Бъдете обсебени от Основна електроника !!!!!: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Когато говорим за електроника, нашият разговор може да обхване широка област. Започвайки от най -примитивните вакуумни тръби (транзисторни тръби) или дори обратно до проводимостта или движението на електрони и евентуално може да завърши с най -сложните схеми, които сега са вградени в един чип или куп от тях, отново вградени в друг. От моите наблюдения разбрах, че толкова много хора, които започват да мислят за електрониката, по някакъв начин ще започнат своите хоби проекти с интегрални схеми или по -често в днешно време, със сглобени модули като arduino платка, Bluetooth модули, RF модули и т.н.

Поради тази тенденция им липсва истинското ЗАБАВЛЕНИЕ и ТРЪПКА на електрониката. Така че тук ще се опитам да предам своите идеи, които биха помогнали на читателите да се насърчат да гледат на електрониката в по -широка перспектива.

Бихме говорили за двата ЛЕГЕНДАРНИ и РЕВОЛЮЦИОННИ основни компонента на електрониката:

РЕЗИСТОРИТЕ и ТРАНЗИСТОРИТЕ. Тези описания не се основават само на формули или теории, които обикновено правим в часовете си на хартия, вместо това ще се опитаме да ги свържем с някои сложни факти в практическия подход, който според мен със сигурност ще удиви нашите приятели.

Нека започнем да изследваме забавната същност на електрониката ………

Стъпка 1: РЕЗИСТОРИТЕ

Резисторът е един от най -известните компоненти сред любителите на хобито. Всеки би бил запознат с резисторите. Както става ясно от самото му име, резисторите са тези компоненти, които ще устоят на потока през тях. стойността на съпротивлението е постоянна, напрежението във волята ще бъде осигурено от уравнението V = IR, което е нашият чудесен закон на ома. Всичко това са много ясни концепции.

Сега е време за малко труден анализ …, само за забавление

Имаме 9 -волтова радио батерия и резистор от 3 ома. Когато свържем този резистор към батерията, както е показано на фигурата, със сигурност получаваме токов поток, както е показано. Какво количество ток ще тече?

Да, без съмнение, от нашия собствен омов отговор отговорът ще бъде I = V/R = 9/3 = 3 ампера.

Какъв ток от 3 ампера от радио батерия при 9 волта? Не, не е възможно.

В действителност, батерията е в състояние да осигури само малко количество ток при 9 волта. Кажете, че ще даде ток от 100 мили ампера при 9 волта. От закона на ома резисторът трябва да бъде най -малко 90 ома, за да балансира потока. Всяко съпротивление под него ще намали напрежението в батерията и ще увеличи тока, така че да балансира омовия закон. Така че, когато свържем резистор от 3 ома, напрежението в батерията ще падне до V = 0,1*3 = 0,3 волта (където 0,1 е 100 мили ампера, т.е. максималният ток на батерията). Така че буквално имаме късо съединение на батерията, което скоро ще я разреди напълно и ще я направи безполезна.

Така че, трябва да мислим отвъд обикновените уравнения.

Стъпка 2: Резистори за измервания на шунта

Резисторите могат да се използват за измерване на количеството ток, протичащ през товар, ако нямаме амперметър.

помислете за верига, както е показано по -горе. Натоварването е свързано с 9 -волтова батерия. Ако товарът е устройство с ниска мощност, нека приемем, че токът, протичащ през него, е 100 мили ампера (или 0,1 ампера). Сега да знаете точното количество на тока, протичащ през него, бихме могли да използваме резистор. Както е показано на фигурата, когато резистор от 1 ом е свързан последователно към товара, чрез измерване на спада на напрежението върху резистора от 1 ом можем да получим точната стойност на тока от ома закон. Това е токът ще бъде I = V/R, тук R = 1 ом. Така че I = V. По този начин напрежението през резистора ще осигури тока, протичащ през веригата. Едно нещо, което трябва да запомните е, че, когато свързваме резистора последователно, има спад на напрежението в резистора. Стойността на резистора е толкова определена, че спадът не е толкова висок, че да повлияе на нормалната работа на товара. Ето защо трябва да имаме смътна представа за обхвата на тока, който би бил извлечен от натоварването, което можем да придобием чрез практика и здрав разум.

