Mengapa juruelektrik tidak selalu berteman dengan elektronik. Bahagian 2. Bagaimana mengkaji elektronik

Bahagian pertama artikel:Mengapa juruelektrik tidak selalu berteman dengan elektronik

Pertama sekali, langkah berjaga-jaga keselamatan

Sesetengah peranti elektronik terpencil dari rangkaian lampu. Oleh itu, pematuhan terhadap peraturan keselamatan tidak akan berlebihan, tetapi ini adalah topik untuk artikel lain, dan sudah ada banyak artikel yang ditulis, mereka yang ingin dapat membaca sendiri. Selain itu, diandaikan bahawa setiap orang yang membaca artikel ini biasa dengan peraturan keselamatan.

Asas asas

Pangkalan unsur adalah litar elektronik yang terdiri dari, dengan kata lain, ini adalah bahagian-bahagian yang disolder ke papan litar bercetak. Dan keseluruhan asas unsur tidak dapat diterangkan walaupun dalam buku tebal yang besar: sebagai contoh, kedai online komponen radio "Elitan" menawarkan pelanggan lebih dari satu juta item barang dari lebih dari seribu pengeluar dari seluruh dunia.

Hampir semua peralatan elektronik moden dipasang pada dasar unsur borjuasi yang diimport, cukup ringkas. Tetapi dalam hal ini, seseorang tidak boleh menjadi kecewa, kerana dokumentasi untuk hampir semua mikrosirkuit, diod, transistor, thyristor dan butiran lain boleh didapati dalam LEMBARAN DATA atau dalam keterangan teknikal Rusia. Walaupun semua "lembaran data" ini dalam Bahasa Inggeris, pemahaman mereka agak mudah.

Mereka yang terlibat dalam pembaikan peralatan elektronik tahu bahawa tidak selalu mungkin untuk mencari gambarajah peranti yang dibaiki. Dalam kes ini, LEMBARAN DATA pada microcircuit membantu banyak: anda boleh mencari semua input dan output, isyarat strob dan kawalan, dan faham apa yang dilakukan microcircuit di dalam peranti.

Perkembangan teknologi elektronik. Undang-undang Moore

Teknologi elektronik sedang berkembang dengan cepat dan dinamik. Litar bersepadu pertama muncul pada tahun 1965, dan tidak lama selepas itu, salah seorang pengasas Intel, Gordon Moore, membuka undang-undang yang menerima namanya. Undang-undang Moore menyatakan bahawa setiap 18 ... 24 bulan bilangan transistor dalam mikrocip kira-kira beregu. Pemerhatian ini dilakukan atas dasar penghasilan cip memori atau hanya memori. Berdasarkan ini, Gordon Moore menyimpulkan bahawa dalam masa terdekat kuasa peranti pengkomputeran akan meningkat secara eksponen. Dan undang-undang ini masih sah.

Pada tahun 2006, Intel mengeluarkan pemproses yang mengandungi 1 bilion transistor, dan baru-baru ini menghasilkan pemproses Tukwila yang mengandungi lebih daripada dua bilion transistor. Ini sepenuhnya mengesahkan kesahihan undang-undang Moore. Teknologi elektronik sedang berkembang dengan lebih pantas dan lebih dinamik daripada semua sains dan teknologi yang lain. Para saintis menganggarkan bahawa jika industri pesawat yang dibangunkan dengan begitu dinamik, Boeing 767 moden boleh terbang di seluruh dunia hanya dalam 20 minit, membelanjakan tidak lebih daripada 20 liter bahan api, dan pada masa yang sama kos tidak lebih daripada $ 500.

Semua transistor yang disebutkan dibuat oleh nanoteknologi, yang kini banyak didengar. Tetapi dalam reka bentuk ini masih transistor. Seterusnya akan menjadi sedikit perbincangan mengenai transistor.

Penerangan ringkas Transistor

Mari kita bayangkan sebuah dunia moden tanpa transistor. Kemungkinan besar, semua kehidupan akan berhenti: telefon akan ditutup, TV akan keluar, kereta akan berhenti, haba, air dan elektrik akan hilang di rumah. Lagipun, operasi semua peranti yang disebutkan dikawal oleh semua jenis litar elektronik, yang asasnya adalah transistor. Apakah jenis peranti ajaib transistor ini?

Transistor bipolar

Transistor bipolar pertama dicipta semula pada tahun 1947 oleh saintis Amerika - ahli fizik W. Shockley, D. Bardin dan U.Brattain, yang pada masa itu adalah pekerja makmal Bell Labs. Tarikh kelahiran transistor harus dipertimbangkan pada 23 Disember 1947, apabila persembahan rasmi peranti baru itu diadakan.

Seperti yang berlaku dengan banyak ciptaan yang luar biasa, transistor tidak segera menyedari: hanya 9 tahun selepas tarikh yang disebutkan, penciptanya dianugerahkan Hadiah Nobel. Salah satu pengasas transistor, John Bardin, tidak lama selepas itu sekali lagi dianugerahkan Hadiah Nobel. Kali ini untuk penciptaan teori superkonduktiviti.

