Bakit ang mga elektrisyan ay hindi palaging kaibigan sa mga elektroniko. Bahagi 2. Paano pag-aralan ang mga electronics

Ang unang bahagi ng artikulo:Bakit ang mga elektrisyan ay hindi palaging kaibigan sa mga elektroniko

Una sa lahat, pag-iingat sa kaligtasan

Ang ilang mga elektronikong aparato ay galvanically na nakahiwalay mula sa network ng pag-iilaw. Samakatuwid, ang pagsunod sa mga regulasyon sa kaligtasan ay hindi magiging labis, ngunit ito ay isang paksa para sa isa pang artikulo, at maraming mga artikulo ang nasulat na, ang sinumang nagnanais ay maaaring basahin ang kanilang sarili. Bukod dito, ipinapalagay na ang lahat na nagbabasa ng artikulong ito ay pamilyar sa mga panuntunan sa kaligtasan.

Elemental base

Ang base base ay kung ano ang binubuo ng mga electronic circuit, sa madaling salita, ito ay mga bahagi na ibinebenta sa mga nakalimbag na circuit board. At ang buong base ng elemental ay hindi mailalarawan kahit sa isang malaking makapal na libro: halimbawa, ang online na tindahan ng mga sangkap ng radyo na "Elitan" ay nag-aalok ng mga customer ng higit sa isang milyong mga item ng mga kalakal mula sa higit sa isang libong mga tagagawa mula sa buong mundo.

Halos lahat ng mga modernong kagamitan sa elektroniko ay natipon sa import, medyo simple, base ng burgesya. Ngunit sa pagsasaalang-alang na ito, ang isang tao ay hindi dapat lalo na magalit, dahil ang dokumentasyon para sa halos lahat ng mga microcircuits, diode, transistors, thyristors at iba pang mga detalye ay matatagpuan sa DATA SHEET o sa mga paglalarawan sa teknikal na Ruso. Bagaman ang lahat ng mga "datasheets" na ito ay nasa Ingles, ang pag-unawa sa mga ito ay medyo madali.

Ang mga nakatuon sa pag-aayos ng mga elektronikong kagamitan ay alam na hindi laging posible upang makahanap ng isang diagram ng aparato na naayos. Sa kasong ito, ang DATA SHEET sa microcircuit ay makakatulong sa maraming: maaari mong mahanap ang lahat ng mga input at output, strobe at control signal, at maunawaan kung ano ang ginagawa ng microcircuit sa aparato.

Ang pag-unlad ng elektronikong teknolohiya. Batas ng Moore

Ang teknolohiyang elektroniko ay mabilis na bumubuo at pabago-bago. Ang unang integrated circuit ay lumitaw noong 1965, at sa lalong madaling panahon pagkatapos nito, ang isa sa mga tagapagtatag ng Intel, Gordon Moore, ay nagbukas ng isang batas na natanggap ang kanyang pangalan. Ang batas ng Moore ay nakasaad na bawat 18 ... 24 na buwan ang bilang ng mga transistor sa mga microchip na humigit-kumulang na doble. Ang pagmamasid na ito ay isinasagawa batay sa paggawa ng mga memory chip o simpleng memorya. Batay dito, napagpasyahan ni Gordon Moore na sa malapit na hinaharap ang kapangyarihan ng mga aparato sa computing ay tataas nang malaki. At ang batas na ito ay may bisa pa rin.

Noong 2006, pinakawalan ng Intel ang isang processor na naglalaman ng 1 bilyong transistor, at kamakailan ay lumikha ng isang Tukwila processor na naglalaman ng higit sa dalawang bilyong transistor. Ganap na kinumpirma nito ang bisa ng batas ng Moore. Ang teknolohiyang electronic ay bumubuo ng mas mabilis at mas pabago-bago kaysa sa lahat ng iba pang mga lugar ng agham at teknolohiya. Tinantya ng mga siyentipiko na kung ang industriya ng sasakyang panghimpapawid na binuo na may tulad na isang pabago-bago, ang isang modernong Boeing 767 ay maaaring lumipad sa buong mundo sa loob lamang ng 20 minuto, gumastos ng hindi hihigit sa 20 litro ng gasolina, at sa parehong oras ay nagkakahalaga ng hindi hihigit sa $ 500.

