Elektronika mürəkkəb, lakin çox faydalı bir elmdir. Bundan əlavə, artıq yaradılmış çoxlu sayda ixtiralara baxmayaraq, perspektivlidir. Ancaq hərəkət etməzdən əvvəl, elektronikanın əsasları ilə elektrik mühəndisliyinin nə olduğunu başa düşməlisiniz. İstifadə olunan cihazların nümunəsindən istifadə edərək onları nəzərdən keçirəcəyik.
Alternativ cərəyan üzərində işlə
Mühərrik nümunə kimi götürüləcək. Elektrik mühəndisliyi və bu halda elektronikanın əsasları iki əsas hissəyə əsaslanır: sabit və ifadəli. Birincisi bir induktor, ikincisi isə baraban sarğısı olan bir armaturdur. Bu vəziyyətdə bir sıra şərtlərin olması vacibdir. Beləliklə, induktor silindrik bir forma malik olmalı və ferromaqnit ərintisindən hazırlanmalıdır. Çərçivəyə sabitlənmiş bir həyəcan sarğısı olan dirəklərə də ehtiyacımız var. Sarma əsas maqnit axını yaradır. Elektronikanın əsasları ilə ümumi elektrik mühəndisliyi kitabı sizə lazımi dəyərləri necə hesablamağı öyrənməyə kömək edəcəkdir. Bu üsula əlavə olaraq, maqnit axını çərçivəyə əlavə olunan daimi maqnitlər tərəfindən yaradıla bilər. Armatur nüvəyə, sarğıya və kollektora aiddir. Birincisi izolyasiya edilmiş elektrik polad təbəqələrindən yığılmışdır.
Analoq cihazlar
Biz elektronikanın əsaslarını öyrənməyə davam edirik və cihazların növlərini artıq onların iş prinsipinə uyğun olaraq nəzərdən keçiririk. Analoq cihazların əsas xüsusiyyəti təsvir olunan fiziki prosesə uyğun olaraq qəbul edilən siqnalın davamlı dəyişməsidir. Riyazi olaraq, zamanın müxtəlif nöqtələrində qeyri-məhdud sayda dəyərlərin olduğu davamlı bir funksiya kimi ifadə edilə bilər. Bu halda, aşağıdakı nümunəni verə bilərik: havanın temperaturu dəyişir və analoq siqnal buna uyğun olaraq çevrilir. Gərginlik düşməsi kimi ifadə olunan şey (baxmayaraq ki, bunu ifadə etmək üçün bir çox başqa yol var, məsələn, mövqeyini dəyişən sarkaç). Analoq cihazlar sadə, etibarlı və sürətlidir. Bu, onların geniş tətbiqini təmin edir. Düzdür, onların xüsusi siqnal emal dəqiqliyi ilə öyünə bildiklərini söyləmək mümkün deyil. Həmçinin, analoq cihazların yüksək səs-küy toxunulmazlığı yoxdur. Onlar müxtəlif xarici amillərdən (fiziki yaşlanma, temperatur, xarici sahələr) güclü asılıdır. Onlar həmçinin siqnalın təhrif edilməsində və aşağı səmərəlilikdə günahlandırılırlar.
Rəqəmsal Cihazlar
Onlar diskret siqnallarla işləmək üçün nəzərdə tutulub. Bir qayda olaraq, o, yalnız iki dəyər ala bilən müəyyən bir impuls ardıcıllığından ibarətdir - "doğru" və ya "yanlış". Elektronikanın əsaslarını bilən hər kəs onların müxtəlif element bazalarında həyata keçirilə biləcəyini də bilir. Bəli, insan vartranzistorlar, optoelektron elementlər, elektromaqnit relelər, mikrosxemlər arasında seçim etmək imkanı. Yəni müxtəliflik var və kifayət qədər genişdir. Bir qayda olaraq, sxemlər məntiqi elementlərdən yığılır. Tətiklər və sayğaclar ünsiyyət üçün istifadə olunur (lakin həmişə deyil). Oxşar şeyi robototexnika, avtomatlaşdırma sistemləri, ölçü alətləri, radio və telekommunikasiyada görmək olar. Rəqəmsal cihazların mühüm üstünlüyü onların müdaxiləyə qarşı müqaviməti, məlumatların işlənməsi və qeyd edilməsinin asanlığıdır. Onlar həmçinin məlumatı elə kiçik təhriflərlə ötürə bilərlər ki, onlara məhəl qoyula bilməz. Buna görə də, rəqəmsal cihazlar analoqdan daha üstün hesab olunur.
