Grondbeginselen van elektronica: soorten elektronische apparaten en regels voor de technische werking van elektrische installaties

Elektronica is een complexe maar zeer nuttige wetenschap. Bovendien is het veelbelovend, ondanks het grote aantal uitvindingen die al zijn gemaakt. Maar voor het acteren is het nodig om te begrijpen wat elektrotechniek met de basis van elektronica is. We zullen ze overwegen met behulp van het voorbeeld van gebruikte apparaten.

Werk aan wisselstroom

Als voorbeeld wordt de motor overwogen. Elektrotechniek en de basiselementen van de elektronica zijn in dit geval gebaseerd op twee hoofddelen: vast en uitgedrukt. Onder de eerste wordt verstaan als een inductor, en onder de tweede is een armatuur met een trommelwikkeling. Belangrijk in dit geval is het bestaan van een aantal voorwaarden. De inductor moet dus een cilindrische vorm hebben en zijn vervaardigd van een ferromagnetische legering. Ook nodig polen met een kronkelende excitatie, die op het frame zijn bevestigd. De wikkeling zorgt voor de belangrijkste magnetische flux. Leren om de vereiste waarden te berekenen, zal het taakboek over algemene elektrotechniek helpen met de basis van de elektronica. Naast deze methode kan de magnetische flux worden gecreëerd door permanente magneten die aan het frame zijn bevestigd. Een anker is een kern, een kronkel en een verzamelaar. De eerste wordt verzameld uit geïsoleerde vellen van elektrisch staal.

Analoge apparaten

We blijven de basis van elektronica leren en overwegen de soorten apparaten die al gebaseerd zijn op het principe van hun werking. Het belangrijkste kenmerk van analoge apparaten is een continue verandering in het ontvangen signaal volgens het beschreven fysieke proces. Mathematisch kan het uitgedrukt worden als een continue functie, waarbij er onbeperkt aantal waarden op verschillende momenten van tijd is. In dit geval kan men een voorbeeld geven: de luchttemperatuur verandert en het analoge signaal is gepast getransformeerd . Wat wordt uitgedrukt in de vorm van spanningsval (hoewel er veel andere manieren zijn om dit aan te geven, bijvoorbeeld de slinger van zijn positie veranderen). Analoge apparaten zijn eenvoudig, betrouwbaar en hebben een hoge snelheid. Dit zorgt voor hun brede toepassing. Om te zeggen dat ze een bepaalde nauwkeurigheid van signaalverwerking kunnen bieden, is het onmogelijk. Ook analoge apparaten hebben geen hoge geluidsimmuniteit. Ze zijn sterk afhankelijk van diverse externe factoren (fysieke veroudering, temperatuur, externe velden). Ook worden ze vaak beschuldigd van de vervorming van de signaaloverdracht en lage efficiëntie.

Digitale apparaten

Ze zijn gericht op het werken met discrete signalen. In de regel bestaat het uit een bepaalde reeks impulsen, die slechts twee waarden kunnen nemen - 'true' of 'false'. Iedereen die de basics van de elektronica kent, weet ook dat ze op verschillende basiselementen kunnen worden gerealiseerd. Zo heeft een persoon een keuze onder transistoren, opto-elektronische elementen, elektromagnetische relais, microcircuits. Dat wil zeggen, diversiteit is aanwezig, en het is vrij uitgebreid. In de regel worden circuits uit logische elementen samengesteld. Triggers en tellers worden gebruikt voor communicatie (maar niet altijd). Iets soortgelijk is te zien in robotica, automatiseringssystemen, meetapparatuur, radio en telecommunicatie. Een belangrijk voordeel van digitale apparaten is hun weerstand tegen storing, gemak van verwerking en opname van gegevens. Ze kunnen ook informatie doorgeven met zulke kleine vervormingen die ze kunnen negeren. Daarom worden digitale apparaten beschouwd als meer voorkeur dan analoge apparaten.

