Электроника

Wikipedia — ирекле энциклопедия проектыннан
Моңа күчү: навигация, эзләү
Өслектә монтаж технологиясе буенча эшләнгән электрон компонентлар. Үзәктә урнашкан микросхема корпусында "җиргә" (массага) тоташтырылырга тиеш чыгыш билгеләнеп үтелгән. Башка күпчелек микросхемаларда да шартлы рәвештә шундый билгеләнеш кабул ителгән. Бу чыгышларны бутамас өчен эшләнә.

Электроника (грек. Ηλεκτρόνιοэлектрон) ул вакуум көпшә, транзистор, диодлар һәм интеграль микросхемалар белән эш итүче фән һәм технология тармагы. Компонентларның шушы үзен линиялы булмаган тотышы һәм аларның электроннарның агышын контроль итәргә сәләте зәгыйфь сигналларны көчәйтергә мөмкин итә, һәм гадәттә мәгълүмат һәм сигнал эшкәртүдә кулланыла. Электроника үткәргеч чыбыкларны, двигательләрне, генераторларны, электрик батареяларны, ялгау җайланмаларын, релеларны, трансформаторларны, резисторларны һәм башка пассив элементларны кулланып, электр энергиясенең генерациясе, аны тарату, ялгау, саклау һәм башка төргә әйләндерү белән шөгыльләнүче электрика һәм электромеханика дигән фән һәм технологияләреннән аерылып тора. Бу аерма 1906 еллар тирәсендә, Ли Де Форест зәгыйфь радио- һәм аудиосигналларны механик булмаган җайланма ярдәмендә көчәйтергә мөмкин иткән триод уйлап чыгарганнан соң башланган. 1950-нче елларга кадәр бу фән өлкәсе "радиотехнология" дип аталган, чөнки аның төп кулланылышы - радиотапшыргычлар, радиоалгычлар һәм вакуум көпшәләр ясау һәм теоретик яктан өйрәнү булган.

Хәзерге вакытта, күпчелек электрон приборларда электрон идарә өчен ярымүткәргеч компонентлар кулланыла. Ярымүткәргеч приборларны өйрәнү һәм шуңа бәйле технология каты җисем физикасы тармагы дип таныла, ә практик проблемаларны чишәр өчен электрон схемаларны уйлап чыгару һәм конструкциясен уйлап чыгару электроника дип атала. Бу мәкаләдә электрониканың инженер аспектларына игътибар бирелә.

Электрон приборлар һәм компонентлар[үзгәртү]

Электрон компонент дип, электроник системада электроннарга, яки аларга бәйләнгән кырларга кирәк булган ысулда тәэсир итү өчен кулланылган теләсә нинди физик асылны атыйлар. Компонентлар күпчелек очракта бергә ялганган була, гадәттә басылган платага эретеп ябыштырыла. Бу махсус функциясе булган электрон схема (мәсәлән, көчәйткеч, радиоалгыч я электрон осциллятор) хасил итү өчен эшләнә. Компонентлар аерым-аерым, яки катлаулырак төркемнәрдә интеграль микросхемада җыелган булырга мөмкин. Еш кулланыла торган электрон компонентлар - конденсаторлар, индуктивлык кәтүкләре, резисторлар, диодлар, транзисторлар, һ.б. Компонентларны еш кына актив (мәсәлән, транзисторлар һәм тиристорлар) һәм пассив (мәсәлән резисторлар һәм конденсаторлар) категорияләренә бүләләр.

Схема төрләре[үзгәртү]

Схема һәм компонентларны ике төркемгә бүләргә була: аналог һәм цифра. Тулысынча прибор боларның беренчесе, я икенчесе, я икесе бергә кушылган схемаларны тәшкил итә ала.

Күпчелек аналог электрон приборлар, мәсәлән радиоалгычлар, берничә тип гади схемаларның комбинациясеннән конструкцияләнгән. Аналог схемаларда дәвамлы төрле көчәнеш зурлыклары кулланыла, ә цифралы схемаларда дискрет дәрәҗәләр кулланыла.

Хәзерге вакытта уйлап чыгарылган төрле схемаларның саны шактый, чөнки "схема" дип ялгыз компоненттан алып, меңнәрчә компонентлар тәшкил иткән системаларны атап була.

Модулятор, бутагыч (рус. смеситель) кебек аналог схемаларда күп кенә линиялы булмаган эффектлар кулланылса да, аналог схемалар линиялы схемалар дип атала. Аналог схемаларның яхшы мисаллары итеп вакуум көпшәләр, транзисторлы көчәйткечләр, операцион көчәйткечләр һәм осцилляторлар китерергә була.

