Jini të Zbutur me Elektronikë Bazë !!!!!: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:23

Kur flasim për elektronikë, biseda jonë mund të përfshijë një zonë të gjerë. Duke filluar nga tubat më primitivë të vakumit (tubat e tranzistorit) ose madje përsëri në përçimin ose lëvizjen e elektroneve dhe ndoshta mund të përfundojnë me qarqet më të sofistikuara të cilat tani janë ngulitur në një një çip i vetëm ose një bandë prej tyre përsëri të ngulitura brenda një tjetri. Por do të jetë gjithmonë mbështetëse t'i përmbahemi koncepteve më themelore, të cilat na ndihmuan të ndërtojmë ato më kërkueset siç shohim sot. Nga vëzhgimet e mia, kuptova se kaq shumë njerëz që fillojnë të mendojnë për elektronikën, në një farë mënyre do të fillojnë projektet e tyre të hobit me qarqe të integruara ose më shpesh në ditët e sotme, me module të grumbulluara si bordi arduino, module Bluetooth, module RF etj…

Për shkak të kësaj tendence, atyre u mungon KUNRKIMI dhe THIRILLI i vërtetë i elektronikës. Pra, këtu, unë do të përpiqem të përcjell idetë e mia të cilat do të ndihmonin lexuesit të inkurajonin veten të shikonin elektronikën në një perspektivë më të gjerë.

Ne do të flisnim për dy përbërësit bazë LEGJENDAR dhe REVOLUCIONAR të elektronikës:

RESISTORT dhe TRANSISTORST. Këto përshkrime nuk bazohen thjesht në formula ose teori që ne zakonisht i bëjmë në klasat tona në letër, përkundrazi ne do të përpiqemi t'i lidhim ato me disa fakte të ndërlikuara në qasjen praktike, të cilat besoj, me siguri do t'i mahnisë miqtë tanë Me

Le të fillojmë të eksplorojmë thelbin argëtues të elektronikës ……..

Hapi 1: RESISTORT

Rezistori është një nga komponentët e famshëm në mesin e djemve të hobi. Të gjithë do të ishin të njohur me rezistorët. Siç është e qartë nga vetë emri i tij, rezistorët janë ato përbërës të cilët do t'i rezistojnë rrjedhës aktuale përmes tyre. Siç i reziston rrjedhës aktuale dhe gjithashtu vlera e rezistencës është konstante, tensioni në të do të sigurohet nga ekuacioni V = IR i cili është ligji ynë i mrekullueshëm i Ohmit. Të gjitha këto janë koncepte të qarta.

Tani është koha për një analizë të ndërlikuar…. Vetëm për argëtim

Ne kemi një bateri radio 9 volt dhe një rezistencë 3 ohm. Kur e lidhim këtë rezistencë nëpër bateri siç tregohet në figurë, me siguri marrim një rrjedhë aktuale siç përshkruhet. Sa sasi e rrymës do të rrjedhë?

Po, pa dyshim, nga ligji i Ohmit tonë përgjigja do të jetë I = V/R = 9/3 = 3 amper.

Çfarë ???? 3 amper rrymë nga një bateri radio në 9 volt ???? Jo, nuk është e mundur.

Në realitet, bateria është e aftë të sigurojë vetëm një sasi të vogël të rrymës në 9 volt. Thuaj se do të japë një 100 milion amps rrymë në 9 volt. Nga ligji i ohms rezistenca duhet të jetë 90 ohm të paktën për të balancuar rrjedhën. Çdo rezistencë nën të do të zvogëlojë tensionin në bateri dhe do të rrisë rrymën në mënyrë që të balancojë ligjin e ohms. Pra, kur lidhim një rezistencë 3 ohm, tensioni në bateri do të bjerë në V = 0.1*3 = 0.3 volt (ku 0.1 është 100 milli amper dmth, rryma maksimale e baterisë). Pra, fjalë për fjalë ne po bëjmë qark të shkurtër të baterisë i cili do ta shkarkojë plotësisht së shpejti dhe do ta bëjë të padobishëm.