Също така бихме могли да използваме този сериен резистор като предпазител. Това означава, че ако резистор от 1 ом е с мощност 1 ват, това означава, че максималното количество ток, което може да тече през него, ще бъде 1 ампер (от уравнението на мощността (W) W = I*I*R). Така че ако натоварването е с максимален токов капацитет от 1 ампер, този резистор ще действа като предпазител и ако във веригата влезе някакъв ток повече от 1 ампер, резисторът ще се взриви и ще стане отворен верига, като по този начин предпазва товара от повреди по ток.

Стъпка 3: ТРАНЗИЗОРИТЕ

Транзисторите са супер герои в електрониката. Много обичам транзисторите. Те са основният революционен компонент, който революционизира цялото поле на електрониката. Всеки любител на електрониката трябва да постигне силно приятелство с транзисторите. Те са в състояние да направят много дълъг списък от разнообразни електронни функции.

Като начало всеки би бил запознат с дефиницията, че „Транзисторът означава трансферно съпротивление“. Това е невероятната възможност на транзисторите. Те могат да прехвърлят съпротивлението в изходната секция (обикновено колектор-емитерна линия), когато сменим тока в секцията за въвеждане (обикновено линия с излъчвател).

По принцип има два типа транзистори: npn транзистори и pnp транзистори, както е показано на фигурата.

Тези транзистори, свързани с различни ценни резистори, ще образуват множество логически схеми, които дори формират здравата гръбна кост на вътрешното проектиране на съвременния процесорен чип.

Стъпка 4: Npn транзистори

Обикновено се учи, че npn транзисторът се включва, като дава положителен потенциал (напрежение) в основата. Да, вярно е. Но в по -широка перспектива бихме могли да го опишем по следния начин.

Когато направим основата на транзистора с 0,7 волта по-висок потенциал (напрежение) по отношение на излъчвателя на транзистора, тогава транзисторът ще бъде в състояние ON и токът ще протече през пътя колектор-емитер към земята.

Горната точка ми помага много за решаването на почти всички често срещани транзисторни логически схеми. Това е изобразено на горната фигура. Полярността и текущата траектория на потока ще осигурят много по -удобство за нашия транзистор.

Когато осигурим това 0,7 волта високо в основата, това води до поток на ток от база към излъчвател и се нарича базов ток (Ib). Този ток, умножен с усилването на тока, ще осигури протичане на колекторния ток.

Работата е както следва:

Когато за първи път зададем 0,7 в базата, тогава транзисторът е ВКЛЮЧЕН и токът започва да тече през товара. напрежение при самия 0.7, но за разлика от това токът на колектора също намалява и токът, протичащ през товара, на практика намалява и напрежението в товара. Това показва, че когато напрежението в основата се увеличи, напрежението в товара ще намалее и по този начин това разкрива инвертиращата природа на превключването на транзистори.

По същия начин, ако напрежението намалее (но над 0,7), токът ще се увеличи в основата и по този начин ще се увеличи в колектора и чрез товара, като по този начин ще се увеличи напрежението в товара. По този начин намаляването на основата ще доведе до увеличаване на напрежението при изход, който също разкрива инвертиращия характер при превключване на транзистори.

Накратко, стремежът на базата да запази разликата в напрежението от 0,7 се използва от нас под името Усилване.

Стъпка 5: Pnp транзистор

Подобно на npn транзистора, pnp транзисторът също често се казва, че като даде отрицателен сигнал на базата, транзисторът ще бъде ВКЛЮЧЕН.

По друг начин, когато направим базовото напрежение 0,7 волта под или по -малко от напрежението на излъчвателя, токът преминава през колекторната линия на емитер и натоварването се захранва с ток. Това е илюстрирано на фигурата.

Транзисторът pnp се използва за превключване на положително напрежение към товара, а npn транзисторите се използват за превключване на земята към товара.

Както в случая с npn, когато увеличаваме разликата между излъчвател и база, базовият възел ще се стреми да поддържа разликата от 0,7 волта, като променя количеството ток през него.

По този начин, като регулира количеството ток през него в съответствие с промяната в напрежението, транзисторът може да регулира баланса между входа и изхода, което ги прави много специални в приложенията.

Стъпка 6: Заключение

Всички горепосочени идеи са много основни и са известни на много от приятелите ми, но вярвам, че това би било полезно поне за един човек в областта на електрониката. да реша и да направя обратен инженер на редица схеми, чрез които вярвам, че бихме могли да спечелим много опит и забавление.

Пожелавам на всички приятели добри пожелания. Благодаря ви.