Хәзерге вакытта тулысынча аналог булган схемалар бик сирәк очрак. Бүгенге көндә аналог схемотехникада эшләү өчен цифра һәм хәтта микропроцессор кулланыла ала. Бу схемалар аналог һәм цифра түгел, ә "буталган сигнал" схемасы дип атала.

Кайбер вакытта, аналог һәм цифра схемалары арасында аерма үткәрү авыр, чөнки аларда линиялы һәм линиялы булмаган рәвештә эшләүче элементлар бар. Мисал өчен компараторны китерергә була. Ул төрле дәрәҗә көчәнешне үз эченә ала, әмма чыгуда ике дәрәҗәнең берсе генә була (цифра схемада кебек). Тагын бер мисал, overdriven транзистор көчәйткеч идарә ителгән ялгаучы җайланма характеристикаларына ия булырга мөмкин, ягъни аның чыгуында ике дәрәҗә сигнал була.

Цифрлы схемалар[үзгәртү]

Цифрлы схемалар дип, берничә дискрет көчәнеш дәрәҗәсенә нигезләнгән электр схемаларын атыйлар. Цифрлы схемалар Буль алгебрасының иң гади физик чагылышы һәм барлык цифра компьютерларының нигезе булып тора. Күпчелек инженерлар өчен "цифрлы схемалар", "цифрлы система" һәм "логика" төшенчәләре цифрлы схемалар турында сөйләгәндә синонимнар булып тора. Күпчелек цифра схемаларында "0" һәм "1" дип аталган ике дәрәҗә көчәнеш кулланылган икелек системасы кулланыла. Еш кына логик "0" түбәнрәк көчәнеш дәрәҗәсенә туры килә һәм "түбән" дип атала, ә логик "1" "югары" дип атала. Әмма, кайбер системаларда кире билгеләмә кулланыла ("0" - "югары") , яисә көчәнешкә түгел, ә электр тогына нигезләнгән бүленеш кулланыла. Компьютерлар, программаланучы логик контроллерлар цифрлы схемаларга нигезләнеп конструкцияләнә. Цифрлы Сигнал Процессоры тагын бер мисал булып тора.

Электрониканың төзелеш "кирпечләре" (яки "шакмаклары"):

Югары интеграцияле приборлар:

Җылылыкны тарату һәм температураны контрольдә тоту[үзгәртү]

Электрон схемалар тарафыннан чыгарылган җылылык шунда ук эш бозылмау өчен һәм озак вакыт ышанычлы эшләү өчен таратылырга тиеш. Һаваны салкынлату өчен радиаторлар һәм механик вентиляторлар кулланылырга мөмкин, һәм шулай ук трубада үтүче су, азот белән салкынлату кулланыла. Мондый ысулларда конвекция, җылылылык үткәрүчәнлек һәм җылылык энергиясенең нурланышы эффектлары кулланыла.

Чит тавыш[үзгәртү]

"Чит тавыш" электрон схемалар өлкәсенә карый. Чит тавыш дип файдалы сигнал өстенә салынган, аның мәгълүмат эчтәлеген каплый алган тирбәнешләрне атыйлар. Схема тарафыннан сигнал үзгәрүе белән чит тавыш бер төшенчә түгел. Чит тавыш электромагнетик, яки термаль ысул белән генерацияләнергә мөмкин, соңгы очракта ул схема эшләү температурасын түбәнәйтү ярдәмендә кечерәйтерелгә мөмкин. Башка төр чит тавышны, мәсәлән, вак ату (дробовой шум) чит тавышын бетереп булмый, чөнки алар физик характеристикаларның чикле булуы сәбәпле килеп чыгалар.

Электроникада математик методлар[үзгәртү]

Математик методлар электрониканы өйрәнүнең аерып булмаган өлеше булып тора. Электроникада профессионал булу өчен, шулай ук схема анализы математикасында профессионал булырга кирәк.

Схема анализы ул гомуми алганда линиялы системаларның билгеле төердә көчәнеш, яки челтәрнең билгеле ботагы аша электр тогы кебек билгеле булмаган үзгәрүче зурлыкларын чишү методлары. Моның өчен махсус программалар - симуляторлар бар.

Электрониканы белү өчен шулай ук электромагнит кыр теориясен белү әһәмиятле.

