Môžete sa naučiť len to, čo máte radi.
Goethe I.

"Ako sa samostatne naučiť elektroniku od nuly?" - jeden z najviac obľúbené otázky na rádioamatérskych fórach. Zároveň mi veľmi nepomohli odpovede, ktoré som našiel, keď som sa na to sám pýtal. Tak som sa rozhodol dať ten môj.

Táto esej popisuje všeobecný prístup k samoštúdiu, a keďže začala mať každý deň veľa názorov, rozhodol som sa ju rozvinúť a urobiť malého sprievodcu samoštúdiom elektroniky a povedať, ako to robím. Prihláste sa na odber noviniek - bude to zaujímavé!

Kreativita a výsledok

Aby ste sa niečo naučili, musíte to milovať, byť pre to nadšení a pravidelne cvičiť. Zdá sa, že som len vyslovil pravdu... Napriek tomu. Ak chcete študovať elektroniku s ľahkosťou a potešením, musíte ju milovať a pristupovať k nej so zvedavosťou a obdivom. V súčasnosti je bežné, že každý môže poslať video správu na druhú stranu zeme a okamžite dostať odpoveď. A to je jeden z výdobytkov elektroniky. 100 rokov práce tisícov vedcov a inžinierov.

Ako nás zvyčajne učia

Klasický prístup, ktorý sa káže na školách a univerzitách po celom svete, možno nazvať tzv zdola nahor. Najprv vám povedia, čo je elektrón, atóm, náboj, prúd, rezistor, kondenzátor, indukčnosť, nútia vás riešiť stovky problémov, aby ste našli prúdy v odporových obvodoch, potom je to ešte komplikovanejšie atď. . Tento prístup je podobný výstupu na horu. Ale vyliezť na horu je ťažšie ako ísť dole. A mnohí sa vzdávajú bez toho, aby dosiahli vrchol. To platí v každom biznise.

Čo ak pôjdeš dole z hory? Hlavnou myšlienkou je najprv získať výsledok a potom podrobne analyzovať, prečo to takto funguje. Tie. Toto je klasický prístup detských rozhlasových krúžkov. Dáva vám možnosť získať pocit víťazstva a úspechu, čo následne podnieti túžbu študovať elektroniku ďalej. Vidíte, že štúdium jednej teórie má veľmi pochybný prínos. Je to nevyhnutné pre prax, pretože nie všetko z teórie sa na 100% premietne do praxe.

Existuje starý inžiniersky vtip, ktorý hovorí: "Ak si dobrý v matematike, mal by si ísť do elektroniky." Typický nezmysel. Elektronika je kreativita, novosť nápadov, prax. A nie je potrebné spadnúť do džungle teoretických výpočtov, aby ste mohli tvoriť elektronické zariadenia. Potrebné vedomosti si ľahko osvojíte sami. A v procese tvorivosti si zdokonalíte matematiku.

Hlavná vec je pochopiť základný princíp a až potom jemnosti. Tento prístup jednoducho obracia svet hore nohami samoštúdium. Nie je to nové. Umelci kreslia takto: najprv náčrt, potom detaily. Takto rôzne veľké systémy atď. Tento prístup je podobný „metóde poke“, ale iba vtedy, ak nehľadáte odpoveď, ale hlúpo opakujete rovnakú akciu.

Páčilo sa vám zariadenie? Zostavte, zistite, prečo je to takto vyrobené a aké nápady sú zahrnuté v jeho dizajne: prečo sú práve tieto časti použité, prečo sú takto spojené, aké princípy sa používajú? Dá sa niečo vylepšiť alebo len vymeniť nejaký diel?

Dizajn je kreativita, ale dá sa to naučiť. Ak to chcete urobiť, musíte to urobiť jednoduché kroky: čítajte, opakujte zariadenia iných ľudí, premýšľajte o výsledku, užívajte si proces, buďte odvážni a sebavedomí.

Matematika v elektronike

V amatérskom rádiovom dizajne je nepravdepodobné, že budete musieť vypočítať nesprávne integrály, ale môže byť užitočná znalosť Ohmovho zákona, Kirchhoffových pravidiel, vzorcov deliča prúdu / napätia, znalosť komplexnej aritmetiky a trigonometrie. Toto sú základy. Ak chcete vedieť viac, milujte matematiku a fyziku. Je to nielen užitočné, ale aj mimoriadne zábavné. Samozrejme, nie je to potrebné. Môžete vytvoriť celkom skvelé zariadenia bez toho, aby ste o tom niečo vedeli. Len to budú zariadenia, ktoré vymyslel niekto iný.

Keď som po veľmi dlhá prestávka, uvedomil som si, že elektronika ma opäť volá a láka do radov rádioamatérov, okamžite sa ukázalo, že moje vedomosti sa už dávno vytratili a dostupnosť komponentov a technológií sa rozšírila. Čo som spravil? Bol len jeden spôsob – priznať sa úplne nulová a začni od ničoho: nie sú tam žiadni skúsení elektrotechnici, ktorých poznám, neexistuje ani program pre samoštúdium, fóra som zahodil, pretože sú skládkou informácií a zaberajú veľa času (otázku nájdete v skratke, ale je veľmi ťažké získať úplné vedomosti - Každý je tam taký dôležitý, že by ste mohli prasknúť!)

A potom som išiel najstaršou a najjednoduchšou cestou: cez knihy. IN dobré knihy témy sú prediskutované najúplnejšie a nedochádza k žiadnemu zbytočnému hovoreniu. Samozrejme, v knihách sú chyby a jazykolamy. Musíte len vedieť, ktoré knihy čítať a v akom poradí. Po prečítaní dobre napísaných kníh bude výsledok vynikajúci.

Moja rada je jednoduchá, ale užitočná – čítajte knihy a časopisy. Napríklad chcem nielen opakovať návrhy iných ľudí, ale chcem si navrhnúť svoje vlastné. Tvorenie je zaujímavé a zábavné. Presne toto by malo byť moje hobby: zaujímavé a zábavné. A tvoj tiež.

Aké knihy vám pomôžu zvládnuť elektroniku?

Veľa času som strávil hľadaním vhodných kníh. A uvedomil som si, že musím poďakovať ZSSR. Takéto pole užitočné knihy zostal po ňom! ZSSR sa dá karhať, ale chváliť. Záleží na čom. Musíme byť teda vďační za knihy a časopisy pre rádioamatérov a školákov. Cirkulácia je šialená, autori sú vybraní. Stále môžete nájsť knihy pre začiatočníkov, ktoré dajú náskok všetkým moderným. Preto má zmysel ísť do kníhkupectiev a pýtať sa (a všetko si môžete stiahnuť).

1. Klimčevskij Ch. - ABC rádioamatéra.
2. Aimishen. elektronika? Nič nemôže byť jednoduchšie.
3. B.S. Ivanov. Osciloskop je váš asistent (ako pracovať s osciloskopom)
4. Hublowski. I. Elektronika v otázkach a odpovediach
5. Nikulin, Povny. Encyklopédia začínajúceho rádioamatéra
6. Revich. Zábavná elektronika
7. Šiškov. Prvé kroky v rádiovej elektronike
8. Čarodejníci. Rádioamatérska abeceda
9. Bessonov V.V. Elektronika pre začiatočníkov a ďalšie
10. V. Novopoľský - Práca s osciloskopom

Toto je môj zoznam kníh pre najmenších. Určite by ste si mali prelistovať časopisy Rádia zo 70. až 90. rokov. Potom si už môžete prečítať:

1. Gendin. Dizajnové tipy
2. Kaufman, Sidman. Praktický sprievodca pre výpočty obvodov v elektronike
3. Volovich G. Obvod analógových a analógovo-digitálnych elektronických zariadení
4. Tietze, Schenk. Polovodičové obvody. 12. vyd.
5. Shustov M. A. Praktické obvody.
6. Gavrilov S.A.-Polovodičové obvody. Tajomstvo vývojárov
7. Barnes. Elektronický dizajn
8. Milovzorov. Prvky informačných systémov
9. Revich. Praktické programovanie AVR MK
10. Belov. Samoinštruktážny manuál mikroprocesorovej technológie
11. Suematsu. Mikropočítačové riadiace systémy. Prvé stretnutie
12. Yu.Sato. Spracovanie signálu
13. D.Harris, S.Harris. Digitálne obvody a počítačová architektúra
14. Jansen. Kurz digitálnej elektroniky

Myslím, že tieto knihy odpovedia na mnohé otázky. Špecializovanejšie znalosti možno získať zo špecializovanejších kníh: o audio zosilňovačoch, o mikrokontroléroch atď.

A samozrejme treba cvičiť. Bez spájkovačky je celá teória v diere. V hlave je to ako riadiť auto.
Mimochodom, viac podrobné recenzie Môžete použiť niektoré knihy z vyššie uvedeného zoznamu.

Čo by ste ešte mali urobiť?

Naučte sa čítať schémy zariadení! Naučte sa analyzovať obvod a pokúste sa pochopiť, ako zariadenie funguje. Táto zručnosť prichádza len s praxou. Musíme začať od samého jednoduché obvody, postupne sa zvyšuje zložitosť. Vďaka tomu budete nielen študovať označenia rádiových prvkov na diagramoch, ale naučíte sa ich analyzovať a tiež si zapamätáte bežné techniky a riešenia.

Je drahé robiť elektroniku?

Bohužiaľ, budete potrebovať peniaze! Amatérske rádio nie je najlacnejší koníček a bude vyžadovať určité minimum financií. investície. Môžete však začať prakticky bez investícií: knihy je možné získať z kníhkupectiev alebo si ich požičať v knižniciach, čítať v v elektronickom formáte, na začiatok si môžete kúpiť najjednoduchšie zariadenia a kúpiť si pokročilejšie, keď možnosti jednoduchých zariadení nestačia.

Teraz si môžete kúpiť všetko: osciloskop, generátor, napájací zdroj a ďalšie. meracie prístroje pre domáce laboratórium - to všetko by sa malo časom zakúpiť (alebo urobiť niečo, čo sa dá urobiť doma)

Ale keď ste malí a začiatočník, vystačíte si s hrotom a súčiastkami z pokazeného vybavenia, ktoré niekto vyhodí alebo sa vám jednoducho povaľujú doma dlho bez použitia. Hlavná vec je mať túžbu! A zvyšok bude nasledovať.

Čo robiť, ak to nefunguje?

Ďalej! Málokedy sa niečo podarí na prvý raz. A stáva sa, že nie sú žiadne výsledky a žiadne výsledky – ako keby ste narazili na neviditeľnú bariéru. Niektorí ľudia prekonajú túto bariéru za šesť mesiacov alebo rok, zatiaľ čo iní až po niekoľkých rokoch.

Ak narazíte na ťažkosti, nemusíte si trhať vlasy a myslieť si o sebe, že ste najhlúpejší človek na svete, pretože Vasya chápe, aké to je spätný prúd zberateľ, ale stále nemôžete pochopiť, prečo hrá rolu. Možno si Vasya len nafúkne líca, ale nebum-bum =)

Kvalita a rýchlosť samoučenia závisí nielen od osobných schopností, ale aj od prostredia. Tu by sme sa mali tešiť z existencie fór. Tam stále (a často) stretávate zdvorilých profesionálov, ktorí sú pripravení s radosťou učiť začiatočníkov. (Stále sú všelijakí pochmúrni, ale takých ľudí považujem za stratenú vetvu evolúcie. Je mi ich ľúto. Ohýbať prsty znamená predvádzať sa nízky level. Je lepšie byť ticho)

Užitočné programy

Nezabudnite sa zoznámiť s CAD: kreslenie obvodové schémy A dosky plošných spojov, simulátory, užitočné a pohodlné programy(Eagele, SprintLayout atď.). Venoval som im celú sekciu na stránke. Z času na čas budú materiály o práci s programami, ktoré sám používam.

A hlavne zažiť radosť z tvorivosti z rádioamatérstva! Podľa môjho názoru by sa každý obchod mal považovať za hru. Potom to bude zábavné aj poučné.

O praxi

Zvyčajne každý rádioamatér vždy vie, aké zariadenie chce vyrobiť. Ale ak ste sa ešte nerozhodli, potom by som vám odporučil zostaviť zdroj energie, zistiť, na čo slúži a ako každá časť funguje. Potom môžete obrátiť svoju pozornosť na zosilňovače. A zostavte si napríklad audio zosilňovač.

Môžete experimentovať s najjednoduchšími elektrickými obvodmi: delič napätia, diódový usmerňovač, HF/MF/LF filtre, tranzistorové a jednotranzistorové stupne, najjednoduchšie digitálnych obvodov, kondenzátory, tlmivky. To všetko bude užitočné v budúcnosti a znalosť takýchto základných obvodov a komponentov vám dodá dôveru vo vaše schopnosti.

Keď idete krok za krokom od najjednoduchšieho k zložitejšiemu, tak sa vedomosti vrstvia jedna na druhú a je jednoduchšie zvládnuť zložitejšie témy. Niekedy však nie je jasné, z akých tehál a ako má byť stavba poskladaná. Preto by ste niekedy mali urobiť opak: stanoviť si cieľ zostaviť nejaké zariadenie a zvládnuť veľa problémov pri jeho zostavovaní.

Nech sú Ohm, Ampere a Volt s vami:

Obsah:

Existuje veľa pojmov, ktoré nie je možné vidieť na vlastné oči ani sa ich nedotknúť rukami. Najvýraznejším príkladom je elektrotechnika, pozostávajúca z zložité obvody a nejasná terminológia. Mnoho ľudí preto pred ťažkosťami nadchádzajúceho štúdia tejto vedeckej a technickej disciplíny jednoducho ustúpi.

Základy elektrotechniky pre začiatočníkov, načrtnuté v prístupný jazyk. Zálohované historické fakty A jasné príklady, stanú sa fascinujúcimi a zrozumiteľnými aj pre tých, ktorí sa s neznámymi pojmami stretávajú prvýkrát. Postupným prechodom od jednoduchých k zložitým je celkom možné študovať prezentované materiály a používať ich v praktických činnostiach.

Pojmy a vlastnosti elektrického prúdu

Elektrické zákony a vzorce sú potrebné nielen na vykonávanie akýchkoľvek výpočtov. Potrebujú ich aj tí, ktorí prakticky vykonávajú operácie súvisiace s elektrickou energiou. Keď poznáte základy elektrotechniky, môžete logicky určiť príčinu poruchy a veľmi rýchlo ju odstrániť.

Podstatou elektrický prúd spočíva v pohybe nabitých častíc, ktoré prenášajú elektrický náboj z jedného bodu do druhého. Pri náhodnom tepelnom pohybe nabitých častíc však po vzore voľných elektrónov v kovoch k prenosu náboja nedochádza. Sťahovanie nabíjačka cez prierez vodiča sa vyskytuje iba vtedy, ak sa ióny alebo elektróny zúčastňujú na usporiadanom pohybe.

Elektrický prúd tečie vždy v určitom smere. Jeho prítomnosť je indikovaná špecifickými znakmi:

• Ohrev vodiča, ktorým preteká prúd.
• Zmeniť chemické zloženie vodič pod vplyvom prúdu.
• Pôsobenie sily na susedné prúdy, zmagnetizované telesá a susedné prúdy.

Elektrický prúd môže byť jednosmerný alebo striedavý. V prvom prípade zostávajú všetky jeho parametre nezmenené av druhom prípade sa polarita pravidelne mení z pozitívnej na negatívnu. V každom polcykle sa mení smer toku elektrónov. Rýchlosť takých periodické zmeny predstavuje frekvenciu meranú v hertzoch

Základné prúdové veličiny

Keď sa v obvode vyskytne elektrický prúd, dochádza k konštantnému prenosu náboja cez prierez vodiča. Množstvo poplatku preneseného za určitú časovú jednotku sa nazýva, meria sa v ampéroch.

Aby sa vytvoril a udržal pohyb nabitých častíc, je potrebné, aby na ne pôsobila sila v určitom smere. Ak sa táto akcia zastaví, zastaví sa aj tok elektrického prúdu. Táto sila sa nazýva elektrické pole, je známa aj ako. Práve to spôsobuje potenciálny rozdiel resp Napätie na koncoch vodiča a dáva impulz pohybu nabitých častíc. Na meranie tejto hodnoty sa používa špeciálna jednotka - volt. Medzi základnými veličinami existuje určitý vzťah, ktorý sa odráža v Ohmovom zákone, ktorý bude podrobne diskutovaný.

Najdôležitejšou charakteristikou vodiča priamo súvisiacou s elektrickým prúdom je odpor, merané v Omaha. Táto hodnota je druh odporu vodiča voči toku elektrického prúdu v ňom. Vplyvom odporu sa vodič zahrieva. Keď sa dĺžka vodiča zväčšuje a jeho prierez sa zmenšuje, hodnota odporu sa zvyšuje. Hodnota 1 ohm nastane, keď je potenciálny rozdiel vo vodiči 1 V a prúd je 1 A.

Ohmov zákon

Tento zákon sa týka základných ustanovení a pojmov elektrotechniky. Najpresnejšie odráža vzťah medzi veličinami ako prúd, napätie, odpor atď. Definície týchto veličín už boli zvážené, teraz je potrebné určiť stupeň ich vzájomného pôsobenia a vplyvu.

Ak chcete vypočítať túto alebo tú hodnotu, musíte použiť nasledujúce vzorce:

1. Intenzita prúdu: I = U/R (ampéry).
2. Napätie: U = I x R (volty).
3. Odpor: R = U/I (ohm).

Závislosť týchto veličín sa pre lepšie pochopenie podstaty procesov často porovnáva s hydraulickými charakteristikami. Napríklad na dne nádrže naplnenej vodou je nainštalovaný ventil s potrubím, ktoré k nemu prilieha. Keď sa ventil otvorí, voda začne prúdiť, pretože medzi nimi je rozdiel vysoký tlak na začiatku potrubia a nízke na jeho konci. Presne rovnaká situácia vzniká na koncoch vodiča v podobe rozdielu potenciálov - napätia, pod vplyvom ktorého sa elektróny pohybujú po vodiči. Analogicky je teda napätie akýmsi elektrickým tlakom.

Intenzitu prúdu je možné porovnať s prietokom vody, to znamená s množstvom vody pretekajúcej prierezom potrubia počas stanoveného časového obdobia. So zmenšujúcim sa priemerom potrubia sa v dôsledku zvýšeného odporu zníži aj prietok vody. Tento obmedzený prietok možno prirovnať k elektrický odpor vodič, ktorý udržiava tok elektrónov v určitých medziach. Interakcia prúdu, napätia a odporu je podobná hydraulickým charakteristikám: so zmenou jedného parametra sa menia všetky ostatné.

Energetika a energetika v elektrotechnike

V elektrotechnike existujú aj také pojmy ako energie A moc súvisí s Ohmovým zákonom. Samotná energia existuje v mechanickej, tepelnej, jadrovej a elektrická forma. Podľa zákona zachovania energie ju nemožno zničiť ani vytvoriť. Dá sa len transformovať z jednej formy do druhej. Napríklad audio systémy premieňajú elektrickú energiu na zvuk a teplo.

akýkoľvek elektrické zariadenia spotrebujú určité množstvo energie počas stanoveného časového obdobia. Táto hodnota je individuálna pre každé zariadenie a predstavuje výkon, teda množstvo energie, ktoré môže konkrétne zariadenie spotrebovať. Tento parameter sa vypočíta podľa vzorca P = I x U, jednotka merania je . Znamená to presunúť jeden volt cez odpor jedného ohmu.

Základy elektrotechniky pre začiatočníkov vám teda pomôžu najprv pochopiť základné pojmy a pojmy. Potom bude oveľa jednoduchšie využiť získané vedomosti v praxi.

Elektrika pre figuríny: základy elektroniky

Tento video kurz osloví všetkých nadšencov spájkovania. Rádioelektronika vás naučí základy, ktoré vám neskôr umožnia zostaviť akýkoľvek obvod a zariadenie.

Lekcia 1. Napätie a prúd. V čom je rozdiel?

Prvé video z kurzu vám prezradí to najlepšie základné pojmy: prúd a napätie. Dozviete sa, prečo o nich potrebujete vedieť a ako sa líšia.

Lekcia č. 2. Odpor. Ohmov zákon. Rezistor.

Intenzita prúdu v časti obvodu je priamo úmerná napätiu na koncoch tejto časti a nepriamo úmerná odporu tejto časti. Ak vám táto veta nič nehovorí, mali by ste si pozrieť ďalšie video v tomto kurze.

Lekcia č. 3. Paralelné a sériové pripojenie

Neviete aký je rozdiel medzi paralelným a sériovým zapojením prvkov obvodu? Ako vypočítať požadovaný odpor a ako pripojiť odpory? To všetko sa dozviete z nasledujúceho videa.

Lekcia č. 4. striedavé napätie. Frekvencia.

frekvencia, striedavé napätie a aktuálne. Aké sú, prečo ich potrebujete poznať a ako s nimi pracovať - ​​to všetko je v novej lekcii videokurzu.

Lekcia č. 5. Kondenzátor

Kondenzátor je časť, ktorá sa používa veľmi, veľmi často. Nie každý však chápe, prečo sa používa. Táto lekcia vám o tom povie podrobne a jednoducho.

Lekcia č. 6. Kondenzátor (pokračovanie)

Pokračovanie lekcie o elektrický kondenzátor. Na čo slúži a čím to spájkovať.

Lekcia č. 7. Dióda. Zenerova dióda.

Témou nového videa sú diódy. Ako fungujú, ako fungujú a na čo sa používajú.

Lekcia č. 8. Induktor

Video tutoriál jasne ukáže a vysvetlí, čo je induktor. Oboznámite sa s jeho vlastnosťami a prípadmi použitia.

Lekcia č. 9. Usmerňovač. Diódový mostík.

Teraz viete o diódach a ich štruktúre, ale tu je to, čo sú diódový mostík, prezradí toto video. Tiež pochopíte, prečo sa v usmerňovači používa kondenzátor a dióda.

Lekcia č. 10. Voľná ​​energia. Samokŕmenie???

Voľná ​​energia a spôsoby jej získavania, samonapájanie, perpetum mobile, gravitačné a antigravitačné, magnetické a antimagnetické motory – o tom sa dozviete z videa.

Dobré popoludnie, drahá komunita.

