Elektronika je složitá, ale velmi užitečná věda. Navíc je i přes velké množství již vytvořených vynálezů perspektivní. Ale než začnete jednat, musíte pochopit, co je elektrotechnika se základy elektroniky. Budeme je zvažovat na příkladu použitých zařízení.
Práce na střídavém proudu
Motor bude brán jako příklad. Elektrotechnika a základy elektroniky jsou v tomto případě založeny na dvou hlavních částech: pevné a vyjádřené. První je induktor a druhý je kotva s bubnovým vinutím. V tomto případě je důležitá přítomnost řady podmínek. Induktor tedy musí mít válcový tvar a být vyroben z feromagnetické slitiny. Potřebujeme také póly s budicím vinutím, které jsou upevněny na rámu. Vinutí vytváří hlavní magnetický tok. Kniha o obecné elektrotechnice se základy elektroniky vám pomůže naučit se vypočítat potřebné hodnoty. Kromě této metody lze magnetický tok vytvořit permanentními magnety, které jsou připevněny k rámu. Armaturou se rozumí jádro, vinutí a kolektor. První je sestaven z izolovaných plechů z elektrooceli.
Analogová zařízení
Pokračujeme v učení základů elektroniky a zvažujeme typy zařízení již podle principu jejich fungování. Hlavním rysem analogových zařízení je plynulá změna přijímaného signálu v souladu s popsaným fyzikálním procesem. Matematicky to lze vyjádřit jako spojitou funkci, kde existuje neomezený počet hodnot v různých okamžicích. V tomto případě můžeme uvést následující příklad: teplota vzduchu se mění a analogový signál se odpovídajícím způsobem transformuje. Co je vyjádřeno jako pokles napětí (i když existuje mnoho jiných způsobů, jak to označit, například kyvadlo měnící svou polohu). Analogová zařízení jsou jednoduchá, spolehlivá a rychlá. Tím je zajištěno jejich široké uplatnění. Je pravda, že se nedá říci, že by se mohly pochlubit zvláštní přesností zpracování signálu. Analogová zařízení také nemají vysokou odolnost proti šumu. Silně závisí na různých vnějších faktorech (fyzické stárnutí, teplota, vnější pole). Často jsou také obviňováni ze zkreslení signálu a nízké účinnosti.
Digitální zařízení
Jsou zaměřeny na práci s diskrétními signály. Zpravidla se skládá z určité sekvence impulsů, které mohou nabývat pouze dvou hodnot - "pravda" nebo "nepravda". Každý, kdo zná základy elektroniky, si je také vědom toho, že je lze implementovat na různých základnách prvků. Ano, člověk mámožnost výběru mezi tranzistory, optoelektronickými prvky, elektromagnetickými relé, mikroobvody. To znamená, že existuje rozmanitost a je poměrně rozsáhlá. Obvody jsou zpravidla sestavovány z logických prvků. Ke komunikaci se používají spouštěče a čítače (ale ne vždy). Něco podobného lze vidět v robotice, automatizačních systémech, měřicích přístrojích, rádiu a telekomunikacích. Důležitou výhodou digitálních zařízení je jejich odolnost proti rušení, snadné zpracování a záznam dat. Mohou také přenášet informace s tak malým zkreslením, že je lze ignorovat. Proto jsou digitální zařízení považována za vhodnější než analogová.
Polovodiče
Pro svou rozmanitost a vlastnosti se staly samostatným oborem elektroniky. Základy k tomu byly položeny velmi dávno, když se začaly používat krystalové detektory. Byly to polovodičové usměrňovače určené pro provoz vysokofrekvenčních proudů. Zpočátku se používaly přístroje na bázi oxidu mědi nebo selenu. Pravda, jak se ukázalo, jsou mnohem méně vhodné pro práci než zařízení, která jsou vyrobena na bázi křemíku.
Prvním úspěšným vývojem v této oblasti se mohl pochlubit O. V. Losev, zaměstnanec radiové laboratoře Nižnij Novgorod, který již v roce 1922 vytvořil zařízení, kde se díky generování přirozených oscilací výrazně zlepšily přijímané signály. Ale tento vývoj, bohužel, nebyl náležitě rozvinut. Anyní svět používá polovodičové triody (jsou to také tranzistory), které Brattain, Shockley a Bardeen společně vyvinuli a na nich se nyní staví moderní elektronika. Základy práce s nimi, i když jsou obtížné, jsou nezbytné pro každého, kdo se chce v této oblasti učit a cvičit.
Mikroelektronika
Svým způsobem je to kvintesence elektroniky, kde informační vlastnosti dosahují svých maximálních hodnot. Zde je hustota datových toků na jednotku hmotnosti násobkem hustoty v jiných částech této vědy. Úkolem mikroelektroniky je ale zpracování informací. V tomto případě jsou použity pouze dvě číslice: logická jednička a nula. Praktická práce v této oblasti je ale velmi obtížná – vždyť vyžaduje řadu podmínek, které je obtížné (téměř nemožné) zajistit doma. Mezi ně patří dokonalá čistota, vysoká přesnost práce a použití sofistikované technologie.
Matematické zdůvodnění
Pro techniku se používá algebra logiky. Vynalezl jej George Bull. Proto se jí někdy také říká Booleovská algebra. Pro praktické účely jej poprvé použil americký vědec Claude Shannon v roce 1938, kdy studoval elektrické obvody s kontaktními spínači. Když se použije booleovská algebra (také nazývaná logika), pak všechny příslušné příkazy mohou mít pouze dvě hodnoty: "true" nebo "false". Samy o sobě nejsou těžké. Jednoduché příkazy však mohou tvořit vícesložkové příkazy kombinací s logickými operacemi. Pokud jsou také něčím označeny (například písmeny), pak pomocí zákonů algebry logiky můžete popsat jakékoli, dokonce i ty nejsložitější digitální obvody.
Samozřejmě, abyste znali základy elektroniky, nemusíte se ponořit do nuancí této teorie. Stačí primitivní pochopení tohoto směru. Zvažte tedy následující příklad. Máme LED, vypínač a napájecí zdroj. Když je světelný prvek zapnutý, říkáme „pravda“. LED dioda není aktivní - znamená to "false". Počítače se skládají z konstrukce velkého množství takových řešení.
Závěr
Obecná elektrotechnika se základy elektroniky vám pomůže pochopit procesy probíhající v této oblasti. Také znalosti o bezpečném technickém provozu zařízení nebudou nadbytečné. Je nutné pracovat na místě speciálně připraveném pro tuto činnost. Měli byste také dávat pozor, abyste vyloučili možnost úrazu elektrickým proudem. K tomu můžete použít gumové rukavice (při práci s holými dráty) a další ochranné prostředky. V praxi bude užitečné při pájení použít respirátor nebo podobné zařízení.
