იყავით შეპყრობილი ძირითადი ელექტრონიკით !!!!!: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

როდესაც ჩვენ ვსაუბრობთ ელექტრონიკაზე, ჩვენი საუბარი შეიძლება მოიცავდეს ფართო არეალს. დაწყებული ყველაზე პრიმიტიული ვაკუუმური მილებიდან (ტრანზისტორი მილები) ან თუნდაც უკან ელექტრონების გამტარობამდე ან მოძრაობაში და შესაძლოა დასრულდეს ყველაზე დახვეწილი სქემებით, რომლებიც ახლა ჩაშენებულია ერთი ჩიპი ან რამოდენიმე მათგანი კვლავ ჩადებულია სხვაში. მაგრამ ეს ყოველთვის ხელს შეუწყობს უფრო ძირითად ცნებებს, რაც დაგვეხმარა ავაშენოთ ყველაზე მომთხოვნი, როგორც დღეს ვხედავთ. ჩემი დაკვირვებებიდან მივხვდი, რომ ამდენი ადამიანი, ვინც იწყებს ფიქრს ელექტრონიკაზე, როგორმე დაიწყებს თავის ჰობის პროექტებს ინტეგრირებული სქემებით ან უფრო ხშირად დღესდღეობით, აწყობილი მოდულებით, როგორიცაა არდუინოს დაფა, Bluetooth მოდულები, RF მოდულები და ა.

ამ ტენდენციის გამო, მათ აკლიათ ელექტრონიკის ნამდვილი გართობა და მღელვარება. ასე რომ, აქ მე შევეცდები გადმოგცეთ ჩემი იდეები, რაც მკითხველს დაეხმარება წაახალისოს საკუთარი თავი ელექტრონიკის უფრო ფართო თვალსაზრისით.

ჩვენ ვისაუბრებთ ელექტრონიკის ორ ლეგენდარულ და რევოლუციონერ კომპონენტზე:

წინააღმდეგობები და ტრანსპორტიორები. ეს აღწერილობები არ ემყარება მხოლოდ ფორმულებს ან თეორიებს, რომლებსაც ჩვენ ჩვეულებრივ ვაკეთებთ ჩვენს კლასებში ქაღალდზე, სამაგიეროდ ჩვენ შევეცდებით მათ დავაკავშიროთ ზოგიერთი სახიფათო ფაქტი პრაქტიკული მიდგომით, რაც მე მჯერა, აუცილებლად გააოცებს ჩვენს მეგობრებს რა

დავიწყოთ ელექტრონიკის მხიარული არსის შესწავლა ……..

ნაბიჯი 1: წინააღმდეგობები

რეზისტორი ჰობის ბიჭებს შორის ერთ -ერთი ცნობილი კომპონენტია. ყველა იცნობს რეზისტორებს. როგორც მისი სახელიდან ირკვევა, რეზისტორები არიან ის კომპონენტები, რომლებიც წინააღმდეგობას გაუწევენ მათში მიმდინარე დენებს. როგორც ეს წინააღმდეგობას უწევს მიმდინარე დინებას და ასევე წინააღმდეგობის მნიშვნელობა მუდმივია, ძაბვა ნებაყოფლობით უზრუნველყოფილი იქნება განტოლებით V = IR, რომელიც არის ჩვენი საოცარი ომის კანონი. ეს ყველაფერი კარგად გასაგები ცნებებია.

ახლა დროა სახიფათო ანალიზისთვის….მხოლოდ გასართობად

ჩვენ გვაქვს 9 ვოლტიანი რადიო ბატარეა და 3 ოჰმიანი რეზისტორი. როდესაც ჩვენ ამ რეზისტორს ვუერთებთ ბატარეას, როგორც ეს ფიგურაშია ნაჩვენები, აუცილებლად მივიღებთ მიმდინარე დინებას, როგორც გამოსახულია. რა რაოდენობის დენი შემოვა?

დიახ, ეჭვგარეშეა, ჩვენი საკუთარი ომის კანონიდან პასუხი იქნება I = V/R = 9/3 = 3 ამპერი.

რა არის ???? 3 ამპერიანი დენი რადიოს ბატარეიდან 9 ვოლტზე ???? არა, ეს შეუძლებელია.

სინამდვილეში, ბატარეას შეუძლია მხოლოდ მცირე მოცულობის დენის უზრუნველყოფა 9 ვოლტზე. თქვით, რომ ის მისცემს 100 მილიამპერიან დენს 9 ვოლტზე. Ohms კანონიდან რეზისტორი უნდა იყოს 90 ohms, სულ მცირე, ნაკადის დასაბალანსებლად. ქვემოთ ნებისმიერი წინააღმდეგობა შეამცირებს ძაბვას ბატარეაზე და გაზრდის დენს ომის კანონის დასაბალანსებლად. ასე რომ, როდესაც ჩვენ ვაკავშირებთ 3 ohm რეზისტორს, ძაბვა ბატარეაზე შემცირდება V = 0.1*3 = 0.3 ვოლტამდე (სადაც 0.1 არის 100 მილიამპერი, ანუ ბატარეის მაქსიმალური დენი).

ასე რომ, ჩვენ უნდა ვიფიქროთ უბრალო განტოლებების მიღმა. საერთო აზროვნების სამუშაოები !!!

ნაბიჯი 2: რეზისტორები შუნტის გაზომვებისათვის

რეზისტორების გამოყენება შესაძლებელია დატვირთვის გავლით მიმდინარე დენის რაოდენობის გასაზომად, თუ ამამეტრი არ გვაქვს.

განიხილეთ სქემა, როგორც ნაჩვენებია ზემოთ. დატვირთვა უკავშირდება 9 ვოლტ ბატარეას. თუ დატვირთვა არის დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობა, დავუშვათ, რომ მისი მიმდინარეობა 100 მილი ამპერია (ან 0.1 ამპერი). ახლა ზუსტი ოდენობის ცოდნა მიმდინარე ნაკადის საშუალებით ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ რეზისტორი. როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში, როდესაც 1 ოჰმეტიანი რეზისტორი სერიულად უკავშირდება დატვირთვას, ძაბვის ვარდნის გაზომვით 1 ოჰმ რეზისტორზე ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ დენის ზუსტი მნიშვნელობა ohms კანონიდან. ეს არის მიმდინარე იქნება I = V/R, აქ R = 1 ohm. ასე რომ, I = V. ამრიგად, ძაბვა რეზისტორზე უზრუნველყოფს მიმდინარე სქემას. ერთი რამ უნდა გვახსოვდეს, რომ, როდესაც ჩვენ ვუერთდებით რეზისტორს სერიაში, არის ძაბვის ვარდნა რეზისტორზე. რეზისტორის მნიშვნელობა იმდენად არის განსაზღვრული, რომ ვარდნა არც ისე მაღალია, რათა იმოქმედოს დატვირთვის ნორმალურ მუშაობაზე. ამიტომაც ჩვენ უნდა გვქონდეს ბუნდოვანი წარმოდგენა იმ დიაპაზონის დიაპაზონის შესახებ, რომელიც განისაზღვრება დატვირთვით, რომელსაც ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ პრაქტიკაში და საღი აზრის გათვალისწინებით.

ასევე ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ეს სერიის რეზისტორი როგორც დაუკრავენ. ანუ, თუ 1 ოჰმეტიანი რეზისტორი არის 1 ვატიანი სიმძლავრის, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ დენის მაქსიმალური რაოდენობა, რომელიც შეიძლება გადიოდეს მასში იქნება 1 ამპერი (სიმძლავრის განტოლებიდან (W) W = I*I*R). ამრიგად, თუ დატვირთვა არის 1 ამპერი მაქსიმალური დენის სიმძლავრე, ეს რეზისტორი იმოქმედებს როგორც დაუკრავენ და თუ 1 ამპერზე მეტი დენი შემოდის წრეში, რეზისტორი აფეთქდება და გახდება ღია წრე, რითაც იცავს დატვირთვას მიმდინარე დაზიანებებისგან.

ნაბიჯი 3: ტრანზისტორები

ტრანზისტორები არიან სუპერ გმირები ელექტრონიკაში. მე ძალიან მიყვარს ტრანზისტორები. ისინი არიან მთავარი რევოლუციური კომპონენტი, რომელმაც მოახდინა რევოლუცია მთელ ელექტრონიკაში. ყველა ელექტრონიკის მოყვარულმა უნდა მიაღწიოს ძლიერ მეგობრობას ტრანზისტორებთან. მათ შეუძლიათ შექმნან ელექტრონული ჯიშის ძალიან გრძელი სია ფუნქციები.

დასაწყისისთვის, ყველა იცნობს განმარტებას, რომ "ტრანზისტორი ნიშნავს გადაცემის წინააღმდეგობას". ეს არის ტრანზისტორების საოცარი უნარი. მათ შეუძლიათ წინააღმდეგობის გადაცემა გამომავალ განყოფილებაში (ჩვეულებრივ კოლექტორ-გამცემი ხაზი), როდესაც ჩვენ ვცვლით მიმდინარეობას შეყვანის განყოფილებაში (საყოველთაოდ ფუძე-გამცემი ხაზი).

ძირითადად არსებობს ორი სახის ტრანზისტორი: npn ტრანზისტორი და pnp ტრანზისტორი, როგორც ეს მოცემულია ფიგურაში.

ეს ტრანზისტორები, რომლებიც დაკავშირებულია სხვადასხვა ღირებულ რეზისტენტებთან, შექმნიან უამრავ ლოგიკურ სქემას, რომლებიც ქმნიან ჩვენი თანამედროვე პროცესორის ჩიპების ინტერიერის დიზაინის მყარ უკანა ძვალს.

ნაბიჯი 4: Npn ტრანზისტორები

ზოგადად ისწავლება უხეშად, რომ npn ტრანზისტორი ჩართულია ბაზაზე პოზიტიური პოტენციალის (ძაბვის) მიცემით. დიახ, ეს მართალია. მაგრამ უფრო ფართო პერსპექტივაში ჩვენ შეგვიძლია აღვწეროთ ის შემდეგნაირად.

როდესაც ჩვენ ვაკეთებთ ტრანზისტორის ბაზას 0,7 ვოლტ პოტენციალზე (ძაბვაზე) ტრანზისტორის ემისტერთან მიმართებაში, მაშინ ტრანზისტორი იქნება ჩართულ მდგომარეობაში და მიმდინარე დინება კოლექტორ-გამცემი ბილიკის მეშვეობით მიწაზე.

ზემოაღნიშნული პუნქტი ძალიან მეხმარება თითქმის ყველა გავრცელებული ტრანზისტორი ლოგიკური სქემის ამოხსნაში. ეს გამოსახულია ზემოთ მოცემულ ფიგურაში. პოლარობა და მიმდინარე ნაკადის გზა უზრუნველყოფს ბევრად უფრო კეთილგანწყობას ჩვენი ტრანზისტორის მიმართ.

როდესაც ჩვენ ვაძლევთ ამ 0.7 ვოლტს მაღალი ბაზაზე, ეს იწვევს დენის დინებას ბაზიდან ემიტერში და ეწოდება საბაზისო დენი (Ib). ეს დენი გამრავლებული მიმდინარე მოგებით უზრუნველყოფს კოლექტორის მიმდინარე ნაკადს.

მუშაობა შემდეგია:

როდესაც ჩვენ პირველად ვაყენებთ 0,7 -ს ბაზაზე, მაშინ ტრანზისტორი ჩართულია და დენი იწყებს დატვირთვას. თუკი როგორ იზრდება ძაბვა ბაზასა და ემისტერზე, კომპენსაციისთვის, რომ ტრანზისტორი ნაკლებ საბაზისო დენს გაატარებს ძაბვა თავად 0.7 -ზე, მაგრამ ამის საპირისპიროდ კოლექტორის დენიც მცირდება და დატვირთვაც მიედინება, ფაქტობრივად იკლებს ძაბვაც. ეს გვიჩვენებს, რომ ძაბვის ბაზაზე გაზრდისას დატვირთვაზე ძაბვა კვდება და ეს ავლენს ტრანზისტორი გადართვის ინვერსიულ ბუნებას.

ანალოგიურად, თუ ძაბვა მცირდება (მაგრამ 0.7 -ზე ზემოთ), მაშინ დენი გაიზრდება ბაზაზე და, შესაბამისად, გაიზრდება კოლექტორზე და დატვირთვის გზით, რაც გაზრდის ძაბვას დატვირთვაზე. ამდენად, ბაზის შემცირება გამოიწვევს ძაბვის გაზრდას გამომავალი, რომელიც ასევე ავლენს ინვერსიულ ბუნებას ტრანზისტორი გადართვისას.

მოკლედ, ბაზის სწრაფვა შეინარჩუნოს მისი 0.7 ძაბვის სხვაობა გამოიყენება ჩვენ მიერ სახელწოდებით გამაძლიერებელი.

ნაბიჯი 5: Pnp ტრანზისტორი

ისევე როგორც npn ტრანზისტორი, pnp ტრანზისტორიც ჩვეულებრივ ითქმის, რომ ბაზაზე უარყოფითი მიცემით ტრანზისტორი იქნება ჩართული.

სხვაგვარად, როდესაც ჩვენ ვაკეთებთ საბაზისო ძაბვას 0.7 ვოლტზე დაბლა ან უფრო მცირე ვიდრე emitter ძაბვა, მაშინ დენი მიედინება emitter კოლექტორის ხაზში და დატვირთვა იკვებება დენით. ეს ილუსტრირებულია ფიგურაში.

Pnp ტრანზისტორი გამოიყენება პოზიტიური ძაბვის დატვირთვაზე გადასაყვანად და npn ტრანზისტორი გამოიყენება ტვირთზე მიწაზე გადასასვლელად.

როგორც npn– ის შემთხვევაში, როდესაც ჩვენ ვზრდით სხვაობას ემიტერსა და ფუძეს შორის, საბაზისო შეერთება შეეცდება შეინარჩუნოს 0.7 ვოლტი სხვაობა მასში არსებული დენის რაოდენობის შეცვლით.

ამრიგად, მისი მეშვეობით დენის ოდენობის მორგებით ძაბვის ცვალებადობის შესაბამისად, ტრანზისტორს შეუძლია დაარეგულიროს ბალანსი შეყვანისა და გამომავალს შორის, რაც მათ განსაკუთრებულს ხდის პროგრამებში.

ნაბიჯი 6: დასკვნა

ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი იდეა არის ძალიან ძირითადი და ცნობილია ბევრი ჩემი მეგობრისთვის. მაგრამ მე მჯერა, რომ ეს სასარგებლო იქნებოდა ელექტრონიკის სფეროში სულ მცირე ერთი ადამიანისთვის. მე ყოველთვის მიზიდავს ამ სახის ძალიან ძირითადი იდეები, რაც მეხმარება მე უნდა გადავწყვიტო და შევაბრუნო ინჟინერი არაერთი სქემა, რომლის მეშვეობითაც მე მჯერა, რომ ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ბევრი გამოცდილება და გართობა.

ყველა ჩემს მეგობარს ვუსურვებ კარგ სურვილებს. გმადლობთ.