Էլեկտրոնիկայի հիմունքները. Էլեկտրական սարքերի տեսակները եւ էլեկտրական սարքավորումների տեխնիկական շահագործման կանոնները

Էլեկտրոնիկան բարդ է, բայց շատ օգտակար գիտություն է: Բացի այդ, խոստումնալից է, չնայած արդեն ստեղծած գյուտերի մեծ թվին: Բայց մինչ գործելակերպը, անհրաժեշտ է հասկանալ, թե ինչ է էլեկտրական տեխնիկան էլեկտրոնիկայի հիմունքներով: Մենք դրանք կքննարկենք օգտագործվող սարքերի օրինակով:

Աշխատանքն այլընտրանքային ընթացքի վերաբերյալ

Որպես օրինակ, շարժիչը հաշվի կառնվի: Էլեկտրական տեխնիկա եւ էլեկտրոնիկայի հիմունքները այս դեպքում հիմնված են երկու հիմնական մասերի վրա. Ամրագրված եւ արտահայտված: Առաջինում ընկալվում է որպես ինդուկտոր, իսկ երկրորդի տակ `թմբուկի ոլորում ունեցող արմատուրդը: Կարեւոր է այս դեպքում մի շարք պայմանների առկայությունը: Այսպիսով, ինդուկտորը պետք է ունենա գլանաձեւ ձեւ եւ կազմի ֆերոմագնիսական խառնուրդ: Նաեւ պետք է բեւեռներ ունեցող անջատման շարժառիթներով, որոնք ամրագրված են շրջանակում: The ոլորուն ստեղծում է հիմնական մագնիսական հոսքը: Սովորեք հաշվարկել անհրաժեշտ արժեքները, կօգնեն ընդհանուր էլեկտրատեխնիկայի առաջադրանքների գիրքը `էլեկտրոնիկայի հիմունքներով: Բացի այդ մեթոդից, մագնիսական հոսքը կարող է ստեղծվել մշտական մագնիսներով, որոնք կցվում են շրջանակին: Խարիսխ է առանցքային, ոլորուն եւ կոլեկցիոներ: Առաջինը հավաքվում է էլեկտրական պողպատի մեկուսացված թերթերից:

Անալոգային սարքեր

Մենք շարունակում ենք սովորել էլեկտրոնիկայի հիմունքները եւ հաշվի առնել այն սարքերի տեսակները, որոնք հիմնված են դրանց գործունեության սկզբունքների վրա: Անալոգային սարքերի հիմնական առանձնահատկությունը ստացված ազդանշանի շարունակական փոփոխությունն է `նկարագրված ֆիզիկական գործընթացին համապատասխան: Մաթեմատիկորեն այն կարելի է արտահայտել որպես շարունակական գործառույթ, որտեղ ժամանակի տարբեր ժամանակներում առկա է անսահման թվով արժեքներ: Այս դեպքում կարելի է օրինակ բերել. Օդի ջերմաստիճանի փոփոխությունները եւ անալոգային ազդանշանը համապատասխանաբար փոխակերպվում է : Ինչն արտահայտվում է լարման անկման ձեւով (թեեւ կան շատ այլ ձեւեր, օրինակ, փոխելու դիրքորոշման ճոճանակը): Անալոգային սարքերը պարզ են, հուսալի եւ ունեն բարձր արագություն: Սա ապահովում է նրանց լայն կիրառումը: Այնուամենայնիվ, ասել, որ նրանք կարող են պարծենալ ազդանշանի վերամշակման որոշակի ճշտությամբ, դա անհնար է: Բացի այդ, անալոգային սարքերը չունեն բարձր աղմուկի անձեռնմխելիություն: Նրանք մեծապես կախված են տարբեր արտաքին գործոններից (ֆիզիկական ծերացում, ջերմություն, արտաքին ոլորտներ): Բացի այդ, նրանք հաճախ մեղադրում են ազդանշանի փոխանցման խեղաթյուրման եւ ցածր արդյունավետության համար:

Թվային սարքեր

Դրանք ուղղված են դիսկրետ ազդանշանների հետ աշխատելու: Որպես կանոն, այն բաղկացած է մի շարք ազդակների հերթականությամբ, որը կարող է վերցնել միայն երկու արժեք `« ճշմարիտ »կամ« կեղծ »: Բոլորը, ովքեր գիտեն էլեկտրոնիկայի հիմունքները, նաեւ գիտակցում են, որ դրանք կարող են իրականացվել տարբեր տարրերի հիմունքներով: Այսպիսով, մարդը ունի ընտրություն տրանզիստորների շրջանում, օպտոէլեկտրոնային տարրեր, էլեկտրամագնիսական ռելեներ, միկրոկոհամակարգեր: Այսինքն, առկա է բազմազանություն, եւ դա բավականին լայն է: Որպես կանոն, տրամաբանական տարրերից կազմված սխեմաները հավաքվում են: Տրգիրները եւ հաշվիչները օգտագործվում են հաղորդակցության համար (բայց միշտ չէ): Նման բան կարելի է տեսնել ռոբոտաշինության, ավտոմատացման համակարգերի, չափիչ սարքերի, ռադիոյի եւ հեռահաղորդակցության ոլորտներում: Թվային սարքերի կարեւոր առավելությունն այն է, որ նրանց դիմադրությունը միջամտության, մշակման եւ ձայնագրման տվյալների հեշտությամբ: Նրանք կարող են նաեւ փոխանցել տեղեկություններ այնպիսի փոքր աղավաղումների հետ, որոնք կարող են անտեսվել: Հետեւաբար թվային սարքերը համարվում են ավելի նախընտրելի, քան անալոգային սարքեր:

Կիսահաղորդչային սարքեր

Նրանց բազմազանության եւ հատկությունների շնորհիվ նրանք դարձել են էլեկտրոնիկայի անկախ դաշտ: Այս հիմքերը դրված էին վաղուց, երբ բյուրեղային դետեկտորները սկսեցին օգտագործել: Նրանք կիսահաղորդչային ուղղիչ սարքեր էին, որոնք նախատեսված էին բարձր հաճախականությունների հոսանքների համար: Սկզբում օգտագործվել էին պղնձի օքսիդի կամ սելենիայի վրա հիմնված սարքեր: Ճիշտ է, ինչպես պարզվեց, նրանք շատ ավելի քիչ են հարմար աշխատանքի համար, քան սիլիցիումի հիման վրա ստեղծված սարքերը:

Նիժնի Նովգորոդի ռադիո լաբորատորիայի աշխատակից Օ.Վ. Լոսեւը կարողացավ պարծենալ այս ոլորտում առաջին հաջողված զարգացումներից, որը 1922 թ. Ստեղծեց սարքը, որտեղ բնական աղմուկների առաջացման շնորհիվ ստացված ազդանշաններն զգալիորեն բարելավվեցին: Սակայն այդ զարգացումները, ցավոք, չեն ստացել պատշաճ զարգացում: Եվ այժմ աշխարհն օգտագործում է կիսահաղորդչային եռյակներ (նրանք նույն տրանզիստորներն են), որոնք համատեղ մշակել են Brattein- ը, Shockley- ը եւ Bardeen- ը, եւ դրանց վրա կառուցվում են ժամանակակից էլեկտրոնիկա: Նրանց հետ աշխատելու հիմունքները, թեեւ դժվար է, բայց անհրաժեշտ է այն մարդկանց համար, ովքեր ցանկանում են սովորել եւ գործնականում կիրառել այս ոլորտում:

Միկրոէլեկտրոնիկա

Ի դեպ, սա էլեկտրոնիկայի քվինտեսցենտն է, որտեղ տեղեկատվական հատկությունները հասնում են իրենց առավելագույն արժեքներին: Այստեղ տվյալների հոսքերի խտությունը մեկ քաշի միավորի մեջ այս գիտության մյուս մասերում դրա բազմազանությունն է: Սակայն միկրոէլեկտրոնիկայի խնդիրը տեղեկատվության վերամշակումն է: Օգտագործվում են միայն երկու նիշ: տրամաբանական միավոր եւ զրո: Սակայն գործնական աշխատանքը այս ոլորտում շատ դժվար է, իրականում դրա համար պահանջվում են մի շարք պայմաններ, որոնք դժվար է (գրեթե անհնար է) տրամադրել տանը: Նրանց թվում են `իդեալական մաքրությունը, աշխատանքների բարձր ճշտությունը եւ համալիր սարքավորումների կիրառումը:

Մաթեմատիկական հիմնավորում

Տեխնիկան օգտագործում է տրամաբանության հանրահաշիվ: Այն հորինել է Ջորջ Բուլը: Հետեւաբար, դա երբեմն կոչվում է Boolean ալգորիան: Գործնական նպատակներով դա առաջին անգամ կիրառվել է ամերիկացի գիտնական Կլոդ Շաննոնի կողմից 1938 թ., Երբ ուսումնասիրվել են շղթայական անջատիչների էլեկտրական սխեմաները: Երբ օգտագործվում է Boolean ալգորիան (նաեւ կոչվում է տրամաբանություն), ապա բոլոր հայտարարությունները կարող են լինել միայն երկու արժեք `« ճշմարիտ »կամ« կեղծ »: Նրանք ինքնուրույն չեն: Սակայն պարզ հայտարարությունները կարող են ձեւավորել բազմակողմանի բաղադրիչ, համատեղելով տրամաբանական գործողությունները: Եթե դրանք նաեւ նշանակված են ինչ-որ բանով (օրինակ, տառերով), ապա օգտագործեք տրամաբանության հանրահաշվի օրենքները, կարող եք նկարագրել ցանկացած, նույնիսկ ամենալճավոր թվային սխեմաները:

Իհարկե, էլեկտրոնիկայի հիմունքները իմանալու համար հարկավոր չէ ուշադրություն դարձնել տեսության նրբերանգներին: Այս ուղղության պարզունակ ըմբռնումը բավական է: Այսպիսով, հաշվի առեք հետեւյալ օրինակները: Մենք ունենք LED, անջատիչ եւ էլեկտրական էներգիա: Երբ լույսի տարրը այրում է, ապա մենք ասում ենք «ճշմարտություն»: LED- ը ակտիվ չէ, նշանակում է «սուտ»: Դա այնպիսի լուծումների մեծ թվաքանակի շինարարությունից է, որ համակարգիչները կազմված են:

Եզրակացություն

Էլեկտրականության հիմունքներով ընդհանուր էլեկտրատեխնիկան կօգնի հասկանալ այս ոլորտում տեղի ունեցող գործընթացները: Բացի այդ, սարքերի անվտանգ տեխնիկական շահագործման մասին գիտելիքները չեն կարող ավելորդ լինել: Անհրաժեշտ է աշխատել տվյալ վայրում հատուկ պատրաստված վայրում: Բացի այդ, պետք է հոգ տանել, որպեսզի բացառեն էլեկտրական ցնցում ստանալու հնարավորությունը: Դա անելու համար դուք կարող եք օգտագործել ռետինե ձեռնոցներ (երբ աշխատանքը կատարվում է աղմուկի լարերով) եւ պաշտպանության այլ միջոցներ: Գործնականում օգտակար կլինի, երբ զոդման ժամանակ օգտագործեք շնչառական կամ նմանատիպ սարք: