Электронные схемы: Электронные схемы

Как читать электрические схемы с транзистором

В прошлой статье мы рассматривали схему без биполярного транзистора. Для того, чтобы понять, как работает транзистор, мы с вами соберем простой регулятор мощности свечения лампочки накаливания с помощью двух резисторов и транзистора.

Управление мощностью с помощью транзистора

Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно,  мощность свечения самой лампы.

Транзистор — это сложная штука. Если не знаете что такое, то лучше для начала прочитайте очень объёмную статью с нашего сайта.

Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви. Одну синим цветом, другую красным.

Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания. А как вы помните, если резисторы либо  различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает

одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения. То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы Iб . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания.  В ней будет протекать ток коллектора Iк.

Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток Iб , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора , который  также течет и через лампочку накаливания.

Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер. То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток. А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче.

Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора. Это и есть принцип работы биполярного транзистора.

Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки 😉

И еще один небольшой нюанс.

Как вы заметили в схеме есть резистор R2. Для чего он нужен? Дело все в том, что может случится пробой перехода база-эмиттер. Или, простым языком, он выгорит. Если бы его не было, то при изменении сопротивления на переменном резисторе R1 до нуля Ом, мы бы махом выжгли P-N переход базы-эмиттера. Поэтому, чтобы такого не было, мы должны  подобрать резистор, который бы при сопротивлении на R1 в ноль Ом, ограничивал бы силу тока на базу, чтобы ее не выжечь.

Получается, мы должны подобрать такую силу тока на базу, чтобы лампочка светилась на полную яркость, но при этом переход база-эмиттер был бы целым. Если сказать языком электроники —  мы должны подобрать такой резистор, который бы вогнал  транзистор в границу насыщения, но не более того.

Такой резистор я подбирал с помощью магазина сопротивления. Его также можно подобрать с помощью переменного резистора. Резистор в базе часто называют токоограничительным.

Регулятор свечения лампочки на транзисторе


Ну а теперь дело за практикой. Собираем схему в реале:

Кручу переменный резистор и добиваюсь того, чтобы лампочка горела на весь накал:

Кручу еще чуток и лампочка светит в пол накала:

Выкручиваю переменный резистор до упора и лампочка тухнет:

Вместо лампочки можно взять любую другую нагрузку, например, вентилятор от компьютера. В этом случае, меняя значение переменного резистора, я могу управлять частотой вращения вентилятора, тем самым убавляя или прибавляя силу потока воздуха.

Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменном резисторе выставил большое сопротивление:

Ну а здесь, покрутив переменный резистор, я уже могу регулировать обороты вентилятора:

Можно сказать, что получилась готовая схема, чтобы обдувать себя жарким летним деньком ;-). Стало холодно — убавил обороты, стало слишком жарко — прибавил 😉

Прошаренные чайники-электронщики могут сказать: «А зачем так сильно все было усложнять? Не проще ли было просто взять переменный резистор и соединить последовательно с нагрузкой?

Да, можно.

Но должны соблюдаться некоторые условия. Предположим у нас лампа накаливания большой мощности, а значит и сила тока в цепи тоже будет приличная. В этом случае переменный резистор должен быть большой мощности, так как при выкручивании до упора в сторону маленького сопротивления через него побежит большой ток. Вспоминаем формулу выделяемой мощности на нагрузке:

P=I2R. Переменный резистор сгорит (проверено не раз на собственном опыте).

В схеме с транзистором весь груз ответственности, то бишь всю мощность рассеивания, транзистор берет на себя. В схеме с транзистором переменный резистор спалить уже будет невозможно, так как сила тока в цепи базы в десятки, а  то и в сотни раз меньше (в зависимости от беты транзистора), чем сила тока через нагрузку, в нашем случае через лампочку.

Греться по-максимуму транзистор будет только тогда, когда мы регулируем мощность нагрузки наполовину. В этом случае половина отсекаемой мощности в нагрузке будет рассеиваться на транзисторе. Поэтому, если вы регулируете мощную нагрузку, то для начала поинтересуйтесь таким параметром, как мощность рассеивания транзистора и при необходимости не забывайте ставить транзисторы на радиаторы.

Резюме

Главное предназначение транзистора — управление большой силой тока с помощью малой силы тока, то есть с помощью маленького базового тока мы можем регулировать приличный коллекторный ток.

Есть критического значение базового тока, которые нельзя превышать, иначе сгорит переход база-эмиттер. Такая сила тока через базу возникает, если потенциал на базе будет более 5 Вольт в прямом смещении. Но лучше даже близко не приближаться к такому значению. Также не забывайте, чтобы открыть транзистор, на базе должен быть потенциал больше, чем 0,6-0,7 Вольт для кремниевого транзистора.

Резистор в базе служит для ограничения протекающего  тока через базу-эмиттер. Его значение выбирают в зависимости от режима работы схемы. В основном это граница насыщения транзистора, при котором коллекторный ток начинает принимать свои максимальные значения.

При проектировании схемы не забываем, что лишняя мощность рассеивается на транзисторе. Самый щадящий режим — это режим отсечки и насыщения, то есть лампа либо вообще не горит, либо горит на всю мощность. Самая большая мощность будет выделяться на транзисторе в том случае, если лампа горит в пол накала.

Программа для создания принципиальной электрической схемы

Программа для создания принципиальной электрической схемы на Mac Windows и Linux

Программа для создания принципиальной электрической схемы — Edraw предоставляет вам быструю, эффективную и умную платформу, которая позволяет каждому,даже новичкам быстро создавать принципиальные электрические схемы с профессиональным внешним видом. Это кросс-платформенная программа, и она работает на Mac и Windows. Вы можете использовать его как альтернатива Visio для создания принципиальной электрической схемы, но его цена на много дешевле, чем Visio.

Векторные символы для схем

У нас есть 20 коллекций и более 800 электрических символов и элементов в программе, которые охватывают практически все распространенные компоненты для принципиальной электрической схемы. Вы можете найти полные списки резисторов, полупроводников, конденсаторов, переключателей и реле, источников, батарей и т.д. Эти символы изменяемые. Вы можете изменить форматы по вашему желанию.

Как создать принципиальную электрическую схему

Создать принципиальную электрическую схему при помощью готовых символов и изменить её в нужный Формат через 1 нажатии. Edraw позволяет вам легко закончить схему путем перетаскивания встроенных элементов. Это является быстрым, простым и надежным способом.Благодаря простому интерфейсу и удобным функциям программы, даже новичок сможет создать принципиальную схему в течение нескольких минут.

Встроенные примеры принципиальной электрической схемы

Перед созданием схемы, многие люди хотят смотреть некоторе хорошие примеры. Наша программа также включает в себя примеры, которые вы можете использовать в качестве исходных шаблонов. Мы также рекомендуем пользователям поделиться своими отличными дизайнами в разделе электрических схем нашего сообщества.

Ваша лучшая программа для создания принципиальной электрической схемы на Mac Windows и Linux!

Получите удовольствие от создания принципиальной электрической схемы с полнофункциональной программой. Вы будете удивлены её изобильными символами и шаблонами! Вы будете изумлены её лёгкой работой! Вы будете довольны её услугой и ценой! Попробуйте её именно сегодня!

Радиосхемы. — Электроника в быту

Радиотехника начинающим
перейти в раздел

Букварь телемастера
перейти в раздел

Основы спутникового телевидения
перейти в раздел

Каталог схем
перейти в раздел

Литература
перейти в раздел

Статьи
перейти в раздел

Схемы телевизоров
перейти в раздел

Файловое хранилище
перейти в раздел

Доска объявлений
перейти в раздел

Радиодетали и
ремонт в Вашем городе
перейти в раздел

ФОРУМ
перейти в раздел

Справочные материалы
Справочная литература
Микросхемы
Прочее

Изображения Электронные схемы | Бесплатные векторы, стоковые фото и PSD

Сортировать по

Популярное Недавнее

Категории

Все Векторы Фотографии PSD Иконки

Лицензия

Все Бесплатно Premium

Отобразить настройки Цвет Ориентация

Все Пейзаж Портрет Квадрат Панорама

Стиль

Применимо только к векторам.

Все Акварель Мультфильм Геометрический Градиент Изометрический 3D Нарисованный от руки Flat

Изм. онлайн Фильтровать по ресурсам, которые можно редактировать онлайн в Wepik и Storyset

См. изменяемые ресурсы

Люди

Применимо только к фотографиям

Все Исключить Включить Число людей
Возраст Младенцы Дети Подростки Молодежь Взрослые Пожилые Старики Пол Мужчины Женщины Этническая принадлежность Южная Азия Ближний Восток Восточная Азия Чернокожие Латиноамериканцы Индусы Белые Freepik’s Choice

Смотрите качественные ресурсы, которые наша команда отбирает ежедневно.

Просмотрите избранные

Дата публикации

ЛюбойПоследние 3 месяцаПоследние 6 месяцевПоследний год

Электронные схемы — Справочник химика 21

    Составить электронные схемы строения атомов калия и цезия. Какой из этих элементов является более сильным восстановителем Почему  [c.263]

    В области фазовых переходов (плавление, кристаллизация) также наблюдается резкое изменение теплоемкости полимеров. Эти процессы обычно изучаются методами адиабатной калориметрии (точность которой в результате применения электронных схем является достаточно высокой) в широком интервале температур. На температурных зависимостях теплоемкостей полимеров [10.6] проявляются характерные пики (рис. 10.17), которые с увеличением скорости нагревания сдвигаются в сторону повышенных температур (при этом высота их увеличивается). Такой характер изменения теплофизических свойств при переходе поливинилацетата (ПВА) из твердого состояния в жидкое обусловлен релаксационной природой процесса размягчения и связан с тепловой предысторией образцов. Так как температура стеклования ПВА равна 35° С, выдержка его при комнатной температуре равносильна хорошему отжигу. [c.267]


    На электронных схемах пару точек, изображающих электроны, при помощи которых осуществляется химическая связь, принято располагать либо посередине между символами атомов, либо ближе к одному из них, в зависимости от того, идет ли речь о ковалентной неполярной или полярной связи или о ионной связи. [c.12]

    В дальнейшем на электронных схемах мы для упрощения будем указывать только неполностью занятые энергетические уровни, В соответствии с э 1им, строение электронной оболочки атома еле дующего элемента второго периода — бериллия (2 = 4)—выра жается схемой [c.89]

    В настоящее время продукты каталитического и термического крекингов чистых углеводородов изучены достаточно хорошо, что позволяет дать детальную характеристику этих процессов. По-ясно наблюдаемой разнице в составе продуктов можно установить наличие двух типов разрыва углерод-углеродной связи. Как будет показано ниже, для каталитического крекинга типичным является ионное (с участием иона карбония) гетеро-литическое расщепление связи С—С, что выражается следующей электронной схемой  [c.114]

    Высокую разрешающую способность (наименьшая А21/2) можно получить, повышая так называемую четкость сигнала. При регистрации сигналов, имеющих форму кривой Лоренца или Гаусса, полуширину можно уменьшить, е .ли вместо основной функции записывать ее вторую производную, осуществляя двукратное дифференцирование при помощи электронной схемы (рис. Д. 192). Для функции Лоренца отношение полуширины Д21/2 основной функции и ее второй производной составляет 1/(1/3), а для функции Гаусса — 1/(1/2). При получении второй производной Л2]/2 уменьшается, таким образом, на 1/3 или на 1/2 соответственно. Теоретически допустимо усиливать четкость сигнала, получая производные более высокого порядка с одновременным увеличением интенсивности сигналов. [c.450]

    Большинство современных теорий нелинейных систем автоматического регулирования основано на весьма старой теории анализа нелинейных механизмов и нелинейных электронных схем или непосредственно вытекает из нее . Хотя работы в этом направлении ведутся в течение 40 лет, наши знания о нелинейных системах значительно уступают сведениям о линейных системах. Причина этого состоит в отсутствии общих методов решения, таких, как, например, методы частного анализа линейных систем. [c.106]

    Электронные схемы управления [c.151]


    Силоксановые герметики и компаунды применяются для герметизации штепсельных разъемов, электрических машин, электронных схем и приборов с целью их защиты от пыли, вибрации, атмосферных и иных воздействий. Заливка ими электродвигателей и трансформаторов обеспечивает длительную эксплуатацию последних в жестких условиях, в том числе под водой. Заливка электронных схем прозрачными компаунда.ми обеспечивает, кроме того, контроль за их состоянием и возможность ремонта. [c.497]

    Описанное явление называют поляризацией ионов. Способность иона к поляризации характеризуется величиной, называемой поляризуемостью иона последняя бывает тем больше, чем менее прочно связаны электроны с атомом. Поэтому более высокой она оказывается у отрицательных ионов (С1 , Вг, О и др.), а более слабой — у положительных ионов (Na+, К» , a + и других), что легко видеть, сопоставляя электронные схемы, показанные на рис. 11. [c.62]

    Для нормальной работы трехкомпонентного нейтрализатора необходима обратная связь между качеством отработавших газов и системой питания двигателя. Такая связь должна поддерживать уровень расхода воздуха примерно 14,6 кг на 1 кг сожженного бензина. При богатой смеси (анеполнота сгорания, а при бедной смеси (а>1,0), как сказано выше, возможно образование аммиака с появлением резкого запаха отработавших газов. Эту связь обеспечивает электронная схема регулирования с помощью так называемого кислородного датчика, измеряющего мгновенное содержание свободного кислорода в отработавших газах. Датчик монтируется на корпусе нейтрализатора и имеет слой оксида циркония или титана, покрытого платиной (датчик Ъ>). Такая электрохимическая ячейка реагирует на атомы кислорода и создает разность потенциалов до одного вольта. Эта разность потенциалов и служит управляющим сигналом, заставляющим электронный модуль изменять подачу топлива в двигатель до тех пор, пока в отработавших газах не останется свободного, то есть не вступившего в химическую реакцию, кислорода. Таким образом, автоматически поддерживается стехиометрический состав рабочей смеси во всех диапазонах нагрузок и частот вращения коленчатого вала двигателя. Такие трехкомпонентные нейтрализаторы при соответствующем финансировании могут производиться в России в количестве, необходимом для оснащения всех выпускаемых в стране автомобилей. [c.337]

    Составить. электронные схемы и закончить составление следующих уравнений  [c.149]

    Закончить составление следующих уравнений и составить электронные схемы  [c.150]

    Напишем электронную схему реакции аммиака с хлористым водородом  [c.251]

    При пересчете показателя надежности прототипа на условия применения проектируемого объекта находят коэффициент условий применения, равный отношению показателей надежности рассматриваемого объекта и прототипа. Такой пересчет можно осуществить, используя различные методы, разработанные для расчета надежности проектируемых электронных схем [10]. [c.41]

    Установки с воздушными подвесами по сравнению с установками для определения неуравновешенности в динамическом режиме очень просты и надежны в эксплуатации, значительно меньше потребляют электроэнергии и сжатого воздуха, занимают в 2 раза меньшую производственную площадь. При одинаковой точности определения неуравновешенности не требуется измерительных электронных схем, привода для разгона ротора. [c.90]

    Станки на электронной схеме работают при постоянном (для данного типа станка) числе оборотов, независимо от массы ротора специальное устройство позволяет после выхода на номинальное число оборотов определить массу и угол установки уравнивающего груза. [c.106]

    Типовой технологический процесс динамической балансировки на станках с электронной схемой состоит из следующих операций  [c.108]

    Ввиду важности количественной характеристики качества псевдоожижения — параметра б, как для исследований структуры кипящего слоя, так и для ее регулирования в производственных условиях, необходимо было автоматизировать процесс ее измерения. Простейшим и наиболее удобным в лабораторных условиях явилась непосредственная подача вырабатываемого емкостным зондом переменного напряжения U (), пропорционального плотности р (/), в интегрирующие блоки аналоговой ЭВМ. Использованная нами схема такой системы, содержащей фильтр верхних частот, набранный на операционных усилителях ЭВМ, приведена в [1 ]. Разработанные в дальнейшем различными группами исследователей [108] электронные схемы с применением аналоговых или цифровых ЭВМ или в виде специально сконструированных приборов, позволяют в настоящее время измерять значения р и б практически непрерывно и использовать этот метод для контроля и автоматического регулирования качества псевдоожижения. [c.88]

    История развития электронной вычислительной техники охватывает относительно короткий период времени. Первая вычислительная машина, в которой для выполнения арифметических и логических операций использовались электронные схемы, появилась в 1945 г. Однако за этот период электронная вычислительная техника совершила большой скачок. В настояш,ее время в ее развитии принято выделять следующие три этапа (три поколения ЦВМ). [c.50]


    На электронных схемах пара электронов, находящаяся на общей молекулярной орбите, т. е. образующая химическую связь, изо- [c.11]

    В некоторых случаях на электронных схемах изображают не все электроны, находящиеся на внешних оболочках, а лишь [c.11]

    До 1950 г. основное внимание в работах по масс-спектро-метрии уделялось конструированию приборов, особенно ионных источников [4]. Для регистрации малых ионных токов были созданы соответствующие электронные лампы и усилители постоянного тока [5]. Применение электронных схем питания электромагнита и ускоряющего напряжения и конструирование удобных регистрирующих приборов привели к созданию масс-спектрометра с автоматизацией всех основных узлов [6]. Были также решены проблемы напуска газов и летучих соединений. К 1950 г. была в основном решена проблема создания хорошего и быстрого метода расчета результатом. [c.7]

    Такими частицами являются свободные атомы ряда элементов, например, Н, N. О, атомы галогенов, атомы щелочных металлов. Эти атомы имеют один неспаренный 5-электрон (атом Н и атомы щелочных металлов) или р-электрон (атомы галогенов), или несколько неспаренных р-электронов — два (атом О) или три (атом Н) (см. электронные схемы на стр. 10). [c.15]

    Были внесены изменения в оптическую и электронные схемы прибора, и таким образом обеспечена его более высокая чувствительность, а также упрощена оптическая система за счет использования полупроводниковой оптической пары в ИК-диапазоне с интерференционным фильтром, изготовленным на основе современных отечественных технологий. Благодаря высокой чувствительности удалось значительно уменьшить объем кюветы ( 1 мл), что позволило улучшить метрологические характеристики прибора, уменьшить расход реагентов и упростить процесс подготовки пробы к измерению. Повышение чувствительности потребовало принятия мер к снижению помех как электрических, так и тепло- [c.139]

    В З тих случаях при составлении электронных схем окислительно-восстановительных реакций целесообразно учесть суммарное число электронов, которое теряет молекула восстановителя. Исходя из того, что молекула FeSj теряет в совокупности [c.142]

    Для нейтрального атома углерода с шестью электронами схема распределения электронных состояний выглядит так, как показано на рис. 1-1, а. [c.17]

    Подчинение этих процессов разным законам приводит к тому, что ток ДЭС затухает раньше фарадеевского (рис. 5.15,а). Это обстоятельство позволяет разделить ток двойного слоя и фарадеевский ток, проводя измерение в момент времени т, и исключить первый. Конечно, при этом приходится иметь дело с весьма малыми силами тока, но современные электронные схемы позволяют без особых искажений усилить малые токи до любых значений, необходимых для управления регистрирующим прибором, скажем, самописцем. [c.285]

    Почему в молекуле образуется только ковалентная связь, а в молекуле С1а возникают дативные связи. Как зто различие влияет на сравнительную величину энергии связи и прочность этих молекул Дать электронную схему возникновения дативной связи при образовании молекулы. [c.130]

    Написать электронные схемы молекул N 0 на основе метода ВС и N0 1 а основе метода МО, Какова ковалентность каждого атома азота в молекуле N 0 Пара- или диамагнитна молекула N0 Чем это объясняется  [c.147]

    Дать электронную схему молекулы азотной кислоты, учитывая возмож ный ковалентный и донорно-акцепторный характер связи между атомами. Чему равна ковалентность азота в молекуле азотной кислоты  [c.147]

    Как изменяются а) восстановительные свойства ионов в ряду Ge — -, Sn +, Pb — , б) окислительные свойства в ряду Ge , Sn- — , Pb+ Указать наиболее слабый восстановитель и наиболее сильный окислитель и написать электронные схемы этих элементов в соответствующей степени окисления. [c.163]

    Для того чтобы число электронов, которое теряет восстановитель S , стало равно числу электронов переходящих к окислителю С , следует второе равенстио умножить на 4. После сложения обоих равенств получаем электронную схему реакции [c.143]

    Изменение состояния окисления претерпевают железо Fe и хром О Из электронной схемы реакции, расчет которой целесообразно вести на два атома хрома (по числу атомов в молекуле К2СГ2О,)  [c.143]

    Для приведенных ниже реакций составить электронные схемы и закончить сэстав.тение уравнений  [c.147]

    Графовводы предназначаются для ввода текста или графиков с фотопленки, фотобумаги или других документов в ЭВМ. В графовводе с фотопленки обычно используются те же блоки, что и в графопостроителе. В графовводе, для которого исходный документ представляет собой изображение на бумаге, вместо проходящего пучка света используется отраженный свет. В любом случае через оптико-электронную схему информация о точках документа преобразуется в электрические сигналы, поступающие в ЭВМ. [c.138]

    Применение радиоактивного излучения для определения влагосодержання масел- основано на эффекте отражения нейтронов, наблюдаемом при облучении пробы обводненного масла. Приборы этого типа снабжены измерительной головкой для определения интенсивности излучения и электронной схемой для обработки результатов и выдачи информации. [c.39]

    Периферийные устройства и их блоки управления связываются с каналом посредством стандартной системы сопряжения. Физически сопряжение представляет собой набор шин, про-ходяших через все периферийные устройства, и электронных схем, формирующих сигналы, проходящие через эти шины. Шины, предназначенные для передачи по ним информации, называют информационной магистралью, а шины, предназначенные для передачи управляющих сигналов — служебными. [c.55]

    Рассмотрим работу операционного блока, перемножающего входные напряжения U[ и i/2- Такая операция может осуществляться различными способами. Например, если в потенциометре положение скользящего контакта устанавливается специальным приводом в соответствии с величиной напряжения U, а напряжение Ui приложено к потенциометру, то на его выходе будет напряжение UiU2. Такое устройство срабатывает довольно медленно. 2 того недостатка лишена электронная схема, основанная на соотношении [c.336]

    Лабораторией Ю.С. Лопатто в этот период было создано несколько марок отечественного стеклоуглерода, материала абсолютно непроницаемого для жидкостей и газов, что обусловлено его неупорядоченной кристаллической структурой и закрытой пористостью. Благодаря ограниченной подвижности примесей в этом материале он оказался необходимым при изготовлении электронных схем, а также как великолепный заменитель платины в лабораторной посуде, используемой при высоких температурах и в агрессивных средах типа тех, при которых получают люминофоры. [c.118]

    Соответственно различают потенциометрический, амперомет-рический и кондуктометрический способы индикации конца титрования. В потенциометрическом способе, заимствованном из потенциометрического метода титрования, чаще всего используют либо стеклянный электрод — для кислотно-основного титрования, либо платиновый — для окислительно-восстановительного титрования. Поскольку потенциал стеклянного электрода связан с pH раствора простой зависимостью = 0,059 pH, то очевидно, что вблизи от точки эквивалентности, когда происходит резкое изменение pH раствора, должно происходить и резкое изменение потенциала электрода, которое может быть фиксировано визуально, либо автоматически (например, самописцем) с помощью соответствующей электронной схемы. Аналогичная зависимость существует для окислительно-восстаиови-тельной системы  [c.261]

    Примечание, Электронная схема титратора в режиме автоматического титрования срабатывает в том случае, если перед титрованием на блоке БОЭТ горят все три сигнальные лампочки. В противном случае необходимо перебросить переключатель БОЭТ титрование в положение кислотой (должна загореться лампочка белого цвета), а переключатель выдержка — в положение 5 (через 5 с должна загореться лампочка красного цвета). После этого указанные переключатели вернуть в исходное положение по пунктам 7а и 76  [c.142]


Как читать электронные схемы?

