الإلكترونيات علم معقد ولكنه مفيد للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، فهو واعد ، على الرغم من العدد الكبير من الاختراعات التي تم إنشاؤها بالفعل. لكن قبل أن تتصرف ، عليك أن تفهم ماهية الهندسة الكهربائية بأساسيات الإلكترونيات. سننظر إليهم باستخدام مثال الأجهزة المستخدمة.
العمل على التيار المتردد
سيتم أخذ المحرك كمثال. تعتمد الهندسة الكهربائية وأساسيات الإلكترونيات في هذه الحالة على جزأين رئيسيين: ثابت ومعبر. الأول عبارة عن مغو ، والثاني عبارة عن عضو إنتاج به ملف أسطوانة. المهم في هذه الحالة هو وجود عدد من الشروط. لذلك ، يجب أن يكون للمحث شكل أسطواني وأن يكون مصنوعًا من سبيكة مغناطيسية حديدية. نحتاج أيضًا إلى أعمدة ذات ملف مثير مثبت على الإطار. اللف يخلق التدفق المغناطيسي الرئيسي. سيساعدك كتاب الهندسة الكهربائية العامة مع أساسيات الإلكترونيات على تعلم كيفية حساب القيم اللازمة. بالإضافة إلى هذه الطريقة ، يمكن إنشاء التدفق المغناطيسي بواسطة مغناطيس دائم متصل بالإطار. يشير حديد التسليح إلى اللب واللف والمجمع. الأول يتم تجميعه من صفائح معزولة من الصلب الكهربائي.
الأجهزة التناظرية
نواصل تعلم أساسيات الإلكترونيات وننظر في أنواع الأجهزة بالفعل وفقًا لمبدأ تشغيلها. السمة الرئيسية للأجهزة التناظرية هي التغيير المستمر للإشارة المستقبلة وفقًا للعملية المادية الموصوفة. رياضيا ، يمكن التعبير عنها كدالة مستمرة ، حيث يوجد عدد غير محدود من القيم في نقاط زمنية مختلفة. في هذه الحالة ، يمكننا أن نعطي المثال التالي: تتغير درجة حرارة الهواء ، وتتحول الإشارة التناظرية وفقًا لذلك. ما يتم التعبير عنه على أنه انخفاض في الجهد (على الرغم من وجود العديد من الطرق الأخرى للدلالة على هذا ، على سبيل المثال ، تغيير موضع البندول). الأجهزة التناظرية بسيطة وموثوقة وسريعة. هذا يضمن تطبيقها على نطاق واسع. صحيح أنه من المستحيل القول أنه يمكنهم التباهي بدقة خاصة في معالجة الإشارات. أيضًا ، لا تتمتع الأجهزة التناظرية بحصانة عالية من الضوضاء. يعتمدون بشدة على عوامل خارجية مختلفة (الشيخوخة الجسدية ، ودرجة الحرارة ، والمجالات الخارجية). غالبًا ما يتم إلقاء اللوم عليهم أيضًا في تشويه الإشارة وانخفاض الكفاءة.
الأجهزة الرقمية
تهدف إلى العمل مع إشارات منفصلة. كقاعدة عامة ، يتكون من سلسلة معينة من النبضات ، والتي يمكن أن تأخذ قيمتين فقط - "صواب" أو "خطأ". يدرك أي شخص يعرف أساسيات الإلكترونيات أنه يمكن تنفيذها على أسس عناصر مختلفة. نعم ، الشخص لديهالقدرة على الاختيار بين الترانزستورات والعناصر الكهروضوئية والمرحلات الكهرومغناطيسية والدوائر الدقيقة. أي أن هناك مجموعة متنوعة ، وهي واسعة جدًا. كقاعدة عامة ، يتم تجميع الدوائر من العناصر المنطقية. تُستخدم المشغلات والعدادات للاتصال (ولكن ليس دائمًا). يمكن رؤية شيء مشابه في الروبوتات وأنظمة التشغيل الآلي وأدوات القياس والراديو والاتصالات. من المزايا المهمة للأجهزة الرقمية مقاومتها للتداخل وسهولة معالجة البيانات وتسجيلها. يمكنهم أيضًا نقل المعلومات بمثل هذا التشويه البسيط بحيث يمكن تجاهله. لذلك ، تعتبر الأجهزة الرقمية أكثر تفضيلاً من الأجهزة التناظرية.