Vždy ma prekvapili ľudia, ktorí rozumejú rádiovej elektronike. Vždy som ich považoval za akýchsi šamanov: ako sa dá pochopiť toto množstvo prvkov, ciest a dokumentácie? Hneď ako sa pozriete na dosku, niekoľkokrát do nej pichnite osciloskopom jasné miesta a so slovami „och, vidím“, vezmite do rúk spájkovačku a vzkrieste niečo, čo vyzerá ako zosnulá obľúbená hračka. Nedá sa to nazvať inak ako mágia.

Rozkvet rádiovej elektroniky u nás nastal v 80. rokoch, keď nebolo nič a všetko sa muselo robiť vlastnými rukami. Odvtedy prešlo veľa rokov. Teraz mám dojem, že spolu s generáciou 70. rokov odchádzajú aj vedomosti a zručnosť. Mal som smolu: moji rodičia plánovali polovicu môjho rozkvetu a druhú polovicu som strávil hraním sa s blokmi a inými strojmi. Keď som vo veku 12 rokov odišiel do klubu „Mladý technik“, neboli to práve najprosperujúcejšie časy a kvôli okolnostiam som sa musel klubu po šiestich mesiacoch vzdať, no sen ostal.

Pri súčasnej činnosti som programátor. Uvedomujem si, že nájsť chybu vo veľkom kóde je presne to isté ako nájsť „zlý“ kondenzátor na doske. Len čo sa povie, tak urobí. Keďže sa od prírody rada učím sama, išla som hľadať literatúru. Bolo niekoľko pokusov začať, ale vždy, keď som začal čítať knihy, narazil som na skutočnosť, že som nerozumel základným veciam, napríklad „čo je napätie a prúd“. Dotazy na veľký a strašný Google priniesli aj šablónové odpovede skopírované z učebníc. Snažil som sa nájsť miesto v Moskve, kde by som sa mohol tejto zručnosti naučiť, ale moje hľadanie bolo neúspešné.

Takže vitajte v kruhu začínajúcich rádioamatérov.

Rád študujem a učím sa niečo nové, ale len vedomosti mi nestačia. V škole ma naučili zručnosť „veta sa nedá naučiť, dá sa len pochopiť“ a teraz si toto pravidlo nosím po celý život. Ľudia naokolo sa, samozrejme, zmätene pozerajú, keď namiesto toho, aby brali hotové riešenia a rýchlo ich zložím, začnem znovu objavovať svoje kolesá. Druhým dôvodom na napísanie článku je myšlienka „ak rozumiete téme, môžete ju ľahko vysvetliť niekomu inému“. No, pokúsim sa to sám pochopiť a vysvetliť to ostatným.

Mojím prvým cieľom, rovnako ako v knihách, je analógový rozhlasový prijímač a potom pôjdeme na digitálny.

Chcem vás hneď varovať - ​​článok napísal amatér v rádioelektronike a fyzike a je skôr argumentom. Akékoľvek pozmeňujúce a doplňujúce návrhy si rád vypočujem v komentároch.

Takže, čo je napätie, prúd a iný odpor? Vo väčšine prípadov pre pochopenie elektrické procesy uveďte analógiu s vodou. Od tohto pravidla sa neodchýlime, aj keď s menšími odchýlkami.
Predstavme si fajku. Na ovládanie niektorých ukazovateľov zaradíme niekoľko vodomerov, tlakomerov na meranie tlaku a prvkov, ktoré zasahujú do prietoku vody.

V elektrickom ekvivalente by obvod vyzeral asi takto:

Napätie

Kurz fyziky nám hovorí, že napätie je potenciálny rozdiel medzi dvoma bodmi. Ak prenesieme definíciu do nášho vodovodného potrubia, potom potenciál je tlak, t.j. napätie je tlakový rozdiel medzi dvoma bodmi. To vysvetľuje princíp merania pomocou voltmetra. Ukazuje sa, že ak sa pokúsite zmerať napätie na dvoch susedných bodoch potrubia, kde nie je žiadny odpor voči pohybu vody (neexistujú žiadne kohútiky ani obmedzenia, zanedbáme vnútorné trenie vody na stenách potrubia). potrubie) a tlak sa nezmení, potom bude tlakový rozdiel v týchto dvoch bodoch nulový. Ak je prítomný odpor, dôjde k poklesu tlaku (v elektrickom ekvivalente, poklesu napätia), potom dostaneme hodnotu napätia. Súčet napätí na všetkých prvkoch sa rovná napätiu na zdroji. Tie. ak spočítame hodnoty všetkých voltmetrov v našom diagrame, dostaneme napätie batérie.