Учимся читать принципиальные электрические схемы

О том, как читать принципиальные схемы я уже рассказывал в первой части. Теперь хотелось бы раскрыть данную тему более полно, чтобы даже у новичка в электронике не возникало вопросов. Итак, поехали. Начнём с электрических соединений.

Не секрет, что в схеме какая-либо радиодеталь, например микросхема может соединяться огромным количеством проводников с другими элементами схемы. Для того чтобы высвободить место на принципиальной схеме и убрать «повторяющиеся соединительные линии» их объединяют в своеобразный «виртуальный» жгут — обозначают групповую линию связи. На схемах групповая линия связи обозначается следующим образом.

Вот взгляните на пример.

Как видим, такая групповая линия имеет большую толщину, чем другие проводники в схеме.

Чтобы не запутаться, куда какие проводники идут, их нумеруют.

На рисунке я отметил соединительный провод под номером 8. Он соединяет 30 вывод микросхемы DD2 и 8 контакт разъёма XP5. Кроме этого, обратите внимание, куда идёт 4 провод. У разъёма XP5 он соединяется не со 2 контактом разъёма, а с 1, поэтому и указан с правой стороны соединительного проводника. Ко 2-му же контакту разъёма XP5 подключается 5 проводник, который идёт от 33 вывода микросхемы DD2. Отмечу, что соединительные проводники под разными номерами электрически между собой не связаны, и на реальной печатной плате могут быть разнесены по разным частям платы.

Электронная начинка многих приборов состоит из блоков. А, следовательно, для их соединения применяются разъёмные соединения. Вот так на схемах обозначаются разъёмные соединения.

XP1 — это вилка (он же «Папа»), XS1 — это розетка (она же «Мама»). Всё вместе это «Папа-Мама» или разъём X1 (X2).

Также в электронных устройствах могут быть механически связанные элементы. Поясню, о чём идёт речь.

Например, есть переменные резисторы, в которые встроен выключатель. Об одном из таких я рассказывал в статье про переменные резисторы. Вот так они обозначаются на принципиальной схеме. Где SA1 — выключатель, а R1 — переменный резистор. Пунктирная линия указывает на механическую связь этих элементов.

Ранее такие переменные резисторы очень часто применялись в портативных радиоприёмниках. При повороте ручки регулятора громкости (нашего переменного резистора) сначала замыкались контакты встроенного выключателя. Таким образом, мы включали приёмник и сразу той же ручкой регулировали громкость. Отмечу, что электрического контакта переменный резистор и выключатель не имеют. Они лишь связаны механически.

Такая же ситуация обстоит и с электромагнитными реле. Сама обмотка реле и его контакты не имеют электрического соединения, но механически они связаны. Подаём ток на обмотку реле — контакты замыкаются или размыкаются.

Так как управляющая часть (обмотка реле) и исполнительная (контакты реле) могут быть разнесены на принципиальной схеме, то их связь обозначают пунктирной линией. Иногда пунктирную линию вообще не рисуют, а у контактов просто указывают принадлежность к реле (K1.1) и номер контактной группы (К1.1) и (К1.2).

Ещё довольно наглядный пример — это регулятор громкости стереоусилителя. Для регулировки громкости требуется два переменных резистора. Но регулировать громкость в каждом канале по отдельности нецелесообразно. Поэтому применяются сдвоенные переменные резисторы, где два переменных резистора имеют один регулирующий вал. Вот пример из реальной схемы.

На рисунке я выделил красным две параллельные линии — именно они указывают на механическую связь этих резисторов, а именно на то, что у них один общий регулирующий вал. Возможно, вы уже заметили, что эти резисторы имеют особое позиционное обозначение R4.1 и R4.2. Где R4 — это резистор и его порядковый номер в схеме, а 1 и 2 указывают на секции этого сдвоенного резистора.

Также механическая связь двух и более переменных резисторов может указываться пунктирной линией, а не двумя сплошными.

Отмечу, что электрически эти переменные резисторы не имеют контакта между собой. Их выводы могут быть соединены только в схеме.

Не секрет, что многие узлы радиоаппаратуры чувствительны к воздействию внешних или «соседствующих» электромагнитных полей. Особенно это актуально в приёмопередающей аппаратуре. Чтобы защитить такие узлы от воздействия нежелательных электромагнитных воздействий их помещают в экран, экранируют. Как правило, экран соединяют с общим проводом схемы. На схемах это отображается вот таким образом.

Здесь экранируется контур 1T1, а сам экран изображается штрих-пунктирной линией, который соединён с общим проводом. Экранирующим материалом может быть алюминий, металлический корпус, фольга, медная пластина и т.д.

А вот таким образом обозначают экранированные линии связи. На рисунке в правом нижнем углу показана группа из трёх экранированных проводников.

Похожим образом обозначается и коаксиальный кабель. Вот взгляните на его обозначение.

В реальности экранированый провод (коаксиальный) представляет собой проводник в изоляции, который снаружи покрыт или обмотан экраном из проводящего материала. Это может быть медная оплётка или покрытие из фольги. Экран, как правило, соединяют с общим проводом и тем самым отводят электромагнитные помехи и наводки.

Повторяющиеся элементы.

Бывают нередкие случаи, когда в электронном устройстве применяются абсолютно одинаковые элементы и загромождать ими принципиальную схему нецелесообразно. Вот, взгляните на такой пример.

Здесь мы видим, что в схеме присутствуют одинаковые по номиналу и мощности резисторы R8 — R15. Всего 8 штук. Каждый из них соединяет соответствующий вывод микросхемы и четырёхразрядный семисегментный индикатор. Чтобы не указывать эти повторяющиеся резисторы на схеме их просто заменили жирными точками.

Ещё один пример. Схема кроссовера (фильтра) для акустической колонки. Обратите внимание на то, как вместо трёх одинаковых конденсаторов C1 — C3 на схеме указан лишь один конденсатор, а рядом отмечено количество этих конденсаторов. Как видно из схемы, данные конденсаторы необходимо соединить параллельно, чтобы получить общую ёмкость 3 мкФ.

Аналогично и с конденсаторами C6 — C15 (10 мкФ) и C16 — C18 (11,7 мкФ). Их необходимо соединить параллельно и установить на место обозначенных конденсаторов.

Следует отметить, что правила обозначения радиодеталей и элементов на схемах в зарубежной документации несколько иные. Но, человеку, получившему хотя бы базовые знания по данной теме разобраться в них будет гораздо проще.

Назад

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Конструирование деталей и проектирование электронной схемы ветроэлектрогенератора

Актуальность

Проект направлен на развитие альтернативной энергетики и её популяризацию среди людей (например, демонстрацию на уроках, посвящённых экологии в школах), что является актуальным в связи с экологической ситуацией в нашем мире.

Цель

Создать ветроэлектрогенератор малых размеров.

Задачи

1. Освоить программу КОМПАС-3D.

2. Спроектировать детали устройства (лопасти, ротор, хвост, гондола, башня, основание).

3. Изучить программу Electronic Workbench.

4. Протестировать в программе Electronic Workbench электронную схему ветроэлекрогенератора.

5. Распечатать детали устройства на 3D-принтере.

6. Собрать электронную схему.

7. Собрать из созданных деталей ветроэлектрогенератор.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Оборудование:

Материалы:

  • Пластик для 3D-печати

  • Шаговый двигатель модели 28BYJ-48

  • 4 диода

  • Конденсатор ёмкостью 0,01 микрофарад

  • Светодиод

  • Плата

Описание

Для реализации проекта авторы использовали ПО КОМПАС-3D и Electronic Workbench и с их помощью создали 3D-модели и чертежи деталей ветроэлектрогенератора, а также схему электрической цепи. Сделанные модели были распечатаны на 3D-принтере и собраны в единое устройство. Тесты созданного устройства показали его работоспособность.

Авторы работы выполнили поставленные задачи.

Результаты работы/выводы

1. На базовом уровне освоена программа КОМПАС-3D.

2. Сконструированы детали ветроэлектрогенератора.

3. Освоена программа Electronic Workbench.

4. Собрана и протестирована электрическая схема.

5. Распечатаны детали устройства на 3D-принтере.

6. Создан прототип ветроэлектрогенератора.

Перспективы использования результатов работы

Результаты проекта могут в дальнейшем использоваться для создания других моделей ветроэлектрогенераторов с целью большей популяризации альтернативной энергетики.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

РТУ МИРЭА.

Награды/достижения

1. Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» – участник.

2. Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» – победитель.

Мнение автора

«Мы считаем, что проделанная нами работа привела к хорошим результатам, и наш проект имеет перспективы развития.

Проект «Инженерный класс в московской школе» очень помог нам, благодаря ему мы больше узнали об инженерном образовании и о технических дисциплинах, а также развили наши навыки в этих областях.

На конференции «Инженеры будущего» мы получили полезный и интересный опыт. Нам хотелось бы, чтобы она продолжалась и совершенствовалась, чтобы ещё большее число учащихся смогли принять в ней участие»

Как сделать дрон доставки, используя 2 серводвигателя MG-90?

Насколько нам известно, дроны — это беспилотные воздушные или летающие роботы, которыми можно управлять с базовой станции или автономно управлять планом полета, управляемым программным обеспечением, который находится во встроенных системах. Он может иметь бортовые датчики и GPS. В настоящее время дроны используются во многих приложениях, таких как фотография, наблюдение, поиск и спасение, пожаротушение, мониторинг дорожного движения, сельское хозяйство, мониторинг погоды, службы доставки и т. д.

Сегодня мы будем работать над дроном-доставщиком, который может доставить посылку или сбросить посылку с неба во время спасательных операций. Мы будем использовать контроллер полета KK 2.1 , но мы также можем использовать CC3D или KK 2.1.5. В этом проекте мы не сосредотачиваемся на создании дронов, так как уже рассказывали об этом в предыдущих уроках. Мы рассмотрим создание механизма захвата и настройку пульта дистанционного управления для управления сервоприводами. Я включил файлы STL для 3D-печати вместе с этой статьей, вы можете распечатать их на 3D-принтере после загрузки.Мы будем использовать пропеллер 1045, установленный как High Thrust , для подъема пакета, и потребуется шасси.

