אלקטרוניקה היא מדע מורכב אך שימושי מאוד.בנוסף, הוא מבטיח, למרות מספר גדול של המצאות כבר נוצר. אבל לפני המשחק, יש צורך להבין מה ההנדסה החשמלית עם היסודות של האלקטרוניקה. אנו נשקול אותם באמצעות הדוגמה של התקנים בשימוש.

עבודה על זרם משתנה

כדוגמה, מנוע ייחשב.הנדסת חשמל ואת יסודות האלקטרוניקה במקרה זה מבוססים על שני חלקים עיקריים: קבועים לידי ביטוי. תחת הראשון הוא הבין כמו משרן, ותחת השני הוא armature עם תוף מפותל. חשוב במקרה זה הוא קיומם של מספר תנאים. לפיכך, המשרן חייב להיות צורה גלילית להיות עשוי סגסוגת ferromagnetic. גם צריך מוטות עם עירור מתפתל, אשר קבועים על המסגרת. סלילה יוצר השטף המגנטי הראשי. למד לחשב את הערכים הנדרשים יעזור ספר המשימה על הנדסת חשמל כללית עם יסודות האלקטרוניקה. בנוסף לשיטה זו, ניתן ליצור את השטף המגנטי על ידי מגנטים קבועים המחוברים למסגרת. עוגן הוא ליבה, מתפתל ואספן. הראשון נאסף מגיליונות מבודדים של פלדה חשמלית.

התקנים אנלוגיים

יסודות האלקטרוניקה

אנו ממשיכים ללמוד את היסודות של האלקטרוניקהלשקול את סוגי המכשירים כבר מבוסס על העיקרון של הפעולה שלהם. התכונה העיקרית של התקנים אנלוגיים היא שינוי מתמשך של האות המתקבל בהתאם לתהליך הפיזי המתואר. מתמטית, זה יכול לבוא לידי ביטוי כפונקציה מתמשכת, שם יש מספר בלתי מוגבל של ערכים במועדים שונים של זמן. במקרה זה, אפשר לתת דוגמה: טמפרטורת האוויר משתנה, ואת האות האנלוגי הוא שינה כראוי. מה שבא לידי ביטוי בצורה של ירידה מתח (אם כי יש דרכים רבות אחרות כדי לייעד את זה, למשל, שינוי המטוטלת של המיקום שלה). התקנים אנלוגיים הם פשוטים, אמינים ובעלי מהירות גבוהה. זה מבטיח יישום רחב שלהם. עם זאת, כדי לומר שהם יכולים להתפאר דיוק מסוים של עיבוד האות - זה בלתי אפשרי. כמו כן, התקנים אנלוגיים אין חסינות רעש גבוהה. הם תלויים מאוד בגורמים חיצוניים שונים (הזדקנות פיזית, טמפרטורה, שדות חיצוניים). הם גם מואשמים לעתים קרובות על עיוות של שידור האות ויעילות נמוכה.

התקנים דיגיטליים

הנדסת חשמל ואלקטרוניקה בסיסית

הם מכוונים לעבוד עם אותות נפרדים.ככלל, הוא מורכב מרצף מסוים של דחפים, אשר יכול לקחת רק שני ערכים - "נכון" או "שקר". כל מי שמכיר את היסודות של האלקטרוניקה מודע גם כי הם יכולים להתממש על בסיסים רכיב שונים. לכן, לאדם יש את הבחירה בין טרנזיסטורים, אלמנטים אופטו, ממסרים אלקטרומגנטיים, שבבים. כלומר, גיוון קיים, והוא נרחב למדי. ככלל, מעגלים מרכיבים לוגיים הם התאספו. מפעילים ודלפקים משמשים לתקשורת (אך לא תמיד). משהו דומה ניתן לראות ברובוטיקה, מערכות אוטומציה, מכשירי מדידה, רדיו וטלקומוניקציה. יתרון חשוב של התקנים דיגיטליים הוא ההתנגדות שלהם להפרעות, להקל על עיבוד נתונים ההקלטה. הם יכולים גם להעביר מידע עם עיוותים כאלה קטנים, כי הם יכולים להתעלם. לכן, התקנים דיגיטליים נחשבים עדיפים יותר ממכשירים אנלוגיים.

