Elektroniki ni sayansi changamano lakini muhimu sana. Kwa kuongeza, inaahidi, licha ya idadi kubwa ya uvumbuzi tayari kuundwa. Lakini kabla ya kutenda, unahitaji kuelewa ni nini uhandisi wa umeme na misingi ya umeme. Tutazizingatia kwa kutumia mfano wa vifaa vilivyotumika.
Fanya kazi kwa kubadilisha mkondo
Injini itachukuliwa kama mfano. Uhandisi wa umeme na msingi wa umeme katika kesi hii ni msingi wa sehemu mbili kuu: fasta na walionyesha. Ya kwanza ni inductor, na ya pili ni silaha yenye vilima vya ngoma. Muhimu katika kesi hii ni kuwepo kwa idadi ya masharti. Kwa hivyo, inductor lazima iwe na sura ya silinda na ifanywe kwa aloi ya ferromagnetic. Tunahitaji pia miti na vilima vya uchochezi, ambavyo vimewekwa kwenye sura. Upepo huunda flux kuu ya magnetic. Kitabu juu ya uhandisi wa jumla wa umeme na misingi ya umeme itakusaidia kujifunza jinsi ya kuhesabu maadili muhimu. Mbali na njia hii, flux ya magnetic inaweza kuundwa na sumaku za kudumu ambazo zimefungwa kwenye sura. Armature inahusu msingi, vilima na mtoza. Ya kwanza imekusanywa kutoka kwa karatasi zisizo na maboksi za chuma cha umeme.
Vifaa vya analogi
Tunaendelea kujifunza misingi ya kielektroniki na kuzingatia aina za vifaa tayari kulingana na kanuni ya uendeshaji wake. Kipengele kikuu cha vifaa vya analog ni mabadiliko ya kuendelea ya ishara iliyopokelewa kwa mujibu wa mchakato ulioelezwa wa kimwili. Kihisabati, inaweza kuonyeshwa kama kazi inayoendelea, ambapo kuna idadi isiyo na kikomo ya maadili kwa pointi tofauti kwa wakati. Katika kesi hii, tunaweza kutoa mfano wafuatayo: joto la hewa linabadilika, na ishara ya analog inabadilishwa ipasavyo. Ni nini kinachoonyeshwa kama kushuka kwa voltage (ingawa kuna njia zingine nyingi za kuashiria hii, kwa mfano, pendulum inayobadilisha msimamo wake). Vifaa vya Analog ni rahisi, vya kuaminika na vya haraka. Hii inahakikisha matumizi yao mapana. Kweli, haiwezekani kusema kwamba wanaweza kujivunia usahihi maalum wa usindikaji wa ishara. Pia, vifaa vya analog havina kinga ya juu ya kelele. Wanategemea sana mambo mbalimbali ya nje (kuzeeka kimwili, joto, mashamba ya nje). Pia mara nyingi wanalaumiwa kwa upotoshaji wa mawimbi na ufanisi mdogo.
Vifaa vya Dijitali
Zinalenga kufanya kazi kwa mawimbi mahususi. Kama sheria, ina mlolongo fulani wa mapigo, ambayo inaweza kuchukua maadili mawili tu - "kweli" au "uongo". Mtu yeyote anayejua misingi ya umeme pia anajua kwamba inaweza kutekelezwa kwa misingi tofauti ya vipengele. Ndiyo, mtu anauwezo wa kuchagua kati ya transistors, vipengele vya optoelectronic, relays za umeme, microcircuits. Hiyo ni, kuna aina mbalimbali, na ni pana kabisa. Kama sheria, mizunguko hukusanywa kutoka kwa mambo ya kimantiki. Vichochezi na vihesabio hutumiwa kwa mawasiliano (lakini sio kila wakati). Kitu sawa kinaweza kuonekana katika robotiki, mifumo ya otomatiki, vyombo vya kupimia, redio na mawasiliano ya simu. Faida muhimu ya vifaa vya digital ni upinzani wao kwa kuingiliwa, urahisi wa usindikaji na kurekodi data. Wanaweza pia kusambaza habari kwa upotoshaji mdogo kiasi kwamba wanaweza kupuuzwa. Kwa hivyo, vifaa vya kidijitali vinachukuliwa kuwa vyema zaidi kuliko vile vya analogi.