Pra, ne duhet të mendojmë përtej ekuacioneve të thjeshta.

Hapi 2: Rezistentët për Matjet Shunt

Rezistorët mund të përdoren për të matur sasinë e rrymës që rrjedh përmes një ngarkese, nëse nuk kemi ammetër.

merrni parasysh një qark siç tregohet më sipër. Ngarkesa lidhet me një bateri 9 volt. Nëse ngarkesa është një pajisje me fuqi të ulët, le të supozojmë se rryma që kalon nëpër të është 100 milip amper (ose 0.1 amper). Tani për të ditur sasinë e saktë e rrymës që kalon përmes saj ne mund të përdorim një rezistencë. Siç tregohet në figurë, kur një rezistencë 1 ohm është e lidhur në seri me ngarkesën, duke matur rënien e tensionit në rezistencën 1 ohm ne mund të marrim vlerën e saktë të rrymës nga ligji i ohms. Kjo është rryma do të jetë I = V/R, këtu R = 1 ohm. Pra, I = V. Kështu, tensioni në rezistencë do të sigurojë rrymën që rrjedh nëpër qark. Një gjë që duhet mbajtur mend është se, kur lidhim rezistencën në seri, ka një rënie të tensionit në rezistencë. Vlera e rezistencës është aq e përcaktuar sa rënia nuk është aq e lartë për të ndikuar në funksionimin normal të ngarkesës. Kjo është arsyeja pse ne duhet të kemi një ide të paqartë të gamës së rrymës e cila do të tërhiqej nga ngarkesa, të cilën ne mund ta fitojmë përmes praktikës dhe sensit të përbashkët.

Gjithashtu ne mund ta përdorim këtë rezistencë seri si një siguresë. Kjo do të thotë, nëse një rezistencë 1 ohm është e fuqisë 1 vat, atëherë kjo do të thotë se sasia maksimale e rrymës që mund të rrjedhë përmes saj do të jetë 1 amper (nga ekuacioni i fuqisë (W) W = I*I*R). Kështu nëse ngarkesa është 1 kapacitet aktual maksimal 1 amper ky rezistencë do të veprojë si siguresë dhe nëse ndonjë rrymë më shumë se 1 amper hyn në qark rezistenca do të fryjë dhe do të bëhet e hapur qark, duke mbrojtur kështu ngarkesën nga dëmtimet e tepërta aktuale.

Hapi 3: TRANSISTORT

Transistorët janë super heronj në elektronikë. Unë i dua shumë transistorët. Ata janë përbërësi kryesor revolucionar që revolucionarizoi të gjithë fushën e elektronikës. Çdo dashnor i elektronikës duhet të arrijë një miqësi të fortë me transistorët. Ata janë të aftë të bëjnë një listë shumë të gjatë të shumëllojshmërisë elektronike funksione.

Për të filluar, secili do të ishte i njohur me përkufizimin se "Transistor do të thotë rezistencë transferimi". Kjo është aftësia e mahnitshme e tranzistorëve. Ata mund të transferojnë rezistencën në pjesën e daljes (zakonisht linja kolektor-emetuese) kur ndryshojmë rrymën në pjesën e hyrjes (zakonisht linja emetuese bazë).

Në thelb ekzistojnë dy lloje të transistorëve: transistorët npn dhe transistorët pnp siç tregohet në figurë.

Këta tranzistorë të lidhur me rezistorë të ndryshëm me vlerë do të formojnë qarqe të shumta logjike, të cilat madje formojnë kockën e fortë të pasme të dizajnit të brendshëm të çipit të procesorit tonë modern.

Hapi 4: Npn Transistorët

Në përgjithësi mësohet përafërsisht se, npn transistor ndizet duke dhënë një potencial pozitiv (tension) në bazë. Po, është e vërtetë. Por në një perspektivë më të gjerë ne mund ta përshkruajmë atë si më poshtë.

