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 “රන් තැඹිලි කඩන කොල්ලා නිල් ඉරක් දකී” 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) ...