Semiconductors
Wao, kwa sababu ya anuwai na mali zao, wamekuwa uwanja huru wa vifaa vya elektroniki. Misingi ya hii iliwekwa muda mrefu sana, wakati wachunguzi wa kioo walianza kutumika. Walikuwa virekebishaji vya semiconductor vilivyoundwa ili kuendesha mikondo ya masafa ya juu. Hapo awali, vifaa vinavyotokana na oksidi ya shaba au seleniamu vilitumiwa. Kweli, kama ilivyotokea, havifai kwa kazi kuliko vile vifaa vinavyotengenezwa kwa msingi wa silicon.
O. V. Losev, mfanyakazi wa maabara ya redio ya Nizhny Novgorod, ambaye nyuma mwaka wa 1922 aliunda kifaa ambapo, kutokana na kizazi cha oscillations ya asili, ishara zilizopokelewa zimeboreshwa kwa kiasi kikubwa, zinaweza kujivunia maendeleo ya kwanza ya mafanikio katika eneo hili.. Lakini maendeleo haya, ole, hayajapata maendeleo sahihi. Nasasa dunia inatumia semiconductor triodes (wao pia ni transistors), ambayo Brattain, Shockley na Bardeen walitengeneza kwa pamoja, na umeme wa kisasa sasa unajengwa juu yao. Misingi ya kufanya kazi nao, ingawa ni ngumu, ni muhimu kwa yeyote anayetaka kujifunza na kufanya mazoezi katika eneo hili.
Microelectronics
Kwa njia yake yenyewe, ni ubora wa kielektroniki, ambapo sifa za taarifa hufikia viwango vyake vya juu zaidi. Hapa, msongamano wa mtiririko wa data kwa kila kitengo cha uzito ni nyingi ya hiyo katika sehemu zingine za sayansi hii. Lakini kazi ya microelectronics ni usindikaji wa habari. Katika kesi hii, tarakimu mbili tu hutumiwa: moja ya mantiki na sifuri. Lakini kazi ya vitendo katika eneo hili ni ngumu sana - baada ya yote, inahitaji idadi ya masharti ambayo ni vigumu (karibu haiwezekani) kutoa nyumbani. Miongoni mwao ni usafi kamili, kazi ya usahihi wa hali ya juu na matumizi ya teknolojia ya hali ya juu.
Uhalali wa hisabati
Aljebra ya mantiki inatumika kwa mbinu. Iligunduliwa na George Bull. Kwa hiyo, wakati mwingine pia huitwa algebra ya Boolean. Kwa madhumuni ya vitendo, ilitumiwa kwanza na mwanasayansi wa Marekani Claude Shannon mwaka wa 1938, aliposoma nyaya za umeme na swichi za mawasiliano. Wakati Boolean algebra (pia inaitwa mantiki) inatumiwa, basi kauli zote zinazohusika zinaweza tu kuwa na maadili mawili: "kweli" au "uongo". Peke yao, sio ngumu. Lakini taarifa rahisi zinaweza kuunda taarifa za vipengele vingi kwa kuchanganya na shughuli za kimantiki. Ikiwa pia zimeteuliwa na kitu (kwa mfano, kwa herufi), kisha kwa kutumia sheria za aljebra ya mantiki, unaweza kuelezea yoyote, hata mizunguko tata zaidi ya dijiti.
Bila shaka, ili kujua misingi ya vifaa vya elektroniki, huhitaji kuzama katika nuances ya nadharia. Uelewa wa primitive wa mwelekeo huu ni wa kutosha. Kwa hiyo, fikiria mfano ufuatao. Tuna LED, swichi na usambazaji wa umeme. Wakati kipengele cha mwanga kinapowaka, tunasema "kweli". LED haifanyi kazi - inamaanisha "uongo". Ni kutokana na ujenzi wa idadi kubwa ya suluhu kama hizo ambazo kompyuta hujumuisha.
Hitimisho
Uhandisi wa jumla wa umeme wenye misingi ya kielektroniki utakusaidia kuelewa michakato inayofanyika katika eneo hili. Pia, ujuzi juu ya uendeshaji salama wa kiufundi wa vifaa hautakuwa superfluous. Inahitajika kufanya kazi katika sehemu iliyoandaliwa mahsusi kwa shughuli hii. Unapaswa pia kutunza kuwatenga uwezekano wa kuumia kwa umeme. Kwa kufanya hivyo, unaweza kutumia kinga za mpira (wakati wa kufanya kazi na waya wazi) na njia nyingine za ulinzi. Itakuwa muhimu katika mazoezi kutumia kipumuaji au kifaa sawa wakati wa kuunganisha.
