VAR BETONAD MED Grundläggande elektronik !!!!!: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

När vi talar om elektronik kan vårt samtal sträcka sig över ett brett område. Från de mest primitiva vakuumrören (transistorrören) eller till och med tillbaka till ledning eller rörelse av elektroner och kan möjligen sluta med de mest sofistikerande kretsar som nu är inbäddade i en ett chip eller ett gäng av dem igen inbäddade i ett annat. Men det kommer alltid att vara stödjande att hålla fast vid de mer grundläggande koncepten, som hjälpte oss att bygga de mest krävande sådana som vi ser idag. Från mina observationer insåg jag att så många människor som börjar tänka på elektronik på något sätt kommer att starta sina hobbyprojekt med integrerade kretsar eller mer vanligt nuförtiden, med monterade moduler som arduino -kort, Bluetooth -moduler, RF -moduler etc …

På grund av denna tendens saknar de den verkliga ROLIGHETEN och spänningen i elektronik. Så här kommer jag att försöka förmedla mina idéer som skulle hjälpa läsarna att uppmuntra sig att titta på elektronik i ett mer brett perspektiv.

Vi skulle tala om de två legendariska och revolutionära grundkomponenterna i elektronik:

RESISTORERNA och TRANSISTORERNA. Dessa beskrivningar är inte enbart baserade på formler eller teorier som vi vanligtvis gör i våra klasser på papper, istället kommer vi att försöka länka dem med några knepiga fakta i praktiskt tillvägagångssätt, vilket jag tror kommer säkert att förvåna våra vänner.

Låt oss börja utforska elektronikens roliga väsen …..

Steg 1: RESISTORERNA

Motstånd är en av de berömda komponenterna bland hobbygubbarna. Alla skulle vara bekanta med motstånd. Som det framgår av namnet i sig är motstånd de komponenter som motstår strömflödet genom dem. motståndsvärdet är konstant, kommer spänningen över viljan att tillhandahållas av ekvationen V = IR som är vår underbara ohms lag. Allt detta är välklara begrepp.

Nu dags för lite knepig analys …. bara för skojs skull

Vi har ett 9 volt radiobatteri och ett 3 ohm motstånd. När vi ansluter detta motstånd över batteriet som visas i figuren får vi säkert ett strömflöde som visas. Vilken mängd ström kommer att flöda?

Ja, inga tvivel, från vår egen ohms lag blir svaret I = V/R = 9/3 = 3 ampere.

Vad ???? 3 ampere ström från ett radiobatteri på 9 volt ???? Nej, det är inte möjligt.

I verkligheten kan batteriet bara ge en liten mängd ström vid 9 volt. Säg att det ger en 100 milliampere ström vid 9 volt. Från ohm lag måste motståndet vara minst 90 ohm för att balansera flödet. Varje motstånd under det skulle minska spänningen över batteriet och öka strömmen för att balansera ohmlagen. Så när vi ansluter ett 3 ohm motstånd, skulle spänningen över batteriet sjunka till V = 0,1*3 = 0,3 volt (där 0,1 är 100 milliampere, dvs batteriets maxström). Så vi kortsluter bokstavligen batteriet vilket snart kommer att ladda ur det helt och göra det värdelöst.

Så vi måste tänka bortom bara ekvationer. GEMENSAMT FUNGERAR !!!

Steg 2: Motstånd för shuntmätningar

Motstånd kan användas för att mäta mängden ström som flödar genom en belastning, om vi inte har någon ammeter.

betrakta en krets som visas ovan. Lasten är ansluten till ett 9 volts batteri. Om belastningen är en lågeffektsenhet, kan vi anta att strömmen som flyter genom den är 100 milliampere (eller 0,1 ampere). Nu för att veta den exakta mängden av ström som flödar genom det kan vi använda ett motstånd. Som visas i figuren, när ett 1 ohm motstånd är seriekopplat till lasten, kan vi genom att mäta spänningsfallet över 1 ohm motståndet få det exakta värdet av strömmen från ohms law. Det är strömmen kommer att vara I = V/R, här R = 1 ohm. Så I = V. Således kommer spänningen över motståndet att ge strömmen som strömmar genom kretsen. En sak att komma ihåg är att, när vi ansluter motståndet i serie, finns det ett spänningsfall över motståndet. Motståndets värde är så bestämt att fallet inte är så högt för att påverka lastens normala drift. Det är därför vi måste ha en vag uppfattning om strömmen som skulle dras av belastningen, som vi kan förvärva genom övning och sunt förnuft.

