koje je sakupio tokom vremena. Ukratko: knjiga koja ne prenosi samo znanje nego inspiriše čitaoca da razvije sopstvena električna kola.

Sadržaj
Poglavlje 1 • Šta je potrebno?
Poglavlje 2 • Šta je zapravo struja?
Poglavlje 3 • Komponente elektronike: otpornici
Poglavlje 4 • Komponente elektronike: kondenzatori
Poglavlje 5 • Komponente elektronike: Kalemovi
Poglavlje 6 • Komponente elektronike: poluprovodnici
Poglavlje 7 • Naizmenični napon, naizmenična struja
Poglavlje 8 • Oscilatori sa tranzistorima: klasični
Poglavlje 9 • Kratki opamp intermeco
Poglavlje 10 • Oscilatori sa operacionim pojačalima
Poglavlje 11- Važna osnovna analogna kola
Poglavlje 12 • Praktične električne šeme
Poglavlje 13 – Od analognog na digitalno

O autoru:
Kurt Diedrich je rođen rođen 1948 u Sarbrikenu. Posle srednje škole, prvo uspešno studira geologiju. Osamdesetih je bio postojan saradnik Elektorovog tima i od tada objavio brojne stručne knjige. Nakon toga je radio uputstva za razne IT firme a danas radi kao honorarni stručni novinar.