Esiet aizrautīgi ar pamata elektroniku !!!!!: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Kad mēs runājam par elektroniku, mūsu saruna var aptvert plašu jomu. Sākot no primitīvākajām vakuuma caurulēm (tranzistoru caurulēm) vai pat atpakaļ līdz elektronu vadīšanai vai kustībai, un, iespējams, tas varētu beigties ar vismodernākajām shēmām, kas tagad ir iestrādātas viena mikroshēma vai to ķekars atkal ir iestrādāts citā. Bet vienmēr būs lietderīgi pieturēties pie vairāk pamatjēdzieniem, kas mums palīdzēja izveidot visprasīgākos, kā mēs redzam šodien. No saviem novērojumiem es sapratu, ka tik daudzi cilvēki, kas sāk domāt par elektroniku, kaut kādā veidā sāks savus hobiju projektus ar integrālām shēmām vai mūsdienās biežāk, ar samontētiem moduļiem, piemēram, arduino plati, Bluetooth moduļiem, RF moduļiem utt.

Šīs tendences dēļ viņiem trūkst elektronikas FUN un THRILL. Tātad šeit es centīšos nodot savas idejas, kas palīdzētu lasītājiem iedrošināt sevi aplūkot elektroniku plašākā perspektīvā.

Mēs runāsim par divām elektronikas leģendārajām un revolucionārajām sastāvdaļām:

RESISTORS un TRANSISTORS. Šie apraksti nav balstīti tikai uz formulām vai teorijām, kuras mēs parasti darām savās stundās uz papīra, tā vietā mēs centīsimies tos saistīt ar dažiem sarežģītiem faktiem, kas, manuprāt, noteikti pārsteigs mūsu draugus..

Sāksim izpētīt elektronikas jautro būtību …….

1. solis: REZISTORI

Rezistors ir viens no slavenākajiem hobija puišu komponentiem. Ikviens būtu iepazinies ar rezistoriem. Kā redzams no paša nosaukuma, rezistori ir tie komponenti, kas izturēs strāvas plūsmu caur tiem. Tā kā tā pretojas pašreizējai plūsmai un arī tās pretestības vērtība ir nemainīga, spriegumu pāri tam nodrošinās vienādojums V = IR, kas ir mūsu brīnišķīgais omu likums. Visi šie ir labi skaidri jēdzieni.

Tagad ir pienācis laiks sarežģītai analīzei…. Tikai izklaidei

Mums ir 9 voltu radio akumulators un 3 omu rezistors. Savienojot šo rezistoru pāri akumulatoram, kā parādīts attēlā, mēs noteikti iegūstam pašreizējo plūsmu, kā parādīts attēlā. Kāds strāvas daudzums plūdīs?

Jā, bez šaubām, no mūsu pašu omu likuma atbilde būs I = V/R = 9/3 = 3 ampēri.

Kāda ???? 3 ampēru strāva no radio akumulatora pie 9 voltiem ???? Nē, tas nav iespējams.

Patiesībā akumulators spēj nodrošināt tikai nelielu strāvas daudzumu pie 9 voltiem. Pieņemsim, ka tas radīs 100 miliamperus strāvas pie 9 voltiem. Saskaņā ar omu likumu rezistoram jābūt vismaz 90 omi, lai līdzsvarotu plūsmu. Jebkura pretestība zem tās samazinātu spriegumu visā akumulatorā un palielinātu strāvu, lai līdzsvarotu omu likumu. Tātad, kad mēs pievienojam 3 omu rezistoru, spriegums visā akumulatorā samazināsies līdz V = 0,1*3 = 0,3 volti (kur 0,1 ir 100 mili ampēri, ti, akumulatora maksimālā strāva). Tātad, burtiski mēs īssavienojam akumulatoru, kas drīz to pilnībā izlādēs un padarīs to bezjēdzīgu.

Tātad, mums ir jādomā tālāk par vienkāršiem vienādojumiem. KOPĪGI SAPRĀTĪGI DARBI !!!

2. solis: rezistori šunta mērījumiem

Rezistorus var izmantot, lai izmērītu strāvas daudzumu, kas plūst caur slodzi, ja mums nav ampērmetra.

apsveriet ķēdi, kā parādīts iepriekš. Slodze ir savienota ar 9 voltu akumulatoru. Ja slodze ir mazjaudas ierīce, pieņemsim, ka caur to plūstošā strāva ir 100 mili ampēri (vai 0,1 ampēri). Tagad zināt precīzu daudzumu no strāvas, kas plūst caur to, mēs varētu izmantot rezistoru. Kā parādīts attēlā, ja 1 omu rezistors ir sērijveidā pievienots slodzei, mērot sprieguma kritumu pāri 1 omu rezistoram, mēs varētu iegūt precīzu strāvas vērtību no omu likuma. Tā ir strāva būs I = V/R, šeit R = 1 omi. Tātad I = V. Tādējādi spriegums pāri rezistoram nodrošinās strāvu, kas plūst caur ķēdi. Viena lieta, kas jāatceras, ir tā, ka, kad mēs savienojam rezistoru virknē, rezistorā ir sprieguma kritums. Rezistora vērtība ir tik noteikta, ka kritums nav tik liels, lai ietekmētu normālu slodzes darbību. Tāpēc mums ir jābūt neskaidram priekšstatam par strāvas diapazonu, ko radītu slodze, ko mēs varam iegūt, izmantojot praksi un veselo saprātu.

