ЗАСЛУЖИВАЙТЕСЬ базовой электроникой !!!!!: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Когда мы говорим об электронике, наш разговор может охватывать широкий круг вопросов, начиная с самых примитивных электронных ламп (транзисторных трубок) или даже обратно к проводимости или движению электронов, и, возможно, может закончиться самыми сложными схемами, которые сейчас встроены в электронные схемы. один чип или несколько из них, снова встроенных в другой, но всегда будет полезно придерживаться более основных концепций, которые помогли нам создать самые требовательные из них, которые мы видим сегодня. По моим наблюдениям я понял, что очень многие люди, которые начинают задумываться об электронике, каким-то образом начнут свои хобби-проекты с интегральных схем или, что чаще в наши дни, с собранных модулей, таких как плата arduino, модули Bluetooth, радиочастотные модули и т. Д.

Из-за этой тенденции им не хватает настоящего ВЕСЕЛА и УДАР электроники. Поэтому здесь я постараюсь передать свои идеи, которые помогли бы читателям побудить себя взглянуть на электронику в более широкой перспективе.

Речь идет о двух ЛЕГЕНДАРНЫХ и РЕВОЛЮЦИОННЫХ основных компонентах электроники:

РЕЗИСТОРЫ и ТРАНЗИСТОРЫ. Эти описания не основаны исключительно на формулах или теориях, которые мы обычно делаем на наших занятиях на бумаге, вместо этого мы попытаемся связать их с некоторыми хитрыми фактами в практическом подходе, который, я считаю, наверняка удивит наших друзей..

Давайте начнем исследовать забавную сущность электроники ……..

Шаг 1: РЕЗИСТОРЫ

Резистор - один из самых известных компонентов среди любителей. Все знают резисторы. Как видно из самого названия, резисторы - это те компоненты, которые будут сопротивляться протеканию тока через них. При постоянном значении сопротивления напряжение на них будет определяться уравнением V = IR, которое является нашим чудесным законом Ома. Все это хорошо понятные концепции.

А теперь время для сложного анализа … просто для удовольствия.

У нас есть радиобатарея на 9 В и резистор на 3 Ом. Когда мы подключаем этот резистор к батарее, как показано на рисунке, мы обязательно получаем ток, как показано на рисунке. Какая величина тока будет течь?

Да, несомненно, из нашего собственного закона Ома ответ будет I = V / R = 9/3 = 3 ампера.

Что ???? ток 3 ампера от батареи радио на 9 вольт ???? Нет, не возможно.

На самом деле, батарея способна обеспечить лишь небольшое количество тока при 9 В. Предположим, она будет давать ток 100 мА при 9 В. Согласно закону Ом, сопротивление резистора должно быть не менее 90 Ом, чтобы уравновесить поток. Любое сопротивление ниже этого значения уменьшит напряжение на батарее и увеличит ток, чтобы сбалансировать закон Ом. Поэтому, когда мы подключаем резистор 3 Ом, напряжение на батарее упадет до V = 0,1 * 3 = 0,3 В (где 0,1 - это 100 мА, т.е. максимальный ток батареи). Итак, мы буквально замыкаем батарею накоротко, что вскоре полностью разрядит ее и сделает бесполезным.

Итак, мы должны думать не только о уравнениях. ОБЫЧНЫЙ СМЫСЛ РАБОТАЕТ !!!

Шаг 2: резисторы для шунтовых измерений

Резисторы можно использовать для измерения силы тока, протекающего через нагрузку, если у нас нет амперметра.

Рассмотрим схему, как показано выше. Нагрузка подключена к батарее на 9 В. Если нагрузка представляет собой маломощное устройство, предположим, что ток, протекающий через нее, составляет 100 миллиампер (или 0,1 ампер). Теперь, чтобы узнать точное количество тока, протекающего через него, мы могли бы использовать резистор. Как показано на рисунке, когда резистор 1 Ом подключен последовательно к нагрузке, измеряя падение напряжения на резисторе 1 Ом, мы можем получить точное значение тока из закона Ома. То есть ток будет I = V / R, здесь R = 1 Ом. Таким образом, I = V. Таким образом, напряжение на резисторе будет обеспечивать ток, протекающий по цепи. Следует помнить, что, когда мы подключаем резистор последовательно, на резисторе возникает падение напряжения. Значение резистора определяется таким образом, что падение не настолько велико, чтобы повлиять на нормальную работу нагрузки. Вот почему у нас должно быть смутное представление о диапазоне тока, который может потреблять нагрузка, которое мы можем получить с помощью практики и здравого смысла.

