Электроника күрделі, бірақ өте пайдалы ғылым. Бұған қоса, ол қазірдің өзінде жасалған өнертабыстар санының көптігіне қарамастан, перспективалы болып табылады. Бірақ әрекет етпес бұрын, электроника негіздерімен электротехниканың не екенін түсіну керек. Біз оларды пайдаланылған құрылғылардың мысалы арқылы қарастырамыз.
Айнымалы токпен жұмыс
Мысал ретінде қозғалтқыш алынады. Электротехника және электроника негіздері бұл жағдайда екі негізгі бөлікке негізделген: бекітілген және өрнектелген. Біріншісі - индуктор, екіншісі - барабан орамасы бар арматура. Бұл жағдайда бірқатар жағдайлардың болуы маңызды. Сонымен, индуктор цилиндрлік пішінге ие және ферромагниттік қорытпадан жасалған болуы керек. Бізге сонымен қатар жақтауға бекітілген қоздыру орамасы бар тіректер қажет. Орам негізгі магнит ағынын жасайды. Электроника негіздері бар жалпы электротехника туралы кітап қажетті мәндерді есептеуді үйренуге көмектеседі. Бұл әдіске қосымша магнит ағыны рамаға бекітілген тұрақты магниттер арқылы жасалуы мүмкін. Арматура өзекке, орамға және коллекторға жатады. Біріншісі электрлік болаттан жасалған оқшауланған парақтардан құрастырылған.
Аналогтық құрылғылар
Біз электроника негіздерін үйренуді жалғастырамыз және құрылғылардың түрлерін олардың жұмыс істеу принципіне сәйкес қарастырамыз. Аналогтық құрылғылардың негізгі ерекшелігі сипатталған физикалық процеске сәйкес қабылданған сигналдың үздіксіз өзгеруі болып табылады. Математикалық түрде оны әртүрлі уақыт нүктелерінде шектеусіз мәндер болатын үздіксіз функция ретінде көрсетуге болады. Бұл жағдайда келесі мысалды келтіруге болады: ауа температурасы өзгереді, ал аналогтық сигнал сәйкесінше түрленеді. Кернеудің төмендеуі ретінде нені білдіреді (бірақ оны белгілеудің көптеген басқа жолдары бар, мысалы, маятник өз орнын өзгертеді). Аналогтық құрылғылар қарапайым, сенімді және жылдам. Бұл олардың кең қолданылуын қамтамасыз етеді. Рас, олар сигналды өңдеудің ерекше дәлдігімен мақтана алады деп айту мүмкін емес. Сондай-ақ, аналогтық құрылғыларда жоғары шу иммунитеті жоқ. Олар әртүрлі сыртқы факторларға (физикалық қартаю, температура, сыртқы өрістер) қатты тәуелді. Сондай-ақ олар жиі сигналдың бұрмалануы және төмен тиімділік үшін айыпталады.
Сандық құрылғылар
Олар дискретті сигналдармен жұмыс істеуге бағытталған. Әдетте, ол тек екі мәнді қабылдай алатын импульстердің белгілі бір тізбегінен тұрады - «шын» немесе «жалған». Электроника негіздерін білетін кез келген адам оларды әртүрлі элементтік негізде жүзеге асыруға болатынын біледі. Иә, адам бартранзисторлар, оптоэлектрондық элементтер, электромагниттік реле, микросұлбалар арасынан таңдау мүмкіндігі. Яғни, алуан түрлі және ол жеткілікті ауқымды. Әдетте, схемалар логикалық элементтерден жиналады. Байланыс үшін триггерлер мен есептегіштер қолданылады (бірақ әрқашан емес). Осыған ұқсас нәрсені робототехникада, автоматтандыру жүйесінде, өлшеу құралдарында, радио және телекоммуникацияда көруге болады. Цифрлық құрылғылардың маңызды артықшылығы олардың кедергілерге төзімділігі, деректерді өңдеу және жазудың қарапайымдылығы болып табылады. Олар сондай-ақ оларды елемеуге болатын шағын бұрмалаумен ақпаратты жібере алады. Сондықтан аналогтық құрылғыларға қарағанда сандық құрылғылар қолайлырақ болып саналады.
