Fii observat cu elementele electronice de bază !!!!!: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Când vorbim de electronică, discuția noastră se poate întinde pe o arie largă. Începând de la cele mai primitive tuburi de vid (tuburi de tranzistor) sau chiar înapoi la conducerea sau mișcarea electronilor și s-ar putea încheia cu cele mai sofisticate circuite care sunt acum încorporate într-un un singur cip sau o grămadă de ele încorporate din nou în altul. Dar va fi întotdeauna de sprijin să rămânem la conceptele mai de bază, care ne-au ajutat să le construim pe cele mai exigente așa cum vedem astăzi. Din observațiile mele, mi-am dat seama că atât de mulți oameni care încep să se gândească la electronică, își vor începe cumva proiectele de hobby cu circuite integrate sau mai frecvent în zilele noastre, cu module asamblate precum placa arduino, module Bluetooth, module RF etc.

Datorită acestei tendințe, le lipsește adevăratul FUN și THRILL al electronicii. Deci, aici, voi încerca să-mi transmit ideile care ar ajuta cititorii să se încurajeze să privească electronica într-o perspectivă mai largă.

Am vorbi despre cele două componente de bază LEGENDARE și REVOLUȚIONARE ale electronicii:

Rezistoarele și tranzistoarele. Aceste descrieri nu se bazează doar pe formule sau teorii pe care le facem de obicei în clasele noastre pe hârtie, ci vom încerca să le legăm pe cele cu unele fapte dificile în abordarea practică, care cred că cu siguranță ne vor uimi prietenii..

Să începem să explorăm esența distractivă a electronicii ……..

Pasul 1: RESISTENȚELE

Rezistorul este una dintre componentele faimoase ale băieților hobby. Toată lumea ar fi familiarizată cu rezistențele. După cum este clar din numele său, rezistențele sunt acele componente care vor rezista fluxului de curent prin ele. valoarea rezistenței fiind constantă, tensiunea de-a lungul va fi asigurată de ecuația V = IR, care este legea minunată a ohmului nostru. Toate acestea sunt concepte bine clare.

Acum este timpul pentru o analiză complicată … doar pentru distracție

Avem o baterie radio de 9 volți și un rezistor de 3 ohmi. Când conectăm acest rezistor la baterie așa cum se arată în figură, cu siguranță vom obține un flux de curent așa cum este descris. Ce cantitate de curent va curge?

Da, fără îndoială, din propria noastră lege a ohmului, răspunsul va fi I = V / R = 9/3 = 3 amperi.

Ce ???? 3 ampere curent de la o baterie radio la 9 volți ???? Nu, nu este posibil.

În realitate, bateria este capabilă să furnizeze o cantitate mică de curent la 9 volți. Spuneți că va da un curent de 100 mili amperi la 9 volți. Din legea ohmilor, rezistența trebuie să fie de cel puțin 90 ohmi pentru a echilibra debitul. Orice rezistență sub aceasta ar reduce tensiunea în baterie și ar crește curentul astfel încât să echilibreze legea ohmilor. Deci, atunci când conectăm un rezistor de 3 ohmi, tensiunea din baterie ar scădea la V = 0,1 * 3 = 0,3 volt (unde 0,1 sunt cei 100 de mili amperi, adică curentul maxim al bateriei). Deci, literalmente, scurtcircuităm bateria, care o va descărca complet în curând și o va face inutilă.

Deci, trebuie să gândim dincolo de simple ecuații. FUNCȚII COMUNE !!!

Pasul 2: Rezistențe pentru măsurători de șunt

Rezistoarele pot fi utilizate pentru a măsura cantitatea de curent care curge printr-o sarcină, dacă nu avem ampermetru.

luați în considerare un circuit așa cum se arată mai sus. Sarcina este conectată la o baterie de 9 volți. Dacă sarcina este un dispozitiv cu putere redusă, să presupunem că curentul care curge prin el este de 100 de mili amperi (sau 0,1 amperi). Acum să știm cantitatea exactă Așa cum se arată în figură, când un rezistor de 1 ohm este conectat în serie la sarcină, prin măsurarea căderii de tensiune pe rezistorul de 1 ohm am putea obține valoarea exactă a curentului din legea ohmilor. Acesta este curentul va fi I = V / R, aici R = 1 ohm. Deci I = V. Astfel, tensiunea pe rezistor va asigura curentul care circulă prin circuit. Un lucru care trebuie amintit este că, când conectăm rezistorul în serie, există o cădere de tensiune peste rezistor. Valoarea rezistorului este atât de determinată încât căderea nu este atât de mare încât să afecteze funcționarea normală a sarcinii. De aceea trebuie să avem o idee vagă a gamei de curent care ar fi atrasă de sarcină, pe care o putem dobândi prin practică și bun simț.