Predpokladajme napríklad, že naša batéria produkuje napätie 5 voltov a odpory majú odpor 100 a 150 ohmov. Potom podľa Ohmovho zákona U=IR alebo I=U/R zistíme, že obvodom preteká prúd so silou I=5/250=20mA. Pretože sila prúdu v celom obvode je rovnaká (vysvetlivky trochu ďalej), z rovnakého Ohmovho zákona vyplýva, že prvý voltmeter ukáže U=0,02*100=2V a druhý U=0,02*150=3V.

Súčasná sila

Z toho istého kurzu fyziky vieme, že ide o množstvo náboja za jednotku času. V ekvivalente vody je to samotná voda a jej merač, ampérmeter, je vodomer. Opäť je jasné, prečo je ampérmeter pripojený k otvorenému okruhu. Ak ho pripojíte namiesto napríklad voltmetra V1, vytvorí sa nový obvod, z ktorého sa vylúči odpor R1, čo znamená, že dostaneme minimálne nesprávne hodnoty(čo bude „na maximum“ sa ukáže o niečo neskôr). Vráťme sa k našej vode - paralelné pripojenie ampérmetra k niektorému z prvkov znamená, že časť vody prejde cez hlavné potrubie a druhá časť prejde meračom - a práve tento merač bude ležať.

Ach áno, o reťazi. Vo väčšine literatúry, s ktorou som sa stretol s vetou, že batérie sú len zdrojom napätia a iba odpory sú zdrojom prúdu. Ako to? Ako môže byť odpor zdrojom niečoho iného ako zdrojom odporu (teplo sa zatiaľ nepočíta)? Všetko je správne, ak sa spoliehate na Ohmov zákon I=U/R, ale bez ohľadu na to, aký veľký odpor použijete, prúd sa neobjaví, kým nebude zdroj napätia a uzavretý okruh(presne ako keď upcháte naše potrubie vpravo zátkou, nerobte to - vodomery budú ticho)!

Odpor v obvode jednoducho musí byť prítomný, pretože ak je nulový, prúdová sila sa ponáhľa do nekonečna. Túto situáciu vidíme pri „skrate“ - iskra je veľmi vysoká prúdová sila, presnejšie teplo, rovné Q=(I^2)Rt (vzorec platí pri konštantnom prúde a odpore).

Ešte dôležité upozornenie - pri uvažovaní o výpočte napätia a prúdu som nenašiel žiadne upresnenie, že v uzavretom okruhu bude sila prúdu vo všetkých úsekoch rovnaká. Tie. všetky počítadlá sa točia rovnakou rýchlosťou a zobrazujú rovnaké hodnoty. Množstvo prúdu, ktoré prešlo obvodom, je v podstate podobné množstvu „vody“, ktorá vyšla z potrubia.

Odpor

Možno najjednoduchší jav na vysvetlenie. Ak sa vrátime k našej fajke, odpor sú všetky možné obmedzenia a kohútiky. Podľa toho, čo sme diskutovali vyššie, so zvyšujúcim sa odporom prúd v celom obvode klesá a napätie na koncoch odporu klesá. Alebo opäť vo vodnej realite – zatvorenie kohútika o pol otáčky spôsobí pokles prietoku vody na všetkých meračoch a úmerný (v závislosti od odporu) pokles tlaku na tlakomeroch.

Kde teda všetko padá a klesá? Tu je analógia s vodou nejednoznačná, pretože v prípade elektriny sa „prebytok“ mení na teplo a rozptýli sa. Množstvo tepla, ktoré sa v tomto prípade uvoľní, možno opäť vypočítať podľa vzorca Q=(ΔI^2)Rt (opäť pri stály odpor). Ak množstvo tepla vydelíme časom, dostaneme výkon, ktorý je potrebné uplatniť pri výbere samotného odporu P=Q/t=(ΔI^2)R.

Fajčenie nie je cool!

Keď som chodil do klubu Mladý technik, starší súdruhovia robili „experimenty“ so zapaľovaním cigariet pomocou elektriny. Aby to urobili, vzali napájací zdroj, pripojili k nemu odpory s nízkym výkonom a zvýšili napätie. Zdvihol sa, kým to nebolo do červena, ako zapaľovač cigariet v aute. Potom, takmer o chvíľu neskôr, odpor „vyhorel“ a šiel do odpadkového koša.

Pri jednosmernom prúde je všetko jasné, ale striedavý prúd?

Striedavý prúd ako taký sa v rádiovej elektronike používa len zriedka. Minimálne je konštantná a vo väčšine prípadov je znížená. Zrejme preto sa o ňom v literatúre, ku ktorej som sa dostal, prakticky nehovorí.