أشباه الموصلات
لقد أصبحوا ، بسبب تنوعهم وخصائصهم ، مجالًا مستقلاً للإلكترونيات. تم وضع الأسس لهذا الأمر منذ وقت طويل جدًا ، عندما بدأ استخدام أجهزة الكشف عن الكريستال. كانت عبارة عن مقومات لأشباه الموصلات مصممة لتشغيل التيارات عالية التردد. في البداية ، تم استخدام الأجهزة القائمة على أكسيد النحاس أو السيلينيوم. صحيح ، كما اتضح ، فهي أقل ملاءمة للعمل من تلك الأجهزة المصنوعة على أساس السيليكون.
O. V. Losev ، موظف في مختبر راديو نيجني نوفغورود ، الذي أنشأ في عام 1922 جهازًا ، نظرًا لتوليد التذبذبات الطبيعية ، يمكن للإشارات المستقبلة أن تتباهى بأول تطورات ناجحة في هذا المجال. لكن هذه التطورات ، للأسف ، لم تحصل على التطوير المناسب. ويستخدم العالم الآن الصمامات الثلاثية شبه الموصلة (وهي أيضًا ترانزستورات) ، والتي طورها براتين وشوكلي وباردين بشكل مشترك ، ويتم الآن بناء الإلكترونيات الحديثة عليها. أساسيات العمل معهم ، بالرغم من صعوبتها ، ضرورية لأي شخص يريد التعلم والممارسة في هذا المجال.
الالكترونيات الدقيقة
بطريقتها الخاصة ، إنها جوهر الإلكترونيات ، حيث تصل خصائص المعلومات إلى قيمها القصوى. هنا ، كثافة تدفق البيانات لكل وحدة وزن هي مضاعف لتلك الموجودة في أجزاء أخرى من هذا العلم. لكن مهمة الإلكترونيات الدقيقة هي معالجة المعلومات. في هذه الحالة ، يتم استخدام رقمين فقط: رقم منطقي وصفر. لكن العمل العملي في هذا المجال صعب للغاية - فهو يتطلب عددًا من الظروف التي يصعب (يكاد يكون من المستحيل) توفيرها في المنزل. من بينها النظافة المثالية والعمل عالي الدقة واستخدام التكنولوجيا المتطورة.
مبرر رياضي
يستخدم جبر المنطق للتقنية. اخترعها جورج بول. لذلك ، يُطلق عليه أحيانًا أيضًا الجبر البولي. لأغراض عملية ، تم استخدامه لأول مرة من قبل العالم الأمريكي كلود شانون في عام 1938 ، عندما درس الدوائر الكهربائية مع مفاتيح الاتصال. عند استخدام الجبر المنطقي (ويسمى أيضًا المنطق) ، يمكن أن تحتوي جميع العبارات المعنية على قيمتين فقط: "صواب" أو "خطأ". وحدها ، ليست صعبة. لكن العبارات البسيطة يمكن أن تشكل عبارات متعددة المكونات من خلال الدمج مع العمليات المنطقية.إذا تم تحديدها أيضًا بواسطة شيء ما (على سبيل المثال ، بالحروف) ، فعندئذٍ باستخدام قوانين جبر المنطق ، يمكنك وصف أي ، حتى أكثر الدوائر الرقمية تعقيدًا.
بالطبع ، لمعرفة أساسيات الإلكترونيات ، لا تحتاج إلى الخوض في الفروق الدقيقة في النظرية. يكفي الفهم البدائي لهذا الاتجاه. لذلك ، ضع في اعتبارك المثال التالي. لدينا الصمام والتبديل وامدادات الطاقة. عندما يكون عنصر الضوء في وضع التشغيل ، نقول "صحيح". مؤشر LED غير نشط - يعني "خطأ". تتكون أجهزة الكمبيوتر من بناء عدد كبير من هذه الحلول.
الخلاصة
ستساعدك الهندسة الكهربائية العامة مع أساسيات الإلكترونيات على فهم العمليات التي تجري في هذا المجال. أيضًا ، لن تكون المعرفة حول التشغيل التقني الآمن للأجهزة زائدة عن الحاجة. من الضروري العمل في مكان مُعد خصيصًا لهذا النشاط. يجب أيضًا الحرص على استبعاد احتمال حدوث إصابة كهربائية. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام القفازات المطاطية (عند العمل بأسلاك عارية) وغيرها من وسائل الحماية. سيكون من المفيد من الناحية العملية استخدام جهاز تنفس أو جهاز مشابه عند اللحام.