 

Компоненты, необходимые для дрона доставки

Компонент

Кол-во

Рама квадрокоптера 450

1

A2212 1000 кВ BLDC

4

Регулятор скорости 30 А

4

Полетный контроллер КК2.1

1

Серводвигатель MG-90

2

Литий-полимерный аккумулятор 2200 мАч 11,1 В 3s 30c

1

Радиопередатчик FS-i6 с Rx

1

Пропеллер 1045

2 комплекта

Примечание: Я рекомендую купить 2 дополнительных комплекта пропеллеров, так как они могут сломаться, если вы новичок.

Электрическая схема дрона доставки

Если вы новичок, то должны знать, как работает flysky FS-i6. Как мы знаем, FS-i6 имеет 6 каналов для сигналов PWM и PPM, а также i-bus и s-bus в качестве дополнительных функций. Мы будем использовать выводы ШИМ. Мы будем использовать 4 канала для управления дроном и 2 канала для управления сервоприводами. Теперь для управления сервоприводами нам потребуется реверсировать канал (5 или 6), чтобы оба серводвигателя могли работать в противоположном направлении.Остальную часть настройки можно выполнить с помощью руководств, на которые мы ссылались.

Дополнительные требования к настройке передатчика FS-i6  

Сначала включите передатчик, а затем следуйте инструкциям

  • Длительное нажатие кнопки «ОК»
  • Перейдите к «СИСТЕМА», снова нажав «ОК»
  • Перейдите к «Настройкам RX», снова нажмите «ОК»
  • Теперь перейдите к «Сервочастоте»
  • Установите значение 78, затем «ОК»
  • Вернуться в «Меню» снова
  • Теперь перейдите к «Настройкам функций»
  • Затем перейдите к опции «Реверс» и установите реверс каналов 2,4,5 (см. изображение ниже)

  • Затем перейдите к « Доп.Канал ’ и установите ‘Источник’ канала 5 и 6 как ‘SwD’
  • Теперь перейдите в «Дисплей» из предыдущего «Меню».
  • Вы видите, что Switch D управляет Ch5 и Ch6 барами

Дрон доставки с двумя серводвигателями MG-90

Мы собираемся сделать дрон-доставщик с двумя серводвигателями MG-90. Итак, поехали.

Захват дрона

Я предпочитаю использовать Tinkercad для всех таких базовых проектов, поэтому я спроектировал захваты для сервопривода с помощью этого онлайн-инструмента.Эти рожки можно напрямую прикрепить к рожкам сервопривода с помощью винтов.

Эти рупоры предназначены для серводвигателей MG-90. Крепления сервоприводов могут быть установлены в пустотах крюка захвата и прикреплены винтами. Прилагаю файлы STL обоих рупоров. Вы можете скачать его отсюда.

Крепление рожков серводвигателя с держателями, напечатанными на 3D-принтере

Вот рожки, которые придумывают Серводвигатель МГ-90, можно закрепить в пустоте.Прикрепите их с помощью винтов, поставляемых в упаковке. Это будет выглядеть так, как показано ниже.

Крепление серводвигателей к дрону

Теперь оба серводвигателя будут прикреплены к нижней части дрона лицом друг к другу. Просто имейте в виду, что каждый серводвигатель будет прикреплен симметрично, чтобы не повлиять на балансировку дрона. Прямо сейчас я использую кабельные стяжки среднего размера, чтобы связать двигатели.

Строительные коробки для дрона доставки

Я сделал картонную коробку по индивидуальному заказу для захватного механизма.Вы можете создать его в своем собственном творческом пути. Вы можете видеть, что я прикрепил стержень горизонтально, чтобы его можно было удерживать за крючки держателя дрона.

Крепление держателей к серводвигателю

Чтобы правильно прикрепить его, вам необходимо включить дрон и передатчик. При этом оба серводвигателя переходят в нейтральное положение. Теперь проверьте, управляются ли сервоприводы, переключая переключатель D вашего передатчика. Теперь мы прикрепим наши напечатанные на 3D-принтере держатели к серводвигателю с помощью прилагаемых винтов.

Примечание: Вам необходимо будет синхронизировать движения держателей таким образом, чтобы при переключении переключателя D крюк-захват должен был блокироваться или разблокироваться.

Приложения 

Мы знаем, что дроны для доставки предназначены для передачи посылок из одного места в другое, и уже публиковали подробную статью о применении доставки дронами на нашем сайте.

Тестирование дронов доставки

Мы отметили место доставки белой плиткой.Мы попробуем посадить дрон на эту плитку и оставить там пакет. А потом мы снова полетим, чтобы вернуться на стартовую площадку.

Выброска в зонах спасения

Теперь попробуем скинуть пакет на заданный сайт с неба. Поступая таким образом, мы попытаемся имитировать сброс пакета с воздуха в спасенной зоне. Теперь дрон полетит к месту спасения, а затем сбросит посылку с медикаментами и предметами первой необходимости.

Заключение

Теперь мы создали собственный дрон-доставщик, который может сбрасывать посылку как во время полета, так и в определенной отмеченной точке.Поскольку мы не используем ни GPS, ни дорогой контроллер полета, поэтому нам приходится управлять нашим дроном вручную, что потребует больше практики. Надеюсь, вам понравился проект. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь спрашивать в разделе комментариев или на нашем форуме.

Мощный аудиоусилитель мощностью 170 Вт на базе TDA7294

Микросхема TDA7294 — это популярная микросхема усилителя звука по низкой цене, которая обладает огромной мощностью, а именно 100 Вт. В этом уроке мы собираемся использовать две из этих микросхем TDA7294 в мостовой конфигурации, чтобы построить еще более мощный усилитель, который может работать со среднеквадратичной мощностью до 170 Вт. В этом учебном пособии мы проведем вас через процесс сборки и сначала покажем вам, как можно рассчитать напряжение и ток, необходимые для вашего источника питания, а затем мы узнаем, как получить правильный радиатор в соответствии с тепловыми данными. приведенные в техническом описании микросхемы TDA7294, и, наконец, мы обсудим, как можно изменить коэффициент усиления усилителя, немного изменив значения схемы. Итак, без лишних слов, давайте приступим к делу.

Кроме того, проверьте наши другие схемы аудиоусилителей, где мы построили схемы аудиоусилителей мощностью 25 Вт, 40 Вт, 100 Вт с использованием операционных усилителей, полевых МОП-транзисторов и интегральных схем, таких как TDA2030, TDA2040 и TDA2050.

Важные параметры, которые следует учитывать перед началом работы 

Перед тем, как мы начнем, неплохо было бы подумать, какую выходную мощность мы хотим получить от усилителя, как мы обсуждали ранее, она будет составлять от 150 Вт до 170 Вт RMS. Вам также следует знать импеданс динамика и входное напряжение усилителя. источник звука, который вы можете найти в таблице данных TDA7294 IC. В этой конфигурации нагрузка не должна быть ниже 8 Ом из соображений рассеивания и допустимого тока.Микросхема TDA7294 может выдавать мощность 170 Вт на динамик 16 Ом с искажениями 0,5% при напряжении питания ± 35 В. В качестве источника звука мы будем использовать смартфон, который может легко выдавать пиковую выходную мощность 500–900 мВ.

Выбор подходящего источника питания для проекта и расчет

Микросхема TDA7294 может питаться от двойного или разделенного источника питания, таким образом производительность и эффективность устройства значительно возрастают. Вот почему мы будем использовать раздельный блок питания, а не один.Цель здесь состоит в том, чтобы найти правильный трансформатор, который может обеспечить достаточное напряжение и ток для правильной работы усилителя.

Если мы рассмотрим трансформатор 30-0-30, показанный выше, он будет выдавать более или менее 30-0-30 В переменного тока, если входное напряжение питания составляет 230 В. Но поскольку входной сигнал сети переменного тока всегда дрейфует, выходной сигнал также будет дрейфовать. Принимая во внимание этот факт, теперь мы можем рассчитать напряжение питания для усилителя. Трансформатор дает нам переменное напряжение, и если мы преобразуем его в постоянное напряжение, мы получим

.
VsupplyDC = 30*(1.41) = 42,3 В постоянного тока 

Это значение немного больше, чем то, на которое мы рассчитывали изначально, но находится в пределах абсолютного максимального рейтинга устройства согласно техническому описанию. Можно четко сказать, что трансформатор может выдавать 42,3 В постоянного тока при входном напряжении 230 В переменного тока. Теперь, если мы рассмотрим дрейф напряжения в 5%, мы увидим, что максимальное выходное напряжение становится равным

.
VmaxDC = (42,3 +2,4) = 44,77 В 

, что находится в пределах диапазона максимального напряжения питания микросхемы TDA7294.

Тепловые требования (поиск подходящего радиатора)

Теперь, когда мы рассчитали максимальную потребляемую мощность, мы можем сосредоточиться на поиске подходящего радиатора для нашей схемы усилителя.Для этой сборки я выбрал алюминиевый радиатор экструзионного типа. Алюминий является хорошо известным материалом для радиаторов, поскольку он относительно недорог и обладает хорошими тепловыми характеристиками. Чтобы проверить максимальную температуру перехода микросхемы TDA7294, мы можем использовать популярные тепловые уравнения, которые вы можете найти по этой ссылке в Википедии.

Мы используем общий принцип, что падение температуры ΔT на заданном абсолютном тепловом сопротивлении RØ при заданном тепловом потоке Q через него.И окончательная формула будет

.
​Qmax = (TJmax – (Tamb +  Δ  THS)) / (R​  Ø  JC + R​  Ø  B + R​  Ø  HA) 

TJmax = 150 °C (типично для кремния устройство)

Tокр = 29 °C (комнатная температура)

RØJC = 1,5 °C/Вт (для типичного корпуса TO-220)

RØB = 0,1 °C/Вт (типичное значение для эластомерной теплопередающей прокладки для корпуса TO-220)

RØHA = 2 °C/Вт

Итак, окончательный результат становится

Q = (150 - 29) / (1.5+0,1+2) = 15,14 Вт 

Это означает, что мы должны рассеять 15,14 Вт или более, чтобы предотвратить перегрев и повреждение устройства.

Примечание:  Обратите внимание, что на момент создания этого проекта у меня не было другого большого радиатора в моем запасе, поэтому мне пришлось использовать самый большой, который у меня есть, для бесперебойной работы рекомендуется радиатор большего размера.

Схема усилителя на основе TDA7294

Принципиальная схема схемы усилителя TDA7294 приведена ниже:

Компоненты, необходимые для сборки схемы усилителя на TDA7294

Эту схему очень легко воспроизвести, потому что мы использовали общие компоненты для ее создания, вы можете найти требования для этого проекта в этом разделе.

  • TDA7294 ИС — 2
  • Винтовые клеммы 2,54 мм — 2
  • Винтовая клемма 5 мм — 1
  • Резистор 22 кОм — 5
  • Резистор 680 Ом — 2
  • Резистор 33 кОм — 1
  • Резистор 10 кОм — 1
  • Конденсатор 0,56 мкФ — 2
  • Конденсатор 22 мкФ — 4
  • Плакированная плита 50x 50 мм — 1
  • 6-амперный диод — 4
  • Конденсатор 2200 мкФ — 2
  • Конденсатор 0,22 мкФ — 2
  • Радиатор — 1

Подробное описание схемы усилителя на TDA7294

Теперь, когда мы увидели полную схему цепи, мы можем понять, как она работает.Мы начнем с настройки коэффициента усиления усилителя, так как это самая важная часть.