Arī mēs varētu izmantot šo sērijas rezistoru kā drošinātāju. Tas ir, ja 1 omu rezistors ir ar jaudu 1 vati, tad tas nozīmē, ka maksimālais strāvas daudzums, kas varētu plūst caur to, būs 1 ampērs (no jaudas vienādojuma) (W) W = I*I*R). Tādējādi, ja slodze ir 1 ampēru maksimālā strāvas ietilpība, šis rezistors darbosies kā drošinātājs, un, ja strāvā nonāk vairāk nekā 1 ampēri, rezistors uzsprāgs un kļūs atvērts ķēde, tādējādi aizsargājot slodzi no pārmērīgiem strāvas bojājumiem.

3. solis: TRANSISTORI

Tranzistori ir super varoņi elektronikā. Es ļoti mīlu tranzistorus. Tie ir galvenais revolucionārais komponents, kas radīja revolūciju visā elektronikas jomā. Katram elektronikas mīļotājam ir jāpanāk cieša draudzība ar tranzistoriem. Viņi spēj izveidot ļoti garu elektronisko elektronisko ierīču sarakstu funkcijas.

Vispirms ikviens būtu iepazinies ar definīciju, ka '' tranzistors nozīmē pārneses pretestību ''. Šī ir apbrīnojamā tranzistoru spēja. Kad mēs mainām strāvu, tie var nodot pretestību izejas sadaļā (parasti kolektora-emitera līnija). ievades sadaļā (parasti bāzes emitētāja līnija).

Būtībā ir divu veidu tranzistori: npn tranzistori un pnp tranzistori, kā parādīts attēlā.

Šie tranzistori, kas saistīti ar dažādiem vērtīgiem rezistoriem, veidos daudzas loģiskās shēmas, kas pat veido mūsu mūsdienu procesora mikroshēmas interjera dizaina stingro mugurkaulu.

4. solis: Npn tranzistori

Parasti tiek mācīts, ka npn tranzistors ieslēdzas, dodot pozitīvu potenciālu (spriegumu) pamatnē. Jā, tā ir taisnība. Bet plašākā perspektīvā mēs to varētu aprakstīt šādi.

Kad mēs izgatavosim tranzistora pamatni ar 0,7 voltu lielāku potenciālu (spriegumu) attiecībā pret tranzistora emitētāju, tad tranzistors būs ieslēgtā stāvoklī un strāva plūst caur kolektoru-emitera ceļu uz zemi.

Iepriekš minētais punkts man ļoti palīdz atrisināt gandrīz visas parasti sastopamās tranzistora loģikas shēmas. Tas ir attēlots iepriekš redzamajā attēlā. Polaritāte un pašreizējais plūsmas ceļš nodrošinās daudz draudzīgāku mūsu tranzistoru.

Kad mēs nodrošinām šo 0,7 voltu augstu pie pamatnes, tas izraisa strāvas plūsmu no bāzes uz emitētāju, un to sauc par bāzes strāvu (Ib). Šī strāva, kas reizināta ar strāvas pieaugumu, nodrošinās kolektora strāvas plūsmu.

Darbs ir šāds:

Kad mēs vispirms iestatījām 0,7 pie bāzes, tad tranzistors ir ieslēgts un strāva sāk plūst caur slodzi. Ja tiek palielināts spriegums pāri pamatnei un emitētājam, lai kompensētu, ka tranzistors padarīs mazāk bāzes strāvas, tādējādi saglabājot spriegums pie paša 0.7, bet, pretēji, samazinās arī kolektora strāva un samazinās caur strāvu plūstošā strāva, faktiski samazinās arī spriegums pāri slodzei. Tas liecina, ka, palielinot spriegumu pie pamatnes, samazināsies spriegums visā slodzē. un tādējādi tas atklāj tranzistora komutācijas apgriezto raksturu.

Līdzīgi, ja spriegums samazinās (bet virs 0,7), tad strāva palielināsies pie pamatnes un tādējādi palielināsies pie kolektora un caur slodzi, tādējādi palielinot spriegumu visā slodzē. Tādējādi bāzes samazināšanās palielinās spriegumu pie izeja, kas arī atklāj apgriezto dabu tranzistora pārslēgšanā.

Īsi sakot, mēs cenšamies saglabāt pamatnes 0,7 sprieguma starpību, izmantojot nosaukumu Amplification.

5. solis: Pnp tranzistors

Tāpat kā npn tranzistors, arī pnp tranzistors parasti tiek teikts, ka, piešķirot bāzei negatīvu, tranzistors tiks ieslēgts.

Citā veidā, kad bāzes spriegums ir 0,7 volti zemāks vai mazāks par emitētāja spriegumu, tad strāva plūst caur emitera kolektora līniju un slodze tiek padota ar strāvu. Tas ir parādīts attēlā.

Pnp tranzistoru izmanto, lai pārslēgtu pozitīvo spriegumu uz slodzi, un npn tranzistorus izmanto, lai pārslēgtu zemi uz slodzi.

Tāpat kā npn gadījumā, palielinot starpību starp emitētāju un bāzi, bāzes krustojums centīsies saglabāt 0,7 voltu starpību, mainot caur to esošās strāvas daudzumu.

Tādējādi, pielāgojot strāvas daudzumu caur to atbilstoši sprieguma izmaiņām, tranzistors varētu regulēt līdzsvaru starp ieeju un izeju, kas padara tos ļoti īpašus lietojumos.

6. darbība. Secinājums

Visas iepriekš minētās idejas ir ļoti vienkāršas un ir zināmas daudziem maniem draugiem. Bet es uzskatu, ka tas būtu noderīgi vismaz vienai personai elektronikas jomā. Mani vienmēr piesaista šādas ļoti vienkāršas idejas, kas palīdz lai es atrisinātu un pārveidotu vairākas shēmas, caur kurām es uzskatu, ka mēs varētu iegūt daudz pieredzes un jautrības.

Es novēlu visiem saviem draugiem laba vēlējumus. Paldies.