Электронными устройствами сейчас никого не удивишь. Они в каждом доме. Поэтому неудивительно и то, что с малых лет многие начинают интересоваться электроникой. В таком случае чаще всего стараются построить какое-либо более или менее сложное устройство, пользуясь описаниями конструкций. Но первые попытки редко дают хорошие результаты.
А ведь электроника совсем не трудная. Все электронные устройства, даже самые большие, всегда составлены из простых элементов. Их существует всего несколько видов. Они лишь соединяются между собой по разным схемам. Именно поэтому работают один раз так, а другой раз иначе - в зависимости от намерений конструктора. Но это еще не все: большие электронные устройства составляются из многих маленьких основных схем. Так, как из деревянных кубиков: часто из одинаковых кирпичиков можно построить даже огромный, великолепный дворец.
Поговорим о строительстве вычислительных машин, усилителей, счетчиков импульсов, и о многом другом, о том, что строится из основных элементов: резисторов, трансформаторов, конденсаторов, транзисторов и интегральных схем которые лежат в основе радиоэлектроники. В современной высокоразвитой электронной промышленности заняты десятки тысяч человек. Одни выращивают высокочистые полупроводниковые кристаллы. Другие изготавливают на высокоточном оборудовании интегральные микросхемы. Третьи разрабатывают их топологию. Четвертые заняты программным обеспечением ЭВМ. Есть масса занятий для пятых, шестых и т.д. Но все они вместе возводят одно величественное здание современной электронной техники, без которой уже не может обойтись ни одна отрасль народного хозяйства.
Любое современное здание, например жилой дом, строится из ограниченного набора блоков - панелей, балок, перекрытий. Расположив эти блоки в различных сочетаниях, можно построить и низкое длинное здание и, возвышающийся как башня над всем городом, небоскреб. Даже при ограниченном наборе основных блоков архитекторам предоставлена широкая свобода для творчества. Так и в современной электронике из сравнительно небольшого числа основных базовых блоков - «кирпичиков»: транзисторов, конденсаторов, резисторов и т. д. можно создать бесчисленное множество электронных устройств: радиоприемники, телевизоры, устройства записи и воспроизведения звука, передачи данных, ЭВМ и многие - многие другие. Что же эти элементы из себя представляют?
Резистор - структурный элемент электрической цепи, основное функциональное назначение которого оказывать известное сопротивление электрическому току с целью регулирования тока и напряжения. Резистор имеет основные параметры:
Номинальное сопротивление – это сопротивление конкретного прибора, измеряется в Омах. Для каждой цепи необходимы свои наборы номиналов.
Рассеиваемая мощность – это разделение резисторов по максимальной мощности, измеряется в Ваттах.
Допуск – это погрешность сопротивлений резистора, указывается в процентах.
Сейчас можно встретить как микроминиатюрные SMD резисторы, так и мощные в керамическом корпусе. Существуют невозгораемые, разрывные и прочие, перечислять их можно очень долго, но основные параметры у них одинаковые.
Варикап - конденсатор в виде полупроводникового диода, ёмкость которого нелинейно зависит от приложенного к нему электрического напряжения. Эта ёмкость представляет собой барьерную ёмкость электронно - дырочного перехода изменяется от единиц до сотен пико фарад. Параметры варикапа:
Максимальное обратное постоянное напряжение – это максимальное напряжение, которое можно подавать на варикап. Измеряется в Вольтах.
Номинальная емкость варикапа – это емкость варикапа при фиксированном обратном напряжении.
Коэффициент перекрытия – это отношение максимальной емкости к минимальной.
Кроме обычных варикапов используют сдвоенные и строенные варикапы с общим катодом. Чаще всего они используются в радиоприемных устройствах, где необходимо одновременно перестраивать входной контур и гетеродин с помощью одного потенциометра. Но делают и сборки нескольких варикапов в одном корпусе.
Транзистор - полупроводниковый триод - радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять выходным током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов.
Трансформатор – один из самых распространённых электротехнических устройств, как в бытовой технике, так и в силовой электротехнике. Назначение трансформатора заключается в преобразовании электрического тока одной величины в другую, большую, или меньшую. Трансформаторы предназначены для преобразования переменного, импульсного и пульсирующего тока. Если подвести к трансформатору постоянный ток, то получится, лишь раскалённый кусок провода.
Конденсатор – один из самых распространённых радиоэлементов. Роль конденсатора в электронной схеме заключается в накоплении электрического заряда, разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и многое другое.
Основные параметры конденсатора:
Номинальная емкость – это мощность, на которую рассчитан конденсатор, при номинальном напряжении, номинальной емкости и номинальной частоте. Измеряется в Фарадах.
Номинальное напряжение – это значение напряжения, обозначенное на конденсаторе, при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах.
Допуск – это отклонение величины реальной емкости от указанной на корпусе, указывается в процентах.