Настройка усиления для усилителя

Установка коэффициента усиления усилителя является наиболее важным этапом сборки, так как установка низкого коэффициента усиления может не обеспечить достаточную мощность. А установка высокого коэффициента усиления обязательно исказит усиленный выходной сигнал схемы. По своему опыту могу сказать, что установка усиления в диапазоне от 30 до 35 дБ хороша для воспроизведения звука с помощью смартфона или аудиокомплекта USB.Вот почему мы собираемся сосредоточиться на этом.

В приведенной выше схеме выход с контакта 14 подается обратно на контакт 2 с конфигурацией делителя напряжения

Примечание:  Для настройки коэффициента усиления усилителя 1% или 0,5% необходимо использовать резисторы, иначе стереоканалы будут давать разные выходные сигналы.

Настройка входного фильтра для усилителя

Резистор R1 в сочетании с C2 действует как фильтр верхних частот , определяющий нижний предел полосы пропускания.Кроме того, конденсатор C2 действует как конденсатор блокировки постоянного тока.

Частота среза усилителя может быть найдена с помощью следующей формулы, показанной ниже.

FC = 1 / (2πRC) 

Где R и C — значения компонентов.

Чтобы найти значения C, мы должны преобразовать уравнение в:

C = 1 / (2π x 22000R x 3,5 Гц) = 4,7 мкФ 

Примечание: Для наилучшего качества звука рекомендуется использовать металлопленочные масляные конденсаторы.

Настройка вывода и настройка начальной загрузки

Далее мы установим выход, настроив загрузочный вывод микросхемы TDA7294.

Как вы можете ясно видеть, что контакт 6 микросхемы является загрузочным контактом усилителя, который необходимо подключить к выходному контакту (контакт 14) микросхемы, и таким образом эта микросхема узнает, что она настроена в загрузочная конфигурация.

Цепь управления одиночным сигналом ST-BY/MUTE

На приведенном выше рисунке показана возможность использования только одной команды для функций ожидания и отключения звука.На обоих контактах максимально применимый диапазон соответствует рабочему напряжению питания, что означает, что при подаче диапазона входного напряжения это устройство может быть переведено в режим ожидания или отключения звука.

Блок питания для усилителя

Для питания усилителя требуется двухполярный источник питания с соответствующими развязывающими конденсаторами, схема которого показана ниже. Хотя секция источника питания не является частью схемы, мы собираемся использовать эту конфигурацию мостового выпрямителя для питания схемы.

Конструкция цепи

Для демонстрации схема построена на точечной перфокарте ручной работы с помощью схемы. Обратите внимание, что если мы подключаем большую нагрузку к выходу усилителя, через него будет протекать огромное количество тока, и чтобы преодолеть это, мы использовали одножильный кабель CAT6 для подключения линии питания на перфорированной плате.

Чтобы сделать схему немного меньше и упростить ее, я припаял некоторые резисторы к задней стороне перфорированной платы, как показано на рисунке ниже.

Проверка схемы усилителя TDA7294

Процесс тестирования будет очень простым, мы подключим блок питания и нагрузку к усилителю. Кроме того, мы подключим датчик температуры к усилителю для контроля температуры и дадим ему поработать.

Для проверки схемы использовался следующий аппарат.

  1. Трансформатор с отводом 30-0-30
  2. Акустическая система 16 Ом 180 Вт в качестве нагрузки
  3. Мультиметр Meco 108B+TRMS в качестве датчика температуры
  4. И мой телефон Samsung в качестве источника звука

Используемая акустическая система показана ниже.Как упоминалось ранее, это акустическая система мощностью 180 Вт с основным динамиком мощностью 150 Вт RMS, высокочастотным динамиком мощностью 15 Вт для высоких частот и еще одним динамиком мощностью 10 Вт для вывода вокала.

Также видно, что во время тестирования температура в помещении составляла 22°C. В этот момент усилитель был в выключенном состоянии, а мультиметр просто показывал комнатную температуру. Как правило, аудиовыход этого усилителя очень хороший, и его можно улучшить, добавив рядом с ним схему управления аудиотоном.

Вы можете видеть на изображении выше; результаты были более или менее хорошими, а температура микросхемы во время тестирования не превышала 41 °C. После использования в течение часа температура не поднималась выше 55°C.

Вот как вы можете спроектировать усилитель звука высокой мощности на основе TDA7294. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев ниже или используйте наш форум , чтобы начать обсуждение по этому вопросу.

Что такое электронная схема?

Электронная схема представляет собой полный ряд проводников, по которым может проходить ток.Цепи обеспечивают путь для протекания тока. Чтобы быть цепью, этот путь должен начинаться и заканчиваться в одной и той же точке. Другими словами, цепь должна образовывать петлю. Электронная схема и электрическая цепь имеют одинаковое определение, но электронные схемы, как правило, представляют собой цепи низкого напряжения.

Например, простая схема может включать два компонента: аккумулятор и лампу. Схема позволяет току течь от батареи к лампе, через лампу, а затем обратно к батарее. Таким образом, цепь образует полный цикл.

Конечно, схемы могут быть и более сложными. Однако все схемы можно свести к трем основным элементам:

.
  • Источник напряжения: Источник напряжения создает ток, например, как батарея.

  • Нагрузка: Нагрузка потребляет энергию; он представляет фактическую работу, выполненную схемой. Без нагрузки нет особого смысла в цепи.

    Нагрузка может быть такой простой, как одна лампочка.В сложных схемах нагрузка представляет собой комбинацию компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, транзисторы и т. д.

  • Токопроводящая дорожка: Токопроводящая дорожка представляет собой путь, по которому течет ток. Этот маршрут начинается от источника напряжения, проходит через нагрузку и затем возвращается к источнику напряжения. Этот путь должен образовывать петлю от отрицательной стороны источника напряжения к положительной стороне источника напряжения.

В следующих абзацах описывается несколько дополнительных интересных моментов, которые следует иметь в виду, когда вы размышляете о природе основных цепей:

  • Когда цепь завершена и образует петлю, которая позволяет течь току, цепь называется замкнутой цепью. Если какая-либо часть цепи отключена или разорвана так, что петля не образуется, ток не может течь. В этом случае цепь называется разомкнутой цепью .

    Открытая цепь — это оксюморон. В конце концов, компоненты должны образовывать полный путь, чтобы считаться схемой. Если путь открыт, это не цепь. Таким образом, обрыв цепи чаще всего используется для описания цепи, которая разорвалась либо преднамеренно (с помощью переключателя), либо из-за какой-либо ошибки, такой как ненадежное соединение или поврежденный компонент.

  • Короткое замыкание относится к цепи без нагрузки. Например, если лампа подключена к цепи, но между отрицательной клеммой аккумулятора и ее положительной клеммой также имеется прямое соединение.

    Ток при коротком замыкании может достигать опасного уровня. Короткое замыкание может привести к повреждению электронных компонентов, взрыву аккумулятора или возгоранию.

    Короткое замыкание иллюстрирует важный момент, касающийся электрических цепей: возможно — обычно даже — цепь может иметь несколько путей для протекания тока.Ток может протекать через лампу, а также через путь, который напрямую соединяет две клеммы аккумулятора.

    Ток течет везде, где может. Если в вашей цепи есть два пути, по которым может течь ток, ток не выбирает один из них; он выбирает оба. Однако не все пути равны, поэтому ток не течет одинаково по всем путям.

    Например, ток будет легче течь через короткое замыкание, чем через лампу. Таким образом, лампа не будет светиться, потому что почти весь ток пойдет в обход лампы в пользу более легкого пути через короткое замыкание.Даже в этом случае через лампу будет протекать небольшой ток.

Электронные схемы

Электронные схемы

Электронные схемы


Вот несколько изящных схем, которые вы, возможно, захотите попробовать. Схемы и образцы печатных плат представлены в формате GIF и могут отображаться по-разному в некоторых браузерах. Возможно, вы захотите сохранить изображения (особенно шаблоны печатных плат) на жесткий диск, загрузить их в фоторедактор (Photoshop, Paint Shop Pro, The GIMP и т. д.).) и отрегулируйте размер, прежде чем переносить рисунок на доску. Доступны образцы печатных плат. Эта страница постоянно находится в разработке и время от времени будут добавляться новые материалы. Некоторые из этих схем были разработаны мной, большинство — нет. По возможности я пытался указать автора схемы, но поскольку многие из этих схем взяты из моей личной коллекции, которую я собирал в течение многих лет, эта информация не всегда доступна.

Вы можете ранжировать схемы в зависимости от того, насколько они вам нравятся, нажимая на значки с изображением молнии.Эти ранги могут быть основаны на том, насколько вам нравится схема, работала ли схема у вас или нет, или насколько полезной вы нашли схему. Кроме того, вы можете добавить свои собственные комментарии внизу каждой схемы, заполнив форму.

Цепи делятся на категории, как указано ниже.

Некоторые каналы в этом списке имеют маленькие звездочки (*) рядом с ними, которые дают основной объем информации о том, был ли канал разработан, протестирован или изменен веб-мастером.

Маркер Описание
* Схема мной не тестировалась. Поэтому я не даю гарантии, что они будут работать.
* Эта схема была разработана мной.
* Эта схема не была разработана мной, но была изменена мной.

Самые популярные схемы сегодняшнего, вчерашнего дня и всех времен можно найти ниже.

