მნიშვნელოვანი გამოთვლები ელექტრონიკაში: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ეს ინსტრუქცია მიზნად ისახავს ჩამოთვალოს ზოგიერთი მნიშვნელოვანი გამოთვლა ელექტრონიკის ინჟინრებმა/შემქმნელებმა, რომლებიც უნდა იცოდნენ. გულწრფელად რომ ვთქვათ, არსებობს მრავალი ფორმულა, რომელიც შეიძლება მოერგოს ამ კატეგორიას. ასე რომ, მე შევზღუდა ეს ინსტრუქცია მხოლოდ ძირითადი ფორმულებით.

ჩამოთვლილი ფორმულების უმეტესობისთვის მე ასევე დავამატე ბმული ონლაინ გამომთვლელებთან, რომლებიც დაგეხმარებათ ამ გამოთვლების მარტივად შესრულებაში, როდესაც ის გახდება რთული და შრომატევადი.

ნაბიჯი 1: ბატარეის სიცოცხლის კალკულატორი

ბატარეების გამოყენებით პროექტების გაშვებისას აუცილებელია ვიცოდეთ სავარაუდო ხანგრძლივობა, როდესაც ბატარეას შეუძლია ჩართოს თქვენი წრე/ მოწყობილობა. ეს მნიშვნელოვანია ბატარეის ხანგრძლივობის გასაგრძელებლად და თქვენი პროექტის მოულოდნელი წარუმატებლობის თავიდან ასაცილებლად. ამასთან დაკავშირებით ორი მნიშვნელოვანი ფორმულაა დაკავშირებული.

ბატარეის მაქსიმალური ხანგრძლივობა შეუძლია დატვირთვას

ბატარეის ხანგრძლივობა = ბატარეის ტევადობა (mAh ან Ah) / დატვირთვის დენი (mA ან A)

შეაფასეთ რა დატვირთვით ხდება ბატარეის დენის ამოღება

გამონადენის მაჩვენებელი C = დატვირთვის დენი (mA ან A) / ბატარეის ტევადობა (mAh ან Ah)

გამონადენის მაჩვენებელი მნიშვნელოვანი პარამეტრია, რომელიც წყვეტს რამდენი დენის წრე შეუძლია უსაფრთხოდ ამოიღოს ბატარეიდან. ეს ჩვეულებრივ აღინიშნება ბატარეაში ან მოცემულია მის მონაცემთა ფურცელში.

მაგალითი:

ბატარეის მოცულობა = 2000mAh, დატვირთვის დენი = 500mA

ბატარეის ხანგრძლივობა = 2000mAh / 500mA = 4 საათი

გამონადენის სიჩქარე C = 500mA/2000mAh = 0.25 C

აქ არის ბატარეის მუშაობის ონლაინ კალკულატორი.

ნაბიჯი 2: ხაზოვანი მარეგულირებელი ენერგიის გაფრქვევა

ხაზოვანი მარეგულირებლები გამოიყენება მაშინ, როდესაც ჩვენ გვჭირდება ფიქსირებული ძაბვა წრედის ან მოწყობილობის გასაძლიერებლად. ზოგიერთი პოპულარული ხაზოვანი ძაბვის რეგულატორი არის 78xx სერია (7805, 7809, 7812 და ასე შემდეგ). ეს ხაზოვანი მარეგულირებელი მუშაობს შეყვანის ძაბვის ვარდნით და იძლევა სტაბილურ გამომავალ ძაბვას გამომავალში. ამ ხაზოვან რეგულატორებში ენერგიის გაფლანგვა ხშირად შეუმჩნეველი რჩება. ენერგიის გაფანტვის ცოდნა საკმაოდ მნიშვნელოვანია, ასე რომ დიზაინერებს შეუძლიათ გამოიყენონ გამაცხელებლები მაღალი სიმძლავრის გაფრქვევის კომპენსაციისთვის. ეს შეიძლება გამოითვალოს ქვემოთ მოყვანილი ფორმულის გამოყენებით

სიმძლავრის გაფრქვევა მოცემულია ფორმულის მიხედვით

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

გამომავალი დენის გამოსათვლელად

IOUT = PD / (VIN - VOUT)

მაგალითი:

შეყვანის ძაბვა - 9V, გამომავალი ძაბვა - 5V, მიმდინარე გამომავალი -1A შედეგი

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

= (9 - 5) * 1

= 4 ვატი

ონლაინ კალკულატორი ხაზოვანი მარეგულირებელი ენერგიის გაფრქვევისთვის.