Yarımkeçiricilər
Onlar öz müxtəlifliyinə və xassələrinə görə elektronikanın müstəqil sahəsinə çevriliblər. Bunun əsasları çox uzun müddət əvvəl, kristal detektorlardan istifadə olunmağa başlayanda qoyulmuşdur. Onlar yüksək tezlikli cərəyanları idarə etmək üçün nəzərdə tutulmuş yarımkeçirici düzəldicilər idi. Əvvəlcə mis oksidi və ya selenium əsasında cihazlar istifadə edilmişdir. Düzdür, məlum oldu ki, onlar silikon əsasında hazırlanan cihazlardan daha az iş üçün uyğundurlar.
O. V. Losev, Nijni Novqorod radio laboratoriyasının əməkdaşı, hələ 1922-ci ildə təbii salınımların yaranması səbəbindən qəbul edilən siqnalların əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdığı bir cihaz yaratdı, bu sahədə ilk uğurlu inkişaflarla öyünə bilər.. Ancaq bu inkişaflar, təəssüf ki, lazımi inkişaf əldə etmədi. Vəindi dünya yarımkeçirici triodlardan (onlar həm də tranzistordur) istifadə edir ki, onları Brattain, Shockley və Bardeen birgə işləyib hazırlayırlar və indi onların üzərində müasir elektronika qurulur. Onlarla işləməyin əsasları çətin olsa da, bu sahədə öyrənmək və təcrübə keçmək istəyən hər kəs üçün lazımdır.
Mikroelektronika
Özünə görə, bu, informasiya xassələrinin maksimum dəyərlərə çatdığı elektronikanın kvintessensiyasıdır. Burada çəki vahidi üzrə məlumat axınının sıxlığı bu elmin digər hissələrindəkindən qat-qat çoxdur. Lakin mikroelektronikanın vəzifəsi informasiyanın işlənməsidir. Bu vəziyyətdə yalnız iki rəqəm istifadə olunur: məntiqi bir və sıfır. Amma bu sahədə praktiki iş çox çətindir - bütün bunlardan sonra evdə təmin etmək çətin olan (demək olar ki, mümkün olmayan) bir sıra şərtlər tələb olunur. Onların arasında mükəmməl təmizlik, yüksək dəqiqlikli iş və mürəkkəb texnologiyanın istifadəsi var.
Riyazi əsaslandırma
Texnika üçün məntiq cəbrindən istifadə olunur. Corc Bull tərəfindən icad edilmişdir. Buna görə də onu bəzən Boolean cəbri də adlandırırlar. Praktik məqsədlər üçün ilk dəfə amerikalı alim Klod Şennon 1938-ci ildə kontakt açarları ilə elektrik sxemlərini tədqiq edərkən istifadə edilmişdir. Boolean cəbrindən (məntiq də deyilir) istifadə edildikdə, sözügedən bütün ifadələrin yalnız iki dəyəri ola bilər: "doğru" və ya "yanlış". Tək, onlar çətin deyil. Amma sadə ifadələr məntiqi əməliyyatlarla birləşərək çoxkomponentli ifadələr yarada bilir. Əgər onlar da bir şeylə (məsələn, hərflərlə) təyin olunubsa, məntiq cəbrinin qanunlarından istifadə edərək istənilən, hətta ən mürəkkəb rəqəmsal sxemləri təsvir edə bilərsiniz.
Təbii ki, elektronikanın əsaslarını bilmək üçün nəzəriyyənin nüanslarına varmağa ehtiyac yoxdur. Bu istiqaməti primitiv şəkildə anlamaq kifayətdir. Beləliklə, aşağıdakı nümunəni nəzərdən keçirin. Bizdə LED, açar və enerji təchizatı var. İşıq elementi yandıqda "doğru" deyirik. LED aktiv deyil - bu "yanlış" deməkdir. Kompüterlər çoxlu sayda belə həllərin qurulmasından ibarətdir.
Nəticə
Elektronikanın əsasları ilə ümumi elektrik mühəndisliyi bu sahədə baş verən prosesləri anlamağa kömək edəcək. Həmçinin, cihazların təhlükəsiz texniki istismarı haqqında biliklər artıq olmayacaq. Bu fəaliyyət üçün xüsusi hazırlanmış yerdə işləmək lazımdır. Elektrik zədəsi ehtimalını istisna etmək üçün də diqqətli olmalısınız. Bunun üçün rezin əlcəklərdən (çılpaq məftillərlə işləyərkən) və digər qoruyucu vasitələrdən istifadə edə bilərsiniz. Lehimləmə zamanı respirator və ya oxşar cihazdan istifadə etmək praktikada faydalı olacaq.