Детальный вид: вкл./выкл.
Цепь Автор просмотров Ранг Комментарии Маркер
Драйвер люминесцентной лампы 12 В постоянного тока 438 897 63 *
3-канальный анализатор спектра 213 919 20
Инвертор люминесцентной лампы 40 Вт Барт Милнс 323 321 60 *
Регулируемый стробоскоп 300 731 36
Светлый черный 268 554 29
Цветной (звуковой) орган 282 497 36
Электронные игральные кости НОВИНКА! 182 354 10 *
Фантастический атомный расширитель 196 949 25
Триггер ведомой флэш-памяти 213 711 18 *
Пульт дистанционного управления Infa-Red 625 602 216 *
Удлинитель ИК-пульта НОВИНКА! 125 475 2 *
ИК-пульт дистанционного подавления помех Карл 256 628 110 *
ИК-пульт дистанционного управления НОВИНКА! 151 976 9 *
ЛАЗЕРНЫЙ передатчик/приемник 404 409 92
Преследователь светодиодов 437 162 83 *
Светодиодный метроном НОВИНКА! 94 374 3 *
Светодиодный термометр 200 961 22 *
Детектор света/темноты 300 223 90 *
Простой цветной орган 132 350 10 *
Проблесковый маячок 268 361 27 *
Диммер TRIAC 542 533 55
Детальный вид: вкл./выкл.
Цепь Автор просмотров Ранг Комментарии Маркер
7-сегментный светодиодный счетчик 912 319 214 *
Контроллер скорости двигателя переменного тока 379 232 29 *
Детектор потока воздуха 245 541 54 *
Кодовый замок с цифровой клавиатурой 190 786 20
Аварийный сигнал низкого напряжения 222 977 58 *
Сосновый гоночный автомобиль Судья победы 97 968 ​​ 1 *
Управление двигателем постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией 640 593 94
Датчик дождя 298 400 112 *
Простой детектор лжи 553 018 323
Простой тестер полярности Дадли Леру 159 229 13 *
Простой сервоконтроллер 214 871 22 *
Простой сенсорный переключатель НОВИНКА! 163 462 5 *
Простой двухскоростной контактор Контроллер двигателя постоянного тока 198 763 21 *
Контроллер шагового двигателя 734 254 120 *
Реле задержки времени 548 305 88
Реле задержки времени II джавахарлал@excite.ком 238 540 39 *
Сенсорный переключатель 283 063 51 *
Реле с видеоактивацией 116 272 8 *
Стабилизатор видео/удаление MacroVision Антти Паарлахти 173 597 10 *
Детектор воды с контроллером отстойника/трюмного насоса 146 865 18 *
Аварийный сигнал обрыва провода Алекс Миден 199 980 27 *
Детальный вид: вкл./выкл.
Цепь Автор просмотров Ранг Комментарии Маркер
Преобразователь постоянного тока в постоянный с 12 В на 24 В НОВИНКА! 305 401 25 *
Преобразователь 12 В постоянного тока в 120 В переменного тока 1 499 526 689
Преобразователь 6 В в 12 В 516 539 121
Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 924 884 248
Автоматический выключатель питания с измерением нагрузки 160 694 16 *
Автомобильное зарядное устройство 872 426 159 *
Блок питания с двойной полярностью 363 161 84 *
Блок питания постоянного напряжения 303 543 52 *
Сильноточный блок питания 328 808 66 *
Высоковольтный сильноточный источник питания 245 998 35 *
Источник питания для лазера 287 714 28
Портативный адаптер CD-плеера для автомобиля 205 437 12 *
Блок питания 728 349 259 *
Твердотельная катушка Тесла НОВИНКА! 138 599 4
Твердотельная катушка Тесла/генератор высокого напряжения 433 063 51
Бестрансформаторный блок питания 455 191 117 *
Преобразователь напряжения 329 481 51 *
Преобразователь напряжения II 194 939 19 *
Детальный вид: вкл./выкл.
Цепь Автор просмотров Ранг Комментарии Маркер
Аудиоусилитель 22 Вт 577 380 182
FM-передатчик 3 Вт Rae XL Tkacik 325 777 83 *
Усилитель 50 Вт 498 823 74
8 Проигрыватель мелодий нот 135 394 12 *
Аудиоусилитель 8 Вт 363 640 67 *
Приемник бортовой радиосвязи 268 645 49 *
Кристалл Радио 153 412 53 *
Цифровой регулятор громкости 325 370 47 *
Электронный стетоскоп 306 223 142 *
Аудиомикшер на полевых транзисторах 335 548 41
FM-передатчик 990 368 420
Эффект гитарного фузза 238 641 54 *
Микрофонный микшер Анатолий ИвановичШихатов 243 443 26 *
Моно-стерео синтезатор орбэкв 126 555 18 *
Одноламповый регенеративный радиоприемник НОВИНКА! 129 197 4 *
Радиоусилитель с операционным усилителем 377 809 80 *
AM-радио с одним чипом НОВИНКА! 94 230 2 *
FM-радио с одним чипом НОВИНКА! 164 323 1 *
Шумомер 334 007 51 *
Ламповый стереоусилитель Уэсли Кинслер 260 882 15 *
Регулятор тембра 301 945 31
Транзисторный орган 191 821 28

Вернуться на страницу электроники | напишите мне | Поиск


Все материалы, помеченные как мои, являются собственностью Аарона Кейка.Вы можете, однако, распространять его сколько хотите, со ссылкой на меня или без нее. Только не претендуйте на это сами, и было бы хорошо, если бы вы включили ссылку на мою страницу. Все остальные материалы являются собственностью их авторов.

Электронные схемы | HowStuffWorks

Возможно, вы слышали термины «чип » или «чип », особенно когда речь заходит о компьютерном оборудовании. Чип — это крошечный кусочек кремния, обычно около одного квадратного сантиметра. Чип может быть одним транзистором (кусок кремния, который усиливает электрические сигналы или служит переключателем включения/выключения в компьютерных приложениях).Это также может быть интегральная схема , состоящая из множества соединенных между собой транзисторов. Микросхемы заключены в герметичный пластиковый или керамический корпус, называемый корпусом . Иногда люди называют всю упаковку чипом, но на самом деле чип находится внутри упаковки.

Существует два основных типа интегральных схем — монолитная и гибридная . Монолитные ИС включают всю схему на одном кремниевом кристалле. Их сложность может варьироваться от нескольких транзисторов до миллионов транзисторов на микросхеме компьютерного микропроцессора.Гибридная ИС имеет схему с несколькими микросхемами, заключенными в один корпус. Микросхемы в гибридной ИС могут представлять собой комбинацию транзисторов, резисторов, конденсаторов и монолитных микросхем ИС.

Печатная плата , или печатная плата, скрепляет электронную схему. Готовая печатная плата с прикрепленными компонентами представляет собой печатную плату в сборе или PCBA. Многослойная печатная плата может иметь до 10 сложенных печатных плат. Гальванизированные медные проводники, проходящие через отверстия, называемые переходными отверстиями , соединяют отдельные печатные платы, образуя трехмерную электронную схему.

Наиболее важными элементами электронной схемы являются транзисторы. Диоды представляют собой крошечные кремниевые чипы, которые действуют как клапаны, позволяющие току течь только в одном направлении. Другими электронными компонентами являются пассивные элементы , такие как резисторы и конденсаторы . Резисторы обеспечивают определенное сопротивление току, а конденсаторы накапливают электрический заряд. Третьим основным пассивным элементом схемы является катушка индуктивности , которая накапливает энергию в виде магнитного поля.В микроэлектронных схемах очень редко используются катушки индуктивности, но они распространены в больших силовых цепях.

Большинство схем проектируются с использованием программ автоматизированного проектирования или САПР. Многие схемы, используемые в цифровых компьютерах, чрезвычайно сложны и используют миллионы транзисторов, поэтому единственным практичным способом их проектирования являются САПР. Разработчик схемы начинает с общей спецификации функционирования схемы, а программа САПР выкладывает сложную схему взаимосвязей.

Травление рисунка металлического соединения на печатной плате или микросхеме использует устойчивый к травлению маскирующий слой для определения рисунка схемы. Открытый металл вытравливается, оставляя рисунок соединения металла между компонентами.

Почему переменный ток используется в электронных схемах?

В электронных схемах расстояния и токи очень малы, так зачем использовать переменный ток? Во-первых, токи и напряжения в этих цепях представляют собой постоянно меняющиеся явления, поэтому постоянно меняются и электрические представления, или аналоги.Вторая причина заключается в том, что радиоволны (подобные тем, которые используются в телевизорах, микроволновых печах и сотовых телефонах) представляют собой высокочастотные сигналы переменного тока. Частоты, используемые для всех типов беспроводной связи, с годами неуклонно развивались: от диапазона в килогерцах (кГц) на заре радио до диапазонов в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц) сегодня.

Электронные схемы используют постоянный ток для питания транзисторов и других компонентов электронных систем. Схема выпрямителя преобразует мощность переменного тока в постоянный из сетевого напряжения переменного тока.

Связанные статьи HowStuffWorks

Другие полезные ссылки

Источники

  • Все о цепях. http://www.allaboutcircuits.com/
  • Уроки электрических цепей. http://www.ibiblio.org/obp/electricCircuits/
  • Концепции электрических цепей. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/electric/ecircon.html
  • Уроки электрических цепей. http://www.electriccircuits.net/

Объяснение основных электронных схем — Руководство для начинающих по электронике

В приведенной ниже статье всесторонне обсуждаются все основные факты, теории и информация, касающиеся работы и использования распространенных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, транзисторы, MOSFET, UJT, симисторы, SCR.

Описанные здесь различные небольшие базовые электронные схемы можно эффективно применять в качестве строительных блоков или модулей для создания многокаскадных схем путем интеграции конструкций друг с другом.

Мы начнем уроки с резисторов и попытаемся понять их работу и применение.

Но прежде чем мы начнем, давайте кратко суммируем различные электронные символы, которые будут использоваться в схемах этой статьи.

Как работают резисторы

Функция резисторов состоит в том, чтобы оказывать сопротивление потоку тока.Единицей сопротивления является Ом.

Если к резистору сопротивлением 1 Ом приложена разность потенциалов в 1 В, через него будет протекать ток силой 1 Ампер в соответствии с законом Ома.

Напряжение (В) действует как разность потенциалов на резисторе (R)

Ток (I) представляет собой поток электронов через резистор (R).

Если мы знаем значения любых двух этих трех элементов V, I и R, значение третьего неизвестного элемента можно легко вычислить, используя следующий закон Ома:

V = I x R, или I = V/ R или R = V/I

Когда ток протекает через резистор, он рассеивает мощность, которую можно рассчитать по следующим формулам:

P = VXI или P = I 2 x R

Результат приведенной выше формулы будет в ваттах, что означает, что единицей мощности является ватт.

Всегда важно убедиться, что все элементы в формуле выражены в стандартных единицах. Например, если используется милливольт, то его необходимо перевести в вольты, аналогично миллиампер следует перевести в ампер, а миллиом или килоОм перевести в омы при вводе значений в формулу.

Для большинства применений мощность резистора составляет 1/4 Вт 5%, если не указано иное для особых случаев, когда ток исключительно высок.

Резисторы в последовательном и параллельном соединении

Значения резисторов можно настроить на различные настраиваемые значения путем добавления различных значений в последовательных или параллельных сетях. Однако результирующие значения таких цепей должны быть точно рассчитаны по формулам, приведенным ниже:

Как использовать резисторы

Резистор обычно используется для ограничения тока через последовательную нагрузку, такую ​​как лампа, светодиод, аудиосистема. , транзистор и т. д., чтобы защитить эти уязвимые устройства от ситуаций перегрузки по току.

В приведенном выше примере ток через светодиод можно рассчитать с помощью закона Ома. Однако светодиод может не начать правильно светиться до тех пор, пока не будет подан его минимальный уровень прямого напряжения, который может составлять от 2 до 2,5 В (для КРАСНОГО светодиода), поэтому формула, которую можно применить для расчета тока через светодиод, будет быть

I = (Питание постоянного тока — 2) / R

Предполагая, что входное постоянное напряжение составляет 6 В, а оптимальный ток светодиода составляет 20 мА, тогда значение можно рассчитать как:

R = (Питание постоянного тока — 2) / I = 6 — 2 / 0.02 = 200 Ом

Делитель напряжения

Резисторы можно использовать в качестве делителей напряжения для снижения напряжения питания до требуемого более низкого уровня, как показано на следующей диаграмме:

Однако такие резистивные делители можно использовать для создания опорных напряжений. , только для источников с высоким импедансом. Выход нельзя использовать для управления нагрузкой напрямую, так как задействованные резисторы значительно снижают ток.

Мостовая схема Уитстона

Мостовая схема Уитстона — это схема, которая используется для измерения значений резисторов с высокой точностью.

Принципиальная схема сети мостов Уитсона показана ниже:

Детали работы моста Уитстона и способы получения точных результатов с использованием этой сети поясняются на схеме выше.

Прецизионная мостовая схема Уитстона

Мостовая схема Уитстона, показанная на следующем рисунке, позволяет пользователю измерять значение неизвестного резистора (RX) с очень высокой точностью.

Для этого номинал известных резисторов R1 и R2 тоже должен быть точным (тип 1%).R3 должен быть потенциометром, который можно было бы точно откалибровать для предполагаемых показаний. R5 может быть предустановленным, позиционироваться как стабилизатор тока от источника питания.

Чтобы начать процедуру тестирования, пользователь должен регулировать R3 до тех пор, пока на счетчике M1 не будет получено нулевое значение. Условие, R3 будет равно корректировке R1. Если R1 не совпадает с R2, то для определения значения RX можно использовать следующую формулу. RX = (R1 x R3) / R2

Конденсаторы

Конденсаторы работают за счет накопления электрического заряда внутри пары внутренних пластин, которые также образуют выводы элемента.Единицей измерения конденсаторов является фарад.