Өйрәнү өчен гадиләштерелгән чагыштыру ысуллары[үзгәртү]

Кайвакыт электроникада өйрәнү максатлары белән схемада ток агышын торбаларда су агышы белән чагыштыралар. Монда потенциаллар аермасы биеклекләр аермасына, ә конденсаторны шешәгә охшаталар (корылма алу өчен су белән тутыру өчен кебек үк вакыт кирәк). Транзисторны кранны ача торган кеше белән чагыштыралар.
Транзисторны күрсәтү өчен шулай ук ишекне ача торган хезмәтче белән дә чагыштыралар. Әгәр дә аңа чәйгә акча бирәсең икән, ул ишекне ача, электроннарны кертә.

Пассив компонентлар[үзгәртү]

Төрле электрон компонентлар

вакуум[үзгәртү]

Актив компонентлар[үзгәртү]

каты җисем[үзгәртү]

  • Интеграль схема (ИМС, микросхема)
    • Аналог интеграль схемасы
    • Цифрлы интеграль схемасы

вакуум һәм газ-разрядлы (газоразрядные)[үзгәртү]

Зур егәрлекле электрон лампа

Бу класска инерт газ белән тутырылган, я вакуумлаштырылган көпшәдән һәм электродлар системасыннан торган приборлар керә.

фотоэлектрик[үзгәртү]

Күрсәтү җайланмалары[үзгәртү]

Акустик җайланмалар һәм датчиклар[үзгәртү]

Термоэлектрик җайланмалар[үзгәртү]

Антенна җайланмалары[үзгәртү]

Ялгагыч элементлар[үзгәртү]

Электр үлчәү өчен җайланмалар[үзгәртү]

Электрон җайланмалар[үзгәртү]

Аналог[үзгәртү]

Цифрлы[үзгәртү]

Электрон әсбапларның (устройство) ышанычлыгы (надежность)[үзгәртү]

Электрон әсбапларның ышанычлыгы әсбапның үз ышанычлыгыннан һәм электр туклану ышанычлыгыннан кушыла. Электрон әсбапның үз ышанычлыгы элементлар ышанычлыгы, контактлар ышанычлыгы һәм схеманың ышанычлыгыннан кушыла. График ярдәмендә электрон әсбапның ышанычлыгы эштән чыгулар кәкресе (кривая отказа) (эштән чыгулар санының эксплуатация вакытыннан бәйлеге) белән күрсәтелә. Типик эштән чыгулар кәкресенең төрле почмактагы иелү белән өч өлеше бар. Беренче өлештә эштән чыгулар саны әзәя, икенче өлештә эштән чыгулар саны тотрыклана һәм өченче өлешкә кадәр диярлек даими була, ә өченче өлештә эштән чыгулар саны әсбапның эксплуатациягә яраклы булмавына кадәр арта.

Кайбер саклык чаралары (Safety)[үзгәртү]

Игътибар!

Үлчәү җайланмалары белән эш иткәндә, аларның сез үлчи торган көчәнеш, я токка исәпләнгән булуын, щупларны тоташтыручы үткәргеч чыбыкларның изоляциясе бозылмаганын, эшне башлаганчы, тикшерегез.

Гадәттә 40 Вольттан әзрәк булган даими көчәнеш кеше сәламәтлегенә куркыныч түгел булып санала. Шулай да, мондый көчәнеш белән эш иткәндә дә сак булырга кирәк.
Конденсаторларның "туклану" чылбырын өзгәннән соң да, корылманы тоту алу сәләтен онытмагыз! Үлчәме чагыштырмача зур булган электролитик конденсаторлар зур корылма тоталар. Басылган плата өстендәге үткәргечләр һәм үткәрүче сукмаклар буенча корылма алган конденсатор чыгышлары башка нокталар белән тоташырга мөмкин икәнен онытмагыз.

Амплитуда буенча шул ук алмаш (үзгәрүче) көчәнеш даими көчәнештән күбрәк зарар итә. Көнкүрештә гадәттә 220В, 50 Герц алмаш (үзгәрүче) көчәнеш кулланыла (чит илләрдә параметрлар бераз башкачарак, 60 Гц). Зур көчәнеш белән шуны эшләр өчен махсус укыган, шушы көчәнеш өчен допускы булган кеше генә эшли ала.

Ватык электроприборларның шнурын башка электроприборларга кую тыела! Көчәнеш астындагы кабельләр белән сак булыгыз! Аеруча Югары Ешлык нурланыш (СВЧ) күзләргә, кайбер башка органнарга зарар иткәнен онытмагыз. Паяльникны карамыйча калдырмагыз, кулыгызны пешермәгез. Канифоль (сумала) парларының берникадәр сәламәтлеккә зарары булуын онытмагыз.

Әдәбият[үзгәртү]

Сылтамалар[үзгәртү]