Также мы могли бы использовать этот последовательный резистор в качестве предохранителя, то есть, если резистор на 1 Ом имеет номинальную мощность 1 ватт, то это означает, что максимальное количество тока, который может протекать через него, будет составлять 1 ампер (из уравнения мощности (W) W = I * I * R). Таким образом, если максимальная допустимая нагрузка по току составляет 1 ампер, этот резистор будет действовать как предохранитель, а если в цепь попадет ток более 1 ампера, резистор взорвется и станет разомкнутым. цепь, тем самым защищая нагрузку от повреждений, связанных с перегрузкой по току.

Шаг 3: ТРАНЗИСТОРЫ

Транзисторы - супергерои в электронике. Я очень люблю транзисторы. Они являются главным революционным компонентом, который произвел революцию в всей области электроники. Каждый любитель электроники должен добиться прочной дружбы с транзисторами. Они способны составить очень длинный список разнообразных электронных устройств. функции.

Начнем с того, что каждый должен быть знаком с определением, что «транзистор означает переходное сопротивление». Это удивительные возможности транзисторов. Они могут передавать сопротивление в выходной секции (обычно линия коллектор-эмиттер), когда мы изменяем ток. во входной секции (обычно линия база-эмиттер).

В основном существует два типа транзисторов: транзисторы npn и транзисторы pnp, как показано на рисунке.

Эти транзисторы, связанные с резисторами различного номинала, образуют многочисленные логические схемы, которые даже образуют прочную основу внутренней конструкции микросхем современных процессоров.

Шаг 4: Npn-транзисторы

Обычно говорят, что npn-транзистор включается, давая положительный потенциал (напряжение) на базу. Да, это правда, но в более широкой перспективе мы могли бы описать это следующим образом.

Когда мы делаем базу транзистора на 0,7 В более высокий потенциал (напряжение) по сравнению с эмиттером транзистора, тогда транзистор будет во включенном состоянии и ток будет течь через коллектор-эмиттер на землю.

Вышеупомянутый пункт очень помогает мне решить почти все часто встречающиеся транзисторные логические схемы. Это изображено на приведенном выше рисунке. Полярность и путь прохождения тока обеспечат гораздо большее удобство для нашего транзистора.

Когда мы обеспечиваем этот высокий уровень 0,7 В на базе, это приводит к протеканию тока от базы к эмиттеру и называется базовым током (Ib). Этот ток, умноженный на коэффициент усиления по току, обеспечивает протекающий ток коллектора.

Работа выглядит следующим образом:

Когда мы сначала устанавливаем 0,7 на базе, тогда транзистор включается и ток начинает течь через нагрузку. Напряжение на 0,7 само по себе, но, напротив, ток коллектора также уменьшается, и ток, протекающий через нагрузку, уменьшается, в сущности, напряжение на нагрузке также уменьшается. Это показывает, что, когда напряжение на базе увеличивается, напряжение на нагрузке падает. и, таким образом, это показывает инвертирующий характер переключения транзисторов.

Точно так же, если напряжение уменьшается (но выше 0,7), тогда ток будет увеличиваться на базе и, таким образом, в свою очередь, увеличиваться на коллекторе и через нагрузку, таким образом увеличивая напряжение на нагрузке. Таким образом, уменьшение в базе приведет к увеличению напряжения на выход, который также показывает инвертирующий характер при переключении транзисторов.

Короче говоря, стремление базы сохранить разницу напряжений 0,7 используется нами под названием Amplification.

Шаг 5: Транзистор Pnp

Как и npn-транзистор, pnp-транзистор также обычно говорят, что при подаче отрицательного сигнала на базу транзистор будет включен.

Иначе говоря, когда мы делаем базовое напряжение на 0,7 В ниже или меньше, чем напряжение эмиттера, тогда ток течет через линию коллектора эмиттера, и нагрузка питается током, что показано на рисунке.

Транзистор pnp используется для переключения положительного напряжения на нагрузку, а транзисторы npn используются для переключения заземления на нагрузку.

Как и в случае с npn, когда мы увеличиваем разницу между эмиттером и базой, базовый переход будет стремиться поддерживать разницу в 0,7 вольта, изменяя количество проходящего через него тока.

Таким образом, регулируя величину проходящего через него тока в соответствии с изменением напряжения, транзистор может регулировать баланс между входом и выходом, что делает их особенными в приложениях.

Шаг 6: Заключение

Все вышеперечисленные идеи очень простые и известны многим моим друзьям, но я считаю, что они были бы полезны хотя бы для одного человека в области электроники. Меня всегда привлекали такие очень простые идеи, которые помогают мне нужно решить и перепроектировать ряд схем, с помощью которых, я считаю, мы могли бы получить много опыта и удовольствия.

Желаю всем своим друзьям добрых пожеланий. Спасибо.