Osnove elektronike: vrste elektronskih naprav in pravila za tehnično delovanje električnih instalacij

Elektronika je kompleksna, a zelo uporabna znanost. Poleg tega je kljub velikemu številu že ustvarjenih izumov obetaven. Toda pred igranjem je potrebno razumeti, kaj je električni inženiring z osnovami elektronike. Upoštevali jih bomo z uporabo primerov uporabljenih naprav.

Delo na izmenični tok

Kot primer bo upoštevan motor. Elektrotehnika in osnove elektronike v tem primeru temeljijo na dveh glavnih delih: fiksnih in izraženih. Pod prvim se šteje, da je induktor, in pod drugim je armatura z navijalom bobna. V tem primeru je pomembno, da obstajajo številni pogoji. Induktor mora imeti cilindrično obliko in je izdelan iz feromagnetne zlitine. Prav tako so potrebni poli z vzpenjajočim se vzbujanjem, ki so pritrjeni na okvir. Namakanje ustvarja glavni magnetni tok. Naučite se, kako izračunate zahtevane vrednosti, bo pripomoček za splošne elektrotehnike pomagal z osnovami elektronike. Poleg te metode lahko magnetni tok ustvarijo tudi trajni magneti, ki so pritrjeni na okvir. Sidro je jedro, navijanje in zbiralec. Prvi se zbira iz izoliranih listov električnega jekla.

Analogne naprave

Še naprej se naučimo osnov elektronike in upoštevamo vrste naprav, ki že temeljijo na načelu njihovega delovanja. Glavna značilnost analognih naprav je stalna sprememba sprejetega signala v skladu z opisanim fizičnim postopkom. Matematično se lahko izrazi kot neprekinjena funkcija, kjer je v različnih časovnih obdobjih neomejeno število vrednosti. V tem primeru lahko podamo primer: temperatura zraka se spremeni in ustrezno preoblikuje analogni signal. Kaj se izraža v obliki padca napetosti (čeprav obstaja veliko drugih načinov, kako to označiti, npr. Spreminjanje nihala svojega položaja). Analogne naprave so preproste, zanesljive in imajo visoko hitrost. To zagotavlja njihovo široko uporabo. Vendar pa reči, da se lahko pohvali z določeno natančnostjo obdelave signalov - to ni mogoče. Tudi analogne naprave nimajo visoke stopnje hrupa. Močno so odvisne od različnih zunanjih dejavnikov (fizično staranje, temperatura, zunanja polja). Prav tako se pogosto obtožujejo izkrivljanja prenosa signala in nizke učinkovitosti.

Digitalne naprave

Namenjeni so delu z diskretnimi signali. Praviloma je sestavljen iz določenega zaporedja impulzov, ki lahko traja le dve vrednosti - "true" ali "false". Vsak, ki pozna osnove elektronike, se tudi zaveda, da jih je mogoče realizirati na različnih elementih. Torej, oseba ima izbiro med tranzistorji, optoelektronskimi elementi, elektromagnetni releji, mikrovezja. To pomeni, da je raznolikost prisotna in je precej obsežna. Praviloma so sestavljeni vezja iz logičnih elementov. Sprožilci in števci se uporabljajo za komunikacijo (vendar ne vedno). Nekaj ​​podobnega je razvidno iz robotike, sistemov za avtomatizacijo, merilnih instrumentov, radia in telekomunikacij. Pomembna prednost digitalnih naprav je njihova odpornost na motnje, enostavnost obdelave in zapisovanja podatkov. Prav tako lahko prenašajo informacije s tako majhnimi izkrivljanji, da jih je mogoče prezreti. Zato se šteje, da so digitalne naprave bolj prednostne kot analogne naprave.

Polprevodniške naprave

Zaradi svoje raznolikosti in lastnosti so postali neodvisno področje elektronike. Temelji tega so bili postavljeni že davno, ko so se začeli uporabljati kristalni detektorji. Ti so bili polprevodniški usmerniki, namenjeni za delovanje visokofrekvenčnih tokov. Sprva so bile uporabljene naprave, ki temeljijo na bakrovem oksidu ali selenu. Res je, kot se je izkazalo, manj primerne za delo kot tiste, ki so narejene na podlagi silicija.

Prvi uspešen čas delovanja na tem področju se lahko pohvali Losev - zaposleni na Radiu laboratorija Nižni Novgorod, ki je ustvarila napravo nazaj leta 1922, kjer je, zahvaljujoč generacijo naravnih nihanj močno izboljšala prejetih signalov. Ampak ta razvoj, žal, ni prejel ustreznega razvoja. In zdaj na svetu se uporabljajo tranzistorji (so enaki tranzistorji), ki so skupaj razvili Brattain, Shockley, Bardeen in njihove sodobne elektronike zdaj gradijo. Osnove dela z njimi, čeprav je težko, vendar potrebno za vsakogar, ki se želi naučiti in vaditi na tem področju.

Mikroelektronika

Na nek način je to bistvo elektronike, kjer lastnosti informacij dosežejo svoje najvišje vrednosti. Tukaj je gostota podatkovnih tokov na enoto teže večkratna kot v drugih delih te znanosti. Toda naloga mikroelektronike je obdelava informacij. Uporabljata se le dve števki: logična enota in nič. Toda praktično delo na tem področju je zelo težko - dejansko za to potrebujejo številne pogoje, ki jih je težko (skoraj nemogoče) zagotoviti na domu. Med njimi je idealna čistost, visoka natančnost delovanja in uporaba kompleksne opreme.

Matematična utemeljitev

Tehnika uporablja logično algebro. Izumil je George Bull. Zato se včasih imenuje Boolova algebra. Za praktične namene ga je najprej uporabil ameriški znanstvenik Claude Shannon leta 1938, ko so bili raziskani električni tokokrogi s kontaktnimi stikali. Ko ga uporabljate Boolova algebra (imenovana tudi logika), potem lahko vse obravnavane izjave obstajajo samo v dveh pomenih: "true" ali "false". Niso zapleteni sami. Toda preproste izjave lahko tvorijo večkomponentno zaradi združitve z logičnimi operacijami. Če so tudi označene z nečim (na primer črke), potem jih uporabite zakoni algebre logike lahko opisujete katera koli, tudi najbolj zapletena digitalna vezja.

Seveda, da bi poznali osnove elektronike, ni potrebno razkrivati ​​nianse teorije. Primitivno razumevanje te smeri je dovolj. Torej, upoštevajte naslednji primer. Imamo LED, stikalo in napajanje. Ko ožge svetlobni element - potem rečemo "resnica". Svetleča dioda ni aktivna - to pomeni "napačna". To je iz gradnje velikega števila takšnih rešitev, ki jih sestavljajo računalniki.

Zaključek

Splošno elektrotehniko z osnovami elektronike bo pomagalo razumeti procese, ki se dogajajo na tem področju. Poleg tega poznavanje varnega tehničnega delovanja naprav ne bo odveč. Potrebno je delati na kraju, ki je posebej pripravljen za to dejavnost. Prav tako je treba paziti, da izključite možnost električnega udara. Če želite to narediti, lahko uporabite gumijaste rokavice (kadar se delo izvaja z golimi žicami) in druga sredstva zaščite. V praksi je koristno uporabiti respirator ali podobno napravo pri spajkanju.