Негізгі электроникамен айналысыңыз !!!!!: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Біз электроника туралы айтатын болсақ, біздің әңгімеміз кең ауқымды қамтуы мүмкін. Ең қарапайым вакуумдық түтіктерден (транзисторлық түтіктерден) немесе тіпті электрондардың өткізгіштігіне немесе қозғалысына қайта оралады және, мүмкін, қазіргі заманғы электронды жүйеге енгізілген ең күрделі тізбектермен аяқталуы мүмкін. бір чип немесе олардың көпшілігі басқа біреудің ішіне ендірілген, бірақ бізге қазіргі кездегідей талапшылдарды құруға көмектескен неғұрлым қарапайым ұғымдарды ұстануға әрқашан қолдау болады. Менің бақылауларым бойынша, электроника туралы ойлай бастайтын көптеген адамдар өздерінің хобби жобаларын интегралды схемалармен немесе көбіне ардуино тақтасы, Bluetooth модульдері, РЖ модульдері сияқты жинақталған модульдерден бастайтынын түсіндім.

Осы тенденцияға байланысты оларда электрониканың шынайы КҮЛКІ мен ҚҰРБЫ жоқ, сондықтан мен оқырмандарға электроникаға кеңірек көзқараспен қарауға итермелейтін ойларымды жеткізуге тырысамын.

Біз электрониканың екі АҢЫЗДЫ және РЕВОЛЮЦИОНДЫҚ негізгі компоненттері туралы айтатын едік:

Резисторлар мен транзисторлар. Бұл сипаттамалар біз әдетте біздің сабақтарда қағаз түрінде жасайтын формулаларға немесе теорияларға негізделмеген, керісінше біз оларды кейбір қиын фактілермен байланыстыруға тырысамыз..

Электрониканың қызықты мәнін зерттеуге кірісейік …….

1 -қадам: РЕЗИСТОРЛАР

Резистор - бұл әуесқой жігіттер арасындағы әйгілі компоненттердің бірі. Әркім резистормен таныс болар еді. Атауынан белгілі болғандай, резисторлар - олар арқылы өтетін токқа қарсы тұратын компоненттер. қарсылық мәні тұрақты болса, кернеудің кернеуі V = IR теңдеуімен қамтамасыз етіледі, бұл біздің таңғажайып Ом заңы. Осының бәрі жақсы түсініктер.

Енді күрделі талдау жасайтын уақыт келді

Бізде 9 вольтты радио батареясы мен 3 Ом резисторы бар. Бұл резисторды суретте көрсетілгендей аккумуляторға жалғаған кезде, суретте көрсетілгендей ток ағымы болады.

Иә, күмән жоқ, біздің Ом заңы бойынша жауап I = V/R = 9/3 = 3 ампер болады.

9 вольтты радио батареядан 3 амперлік ток ???? Жоқ, мүмкін емес.

Шын мәнінде, аккумулятор тек 9 вольт шамасында токтың шамалы мөлшерін қамтамасыз ете алады, ол 9 вольтте 100 миллий ампер ток береді дейді. Ом заңы бойынша резистор кем дегенде ағынды теңестіру үшін 90 Ом болуы керек. Оның астындағы кез келген қарсылық аккумулятордағы кернеуді төмендетеді және ток заңын теңестіру үшін ток күшін арттырады, сондықтан 3 Ом резисторды қосқанда, батареядағы кернеу V = 0.1*3 = 0.3 вольтке дейін төмендейді (мұнда 0,1 - бұл 100 миллий ампер, яғни аккумулятордың максималды тогы). Демек, біз батареяны қысқа тұйықтаймыз, ол оны тез арада зарядсыздандырады және оны жарамсыз етеді.

Сондықтан, біз тек теңдеулерден басқа ойлануымыз керек.

2 -қадам: шунтты өлшеуге арналған резисторлар

Егер амперметр болмаса, жүктеме арқылы өтетін ток мөлшерін өлшеу үшін резисторларды қолдануға болады.

Жоғарыда көрсетілгендей тізбекті қарастырыңыз. Жүктеме 9 вольтты аккумуляторға қосылған. Егер жүктеме қуаты төмен құрылғы болса, онда өтетін токты 100 миллий ампер (немесе 0,1 ампер) деп есептеуге рұқсат етіңіз. ол арқылы өтетін ток кезінде біз резисторды қолдана аламыз. Суретте көрсетілгендей, 1 Ом резистор жүктемеге тізбектей жалғанғанда, 1 Ом резистордағы кернеудің төмендеуін өлшеу арқылы токтың нақты мәнін алуға болады. Ом заңы - бұл ток I = V/R болады, мұнда R = 1 ом. Сондықтан I = V. Демек, резистордағы кернеу тізбектен өтетін токты қамтамасыз етеді. Есте сақтау керек нәрсе - бұл, Резисторды тізбектей қосқанда, резистордың кернеуінің төмендеуі болады, резистордың мәні жүктеменің қалыпты жұмысына әсер ету үшін соншалықты жоғары емес екенін анықтайды. Сондықтан бізде жүктеме әсер ететін ағымның диапазоны туралы түсінік болмауы керек, оны біз практика мен ақыл -ой арқылы ала аламыз.