Halfgeleider apparaten

Door hun verscheidenheid en eigenschappen zijn ze een onafhankelijk gebied van elektronica geworden. De basis hiervan was lang geleden gelegd, toen kristalmelders begonnen te worden gebruikt. Zij waren halfgeleider gelijkrichters, ontworpen om hoogfrequente stromingen te bedienen. Aanvankelijk werden apparaten gebaseerd op koperoxide of selenium gebruikt. True, zoals blijkt, zijn ze veel minder geschikt voor werk dan die apparaten die op basis van silicium zijn gemaakt.

OV Losev, een medewerker van het Nizhny Novgorod Radio Laboratorium, was in staat om te praten over de eerste succesvolle ontwikkelingen op dit gebied, dat in 1922 een apparaat creëerde, waarbij de ontvangen signalen dankzij de opwekking van natuurlijke oscillaties aanzienlijk werden verbeterd. Maar deze ontwikkelingen hebben helaas geen goede ontwikkeling gekregen. En nu gebruikt de wereld halfgeleidertrio's (ze zijn dezelfde transistoren), die door Brattein, Shockley en Bardeen gezamenlijk werden ontwikkeld en er wordt moderne elektronica opgebouwd. Basis van het werken met hen, hoewel moeilijk, maar noodzakelijk voor iedereen die wil leren en oefenen in dit gebied.

micro-elektronica

Op een manier is dit de echte elektronica, waar informatie-eigenschappen hun maximale waarden bereiken. Hier is de dichtheid van datastromen per gewichtseenheid een veelvoud daarvan in andere delen van deze wetenschap. Maar de taak van micro-elektronica is informatieverwerking. Er worden slechts twee cijfers gebruikt: een logische eenheid en nul. Maar praktisch werk op dit gebied is erg moeilijk - in feite is er een aantal voorwaarden nodig die moeilijk (bijna onmogelijk) thuis zijn. Onder hen, ideale zuiverheid, hoge nauwkeurigheid van het werk en het gebruik van complexe apparatuur.

Wiskundige rechtvaardiging

De techniek maakt gebruik van logische algebra. Het werd uitgevonden door George Bull. Daarom wordt het soms Boolse algebra genoemd. Voor praktische doeleinden werd het eerst toegepast door de Amerikaanse wetenschapper Claude Shannon in 1938, toen elektrische schakelingen met contactschakelaars werden onderzocht. Wanneer een Boolean algebra wordt gebruikt (ook wel logica genoemd), dan kunnen alle opgegeven overzichten alleen in twee waarden zijn: 'true' of 'false'. Ze zijn niet complex op zichzelf. Maar eenvoudige uitspraken kunnen multicomponent vormen door te combineren met logische bewerkingen. Als ze ook door iets (bijvoorbeeld letters) aangeduid worden, dan kunt u de algebra van logica gebruiken , zelfs de meest complexe digitale circuits.

Natuurlijk, om de basics van de elektronica te leren kennen, is het natuurlijk niet nodig om te verdiepen in de nuances van de theorie. Een primitief begrip van deze richting is genoeg. Dus, beschouw het volgende voorbeeld. Wij hebben LED, schakelaar en voeding. Als het lichtelement brandt, dan zeggen we de waarheid. LED is niet actief - het betekent 'liegen'. Het komt uit de bouw van een groot aantal van dergelijke oplossingen die computers zijn samengesteld.

conclusie

Algemene elektrotechniek met de basis van elektronica zal helpen om de processen die op dit gebied plaatsvinden te begrijpen. Ook kennis van veilige technische werking van apparaten is niet overbodig. Het is noodzakelijk om te werken op een plaats die speciaal voor deze activiteit is voorbereid. Ook moet er rekening mee worden gehouden dat er geen elektrische schokken ontstaan. Om dit te doen, kunt u rubberen handschoenen gebruiken (wanneer het werk wordt uitgevoerd met blote draden) en andere beschermingsmiddelen. Het is nuttig in de praktijk om een ademhalingstoestel of soortgelijk apparaat te gebruiken bij het solderen.