Конденсатор номиналом 1 Фарад при подключении к источнику питания 1 В сможет хранить заряд 6,28 x 10 18 электронов.

Однако в практической электронике конденсаторы в фарадах считаются слишком большими и никогда не используются. Вместо этого используются конденсаторы гораздо меньшего размера, такие как пикофарад (пФ), нанофарад (нФ) и микрофарад (мкФ).

Соотношение между вышеуказанными единицами можно понять из следующей таблицы, и ее также можно использовать для преобразования одной единицы в другую.

    • 1 Farad = 1 F
    • 1 Microfarad = 1 UF = 10 -6 F
    • 1 Nanofarad = 1 NF = 10 -9 F
    • 1 Picofarad = 1 PF = 10 -12 F
    • 1 мкФ = 1000 нФ = 1000000 пФ
    Зарядка и разрядка конденсатора

    Конденсатор мгновенно заряжается, когда его выводы подключены к источнику соответствующего напряжения.

    Процесс зарядки можно отсрочить или замедлить путем добавления резистора последовательно с входом питания, как показано на приведенных выше схемах.

    Процесс выгрузки аналогичен, но в обратном порядке. Конденсатор мгновенно разряжается при замыкании его выводов. Процесс разряда можно было бы пропорционально замедлить, добавив резистор последовательно с выводами.

    Конденсатор в серии

    Конденсаторы можно добавлять последовательно, соединяя их выводы друг с другом, как показано ниже. Для поляризованных конденсаторов соединение должно быть таким, чтобы анод одного конденсатора соединялся с катодом другого конденсатора и так далее.Для неполярных конденсаторов выводы могут быть подсоединены как угодно.

    При последовательном соединении значение емкости уменьшается, например, при последовательном соединении двух конденсаторов по 1 мкФ результирующее значение становится равным 0,5 мкФ. Кажется, это полная противоположность резисторам.

    При последовательном соединении суммирует номинальное напряжение или значения напряжения пробоя конденсаторов. Например, когда два конденсатора с номинальным напряжением 25 В соединены последовательно, их допустимый диапазон напряжения увеличивается до 50 В.

    Параллельное подключение конденсаторов

    выше схема.Для поляризованных конденсаторов выводы с одинаковыми полюсами должны быть соединены друг с другом, для неполярных конденсаторов это ограничение можно не учитывать.

    При параллельном соединении результирующая общая емкость конденсаторов увеличивается, что прямо противоположно в случае резисторов.

    Важно: Заряженный конденсатор может удерживать заряд между своими выводами в течение значительно долгого времени. При достаточно высоком напряжении в пределах 100 В и выше можно нанести болевой шок при прикосновении к выводам.Меньшие уровни напряжения могут иметь достаточную мощность, чтобы даже расплавить небольшой кусок металла, когда металл помещается между выводами конденсатора.

    Как использовать конденсаторы

    Фильтрация сигналов : Конденсатор можно использовать для фильтрации напряжения несколькими способами. При подключении к источнику переменного тока он может ослаблять сигнал, заземляя часть его содержимого и обеспечивая среднее приемлемое значение на выходе.

    Блокировка постоянного тока: Конденсатор может использоваться при последовательном соединении для блокировки постоянного напряжения и пропускания через него переменного или пульсирующего постоянного тока.

    Эта функция позволяет звуковому оборудованию использовать конденсаторы на их входных/выходных соединениях, чтобы обеспечить прохождение звуковых частот и предотвратить попадание нежелательного постоянного напряжения в линию усиления.

    Фильтр источника питания: Конденсаторы также работают как фильтры постоянного тока в цепях питания. В источнике питания после выпрямления сигнала переменного тока результирующий постоянный ток может быть полон пульсаций.

    Конденсатор большой емкости, подключенный к этому пульсирующему напряжению, приводит к значительной фильтрации, в результате чего флуктуирующий постоянный ток становится постоянным постоянным током с уменьшением пульсаций до величины, определяемой номиналом конденсатора.

    Как сделать интегратор

    Функция схемы интегратора заключается в преобразовании сигнала прямоугольной формы в треугольную с помощью резистора, конденсатора или RC-цепи, как показано на рисунке выше.

    Здесь мы видим, что резистор находится на стороне входа и соединен последовательно с линией, а конденсатор подключен на стороне выхода, между выходом резистора и линией заземления.

    RC-компоненты действуют как элемент постоянной времени в цепи, произведение которого должно быть в 10 раз больше, чем период входного сигнала.В противном случае это может привести к уменьшению амплитуды выходной треугольной волны.

    В таких условиях схема будет работать как фильтр нижних частот, блокирующий высокочастотные входы.

    Как сделать дифференциатор

    Функция схемы дифференциатора заключается в преобразовании входного сигнала прямоугольной формы в импульсную форму с резким нарастанием и медленным спадом.

    Значение постоянной времени RC в этом случае должно составлять 1/10 входных циклов.Цепи дифференциатора обычно используются для генерации коротких и резких импульсов запуска.

    Общие сведения о диодах и выпрямителях

    Диоды и выпрямители относятся к категории полупроводниковых устройств, которые предназначены для пропускания тока только в одном заданном направлении и блокировки в противоположном направлении.

    Однако диод или модули на основе диодов не начнут пропускать ток или проводить ток, пока не будет достигнут необходимый минимальный уровень прямого напряжения. Например, кремниевый диод будет работать только тогда, когда приложенное напряжение выше 0.6 В, в то время как германиевый диод проводит минимум при 0,3 В.

    Если два диода соединены последовательно, то это требование к прямому напряжению также удвоится до 1,2 В и так далее.

    Использование диодов в качестве ограничителя напряжения

    Как мы уже говорили в предыдущем абзаце, диодам требуется около 0,6 В для начала проводимости, это также означает, что диод будет сбрасывать этот уровень напряжения на своем выходе и земле. Например, если подать 1 В, диод будет давать 1-0.6 = 0,4 В на его катоде.

    Эта функция позволяет использовать диоды в качестве стабилизатора напряжения. Любое желаемое падение напряжения может быть достигнуто последовательным подключением соответствующего количества диодов. Следовательно, если 4 диода соединены последовательно, это создаст общий вычет 0,6 x 4 = 2,4 В на выходе и так далее.

    Формула для расчета приведена ниже:

    Выходное напряжение = Входное напряжение — (количество диодов x 0,6)

    Использование диода в качестве регулятора напряжения стабильные опорные напряжения, как показано на следующей диаграмме.Выходное напряжение можно рассчитать по следующей формуле:

    R1 = (Vin — Vout) / I

    Убедитесь, что номинальная мощность компонентов D1 и R1 соответствует мощности нагрузки. Они должны быть рассчитаны как минимум в два раза больше, чем нагрузка.

    Преобразователь треугольного сигнала в синусоидальный

    Диоды также могут работать в качестве преобразователя треугольного сигнала в синусоидальный, как показано на схеме выше. Амплитуда выходной синусоиды будет зависеть от количества диодов последовательно с D1 и D2.

    Вольтметр пикового напряжения

    Диоды также могут быть сконфигурированы для получения показаний пикового напряжения на вольтметре. Здесь диод работает как однополупериодный выпрямитель, позволяя полупериодам частоты заряжать конденсатор C1 до пикового значения входного напряжения. Измеритель затем показывает это пиковое значение через его отклонение.

    Устройство защиты от обратной полярности

    Это одно из самых распространенных применений диода, в котором используется диод для защиты цепи от случайного подключения питания с обратной полярностью.

    Противо-ЭДС и защита от переходных процессов

    Когда индуктивная нагрузка переключается через драйвер транзистора или ИС, в зависимости от значения индуктивности, эта индуктивная нагрузка может генерировать противо-ЭДС высокого напряжения, также называемую обратными переходными процессами, которые могут иметь потенциал вызывая мгновенное разрушение управляющего транзистора или микросхемы.

    FLYBACK DIODE, размещенный параллельно нагрузке, может легко обойти эту ситуацию. Диоды в этом типе конфигурации также известны как диоды свободного хода.

    В устройствах защиты от переходных процессов диод обычно подключается к индуктивной нагрузке, чтобы обеспечить обход обратного переходного процесса от индуктивного переключения через диод.

    Нейтрализует всплеск или переходный процесс путем короткого замыкания через диод. Если диод не используется, переходная обратная ЭДС пройдет через управляющий транзистор или цепь в обратном направлении, что приведет к мгновенному повреждению устройства.

    Защита расходомера

    Расходомер с подвижной катушкой может быть очень чувствительным элементом прибора, который может быть серьезно поврежден при изменении направления питания.Диод, подключенный параллельно, может защитить счетчик от этой ситуации.

    Ограничитель формы сигнала

    Диод можно использовать для срезания и отсекания пиков сигнала, как показано на схеме выше, и создания выходного сигнала с уменьшенным средним значением сигнала. Резистор R2 может быть потенциометром для регулировки уровня ограничения.

    Полноволновой ограничитель

    Первая схема ограничителя позволяет отсекать положительную часть сигнала. Для включения ограничения обоих концов входного сигнала можно использовать два диода параллельно с противоположной полярностью, как показано выше.

    Однополупериодный выпрямитель

    Когда диод используется в качестве однополупериодного выпрямителя с входом переменного тока, он блокирует полупериод обратного входного переменного тока и пропускает через себя только другую половину, создавая выходной полупериод, поэтому название однополупериодного выпрямителя.

    Поскольку полупериод переменного тока устраняется диодом, на выходе становится постоянный ток, и схема также называется схемой преобразователя полуволнового постоянного тока. Без фильтрующего конденсатора на выходе будет пульсирующая полуволна постоянного тока.

    Предыдущая схема может быть изменена с помощью двух диодов для получения двух отдельных выходов с противоположными половинами переменного тока, выпрямляемого в соответствующие полярности постоянного тока.

    Двухполупериодный выпрямитель

    Двухполупериодный выпрямитель или мостовой выпрямитель представляет собой схему, состоящую из 4 выпрямительных диодов в мостовой конфигурации, как показано на рисунке выше. Особенность этой схемы мостового выпрямителя заключается в том, что она способна преобразовывать как положительные, так и отрицательные полупериоды входа в двухполупериодный выход постоянного тока.

    Пульсирующий постоянный ток на выходе моста будет иметь частоту в два раза больше входного переменного тока за счет включения импульсов отрицательного и положительного полупериода в единую цепочку положительных импульсов.

    Модуль удвоителя напряжения

    Диоды также можно использовать в качестве удвоителя напряжения путем каскадного включения пары диодов с парой электролитических конденсаторов. Вход должен быть в форме пульсирующего постоянного или переменного тока, что приводит к тому, что на выходе генерируется примерно в два раза больше напряжения, чем на входе. Входная частота пульсаций может быть от генератора IC 555.

    Удвоитель напряжения с использованием мостового выпрямителя

    Удвоитель напряжения постоянного тока можно также реализовать с помощью мостового выпрямителя и пары конденсаторов электролитического фильтра, как показано на схеме выше.Использование мостового выпрямителя приведет к более высокой эффективности эффекта удвоения по току по сравнению с предыдущим каскадным удвоителем.

    Учетверитель напряжения

    Описанные выше схемы умножителя напряжения рассчитаны на генерирование в 2 раза большего выходного сигнала, чем входные пиковые уровни, однако, если приложение требует еще более высоких уровней умножения, порядка 4-кратного увеличения напряжения, тогда этот учетверитель напряжения может быть применена схема.