Ang lahat ng mga nabanggit na transistor ay ginawa ng nanotechnology, na ngayon ay naririnig na malawak. Ngunit kahit sa disenyo na ito ay transistor pa rin ito. Susunod ay magiging isang maliit na pag-uusap tungkol sa mga transistor.

Maikling Paglalarawan ng Transistors

Subukan nating isipin ang isang modernong mundo na walang mga transistor. Malamang, ang lahat ng buhay ay titigil: ang mga telepono ay magsasara, ang mga TV ay lalabas, ang mga kotse ay titigil, ang init, tubig at kuryente ay mawawala sa mga bahay. Pagkatapos ng lahat, ang operasyon ng lahat ng mga nabanggit na aparato ay kinokontrol ng lahat ng mga uri ng mga electronic circuit, ang batayan ng kung saan ay isang transistor. Anong uri ng mahiwagang aparato ang transistor na ito?

Mga transistor ng Bipolar

Ang unang bipolar transistor ay naimbento pabalik noong 1947 ng mga siyentipiko ng Amerikano - ang mga pisiko na si W. Shockley, D. Bardin at U.Si Brattain, na sa oras na iyon ay mga empleyado ng lab ng Labour Labs. Ang petsa ng kapanganakan ng transistor ay dapat isaalang-alang noong Disyembre 23, 1947, nang gaganapin ang opisyal na pagtatanghal ng bagong aparato.

Tulad ng nangyari sa maraming mga natatanging imbensyon, ang transistor ay hindi agad napansin: 9 taon lamang pagkatapos ng nabanggit na petsa, ang mga tagalikha nito ay iginawad sa Nobel Prize. Ang isa sa mga tagapagtatag ng transistor na si John Bardin, makalipas ang ilang sandali ay muling iginawad ang Nobel Prize. Ang oras na ito para sa paglikha ng teorya ng superconductivity.

Sa una, ang bagong elektronikong aparato ay walang pangalan nito. Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa isang lampara ng elektron - isang triode, tinawag itong isang semiconductor triode o crystalline triode. Ang karaniwang pangalan para sa transistor ay naimbento ng isang kasamahan ng mga siyentipiko na nabanggit sa itaas, si John Pierce. Ang salita ay binubuo ng dalawang salita: paglilipat - paglipat at risistor - paglaban. Sa katunayan, sa katunayan, ang isang control signal na inilalapat sa isa sa mga electrodes (base) ay nagbabago ng paglaban sa pagitan ng dalawang iba pang mga electrodes (kolektor, emitter) ng transistor. Kung ang mga electrodes na ito ay konektado sa bukas na circuit ng supply ng kuryente, posible na makontrol ang anumang pagkarga. Maaari itong maging isang loudspeaker, isang relay coil, isang light bombilya, ang susunod na yugto ng transistor, at marami pa.

Nitong 1956, ang unang portable transistor radio ay nilikha, na nagbibigay-daan sa iyo upang makinig sa musika hindi lamang sa bahay, ngunit kahit saan. Kapag gumagamit ng mga tubo ng radyo sa mga tatanggap, hindi ito maiisip.

Pag-imbento ng bagong teknolohiya

Ang unang karanasan na ito sa miniaturization ng mga kagamitan sa radyo ay nagtulak sa mga mahuhusay na pag-iisip na kumilos, at dalawang taon pagkatapos ng paglikha ng unang tatanggap ng transistor, ang mga siyentipikong Amerikano na sina Jack Kilby at Robert Neuss ay gumawa ng isang malaking bagong hakbang sa pag-unlad ng teknolohiyang semiconductor. Ang teknolohiyang binuo ng mga ito ay posible upang pagsamahin ang ilang mga transistor sa isang integrated circuit nang sabay-sabay. Ang imbensyon na ito ay nagpakilala kay Robert Noyce kay Gordon Moore, at noong 1968 nilikha nila ang Intel Corporation, na siyang simula ng paggawa ng mga modernong computer.

Mga transistor na epekto sa larangan

Dapat itong alalahanin na, matagal bago ang pag-imbento ng isang kasalukuyang kinokontrol na bipolar transistor, isang patent ang nakuha para sa isang field effect transistor. Ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga trans-transpormador sa larangan ay hinarap ng Austro-Hungarian na pisisista na si Julius Edgar Lilienfeld noong 1925, at noong 1928 ay nakatanggap ng isang patent na Aleman. At noong 1934, ang unang epekto ng transistor ng patlang ay pinatawad ng pisika ng Aleman na si Oscar Hale.

