Bazele electronicii: tipuri de dispozitive electronice și reguli pentru funcționarea tehnică a instalațiilor electrice

Electronica este o știință complexă, dar foarte utilă. În plus, este promițătoare, în ciuda numărului mare de invenții create deja. Dar, înainte de a acționa, este necesar să înțelegem ce este ingineria electrică cu elementele de bază ale electronicii. Le vom considera folosind exemplul dispozitivelor utilizate.

Lucrul la curent alternativ

De exemplu, motorul va fi luat în considerare. Ingineria electrică și fundamentele electronicii în acest caz se bazează pe două părți principale: fixe și exprimate. Sub prima este înțeleasă ca o bobină, iar sub a doua este o armătură cu o înfășurare a tamburului. Important în acest caz este existența unui număr de condiții. Astfel, inductorul trebuie să aibă o formă cilindrică și să fie fabricat dintr-un aliaj feromagnetic. De asemenea, au nevoie de poli cu excitație înfășurată, care sunt fixați pe cadru. Bobina creează fluxul magnetic principal. Aflați cum să calculați valorile cerute va ajuta cartea de sarcini privind ingineria electrică generală cu elementele de bază ale componentelor electronice. În plus față de această metodă, fluxul magnetic poate fi creat de magneți permanenți care sunt atașați la cadru. Ancora este un miez, o înfășurare și un colector. Primul este colectat din foi izolate din oțel electric.

Dispozitive analogice

Continuăm să învățăm elementele de bază ale tehnologiei electronice și considerăm tipurile de dispozitive deja bazate pe principiul funcționării lor. Caracteristica principală a dispozitivelor analogice este o schimbare continuă a semnalului recepționat în conformitate cu procesul fizic descris. Din punct de vedere matematic, ea poate fi exprimată ca o funcție continuă, în care există un număr nelimitat de valori la diferite momente de timp. În acest caz, se poate da un exemplu: temperatura aerului se schimbă și se transformă în mod corespunzător semnal analogic. Ceea ce se exprimă sub forma unei căderi de tensiune (deși există multe alte modalități de a desemna aceasta, de exemplu, schimbarea pendulului poziției sale). Dispozitivele analogice sunt simple, fiabile și au viteză mare. Acest lucru asigură aplicarea lor la scară largă. Cu toate acestea, pentru a spune că se pot lauda cu o anumită precizie a procesării semnalelor - este imposibil. De asemenea, dispozitivele analogice nu au imunitate ridicată la zgomot. Ele depind puternic de diverși factori externi (îmbătrânirea fizică, temperatura, câmpurile externe). Acestea sunt, de asemenea, adesea blamate pentru distorsiunea transmiterii semnalului și eficiența scăzută.

Dispozitive digitale

Ele vizează să lucreze cu semnale discrete. De regulă, ea constă într-o anumită secvență de impulsuri, care poate lua doar două valori - "adevărat" sau "fals". Toată lumea care cunoaște elementele de bază ale electronicii este, de asemenea, conștientă că acestea pot fi realizate pe baze diferite de elemente. Deci, o persoană are posibilitatea de a alege între tranzistori, elemente optoelectronice, relee electromagnetice, chips-uri. Adică, diversitatea este prezentă și este destul de extinsă. De regulă, sunt asamblate circuitele de la elementele logice. Declanșatoarele și contoarele sunt utilizate pentru comunicare (dar nu întotdeauna). Ceva similar se poate observa în robotică, sisteme de automatizare, instrumente de măsurare, radio și telecomunicații. Un avantaj important al dispozitivelor digitale îl constituie rezistența la interferențe, ușurința procesării și înregistrarea datelor. De asemenea, pot transmite informații cu astfel de distorsiuni atât de mici, încât pot fi ignorate. Prin urmare, dispozitivele digitale sunt considerate mai preferabile decât dispozitivele analogice.

Dispozitive semiconductoare

Datorită diversității și proprietăților lor, ele au devenit un domeniu independent de electronică. Bazele acestui fapt au fost date cu mult timp în urmă, când au început să se utilizeze detectoarele de cristal. Acestea au fost redresoare semiconductoare, concepute pentru a acționa curenți de înaltă frecvență. La început, au fost utilizate dispozitive bazate pe oxid de cupru sau seleniu. Adevărat, după cum sa dovedit, acestea sunt mult mai puțin potrivite pentru muncă decât cele care se bazează pe siliciu.

Prima dată de funcționare de succes în acest domeniu ar putea lăuda Losev - un angajat al Novgorod Radio Laboratorul Nijni, care a creat dispozitivul înapoi în 1922, în cazul în care, datorită generării de oscilații naturale de mult îmbunătățite semnalele primite. Dar aceste evoluții, din păcate, nu au beneficiat de o dezvoltare corespunzătoare. Și tranzistori acum în lume sunt utilizate (ele sunt aceleași tranzistori), care sunt dezvoltate în comun Brattain, Shockley, Bardeen, și electronica lor moderne este acum construit. Elementele de bază ale colaborării cu aceștia, deși dificile, dar necesare pentru oricine dorește să învețe și să practice în acest domeniu.

Microelectronics

Într-un fel, aceasta este chintesența electronicii, în care proprietățile informațiilor ajung la valorile lor maxime. Aici, densitatea fluxurilor de date pe unitate de greutate este un multiplu al celor din alte părți ale acestei științe. Dar sarcina microelectronicii este prelucrarea informațiilor. Sunt utilizate numai două cifre: o unitate logică și zero. Dar munca practică în acest domeniu este foarte dificilă - de fapt, sunt necesare o serie de condiții care sunt dificil (aproape imposibil) de a le oferi acasă. Printre acestea, puritatea ideală, precizia ridicată a funcționării și utilizarea echipamentelor complexe.

Justificarea matematică

Tehnica folosește algebra logică. A fost inventat George Bull. Prin urmare, uneori se numește algebra booleană. Din punct de vedere practic, a fost aplicat pentru prima oară de către omul de știință american Claude Shannon în 1938, când au fost investigate circuite electrice cu contacte de contact. Când este folosit Boala algebra (numită și logică), atunci toate afirmațiile în cauză pot exista doar în două sensuri: "adevărat" sau "fals". Ele nu sunt complexe pe cont propriu. Dar declarațiile simple pot forma multicomponente datorită unirii prin operații logice. Dacă ele sunt de asemenea indicate de ceva (de exemplu, litere), apoi folosind legile algebrei logice puteți descrie orice, chiar și cele mai complexe circuite digitale.

Desigur, pentru a cunoaște elementele de bază ale tehnologiei electronice, nu este necesar să intrăm în nuanțele teoriei. O înțelegere primitivă a acestei direcții este suficientă. Deci, ia în considerare următorul exemplu. Avem LED, comutator și sursă de alimentare. Atunci când elementul de lumină arde - atunci spunem "adevăr". LED-ul nu este activ - înseamnă "fals". Din construirea unui număr mare de astfel de soluții se compun computerele.

concluzie

Ingineria electrică generală, bazată pe elementele electronice, va ajuta la înțelegerea proceselor care au loc în acest domeniu. De asemenea, cunoașterea funcționării în siguranță a dispozitivelor nu va fi superfluă. Este necesar să lucrați într-un loc special pregătit pentru această activitate. De asemenea, trebuie să aveți grijă să excludeți posibilitatea unui șoc electric. Pentru a face acest lucru, puteți folosi mănuși de cauciuc (când se lucrează cu fire goale) și alte mijloace de protecție. Va fi util în practică utilizarea unui aparat respirator sau a unui dispozitiv similar la lipire.