Kur e bëjmë bazën e tranzistorit në një potencial (tension) 0.7 volt më të lartë në lidhje me emetuesin e transistorit, atëherë tranzistori do të jetë në gjendjen ON dhe rrjedhën e rrymës përmes shtegut kolektor-emetues në tokë.

Pika e mësipërme më ndihmon shumë për të zgjidhur pothuajse të gjitha qarqet logjike të zakonshme të tranzistorit. Kjo është përshkruar në figurën e mësipërme. Polariteti dhe rruga aktuale e rrjedhës do të sigurojnë shumë më shumë miqësi ndaj tranzistorit tonë.

Kur sigurojmë këtë 0.7 volt të lartë në bazë, kjo rezulton në një rrjedhë të rrymës nga baza në emetues dhe quhet rryma bazë (Ib). Kjo rrymë e shumëzuar me fitimin aktual do të sigurojë që rryma e kolektorit të rrjedhë.

Puna është si më poshtë:

Kur vendosim për herë të parë një 0.7 në bazë, atëherë tranzistori është i ndezur dhe rryma fillon të rrjedhë përmes ngarkesës. Nëse disa si tensioni në bazë dhe emetues është rritur për të kompensuar që tranzistori do të bëjë që më pak rrymë bazë të rrjedhë duke mbajtur kështu tensioni në 0.7 në vetvete, por në të kundërt rryma e kolektorit gjithashtu zvogëlohet dhe rryma që rrjedh përmes ngarkesës zvogëlohet, në fakt tensioni mbi ngarkesën gjithashtu zvogëlohet. Kjo tregon se kur tensioni në bazë rritet tensioni në ngarkesë do të vdiste dhe kështu kjo zbulon natyrën përmbysëse të ndërrimit të tranzistorit.

Në mënyrë të ngjashme nëse tensioni zvogëlohet (por mbi 0.7) atëherë rryma do të rritet në bazë dhe kështu nga ana tjetër do të rritet në kolektor dhe përmes ngarkesës duke rritur kështu tensionin në ngarkesë. Kështu një rënie në bazë do të çojë në rritje të tensionit në dalje, e cila gjithashtu zbulon natyrën përmbysëse në ndërrimin e tranzistorit.

Me pak fjalë, përpjekja e bazës për të mbajtur diferencën e saj të tensionit 0.7 përdoret nga ne në emrin Amplifikim.

Hapi 5: Transistor Pnp

Ashtu si tranzistori npn, edhe tranzistori pnp zakonisht thuhet se, duke i dhënë një negative bazës, tranzistori do të jetë ON.

Në një mënyrë tjetër, kur e bëjmë tensionin bazë 0.7 volt nën ose më pak se tensioni i emetuesit, atëherë rryma rrjedh nëpër vijën e kolektorit të emetuesit dhe ngarkesa ushqehet me rrymë. Kjo është ilustruar në figurë.

Transistori pnp përdoret për të kaluar tensionin pozitiv në ngarkesë dhe transistorët npn përdoren për të kaluar tokën në ngarkesë.

Ashtu si në rastin e npn, kur rrisim ndryshimin midis emetuesit dhe bazës, kryqëzimi bazë do të përpiqet të mbajë lart ndryshimin 0.7 volt duke ndryshuar sasinë e rrymës përmes tij.

Kështu, duke rregulluar sasinë e rrymës përmes saj në përputhje me ndryshimin e tensionit, tranzistori mund të rregullojë ekuilibrin midis hyrjes dhe daljes, gjë që i bën ata shumë të veçantë në aplikime.

Hapi 6: Përfundimi

Të gjitha idetë e mësipërme janë shumë themelore dhe janë të njohura për shumë nga miqtë e mi. Por besoj se do të ishte e dobishme për të paktën një person në fushën e elektronikës. Unë jam tërhequr gjithmonë nga këto lloj ide shumë themelore, të cilat ndihmojnë mua për të zgjidhur dhe kthyer një inxhinier të kundërt një numër të qarqeve, përmes të cilave besoj se mund të fitojmë shumë përvojë dhe argëtim.

I uroj të gjithë miqve të mi dëshira të mira. Faleminderit.