Olge põhielektroonikaga kursis !!!!!: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kui me räägime elektroonikast, võib meie jutt ulatuda laiale alale. Alustades kõige primitiivsematest vaakumtorudest (transistoritorud) või isegi tagasi elektronide juhtivuse või liikumiseni ning võib lõppeda kõige keerukamate ahelatega, mis on nüüd integreeritud üks kiip või hunnik neist on jälle teise sisse lülitatud. Kuid alati on toeks jääda põhimõttelisematele põhimõtetele, mis aitasid meil ehitada tänapäeval kõige nõudlikumaid kontseptsioone. Oma tähelepanekute põhjal mõistsin, et nii paljud inimesed, kes hakkavad elektroonikale mõtlema, alustavad oma hobiprojekte kuidagimoodi integraallülitustega või sagedamini tänapäeval koos kokkupandud moodulitega, nagu arduino -plaat, Bluetooth -moodulid, raadiosagedusmoodulid jne.

Selle tendentsi tõttu puudub neil elektroonika tõeline LÕBUS ja PÕNE. Niisiis püüan siin edasi anda oma ideid, mis aitaksid lugejatel julgustada end elektroonikat laiemalt vaatama.

Me räägiksime elektroonika kahest LEGENDAARSEST ja PÖÖRDLIKUST põhikomponendist:

RESISTORID JA TRANSISTORID. Need kirjeldused ei põhine puhtalt valemitel või teooriatel, mida me tavaliselt oma tundides paberil teeme, selle asemel püüame need praktilises lähenemises seostada mõne keerulise faktiga, mis minu arvates hämmastab kindlasti meie sõpru.

Alustame elektroonika lõbusa olemuse uurimist …….

1. samm: TAKISTID

Takisti on üks kuulsamaid komponente harrastusmeeste seas. Kõik on takistitega tuttavad. Nagu nimest endist selgub, on takistid need komponendid, mis peavad vastu voolule nende kaudu. Kuna see peab vastu voolule ja ka sellele kui takistusväärtus on konstantne, annab pinge üle võrrandi V = IR, mis on meie imeline oomi seadus. Kõik need on hästi selged mõisted.

Nüüd on aeg keeruliseks analüüsiks…. Lihtsalt lõbu pärast

Meil on 9 -voldine raadioaku ja 3 -oomine takisti. Kui ühendame selle takisti aku külge, nagu joonisel näidatud, saame kindlasti joonisel näidatud voolu. Kui palju voolu voolab?

Jah, ei kahtle, meie enda oomi seaduse järgi on vastus I = V/R = 9/3 = 3 amprit.

Mis ???? 3 amprit voolu raadioakust 9 voldil ???? Ei, see pole võimalik.

Tegelikkuses on aku võimeline andma ainult väikese koguse voolu 9 -voldise pinge juures. Ütle, et see annab 100 -millimeetrise voolu 9 -voldise voolu juures. Oomiseaduse kohaselt peab takisti voolu tasakaalustamiseks olema vähemalt 90 oomi. Selle all olev takistus vähendaks aku pinget ja suurendaks voolu, et tasakaalustada oomi seadust. Nii et kui ühendame 3 -oomise takisti, langeb kogu aku pinge V = 0,1*3 = 0,3 volti (kus 0,1 on 100 milliamprit, st aku maksimaalne vool). Niisiis, sõna otseses mõttes on meil aku lühis, mis tühjendab selle varsti täielikult ja muudab selle kasutuks.

Niisiis, me peame mõtlema ainult võrranditest. ÜHISMÕISTLIKUD TÖÖD !!!

2. samm: takistid šundi mõõtmiseks

Takistite abil saab mõõta koormust läbiva vooluhulka, kui meil pole ampermeetrit.

kaaluge vooluahelat, nagu ülal näidatud. Koormus on ühendatud 9 -voldise akuga. Kui koormus on väikese võimsusega seade, oletame, et selle kaudu voolav vool on 100 milliamperit (või 0,1 amprit). Nüüd teate täpset kogust selle kaudu voolava voolu korral saaksime kasutada takistit. Nagu on näidatud joonisel, kui 1 -oomine takisti on koormusega jadamisi ühendatud, saame 1 oomi takisti pingelanguse mõõtmisel täpse voolu väärtuse oomi seadusest. See on vool I = V/R, siin R = 1 oom. Nii et I = V. Seega annab takisti pinge vooluahela kaudu voolava voolu. Üks asi, mida tuleb meeles pidada, on see, kui ühendame takisti järjestikku, on takistil pingelangus. Takisti väärtus on nii määratud, et langus ei ole koormuse normaalset tööd mõjutav. Seepärast peab meil olema ebamäärane ettekujutus koormuse tekitatud vooluhulgast, mille saame praktika ja terve mõistuse kaudu.