Жартылайөткізгіштер
Олар әртүрлілігі мен қасиеттерінің арқасында электрониканың тәуелсіз саласына айналды. Мұның негізі кристалдық детекторлар қолданыла бастағанда өте ұзақ уақыт бұрын қаланды. Олар жоғары жиілікті токтармен жұмыс істеуге арналған жартылай өткізгішті түзеткіштер болды. Бастапқыда мыс оксиді немесе селен негізіндегі құрылғылар пайдаланылды. Рас, белгілі болғандай, олар кремний негізінде жасалған құрылғыларға қарағанда жұмысқа әлдеқайда қолайлы емес.
О. В. Лосев, Нижний Новгород радиозертханасының қызметкері, ол сонау 1922 жылы табиғи тербелістердің пайда болуына байланысты қабылданған сигналдар айтарлықтай жақсарған құрылғыны жасап, осы саладағы алғашқы сәтті әзірлемелермен мақтана алады.. Бірақ бұл оқиғалар, өкінішке орай, тиісті дамуға ие болмады. Жәнеқазір әлемде Бреттейн, Шокли және Бардин бірлесіп жасаған жартылай өткізгіш триодтар (олар да транзисторлар) қолданылады және қазіргі уақытта оларға заманауи электроника салынуда. Олармен жұмыс істеу негіздері қиын болса да, осы салада үйреніп, тәжірибе алғысы келетін кез келген адамға қажет.
Микроэлектроника
Өзінше, бұл электрониканың квинтэссенциясы, мұнда ақпараттық қасиеттер ең жоғары мәндерге жетеді. Мұнда салмақ бірлігіне шаққандағы деректер ағынының тығыздығы осы ғылымның басқа бөліктеріндегіден еселенген. Бірақ микроэлектрониканың міндеті – ақпаратты өңдеу. Бұл жағдайда тек екі цифр қолданылады: логикалық бір және нөл. Бірақ бұл саладағы практикалық жұмыс өте қиын - бұл үйде қамтамасыз ету қиын (дерлік мүмкін емес) бірқатар жағдайларды талап етеді. Олардың ішінде мінсіз тазалық, жоғары дәлдіктегі жұмыс және күрделі технологияны пайдалану бар.
Математикалық негіздеу
Логика алгебрасы техника үшін пайдаланылады. Оны Джордж Булл ойлап тапқан. Сондықтан оны кейде буль алгебрасы деп те атайды. Практикалық мақсатта оны алғаш рет 1938 жылы американдық ғалым Клод Шеннон контактілі ажыратқыштары бар электр тізбектерін зерттеген кезде қолданды. Буль алгебрасы (логика деп те аталады) пайдаланылғанда, барлық қарастырылып отырған мәлімдемелердің тек екі мәні болуы мүмкін: «ақиқат» немесе «жалған». Жалғыз олар қиын емес. Бірақ қарапайым операторлар логикалық операциялармен біріктіру арқылы көп компонентті операторларды құра алады. Егер олар да бір нәрсемен белгіленсе (мысалы, әріптермен), онда логика алгебрасы заңдарын пайдалана отырып, кез келген, тіпті ең күрделі цифрлық схемаларды сипаттауға болады.
Әрине, электроника негіздерін білу үшін теорияның нюанстарына терең бойлаудың қажеті жоқ. Бұл бағытты қарапайым түсіну жеткілікті. Сонымен, келесі мысалды қарастырыңыз. Бізде жарықдиодты, қосқыш және қуат көзі бар. Жарық элементі қосулы кезде біз «шын» дейміз. Жарық диоды белсенді емес - бұл «жалған» дегенді білдіреді. Компьютерлер осындай шешімдердің көптігінен тұрады.
Қорытынды
Электроника негіздері бар жалпы электротехника осы салада болып жатқан процестерді түсінуге көмектеседі. Сондай-ақ құрылғыларды қауіпсіз техникалық пайдалану туралы білім артық болмайды. Бұл әрекетке арнайы дайындалған жерде жұмыс істеу керек. Сондай-ақ, электр тогының зақымдану мүмкіндігін болдырмау үшін абай болу керек. Ол үшін резеңке қолғаптарды (жалаңаш сымдармен жұмыс істегенде) және басқа қорғаныс құралдарын пайдалануға болады. Дәнекерлеу кезінде респираторды немесе ұқсас құрылғыны пайдалану тәжірибеде пайдалы болады.