Из весьма скромного набора основных элементов, имеющихся в распоряжении радиотехников, конструируют все. От электронного дверного звонка, исполняющего мелодию, до сложных синтезаторов современных групп; от зарядного устройства для телефона, до персонального компьютера, способного сыграть с вами партию в шахматы. Но в современном строительстве используются не только кирпичи, но и всевозможные блоки.
Так что же это за «блоки-кирпичики»? Интегральные микросхемы. Некоторые из них и по форме напоминают маленький пластмассовый кирпичик с двумя гребенками выводов. По своему функциональному назначению интегральные микросхемы делятся на две основные группы: аналоговые, или линейно-импульсные, и логические, или цифровые, микросхемы. Аналоговые микросхемы предназначаются для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний разных частот, например, для приемников, усилителей, а логические для использования в устройствах автоматики, в приборах с цифровым отсчетом времени, в компьютерах.
Интегральная микросхема представляет собой миниатюрный электронный блок, содержащий в общем корпусе транзисторы, диоды, резисторы и другие активные и пассивные - элементы, число которых может достигать нескольких десятков тысяч. Одна микросхема Может заменить целый блок радиоприемника, компьютера и электронного автомата. «Механизм» наручных электронных часов, например, - это всего лишь одна микросхема.
Основным элементом аналоговых микросхем являются транзисторы. Разница в технологии изготовления транзисторов существенно влияет на характеристики микросхем. Микросхемы на полевых транзисторах самые экономичные - по потреблению тока.
Что находится внутри радиоэлектронного элемента? Сырьем для них может служить обычный песок. Не верите? Песок представляет собой окись кремния SiO2. А кремний является основой для производства подавляющего большинства полупроводниковых элементов электроники. Разумеется, нужны и другие материалы: пластмасса, керамика, алюминий, серебро и даже золото. Разрезать аккуратно и точно кремниевую пластинку лучше всего алмазной пилой.
Все это привело к появлению микромодулей, схем на тонких пленках, молекулярных блоков - это все различные пути уменьшения габаритов электронных устройств. Так как перед современной техникой ставятся сложные задачи, для выполнения которых требуют от электронных устройств тысячи часов безотказной работы. Только миниатюризация может позволить улучшить качества и надежность элементов. Чем меньше габариты электронных устройств, чем монолитней их структура, тем легче они противостоят ударным и вибрационным нагрузкам. Моноблоки не боятся высоких температур, а надежность их просто поразительна - они могут работать без отказа десятки тысяч часов!
Миниатюризация влияет и на радиоэлементы схем, упрощая их производство, уменьшая размеры, увеличивая производительность и надежность, что помогло человеку создать всю архитектуру техники, необходимую для любой отрасли его деятельности.
Поделитесь полезными схемами
САМОДЕЛЬНЫЙ РЕЗИСТОР
 Нарисуем резистор на бумаге - оригинальный метод изготовления маломощных резисторов высокого сопротивления.
|
СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП
 ИБП - очень сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока - это преобразователь и зарядное устройство выполняющее обратную функцию. В большинстве случаев ремонт ИБП очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит - иногда неполадка простая и лежит буквально на поверхности.
|
ДАТЧИК ВОДЫ СВОИМИ РУКАМИ
 Электронный детектор протечки воды на основе двух транзисторов и тиристора 2N5060 - простая, проверенная схема для самостоятельной сборки.
|
|
|
|
Ремонт блоков питания компьютера
Ремонт компьютеров различной степени сложности осуществить сложно
Как ленточные конвейеры облегчают работу шахты?
Ленточные конвейеры — это профессиональные рабочие устройства, которые используются во многих отраслях промышленности и хозяйства.
Как самостоятельно сделать угольную маску?
В период, когда пандемия коронавируса бушует по всему миру, каждый хочет защититься от опасных вирусов.
Особенности зимней стройки
Строительство обычно проводится в теплое время года. Однако кто сказал, что строить зимой нельзя?
Что собой представляет сварочный инвертор
Сегодня сварку активно используют не только для строительных и монтажных процедур, но и при выполнении различных бытовых работ.
Игровые автоматы Плей Фортуна
Для любителей азартных игр на просторах интернета представлены много игровых площадок, удовлетворяющих требования своих игроков.
Что делать если зависает компьютер
Постепенное снижение работоспособности и производительности компьютера - одна из наиболее частотных проблем, с которой сталкиваются пользователи любого ПК.
Gaminator Slot — игровые автоматы бесплатно
Несмотря на большой ассортимент игровых автоматов, наибольшей популярностью пользуются Гаминаторы.
Для тех, кто любит и знает мир спорта — полная версия Вулкан ставка на спорт
Отличные знания спортивных игр и событий могут значительно улучшить финансовое положение. Для этого существуют букмекерские конторы, где можно воспользоваться опытом прогнозирования в спорте и заработать.
Игровые автоматы на деньги в 2020 году
Очень много игроков уже давно просиживают вечера в казино-онлайн.
|
Несложная LED матрица 8х8 элементов, которая может показывать бегущую строку управляемую Ардуино.
Интересные опыты с миниатюрным звуковым сигнализатором и маломощным сетевым трансформатором.