Elektronika je kompleksna, a zelo uporabna znanost. Poleg tega je obetavna kljub velikemu številu že ustvarjenih izumov. Toda preden ukrepate, morate razumeti, kaj je elektrotehnika z osnovami elektronike. Upoštevali jih bomo na primeru uporabljenih naprav.
Delo na izmenični tok
Motor bo vzet kot primer. Elektrotehnika in osnove elektronike v tem primeru temeljijo na dveh glavnih delih: fiksnem in izraženem. Prvi je induktor, drugi pa je armatura z bobnastim navitjem. V tem primeru je pomembna prisotnost številnih pogojev. Torej mora imeti induktor cilindrično obliko in biti izdelan iz feromagnetne zlitine. Potrebujemo tudi drogove z vzbujalnim navitjem, ki so pritrjeni na okvir. Navitje ustvarja glavni magnetni tok. Knjiga o splošni elektrotehniki z osnovami elektronike vam bo pomagala naučiti izračunati potrebne vrednosti. Poleg te metode lahko magnetni tok ustvarijo trajni magneti, ki so pritrjeni na okvir. Armatura se nanaša na jedro, navitje in kolektor. Prvi je sestavljen iz izolirane pločevine iz elektro jekla.
Analogne naprave
Še naprej se učimo osnov elektronike in že glede na princip delovanja upoštevamo vrste naprav. Glavna značilnost analognih naprav je neprekinjeno spreminjanje prejetega signala v skladu z opisanim fizičnim procesom. Matematično ga je mogoče izraziti kot neprekinjeno funkcijo, kjer obstaja neomejeno število vrednosti v različnih časovnih točkah. V tem primeru lahko navedemo naslednji primer: temperatura zraka se spremeni in analogni signal se ustrezno transformira. Kar je izraženo kot padec napetosti (čeprav obstaja veliko drugih načinov za označevanje tega, na primer nihalo, ki spreminja svoj položaj). Analogne naprave so preproste, zanesljive in hitre. To zagotavlja njihovo široko uporabo. Res je, nemogoče je reči, da se lahko pohvalijo s posebno natančnostjo obdelave signala. Tudi analogne naprave nimajo visoke odpornosti proti hrupu. Močno so odvisne od različnih zunanjih dejavnikov (fizično staranje, temperatura, zunanja polja). Pogosto jih krivijo tudi za popačenje signala in nizko učinkovitost.
Digitalne naprave
Namenjeni so delu z diskretnimi signali. Praviloma je sestavljen iz določenega zaporedja impulzov, ki ima lahko le dve vrednosti - "true" ali "false". Kdor pozna osnove elektronike, se zaveda tudi, da jih je mogoče implementirati na različne elementne baze. Da, oseba imamožnost izbire med tranzistorji, optoelektronskimi elementi, elektromagnetnimi releji, mikrovezji. To pomeni, da obstaja raznolikost in je precej obsežna. Praviloma so vezja sestavljena iz logičnih elementov. Za komunikacijo (vendar ne vedno) se uporabljajo sprožilci in števci. Nekaj podobnega je mogoče opaziti v robotiki, sistemih za avtomatizacijo, merilnih instrumentih, radiu in telekomunikacijah. Pomembna prednost digitalnih naprav je njihova odpornost na motnje, enostavnost obdelave in snemanja podatkov. Prav tako lahko prenašajo informacije s tako majhnim popačenjem, da jih je mogoče prezreti. Zato so digitalne naprave bolj zaželene kot analogne.
Polprevodniki
Zaradi svoje raznolikosti in lastnosti so postali samostojno področje elektronike. Temelji za to so bili postavljeni že zelo dolgo nazaj, ko so se začeli uporabljati kristalni detektorji. Bili so polprevodniški usmerniki, zasnovani za delovanje visokofrekvenčnih tokov. Sprva so bile uporabljene naprave na osnovi bakrovega oksida ali selena. Res je, kot se je izkazalo, so veliko manj primerne za delo kot tiste naprave, ki so narejene na osnovi silicija.
O. V. Losev, uslužbenec radijskega laboratorija Nižnji Novgorod, ki je že leta 1922 ustvaril napravo, kjer so se zaradi generiranja naravnih nihanj prejeti signali bistveno izboljšali, se je lahko pohvalil s prvimi uspešnimi razvoji na tem področju. Toda ta razvoj, žal, ni dobil ustreznega razvoja. inzdaj svet uporablja polprevodniške triode (so tudi tranzistorji), ki so jih skupaj razvili Brattain, Shockley in Bardeen, zdaj pa na njih gradijo sodobno elektroniko. Osnove dela z njimi, čeprav zahtevne, so nujne za vse, ki se želijo učiti in vaditi na tem področju.
Mikroelektronika
Na svoj način je kvintesenca elektronike, kjer informacijske lastnosti dosegajo svoje največje vrednosti. Tukaj je gostota podatkovnih tokov na enoto teže večkratnik tiste v drugih delih te znanosti. Toda naloga mikroelektronike je obdelava informacij. V tem primeru se uporabljata samo dve števki: logična ena in nič. Toda praktično delo na tem področju je zelo težko - navsezadnje zahteva številne pogoje, ki jih je težko (skoraj nemogoče) zagotoviti doma. Med njimi so popolna čistoča, visoka natančnost dela in uporaba sofisticirane tehnologije.
Matematična utemeljitev
Algebra logike se uporablja za tehniko. Izumil ga je George Bull. Zato se včasih imenuje tudi Boolova algebra. Za praktične namene ga je prvič uporabil ameriški znanstvenik Claude Shannon leta 1938, ko je preučeval električna vezja s kontaktnimi stikali. Ko se uporablja Boolova algebra (imenovana tudi logika), imajo lahko vsi zadevni stavki samo dve vrednosti: "true" ali "false". Sami niso težki. Toda preprosti stavki lahko tvorijo večkomponentne stavke z združevanjem z logičnimi operacijami. Če so označeni tudi z nečim (na primer s črkami), potem lahko z uporabo zakonov algebre logike opišete katero koli, tudi najbolj zapletena digitalna vezja.
Seveda, če želite poznati osnove elektronike, se vam ni treba poglabljati v nianse teorije. Dovolj je primitivno razumevanje te smeri. Torej, razmislite o naslednjem primeru. Imamo LED, stikalo in napajalnik. Ko je svetlobni element prižgan, rečemo "res". LED ni aktivna - pomeni "napačno". Računalniki so sestavljeni iz konstrukcije velikega števila takšnih rešitev.
Sklep
Splošna elektrotehnika z osnovami elektronike vam bo pomagala razumeti procese, ki potekajo na tem področju. Tudi znanje o varnem tehničnem delovanju naprav ne bo odveč. Delati je treba na mestu, ki je posebej pripravljeno za to dejavnost. Prav tako morate paziti, da izključite možnost električnih poškodb. Če želite to narediti, lahko uporabite gumijaste rokavice (pri delu z golimi žicami) in druga zaščitna sredstva. V praksi bo pri spajkanju koristno uporabiti respirator ali podobno napravo.