Vi kan också använda detta seriemotstånd som en säkring. Det vill säga, om ett 1 ohm -motstånd har en effekt på 1 watt, betyder det att den maximala strömmen som kan flöda genom det kommer att vara 1 ampere (från ekvationen för effekt (W) W = I*I*R). Så om belastningen är på 1 ampere maximal strömkapacitet fungerar detta motstånd som en säkring och om någon ström mer än 1 ampere kommer in i kretsen kommer motståndet att sprängas och bli ett öppet krets, vilket skyddar lasten från överströmskador.

Steg 3: TRANSISTORERNA

Transistorer är superhjältar inom elektronik. Jag älskar transistorer väldigt mycket. De är den viktigaste revolutionära komponenten som revolutionerade hela elektronikområdet. Varje elektronikälskare måste uppnå en stark vänskap med transistorerna. De kan skapa en mycket lång lista med olika elektroniska funktioner.

Till att börja med skulle alla vara bekanta med definitionen att '' Transistor betyder överföringsmotstånd ''. Detta är transistors fantastiska förmåga. De kan överföra motståndet i utgångssektionen (vanligtvis kollektor-emitterlinje) när vi ändrar strömmen i ingångssektionen (vanligtvis bas-emitterlinje).

I grund och botten finns det två typer av transistorer: npn -transistorer och pnp -transistorer som visas i figuren.

Dessa transistorer associerade med olika värderade motstånd kommer att bilda många logiska kretsar, som till och med utgör det fasta benet i vårt moderna processorchips interiördesign.

Steg 4: Npn -transistorer

Det lärs i allmänhet ungefär att npn -transistorn slås på genom att ge en positiv potential (spänning) vid basen. Ja, det är sant, men i ett mer brett perspektiv kan vi beskriva det enligt följande.

När vi gör transistorns bas med en 0,7 volt högre potential (spänning) med avseende på transistorns emitter, kommer transistorn att vara i ON-läge och strömmen flödar genom kollektor-emitterväg till jord.

Ovanstående punkt hjälper mig mycket att lösa nästan alla de vanliga transistorlogikkretsarna. Detta visas i figuren ovan. Polariteten och den nuvarande flödesbanan kommer att säkerställa mycket mer vänlighet mot vår transistor.

När vi tillhandahåller denna 0,7 volt höga vid basen, resulterar detta i ett strömflöde från bas till emitter och kallas basström (Ib). Denna ström multiplicerad med strömförstärkningen ger kollektorströmmen.

Arbetet är följande:

När vi först ställer in en 0,7 vid basen är transistorn PÅ och strömmen börjar flöda genom lasten. spänningen vid 0,7 i sig, men däremot minskar kollektorströmmen och strömmen som flödar genom lasten minskar, i själva verket minskar också spänningen över lasten. Detta visar att när spänningen vid basen ökas skulle spänningen över lasten sjunka och sålunda avslöjar detta transistoromkopplingens inverterande natur.

På samma sätt om spänningen minskar (men över 0,7) så skulle strömmen öka vid basen och därmed i sin tur öka vid kollektorn och genom belastningen och därmed öka spänningen över lasten. Således kommer en minskning av basen att leda till ökad spänning vid utgång, vilket också avslöjar den inverterande karaktären vid transistoromkoppling.

Kort sagt, strävan efter basen att behålla sin 0,7 spänningsskillnad används av oss under namnet Amplification.

Steg 5: Pnp -transistor

Precis som npn -transistorn sägs också pnp -transistorn att transistorn kommer att vara PÅ genom att ge en negativ till basen.

På ett annat sätt, när vi gör basspänningen 0,7 volt under eller lägre än emitterspänningen, strömmar ström genom emitterkollektorledningen och belastningen matas med ström. Detta illustreras i figuren.

Pnp -transistorn används för att växla positiv spänning till lasten och npn -transistorer används för att växla mark till lasten.

Som i fallet med npn, när vi ökar skillnaden mellan emitter och bas, kommer basövergången att sträva efter att hålla uppe 0,7 volt skillnaden genom att ändra mängden ström genom den.

Således genom att justera mängden ström genom den i enlighet med variationen i spänning kan transistorn reglera balansen mellan ingång och utgång, vilket gör dem mycket speciella i applikationer.

Steg 6: Slutsats

Alla ovanstående idéer är mycket grundläggande och är kända för många av mina vänner. Men jag tror att det skulle vara till hjälp för minst en person inom elektronikområdet. Jag lockas alltid av den här typen av mycket grundläggande idéer, som hjälper mig att lösa och bakåtkonstruera ett antal kretsar, genom vilka jag tror att vi kan få mycket erfarenhet och kul.

Jag önskar alla mina vänner lycka till. Tack.