ნაბიჯი 3: ძაბვის გამყოფი კალკულატორი

ძაბვის გამყოფი გამოიყენება შემომავალი ძაბვების სასურველ ძაბვის დონემდე გასაყოფად. ეს ძალზე სასარგებლოა სქემებში საცნობარო ძაბვების წარმოებისთვის. ძაბვის გამყოფი ზოგადად აგებულია მინიმუმ ორი რეზისტორის გამოყენებით. შეიტყვეთ მეტი ძაბვის გამყოფების მუშაობის შესახებ. ძაბვის გამყოფებთან გამოყენებული ფორმულა არის

გამომავალი ძაბვის დასადგენად Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

R2 R2 = (Vout x R1) / (Vin - Vout) დასადგენად

რათა დადგინდეს R1 R1 = ((Vin - Vout) R2) / Vout

შეყვანის ძაბვის დასადგენად Vin = (Vout x (R1 + R2)) / R2

მაგალითი:

Vin = 12 V, R1 = 200k, R2 = 2k

Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Vout = (2k x 12)/(200k+2k)

=0.118

= 0.12 ვ

ნაბიჯი 4: RC დროის კალკულატორი

RC სქემები გამოიყენება მრავალი წრეში დროის შეფერხების შესაქმნელად. ეს გამოწვეულია რეზისტორის მოქმედებით, რომელიც გავლენას ახდენს დატენვის დენზე, რომელიც მიედინება კონდენსატორში. რაც უფრო დიდია წინააღმდეგობა და ტევადობა, მით მეტი დრო სჭირდება კონდენსატორის დატენვას და ეს გამოჩნდება როგორც დაგვიანება. ეს შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით.

წამში დროის დასადგენად

T = RC

რ -ის დასადგენად

R = T / C

რათა დადგინდეს გ

C = T / R

მაგალითი:

R = 100K, C = 1uF

T = 100 x 1 x 10^-6

T = 0.1 მმ

სცადეთ ეს RC დროის მუდმივი ონლაინ კალკულატორი.

ნაბიჯი 5: LED რეზისტორი

LED- ები საკმაოდ გავრცელებული ელექტრონული სქემებია. ასევე LED- ები ხშირად იქნება გამოყენებული მიმდინარე შემზღუდველი სერიის რეზისტორთან ერთად, რათა თავიდან აიცილოთ ზედმეტი მიმდინარე ნაკადის დაზიანება. ეს არის ფორმულა, რომელიც გამოიყენება LED– ით გამოყენებული სერიის რეზისტორის მნიშვნელობის გამოსათვლელად

R = (Vs - Vf) / თუ

მაგალითი

თუ თქვენ იყენებთ LED- ს Vf = 2.5V, If = 30mA და შეყვანის ძაბვის Vs = 5V. მაშინ რეზისტორი იქნება

R = (5 - 2.5V) / 30mA

= 2.5V / 30mA

= 83 ოჰ

ნაბიჯი 6: ასტაბილური და მონოსტაბილი მულტივიბრატორი IC 555 გამოყენებით

555 IC არის მრავალმხრივი ჩიპი, რომელსაც აქვს პროგრამების ფართო სპექტრი. კვადრატული ტალღების წარმოქმნის, მოდულაციის, დროის შეფერხების, მოწყობილობის გააქტიურების, 555 -ს შეუძლია ამის გაკეთება. Astable და Monostable არის ორი ხშირად გამოყენებული რეჟიმი, როდესაც საქმე ეხება 555 -ს.