Samuti võiksime seda seeria takistit kasutada kaitsmena. See tähendab, et kui 1 oomi takisti võimsus on 1 vatt, tähendab see, et selle kaudu voolava voolu maksimaalne kogus on 1 amprit (võimsuse võrrandist) (W) W = I*I*R). Seega, kui koormus on maksimaalne voolutugevus 1 amprit, toimib see takisti kaitsmena ja kui vooluahelasse siseneb rohkem kui 1 amprit, puhub takisti õhku ja muutub avatuks kaitses koormust ülekoormuse eest.

3. samm: TRANSISTORID

Transistorid on elektroonikas superkangelased. Mulle väga meeldivad transistorid. Need on peamine revolutsiooniline komponent, mis muutis kogu elektroonikavälja. Iga elektroonikaarmastaja peab saavutama transistoridega tugeva sõpruse. Nad on võimelised koostama väga pika nimekirja erinevatest elektroonilistest funktsioone.

Alustuseks oleks igaüks tuttav määratlusega, et '' Transistor tähendab ülekandetakistust ''. See on transistoride hämmastav võime. Kui me muudame voolu, võivad nad vastupanu üle kanda väljundis (tavaliselt kollektor-emitter). sisendiosas (tavaliselt baas-emitteriliin).

Põhimõtteliselt on kahte tüüpi transistore: npn -transistorid ja pnp -transistorid, nagu on näidatud joonisel.

Need transistorid, mis on seotud erinevate hinnatud takistitega, moodustavad arvukalt loogikalülitusi, mis moodustavad isegi meie tänapäevase protsessorikiibi sisekujunduse kindla luu.

Samm: Npn -transistorid

Üldiselt õpetatakse ligikaudu, et npn -transistor lülitub sisse, andes alusele positiivse potentsiaali (pinge). Jah, see on tõsi. Kuid laiemas perspektiivis võiksime seda kirjeldada järgmiselt.

Kui me teeme transistori aluse 0,7 volti kõrgema potentsiaaliga (pingega) transistori emitteri suhtes, siis on transistor sisselülitatud olekus ja voolab läbi kollektori-emitteri tee maapinnale.

Ülaltoodud punkt aitab mul palju lahendada peaaegu kõiki levinumaid transistoriloogika vooluahelaid. Seda on kujutatud ülaltoodud joonisel. Polaarsus ja praegune voolutee tagavad meie transistori jaoks palju sõbralikumaks.

Kui anname selle aluse 0,7 volti kõrgele, põhjustab see voolu baasilt emitterile ja seda nimetatakse baasvooluks (Ib). See vool, mis on korrutatud voolutugevusega, tagab kollektori voolu.

Töötamine on järgmine:

Kui me esmalt seadsime alusele 0,7, on transistor sisse lülitatud ja vool hakkab läbi koormuse voolama. Kui mõnevõrra suureneb baasi ja emitteri pinge, kompenseeritakse see, et transistor teeb vähem baasvoolu, hoides nii pinge 0,7 ise, kuid vastupidi väheneb ka kollektori vool ja koormust läbiv vool väheneb, tegelikult ka koormuse pinge väheneb. See näitab, et kui pinget aluses suurendatakse, väheneb kogu koormuse pinge ja seega paljastab see transistori ümberlülitamise pöörava olemuse.

Samamoodi, kui pinge väheneb (kuid üle 0,7), suureneb vool baasis ja suureneb seega kollektoris ja koormuse kaudu, suurendades seega pinget kogu koormusel. Seega põhjustab aluse vähenemine pinge suurenemist väljund, mis näitab ka transistoride lülitamise ümberpööramist.

Lühidalt öeldes kasutame baasi püüdlust säilitada oma 0,7 pinge erinevus nime all Amplification.

Samm: Pnp transistor

Nagu npn -transistor, öeldakse tavaliselt ka pnp -transistori kohta, et andes alusele negatiivi, lülitub transistor sisse.

Teisel viisil, kui me teeme baaspinge 0,7 volti emitteri pingest allapoole või alla selle, voolab vool läbi emitteri kollektoriliini ja koormust toidetakse vooluga. Seda on näidatud joonisel.

Pnp -transistorit kasutatakse positiivse pinge lülitamiseks koormusele ja npn -transistore kasutatakse maa koormusele lülitamiseks.

Nagu npn -i puhul, kui me suurendame emitteri ja aluse erinevust, püüab baasi ristmik hoida 0,7 -voldist erinevust, muutes selle kaudu voolu.

Seega, reguleerides selle kaudu vooluhulka vastavalt pinge muutustele, saab transistor reguleerida sisendi ja väljundi tasakaalu, mis muudab need rakendustes väga eriliseks.

6. samm: järeldus

Kõik ülaltoodud ideed on väga lihtsad ja paljudele mu sõpradele teada. Kuid ma usun, et sellest oleks abi vähemalt ühele elektroonika valdkonna inimesele. Mind köidavad alati sellised väga lihtsad ideed, mis aitavad lahendada ja konstrueerida mitmeid ahelaid, mille kaudu usun, et saame palju kogemusi ja lõbu.

Soovin kõigile oma sõpradele häid soove. Aitäh.