Ang pisika ng mga transistor na epekto sa larangan ay medyo mas simple kaysa sa bipolar, kaya't nauna silang binuo. Ang kanilang gawain ay batay sa simpleng epekto ng isang larangan ng electrostatic; ang mga transistor na ito ay tinatawag ding MOS transistors. Sa kabila ng simpleng aparato kumpara sa isang bipolar transistor, ang unang transistor ng MOS ay lumitaw lamang noong 1960, bagaman ngayon ang mga transistor na ito ay bumubuo ng batayan ng lahat ng teknolohiyang computer. Lamang sa mga siyamnapung siglo ng huling siglo, ang mga transistor ng epekto sa larangan ay nagsimulang mangibabaw sa bipolar.

Mga Analog at Digital Chips

Sa proseso ng paglikha ng mga transistor, lumiliko na ang mga transistor ay maaaring gumana sa linear at mga pangunahing mode. Pinapayagan ang linear mode na pagpapalakas ng mga de-koryenteng signal. Ngunit ang isang transistor ay hindi maaaring magbigay ng sapat na malaking pakinabang, kaya ang mga operational amplifier (op amps) ay binuo. Nakuha nila ang pangalang ito sapagkat ginamit sila sa mga computer computer, kung saan isinagawa nila ang mga pagpapatakbo sa matematika.

Ngayon ang mga analog computer ay wala na, ngunit ang mga op-amps ay nanatili, at matagumpay na ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong aparato. Mayroong karaniwang mga scheme para sa paglipat sa isang op-amp; samakatuwid, ang mga parameter ng mga cascades na ginawa sa isang op-amp ay lubos na maulit. Halimbawa, ang pakinabang ng kaskad ay tinutukoy lamang ng mga panlabas na resistors, at maaaring itakda nang tumpak.

Samakatuwid, kung magpasya kang simulan ang pag-aaral ng mga pangunahing kaalaman sa mga elektronika, kung gayon ang paggamit ng mga op-amps ay lubos na mapadali ang gawaing ito. Sa mga pagpapatakbo ng mga amplifier, maraming nakasulat sa mga libro, pati na rin sa mga artikulo sa Internet, maraming mga iba't ibang mga disenyo.

Pangunahing Transistor Operation ginamit sa mga digital na circuit, tinawag din silang lohikal, dahil nagsasagawa sila ng mga lohikal na operasyon, o operasyon Boolean algebra. Minsan, sa mga microcircuits na ito ay nilikha ang mga computer. Ang ganitong mga makina ay napakalaking, mabagal, ang pagkonsumo ng enerhiya ay napakalawak. Ang mga kompyuter na ito ay isang bagay ng nakaraan, at lahat ng uri ng medyo hindi kumplikadong aparato ay ginawa sa mga digital na microcircuits ng mga radio amateurs. Ito ang mga microcircuits na maaaring inirerekomenda para sa malayang pag-aaral ng mga electronics, para sa pagsasagawa ng mga unang eksperimento.

Konklusyon

At ngayon upang buod, alalahanin ang pamagat ng artikulong, "Bakit Hindi Laging Magiliw ang mga Elektrisyan sa Elektronika." Kung hindi mo isinasaalang-alang ang simpleng katamaran, kung gayon ang dahilan para sa poot sa mga elektronika ay maaaring isang pangunahing takot na hindi maunawaan ang isang bagay o pagsira ng isang bagay.

Ang artikulong ito ay nakasulat lamang upang talunin ang takot na ito, makakuha ng pananalig sa sariling lakas, at pilitin ang isa na subukan ang sarili sa isang bagong kalidad. Nakakahawa ang elektroniko, sa mabuting kahulugan ng salita. Una, marunong natin ang mga transistor, pagkatapos ay lumipat sa digital na lohika, at doon ay hindi malayo sa mga microcontroller. Kaya, kasama ang mga electrician, maging matapang, huwag matakot sa mga elektroniko, makipagkaibigan sa mga ito!

Boris Aladyshkin