Aký je jeho rozdiel? Z laického pohľadu sa v malom mení smer prúdu v ňom. Tu analógia s fajkou nie je úplne vhodná, prvá vec, ktorá vás napadne, je kokteilový šejker (kvapalina sa pri miešaní pohybuje tam a späť). V rádiovej elektronike potrebujeme vedieť, ako prúdi prúd v našom obvode, aby sme z neho dostali to, čo chceme.

Ďalšia vec, na ktorú som sa išiel pozrieť, boli polovodiče. diery? elektróny? Režim kľúča? Kaskády? Tranzistor s efektom poľa, ten, ktorý sa našiel v teréne? Ešte nie je nič jasné...

Štítky: Pridajte štítky

Keď je potrebné v obvode potlačiť striedavé prúdy určitého frekvenčného spektra, ale zároveň efektívne prepúšťať prúdy s frekvenciami nad alebo pod týmto spektrom, pasívny LC filter na báze reaktívnych prvkov - dolnopriepustný filter (LPF) môže byť užitočný (ak je potrebné efektívne prepustiť kmity s nižšou špecifikovanou frekvenciou) alebo hornopriepustný filter (ak je to potrebné, efektívne preskočiť kmity s frekvenciou vyššou ako je špecifikovaná).Princíp konštrukcie týchto filtrov je založený na vlastnostiach indukčností a kapacít...

V jednom z predchádzajúcich článkov sme sa pozreli všeobecný princíp prevádzka aktívnych korektorov účinníka (PFC alebo PFC). Ani jeden korektorový obvod však nebude fungovať bez regulátora, ktorého úlohou je správne organizovať riadenie tranzistora s efektom poľa v celkovom obvode.Ako nápadný príklad univerzálneho regulátora PFC na implementáciu PFC môžeme uviesť populárny mikroobvod L6561, ktorý je dostupný v baleniach SO-8 a DIP-8 a je určený na budovanie jednotiek korekcie účinníka siete s výkonom do 400 W...

Účiník a harmonický činiteľ sieťovej frekvencie sú dôležité ukazovatele kvality elektrickej energie, najmä pre elektronické zariadenia, ktoré sú napájané touto elektrinou.Pre dodávateľa striedavý prúd Je žiaduce, aby výkonový faktor spotrebiteľov bol blízky jednote a pre elektronické zariadenia Je dôležité, aby harmonické skreslenie bolo čo najmenšie. V takýchto podmienkach a elektronické komponenty zariadenia budú žiť dlhšie a záťaž bude fungovať pohodlnejšie. V skutočnosti je problém...

Tento článok popisuje postup výpočtu a výberu komponentov potrebných pri návrhu výkonovej časti znižovacieho impulzného meniča priamy prúd bez galvanického oddelenia, topológia buck-konvertora. Prevodníky tejto topológie sú vhodné na zníženie DC napätie do 50 voltov na vstupe a pri zaťažení nie viac ako 100 W.Všetko čo sa týka výberu obvodu ovládača a ovládača, ako aj typu tranzistor s efektom poľa, necháme to mimo rámca tohto článku, ale podrobne rozoberieme schému a vlastnosti prevádzkových režimov...

Varistor je polovodičový komponent schopný nelineárne meniť svoj aktívny odpor v závislosti od veľkosti napätia, ktoré je naň aplikované. V podstate ide o odpor s takým prúdovo-napäťová charakteristika, ktorého lineárny úsek je obmedzený úzkym rozsahom, do ktorého sa odpor varistora dostane, keď je naň privedené napätie nad určitý prah. V tomto momente sa odpor prvku prudko zmení o niekoľko rádov - z počiatočných desiatok MOhmov klesá na jednotky Ohmov...

Optočlen je optoelektronické zariadenie, ktorého hlavnými funkčnými časťami sú svetelný zdroj a fotodetektor, ktoré nie sú navzájom galvanicky spojené, ale nachádzajú sa vo vnútri spoločného utesneného krytu. Princíp činnosti optočlena je založený na skutočnosti, že elektrický signál spôsobuje žiaru na vysielacej strane a už vo forme svetla je signál prijímaný fotodetektorom, čím sa iniciuje elektrický signál na prijímacej strane. To znamená, že signál sa prenáša a prijíma cez optickú komunikáciu...

Jedna z najpopulárnejších topológií impulzné meniče napätie je push-pull prevodník alebo push-pull (v doslovnom preklade - push-pull).Na rozdiel od jednokoncového flyback konvertora sa energia neukladá v jadre push-pool, pretože v tomto prípade Toto je jadro transformátora a nie jadro induktora, tu slúži ako vodič pre striedavý magnetický tok vytvorený postupne dvoma polovicami primárneho vinutia. Toto je presne pulzný transformátor s pevným...