מוליכים למחצה התקנים

הנדסת חשמל ואלקטרוניקה בסיסית

בשל השונות שלהם ואת המאפייניםהפך לתחום עצמאי של אלקטרוניקה. יסודות זה הונחו לפני זמן רב, כאשר החלו להשתמש בגלאי גבישים. הם היו מיישרים מוליכים למחצה, שנועדו להפעיל זרמים בתדר גבוה. בהתחלה, מכשירים המבוססים על תחמוצת נחושת או סלניום היו בשימוש. נכון, כפי שהתברר, הם הרבה פחות מתאים לעבודה מאשר אלה שנעשים על בסיס של סיליקון.

ההתפתחויות המוצלחות הראשונות בתחום זהיכול להתפאר לוסב - עובד מעבדה רדיו ניז'ני נובגורוד, אשר נמצא עדיין 1922, יצר מכשיר שבו, הודות לדור של תנודות טבעיות של שיפר מאוד את האותות המתקבלים. אבל ההתפתחויות הללו, אבוי, אינן מפותחות היטב. ועכשיו בעולם משמשים טרנזיסטורים (הם באותה טרנזיסטורים), אשר פותחו במשותף Brattain, שוקלים, ברדין, ואת האלקטרוניקה המודרנית שלהם עכשיו נבנים. יסודות של עובד איתם, ולמרות קשה, אבל הכרחי לכל מי שרוצה ללמוד ולתרגל בתחום זה.

מיקרואלקטרוניקה

במובן מסוים, זוהי תמצית האלקטרוניקה, היכןמאפייני מידע מגיעים לערכים המרביים. כאן, צפיפות של זרמי נתונים ליחידת משקל היא כפולה של זה בחלקים אחרים של המדע הזה. אבל את המשימה של microelectronics הוא עיבוד מידע. רק שתי ספרות משמשות: יחידה לוגית ואפס. אבל עבודה מעשית בתחום זה קשה מאוד - למעשה עבור זה נדרש מספר תנאים כי קשה (כמעט בלתי אפשרי) לספק בבית. ביניהם, טוהר אידיאלי, דיוק גבוהה של המבצע ושימוש בציוד מורכב.

הצדקה מתמטית

הנדסת חשמל כללית עם אלקטרוניקה בסיסית

הטכניקה משתמשת באלגברה לוגית.הוא הומצא על ידי ג'ורג 'בול. לכן, הוא נקרא לפעמים אלגברה בוליאנית. למטרות מעשיות, הוא הוחל לראשונה על ידי המדען האמריקאי קלוד שאנון ב -1938, כאשר נחקרו מעגלים חשמליים עם מתגי מגע. כאשר נעשה שימוש באלגברה בוליאנית (הנקראת גם לוגיקה), אזי כל ההצהרות הנדונות יכולות להיות רק בשני ערכים: "נכון" או "שקר". הם אינם מורכבים בעצמם. אבל הצהרות פשוטות יכולות ליצור multicomponent בגלל האיחוד באמצעות פעולות לוגיות. אם הם מסומנים גם על ידי משהו (למשל, אותיות), ולאחר מכן באמצעות חוקי אלגברה של ההיגיון, אתה יכול לתאר כל, אפילו את המעגלים הדיגיטליים המורכבים ביותר.

כמובן, לדעת את היסודות של האלקטרוניקה, בניואנסיםהתיאוריה אינה צריכה להתעמק. הבנה פרימיטיבית של כיוון זה מספיקה. לכן, שקול את הדוגמה הבאה. יש לנו LED, מתג אספקת החשמל. כאשר אלמנט האור נשרף - אז אנחנו אומרים "האמת". LED אינו פעיל - זה אומר "שקר". זה מהבנייה של מספר רב של פתרונות כאלה מחשבים מורכבים.

מסקנה

משימה עבור הנדסת חשמל כללית עם יסודות האלקטרוניקה

הנדסת חשמל כללית עם אלקטרוניקה בסיסיתיסייע להבין את התהליכים המתרחשים בתחום זה. כמו כן, הידע של המבצע הטכני בטוח של מכשירים לא יהיה מיותר. יש צורך לעבוד במקום שהוכן במיוחד עבור פעילות זו. כמו כן, יש להקפיד להוציא את האפשרות של מקבל התחשמלות. כדי לעשות זאת, אתה יכול להשתמש כפפות גומי (כאשר העבודה מתנהל עם חוטים חשופים) ואמצעים אחרים של הגנה. זה יהיה שימושי בפועל להשתמש במכונת הנשמה או מכשיר דומה בעת הלחמה.