ასტაბილური მულტივიბრატორი - ის აწარმოებს კვადრატული ტალღის იმპულსს, როგორც გამოსასვლელს ფიქსირებული სიხშირით. ეს სიხშირე განისაზღვრება მასთან გამოყენებული რეზისტორებითა და კონდენსატორებით.

მოცემული RA, RC და C მნიშვნელობებით. სიხშირე და სამუშაო ციკლი შეიძლება გამოითვალოს ქვემოთ მოყვანილი ფორმულის გამოყენებით

სიხშირე = 1.44 / ((RA +2RB) C)

სამუშაო ციკლი = (RA + RB) / (RA + 2RB)

RA, RC და F მნიშვნელობების გამოყენებით, მოცულობა შეიძლება გამოითვალოს ქვემოთ მოყვანილი ფორმულის გამოყენებით

კონდენსატორი = 1.44 / ((RA + 2RB) F)

მაგალითი:

წინააღმდეგობა RA = 10 კომი, წინააღმდეგობა RB = 15 კომი, ტევადობა C = 100 მიკროფარადი

სიხშირე = 1.44 / ((RA+2RB)*გ)

= 1.44 / ((10k+2*15k)*100*10^-6)

= 1.44 / ((40k)*10^-4)

= 0.36 ჰერცი

სამუშაო ციკლი = (RA+RB)/(RA+2RB)

= (10k+15k)/(10k+2*15k)

= (25k)/(40k)

=62.5 %

მონოსტაბილური მულტივიბრატორი

ამ რეჟიმში IC 555 აწარმოებს მაღალ სიგნალს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, როდესაც ტრიგერის შეყვანა მცირდება. იგი გამოიყენება დროის შეფერხების შესაქმნელად.

მოცემული R და C, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ დროის დაგვიანება ქვემოთ მოყვანილი ფორმულის გამოყენებით

T = 1.1 x R x C

რ -ის დასადგენად

R = T / (C x 1.1)

რათა დადგინდეს გ

C = T / (1.1 x R)

მაგალითი:

R = 100k, C = 10uF

T = 1.1 x R x C

= 1.1 x 100k x10uF

= 0.11 წმ

აქ არის ონლაინ კალკულატორი Astable multivibrator და Monostable multivibrator– ისთვის

ნაბიჯი 7: წინააღმდეგობა, ძაბვა, დენი და სიმძლავრე (RVCP)

ჩვენ ვიწყებთ საფუძვლებს. თუ გაეცანით ელექტრონიკას, თქვენ ალბათ იცოდით ის ფაქტი, რომ წინააღმდეგობა, ძაბვა, დენი და სიმძლავრე ყველა ურთიერთდაკავშირებულია. ზემოაღნიშნულის შეცვლა სხვა ღირებულებებს შეცვლის. ამ გაანგარიშების ფორმულა არის

ძაბვის დასადგენად V = IR

დენის I = V / R დასადგენად

წინააღმდეგობის დასადგენად R = V / I

სიმძლავრის გამოთვლა P = VI

მაგალითი:

განვიხილოთ ქვემოთ მოცემული მნიშვნელობები

R = 50 V, I = 32 mA

V = I x R

= 50 x 32 x 10^-3

= 1.6V

მაშინ ძალა იქნება

P = V x I

= 1,6 x 32 x10^-3

= 0.0512 ვატი

აქ არის ონლაინ Ohms კანონის გამომთვლელი, რომ გამოთვალოთ წინააღმდეგობა, ძაბვა, დენი და სიმძლავრე.

მე განვაახლებ ამ ინსტრუქციულს სხვა ფორმულებით.

დატოვეთ თქვენი კომენტარები და წინადადებები ქვემოთ და დამეხმარეთ, რომ დავამატო სხვა ფორმულები ამ ინსტრუქციულს.