Pada mulanya, peranti elektronik baru tidak mempunyai namanya. Dengan analogi dengan lampu elektron - triode, ia dipanggil triode semikonduktor atau triod kristal. Nama umum untuk transistor dicipta oleh seorang rakan saintis yang disebutkan di atas, John Pierce. Perkataan ini terdiri daripada dua perkataan: pemindahan - pemindahan dan perintang - rintangan. Sebenarnya, isyarat kawalan yang digunakan pada salah satu elektrod (asas) mengubah rintangan antara dua elektrod lain (pemungut, pemancar) transistor. Jika elektrod ini disambungkan kepada litar terbuka bekalan kuasa, ia menjadi mungkin untuk mengawal apa-apa beban. Ia boleh menjadi pembesar suara, gegelung geganti, mentol lampu, peringkat transistor seterusnya, dan banyak lagi.

Sudah pada tahun 1956, radio transistor mudah alih pertama dibuat, yang membolehkan anda mendengar muzik bukan sahaja di rumah, tetapi di mana sahaja. Apabila menggunakan tiub radio di penerima, ini tidak mungkin dibayangkan.

Penciptaan teknologi baru

Pengalaman pertama dalam pemintalan peralatan radio ini mendorong pemikiran berbakat yang berakal untuk bertindak, dan dua tahun selepas penciptaan penerima transistor pertama, saintis Amerika Jack Kilby dan Robert Neuss mengambil langkah baru yang sangat besar dalam pembangunan teknologi semikonduktor. Teknologi yang dibangunkan oleh mereka memungkinkan untuk menggabungkan beberapa transistor ke litar bersepadu sekaligus. Ciptaan ini memperkenalkan Robert Noyce kepada Gordon Moore, dan sudah pada tahun 1968 mereka mencipta Intel Corporation, yang merupakan permulaan pengeluaran komputer moden.

Transistor kesan medan

Perlu diingat bahawa, sebelum penemuan transistor bipolar semasa, paten diperolehi untuk transistor kesan medan. Prinsip-prinsip operasi transistor kesan medan telah diuruskan oleh ahli fizik Austro-Hungarian Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1925, dan sudah pada tahun 1928 menerima paten Jerman. Dan pada tahun 1934, transistor kesan medan pertama telah dipatenkan oleh ahli fizik Jerman, Oscar Hale.

Fizik bidang transistor kesan agak lebih mudah daripada bipolar, jadi mereka telah dibangunkan lebih awal. Kerja mereka berdasarkan kesan mudah bidang elektrostatik, transistor ini juga dipanggil transistor MOS. Walaupun peranti mudah dibandingkan dengan transistor bipolar, transistor MOS yang pertama muncul hanya pada tahun 1960, walaupun kini transistor ini menjadi asas bagi semua teknologi komputer. Hanya pada tahun sembilan puluhan abad yang lalu, transistor kesan medan mula menguasai bipolar.

Chips Analog dan Digital

Dalam proses membuat transistor, ternyata transistor boleh beroperasi dalam mod linier dan kunci. Mod linear membolehkan penguatan isyarat elektrik. Tetapi satu transistor tidak dapat memberikan keuntungan yang cukup besar, jadi penguat operasi (op amps) telah dibangunkan. Mereka mendapat nama ini kerana mereka digunakan dalam komputer analog, di mana mereka menjalankan operasi matematik.

Sekarang komputer analog tidak lagi di sana, tetapi op-amp tetap, dan berjaya digunakan dalam pelbagai peranti elektronik. Terdapat skema biasa untuk menukar op-amp, oleh itu, parameter-parameter cascades yang dibuat pada op-amp adalah sangat berulang. Sebagai contoh, keuntungan cascade hanya ditentukan oleh perintang luaran, dan boleh ditetapkan dengan sangat tepat.

Oleh itu, jika anda memutuskan untuk mula mengkaji asas-asas elektronik, maka penggunaan op-amp dapat memudahkan tugas ini. Pada penguat operasi, banyak yang ditulis dalam buku, serta dalam artikel di Internet, terdapat banyak reka bentuk yang berbeza.

Operasi Transistor Utama digunakan dalam litar digital, mereka juga dipanggil logik, kerana mereka melakukan operasi logik, atau operasi Algebra Boolean. Sekali, ia adalah pada mikrosirkuit ini bahawa komputer dicipta. Mesin sedemikian sangat besar, perlahan, penggunaan tenaga hanya sangat besar. Komputer ini adalah satu perkara yang lalu, dan semua jenis peranti yang mudah dibuat pada litar digital oleh amatur radio. Ia adalah mikroelektrik yang boleh disyorkan untuk kajian bebas elektronik, untuk menjalankan eksperimen pertama.

Kesimpulannya

Dan sekarang untuk meringkaskan, ingat tajuk artikel, "Mengapa juruelektrik tidak selalu berteman dengan elektronik." Jika anda tidak mengambil kira kemalasan mudah, maka sebab permusuhan terhadap elektronik mungkin menjadi ketakutan asas untuk tidak memahami sesuatu atau merosakkan sesuatu.

Artikel ini hanya ditulis untuk mengalahkan ketakutan ini, mendapatkan kepercayaan pada kekuatan seseorang, dan memaksa seseorang untuk mencuba diri dalam kualiti baru. Elektronik menular, dalam erti kata yang baik. Pertama, kami akan menguasai transistor, kemudian beralih kepada logik digital, dan di sana ia tidak jauh dari mikrokontroler. Jadi, rakan-rakan juruelektrik, berani, jangan takut elektronik, berteman dengannya!

Boris Aladyshkin