Сонымен қатар, біз бұл резисторды сақтандырғыш ретінде қолдана аламыз. Яғни, егер 1 Ом резисторының қуаты 1 ватт болса, онда ол арқылы өтетін токтың максималды мөлшері 1 ампер болады (қуат теңдеуінен) (W) W = I*I*R). Сонымен, егер жүктеме максималды ток сыйымдылығы 1 ампер болса, бұл резистор сақтандырғыш ретінде әрекет етеді, ал егер кез келген ток 1 амперден жоғары болса, резистор жарылып, ашық болады. тізбек, осылайша жүктемені артық ток зақымдарынан қорғайды.

3 -қадам: Транзисторлар

Транзисторлар - электрониканың супер қаһармандары. Мен транзисторларды өте жақсы көремін. Олар - бүкіл электроника саласында төңкеріс жасаған негізгі революциялық компонент. Әр электрониканы жақсы көретін адам транзисторлармен берік достыққа қол жеткізуі керек. функциялар.

Алдымен, әркім «Транзистор-беріліс кедергісін білдіреді» деген анықтамамен таныс болар еді. Бұл транзисторлардың таңғажайып мүмкіндігі, олар токты өзгерткенде, олар шығыс бөлігінде (әдетте коллекторлық-эмитенттік желіде) қарсылықты бере алады. кіріс бөлімінде (әдетте базалық-эмиттерлік желі).

Негізінде транзисторлардың екі түрі бар: npn транзисторлары және суретте көрсетілгендей pnp транзисторлары.

Әр түрлі бағаланған резисторлармен байланысты бұл транзисторлар көптеген логикалық тізбектерді құрайды, олар тіпті қазіргі заманғы процессор чипінің интерьер дизайнының берік сүйегін құрайды.

4 -қадам: Npn транзисторлары

Әдетте, npn транзисторы базада оң потенциалды (кернеуді) беру арқылы қосылады, иә, бұл рас, бірақ біз оны кеңірек перспективада былай сипаттай аламыз.

Егер біз транзистордың эмитентіне қатысты транзистордың негізін 0,7 вольт жоғары потенциалға (кернеуге) айналдырсақ, онда транзистор қосулы күйде болады және жерге коллекторлық-эмиттерлік жолмен ток ағады.

Жоғарыда келтірілген нүкте транзистордың барлық жиі кездесетін логикалық тізбектерін шешуге көмектеседі, бұл жоғарыда суретте көрсетілген, полярлық және ағымдық ағынның жолы біздің транзисторға мейлінше достық қарым -қатынасты қамтамасыз етеді.

Егер біз осы 0,7 вольтты базада берсек, бұл базистен эмитентке ағымның ағынына әкеледі және оны базалық ток деп атайды (Ib). Бұл ток күшейткішке көбейтілгенде коллекторлық ток ағып кетеді.

Жұмыс келесідей:

Біз базаға 0,7 орнатқан кезде транзистор ҚОСУЛЫ болады және жүктеме арқылы ток жүре бастайды. Егер базалық пен эмитенттегі кернеу қалай жоғарыласа, транзистордың базалық токтың ағысы аз болатынын өтеу үшін. кернеу 0,7 шамасында, бірақ керісінше коллекторлық ток азаяды және жүктеме арқылы өтетін ток азаяды, бұл жүктемедегі кернеудің төмендеуін көрсетеді. және осылайша, бұл транзисторлық коммутацияның инвертті сипатын ашады.

Егер кернеу төмендесе (бірақ 0,7 -ден жоғары), онда ток базалықта өседі, осылайша коллекторда және жүктеме арқылы жүктемедегі кернеуді жоғарылатады, осылайша базаның төмендеуі кернеудің жоғарылауына әкеледі шығыс, бұл сонымен қатар транзисторлық коммутациядағы инверттеу сипатын көрсетеді.

Қысқаша айтқанда, базаның 0,7 кернеу айырмашылығын сақтауға ұмтылуын біз күшейту деп атаймыз.

5 -қадам: Pnp транзисторы

Npn транзисторы сияқты, pnp транзисторы да базаға теріс мән беру арқылы транзистор қосулы болады деп жиі айтылады.

Басқаша айтқанда, эмитенттің кернеуінен 0,7 вольт төмен немесе төмен базалық кернеуді жасаған кезде, ток эмитент коллекторлық желісі арқылы өтеді және жүктеме токпен қоректенеді, бұл суретте көрсетілген.

Pnp транзисторы оң кернеуді жүктемеге ауыстыру үшін, ал npn транзисторлары жерге жүктемеге ауысу үшін қолданылады.

Npn жағдайындағыдай, біз эмитент пен база арасындағы айырмашылықты ұлғайтқанда, базалық түйіспе ол арқылы өтетін ток мөлшерін өзгерту арқылы 0,7 вольтты айырмашылықты сақтауға тырысады.

Осылайша, кернеудің өзгеруіне сәйкес ол арқылы өтетін ток мөлшерін реттеу арқылы транзистор кіріс пен шығыс арасындағы тепе -теңдікті реттей алады, бұл оларды қосымшаларда ерекше етеді.

6 -қадам: Қорытынды

Жоғарыда айтылған барлық идеялар өте қарапайым және менің көптеген достарыма белгілі, бірақ менің ойымша, бұл электроника саласындағы кем дегенде бір адамға пайдалы болады деп ойлаймын. Мен көптеген схемаларды шешіп, кері инженерлікке айналдырамын, олар арқылы біз көп тәжірибе мен көңіл көтере аламыз деп ойлаймын.

Барлық достарыма жақсы тілектер тілеймін. Рақмет.