De asemenea, am putea folosi acest rezistor de serie ca siguranță. Adică, dacă un rezistor de 1 ohm are o putere nominală de 1 watt, atunci înseamnă că cantitatea maximă de curent care ar putea curge prin el va fi de 1 amper (din ecuația puterii (W) W = I * I * R). Astfel, dacă sarcina are o capacitate maximă de curent de 1 amper, acest rezistor va acționa ca o siguranță și dacă intră curent mai mare de 1 amper în circuit, rezistorul va arunca în aer și va deveni deschis circuit, protejând astfel sarcina de daunele cauzate de supratensiune.

Pasul 3: TRANSISTORII

Tranzistoarele sunt super eroi în electronică. Iubesc foarte mult tranzistoarele. Ele sunt componenta revoluționară principală care a revoluționat întregul domeniu electronic. Fiecare iubitor de electronice trebuie să aibă o prietenie puternică cu tranzistoarele. Sunt capabili să facă o listă foarte lungă de varietăți electronice. funcții.

Pentru început, toți ar fi familiarizați cu definiția că „tranzistorul înseamnă rezistență la transfer . Aceasta este capacitatea uimitoare a tranzistoarelor. Ei pot transfera rezistența în secțiunea de ieșire (de obicei linia colector-emițător) atunci când schimbăm curentul în secțiunea de intrare (de obicei linia emițător de bază).

În principiu, există două tipuri de tranzistoare: tranzistori npn și tranzistori pnp așa cum se arată în figură.

Acești tranzistori asociați cu diverse rezistențe valoroase vor forma numeroase circuite logice, care chiar formează osul ferm al designului interior al procesorului nostru modern.

Pasul 4: tranzistoare Npn

În general, se învață aproximativ că tranzistorul npn se aprinde dând un potențial pozitiv (tensiune) la bază. Da, este adevărat. Dar într-o perspectivă mai largă, am putea să-l descriem după cum urmează.

Când facem baza tranzistorului la un potențial (tensiune) cu 0,7 volți mai mare față de emițătorul tranzistorului, atunci tranzistorul va fi în starea ON și curentul curge prin calea colector-emițător la sol.

Punctul de mai sus mă ajută foarte mult să rezolv aproape toate circuitele logice ale tranzistorilor frecvent întâlnite. Acest lucru este descris în figura de mai sus.

Când furnizăm acest nivel de 0,7 volți la bază, acest lucru duce la un flux de curent de la bază la emițător și se numește curent de bază (Ib). Acest curent înmulțit cu câștigul de curent va asigura curentul colectorului care curge.

Funcționarea este după cum urmează:

Când setăm pentru prima dată un 0,7 la bază, tranzistorul este pornit și curentul începe să curgă prin sarcină. tensiunea la 0,7 în sine, dar, în schimb, curentul colectorului scade și curentul care curge prin sarcină scade, de fapt și tensiunea peste sarcină scade. și astfel acest lucru relevă natura inversă a comutării tranzistorilor.

În mod similar, dacă tensiunea scade (dar peste 0,7), atunci curentul ar crește la bază și, astfel, la rândul său, ar crește la colector și prin sarcină, crescând astfel tensiunea peste sarcină. Astfel, o scădere a bazei va duce la creșterea tensiunii la ieșire, care dezvăluie, de asemenea, natura de inversare la comutarea tranzistorului.

Pe scurt, eforturile bazei de a-și păstra diferența de tensiune de 0,7 sunt folosite de noi sub numele Amplificare.

Pasul 5: tranzistor Pnp

La fel ca tranzistorul npn, tranzistorul pnp se spune, de asemenea, în mod obișnuit că, dând un negativ bazei, tranzistorul va fi PORNIT.

Într-un alt mod, atunci când facem tensiunea de bază cu 0,7 volți sub sau mai mică decât tensiunea emițătorului, atunci curentul curge prin linia colectorului emițătorului și sarcina este alimentată cu curent. Acest lucru este ilustrat în figură.

Tranzistorul pnp este utilizat pentru a comuta tensiunea pozitivă la sarcină, iar tranzistoarele npn sunt utilizate pentru a comuta masa la sarcină.

Ca și în cazul npn, când creștem diferența dintre emițător și bază, joncțiunea de bază se va strădui să mențină diferența de 0,7 volți schimbând cantitatea de curent prin el.

Astfel, ajustând cantitatea de curent prin acesta în conformitate cu variația tensiunii, tranzistorul ar putea regla echilibrul dintre intrare și ieșire, ceea ce le face foarte speciale în aplicații.

Pasul 6: Concluzie

Toate ideile de mai sus sunt foarte elementare și sunt cunoscute de mulți dintre prietenii mei. Dar cred că ar fi util pentru cel puțin o persoană din domeniul electronicii. Sunt întotdeauna atras de acest tip de idei de bază, care ajută eu să rezolv și să ingineresc invers o serie de circuite, prin care cred că am putea câștiga multă experiență și distracție.

Le urez tuturor prietenilor mei urări de bine. Mulțumesc.