Найти тему
Робототехника

Электроника в 5 шагов. Основные элементы электроники.

Если вы периодически читаете мои статьи, то заметили, что в своих описаниях я уделяю больше внимания процессам и системам, в которые элементы встроены. Это не с проста.

На самом деле, книг по электронике великое множество, схем еще больше. Но куда меньше книг, которые вовлекают вас в процесс, а не дают сухой объем информации.

Вопрос на самом деле намного проще чем кажется. 80% студентов через 5 лет, всё это забудут. Да и не зачем это знать и понимать, если вы это не используете. К тому же в голове есть понимание, как быстро освежить или восстановить пробел.

Моя позиция такова, прежде чем лезть в детали, необходимо видеть общую картину. Когда есть общая картина, тогда стоит увеличивать масштаб и собирать более мелкий пазл.

Теперь непосредственно к элементам.

Рассмотрим такой материал как дерево. При том, что дерево бывает разных пород. Из древесины можно собрать забор, телегу, дом, скамейку. Это все разные постройки и несут в себе абсолютно разные функции. К примеру задача забора - это быть элементом участка, и ограничивать его просмотр в то же время. Задача телеги - перевозить груз на лошадиной тяге. Задача скамейки - держать вес человека, который решил отдохнуть. Задача дома - создать комфортные условия для проживания человека круглогодично. Согласен, что очень грубо, но оно так и есть. Всё остальное детали.

Теперь непосредственно к основным элементам. Рассмотрим несколько случайных схем с просторов интернета.

Схема 1
Схема 1
Схема 2
Схема 2
Схема 3
Схема 3
Схема 4
Схема 4
Схема 5
Схема 5

Я взял 5 случайных схем. Все думаю хотели бы с легкостью научиться читать такие схемы и понимать принципы их работы. На самом деле, тут нечего сложного нет. Особенно если разработчик схемы, подготовил хорошее описание работы схемы и сгруппировал элементы в функциональные блоки как на последней картинке.

Теперь непосредственно к схемам. Как вы думаете сколько ключевых элементов, представлено на схемах.

Одна схема включает в себя примерно 10 -15 различных по функциям элементов. Так например на последней схеме есть следующие элементы:

  1. Транзисторы
  2. Конденсаторы
  3. Резисторы
  4. Логические элементы ИЛИ-НЕ
  5. Диод
  6. Динамик
  7. Ключ (кнопка)
  8. Источник питания.
  9. И сами соединители.

Да, у некоторых элементов разный номинал и немного разное назначение. Но конденсатор, как говорится, он и в Африке конденсатор, Поэтому моя задача приучить читателя видеть картинку системно. Вы смотрите на скамейку и видите не набор досочек, а спинку, ножки, сиденье.

Аналогично можно разобрать схему 4 и там будет также примерно 10 -15 элементов.

Простая схема 3 содержит 6 разных элементов. Всего-то, кажется. Те кто знаком с электроникой сразу скажут, что это обычный мультивибратор, просто запускаемый через кнопку. А динамик нужен для того, чтобы электронный сигнал трансформировать в звук. Парная работа транзисторов обеспечивает переключение режимов мультивибратора, а номиналы сопротивлений и конденсаторов определяют частоту и скважность.

Самое интересное, что схемы 3 и 5 выполняют идентичные задачи. Но переменный сигнал у них образуется по разному.

Схема 4, представлена не так удобно, но всё же опытный электронщик понимает, что это похоже на источник вторичного питания. Где имеется двухполупериодная схема и выходной трансформатор.

Схема 1 - это обычные часы с индикацией. Удобно когда схема прорисованаа и вам остается собрать её только. Но тогда вы лишаетесь самого главного - понимания работы схемы. Поэтому собирать чужие схемы нужно с пониманием процессов. Но лучше начать с простых, но своих. Пусть они и будут не работающие, но они будут ваши.

Схема 2 - это банальный термометр, где пол схемы занимает индикация.А левая часть просто преобразует в электрический сигнал, а потом его нормирует и отображает. Есть для этой схемы и структурная часть

-6

Кому интересно, вот ссылка на сайт. Согласитесь, намного приятнее читать схему, когда у нее есть вид из блоков. Как видим из структурной схемы, у нас есть чувствительный элемент (полупроводниковое термосопротивление), который меняет свои свойства в зависимости от температуры окружающей среды.

К сожалению, характеристика скорее всего нелинейна, поэтому необходима правильная схема подключения датчика. После этой схемы, мы показатель датчика переводим в частоту и с заданным интервалом, считаем количество импульсов.

Обратите внимание на схему 2. Там есть два ОУ (операционные усилители), один из них формирует импульсы, а другой переводит номинал термосопротивления в длительность импульсов выдаваемых на выходе ОУ. Получается, что пока импульс есть - тактыс генератора подаются на счетчик, как только, импульс прекращается, тут же счетчик останавливается. Думаю идею вы поняли.

Так должно быть с каждой схемой.

Еще заметил такую тенденцию и не я один, что некоторые схемы опубликованные в интернете в принципе не рабочие, они созданы для статьи или чего-то еще, но их сборка не дает результата.

Вроде бы мелочь, но вот подкосить честолюбие новичка может достаточно сильно.

Итак, моя задача и ваша тоже - учиться видеть во всем систему и затем понимать как она работает. Тогда вы легко будете видеть, какие узлы и почему отказываются работать или наоборот, какие рабочие узлы отлично выполняют свою работу, а какие нет.

-------------------------------------------------------------------

Кроме того Вам могут быть полезны статьи:

🔹 Гид по электронике.

🔹 Словарь терминов электроники.

Если информация оказалось знакомой, то можешь пройти Небольшой тест на знание азов электроники.

------------------------------------------------------------

А так же подписывайтесь в группу 🔹 Вконтакте и 🔹 Телеграм-канал.