    Здесь схема выполнена с использованием 4 последовательно соединенных диодов и конденсаторов для получения в 4 раза большего напряжения на выходе, чем пик входной частоты.

    Диодный вентиль ИЛИ

    Диоды можно подключить для имитации логического вентиля ИЛИ, используя схему, показанную выше. В соседней таблице истинности показана выходная логика в ответ на комбинацию двух логических входов.

    Вентиль ИЛИ-НЕ с использованием диодов

    Как и вентиль ИЛИ, вентиль ИЛИ-ИЛИ можно воспроизвести с помощью пары диодов, как показано выше.

    Элемент И-образный элемент И-образный элемент с использованием диодов

    Возможно также реализовать другие логические элементы, такие как логические элементы И и НЕ-И-элементы, с использованием диодов, как показано на приведенных выше схемах.Таблицы истинности, показанные рядом с диаграммами, обеспечивают точный требуемый логический отклик от установок.

    Модули схемы стабилитрона

    Разница между выпрямителем и стабилитроном заключается в том, что выпрямительный диод всегда блокирует обратный потенциал постоянного тока, а стабилитрон блокирует обратный потенциал постоянного тока только до порога пробоя (значение напряжения стабилитрона) достигнут, а затем он полностью включится и позволит постоянному току полностью пройти через него.

    В прямом направлении стабилитрон будет действовать аналогично выпрямительному диоду и позволит напряжению проводить один раз минимальное прямое напряжение равное 0.6 В. Таким образом, стабилитрон можно определить как чувствительный к напряжению переключатель, который проводит ток и включается, когда достигается определенный порог напряжения, определяемый величиной пробоя стабилитрона.

    Например, стабилитрон на 4,7 В начнет проводить в обратном порядке, как только будет достигнуто напряжение 4,7 В, в то время как в прямом направлении ему потребуется только потенциал; 0,6 В. График ниже дает вам краткое объяснение.

    Регулятор напряжения Зенера

    Стабилитрон можно использовать для создания стабилизированных выходных напряжений, как показано на следующей схеме, с помощью ограничительного резистора.Ограничительный резистор R1 ограничивает максимально допустимый ток для стабилитрона и предохраняет его от перегорания из-за перегрузки по току.

    Модуль индикатора напряжения

    Поскольку доступны стабилитроны с различными уровнями напряжения пробоя, это средство можно использовать для создания эффективного, но простого индикатора напряжения с использованием соответствующего номинала стабилитрона, как показано на приведенной выше схеме.

    Сдвиг напряжения

    Стабилитроны также можно использовать для смещения уровня напряжения на какой-либо другой уровень, используя подходящие номиналы стабилитронов в соответствии с потребностями приложения.

    Ограничитель напряжения

    Стабилитроны, являющиеся переключателем, управляемым напряжением, могут применяться для ограничения амплитуды сигнала переменного тока до более низкого желаемого уровня в зависимости от его порога пробоя, как показано на схеме выше.

    Схемные модули биполярных транзисторов (BJT)

    Биполярные транзисторы или BJT являются одними из самых важных полупроводниковых устройств в семействе электронных компонентов и образуют строительные блоки почти для всех электронных схем.

    BJT — это универсальные полупроводниковые устройства, которые можно конфигурировать и адаптировать для реализации любого желаемого электронного приложения.

    В следующих параграфах приведена подборка прикладных схем BJT, которые можно использовать в качестве схемных модулей для создания бесчисленного множества различных специализированных схемных приложений в соответствии с требованиями пользователя.

    Давайте обсудим их подробно через следующие конструкции.

    Модуль логического элемента ИЛИ

    Используя пару биполярных транзисторов и несколько резисторов, можно быстро создать схему логического элемента ИЛИ для реализации логических выходов ИЛИ в ответ на различные логические комбинации входных сигналов в соответствии с таблицей истинности, показанной на схеме выше.

    Модуль вентиля ИЛИ-НЕ

    С некоторыми соответствующими модификациями описанная выше конфигурация вентиля ИЛИ может быть преобразована в схему вентиля ИЛИ-НЕ для реализации указанных логических функций ИЛИ-НЕ.

    Модуль логических элементов И

    Если у вас нет быстрого доступа к микросхеме логического элемента И, то, возможно, вы можете сконфигурировать пару BJT для создания схемы логического элемента И и для выполнения указанных выше логических функций И.

    Модуль вентиля И-НЕ

    Универсальность биполярных транзисторов позволяет создавать схемы с любой желаемой логической функцией, и применение вентилей И-НЕ не является исключением.Опять же, используя пару BJT, вы можете быстро построить и внедрить схему логического вентиля И-НЕ, как показано на рисунке выше.

    Транзистор в качестве переключателя

    Как показано на приведенной выше схеме, биполярный транзистор можно просто использовать в качестве переключателя постоянного тока для включения/выключения нагрузки с подходящим номиналом. В показанном примере механический переключатель S1 имитирует логический вход высокого или низкого уровня, что заставляет BJT включать и выключать подключенный светодиод. Поскольку показан NPN-транзистор, положительное соединение S1 приводит к тому, что BJT включает светодиод в левой цепи, в то время как в правой цепи светодиод выключается, когда S1 находится в положительном положении переключателя.

    Инвертор напряжения

    Переключатель BJT, как описано в предыдущем абзаце, также может быть подключен как инвертор напряжения, что означает создание выходной характеристики, противоположной входной. В приведенном выше примере выходной светодиод включается при отсутствии напряжения в точке A и выключается при наличии напряжения в точке A.

    Модуль усилителя BJT

    BJT можно сконфигурировать как простой усилитель напряжения/тока для усиления слабого входного сигнала до гораздо более высокого уровня, эквивалентного используемому напряжению питания.Схема показана на следующей диаграмме

    Модуль драйвера реле BJT

    Описанный выше транзисторный усилитель может использоваться для таких приложений, как драйвер реле, в котором реле с более высоким напряжением может запускаться через небольшое напряжение входного сигнала, как показано на рисунке. ниже приведенное изображение. Реле может срабатывать в ответ на входной сигнал, полученный от определенного датчика слабого сигнала или детекторного устройства, такого как LDR, микрофон, PIR, LM35, термистор, ультразвук и т. д.

    Модуль контроллера реле

    Можно подключить только два BJT как реле-мигалка, как показано на изображении ниже.Схема будет включать/выключать реле с определенной скоростью, которую можно регулировать с помощью двух переменных резисторов R1 и R4.

    Модуль драйвера светодиода постоянного тока

    Если вы ищете дешевую, но чрезвычайно надежную схему контроллера тока для вашего светодиода, вы можете быстро собрать ее, используя конфигурацию с двумя транзисторами, как показано на следующем рисунке.

    Модуль аудиоусилителя 3 В

    Этот аудиоусилитель 3 В можно использовать в качестве выходного каскада для любой звуковой системы, такой как радио, микрофон, микшер, сигнализация и т. д.Основным активным элементом является транзистор Q1, а входные выходные трансформаторы действуют как дополнительные каскады для создания усилителя звука с высоким коэффициентом усиления.

    Модуль двухкаскадного аудиоусилителя

    Для более высокого уровня усиления можно использовать двухтранзисторный усилитель, как показано на этой схеме. Здесь дополнительный транзистор включен на входе, хотя входной трансформатор был убран, что сделало схему более компактной и эффективной.

    Модуль усилителя микрофона

    На изображении ниже показан базовый модуль схемы предусилителя, который можно использовать с любым стандартным электретным микрофоном для повышения его небольшого сигнала 2 мВ до достаточно высокого уровня 100 мВ, который может быть как раз подходящим для интеграции в источник питания. усилитель звука.

    Модуль аудиомикшера

    Если у вас есть приложение, в котором два разных аудиосигнала необходимо микшировать и смешивать вместе на одном выходе, то следующая схема прекрасно подойдет. Для реализации используется один биполярный транзистор и несколько резисторов. Два переменных резистора на входе определяют количество сигнала, которое может быть смешано между двумя источниками для усиления с желаемыми коэффициентами.

    Модуль простого генератора

    Генератор фактически представляет собой генератор частоты, который можно использовать для создания музыкального тона через динамик.Простейшая версия такой схемы генератора показана ниже с использованием всего пары биполярных транзисторов. R3 управляет выходной частотой генератора, который также изменяет тон звука в динамике.

    Модуль генератора LC

    В приведенном выше примере мы изучили транзисторный генератор на основе RC. На следующем изображении показан простой модуль схемы генератора на основе одного транзистора, LC или индуктивности и емкости. Детали индуктора приведены на схеме. Пресет R1 можно использовать для изменения частоты тона генератора.

    Схема метронома

    Мы уже изучали несколько схем метронома ранее на сайте, простая двухтранзисторная схема метронома показана ниже.

    Логический датчик

    Цепь логического датчика является важным элементом оборудования для поиска и устранения критических неисправностей печатной платы. Устройство может быть построено с использованием как минимум одного транзистора и нескольких резисторов. Полная конструкция показана на следующей диаграмме.

    Модуль регулируемой цепи сирены

    Можно создать очень полезную и мощную схему сирены, как показано на следующей схеме.В схеме используются всего два транзистора для генерации звука сирены нарастающего и понижающегося типа, который можно переключать с помощью переключателя S1. Переключатель S2 выбирает частотный диапазон тона, более высокая частота будет генерировать более пронзительный звук, чем более низкие частоты. R4 позволяет пользователю еще больше изменять тембр в пределах выбранного диапазона.

    Модуль генератора белого шума

    Белый шум — это звуковая частота, которая генерирует низкочастотный шипящий звук, например, звук, который слышен во время постоянного сильного дождя, или от ненастроенной FM-станции, или от телевизора. не подключен к кабелю, высокоскоростному вентилятору и т. д.

    Приведенный выше одиночный транзистор будет генерировать аналогичный белый шум, если его выход подключить к подходящему усилителю.

    Модуль подавления дребезга переключателей

    Этот переключатель подавления дребезга можно использовать с кнопочным переключателем, чтобы гарантировать, что цепь, которая управляется кнопкой, никогда не дребезжит или не нарушается из-за скачков напряжения, возникающих при отпускании переключателя. нажата, выход мгновенно становится 0 В, а при отпускании выход становится высоким в медленном режиме, не вызывая никаких проблем с подключенными каскадами схемы.

    Малый модуль АМ-передатчика

    Этот небольшой беспроводной АМ-передатчик с одним транзистором может передавать частотный сигнал на АМ-радиостанцию, находящуюся на некотором расстоянии от устройства. Катушка может представлять собой любую обычную антенную катушку AM/MW, также известную как катушка петлевой антенны.

    Модуль частотомера

    Довольно точный аналоговый модуль частотомера может быть построен с использованием схемы с одним транзистором, показанной выше. Входная частота должна составлять 1 В от пика до пика. Диапазон частот можно регулировать, используя различные значения для C1 и соответствующим образом устанавливая потенциометр R2.

    Модуль генератора импульсов

    Для создания полезного модуля схемы генератора импульсов, как показано на рисунке выше, требуется всего пара биполярных транзисторов и несколько резисторов. Ширину импульса можно регулировать, используя различные значения для C1, а R3 можно использовать для регулировки частоты импульсов.

    Модуль усилителя амперметра

    Этот модуль усилителя амперметра может использоваться для измерения чрезвычайно малых токов в диапазоне микроампер в считываемый выходной сигнал амперметра 1 мА.

    Светоактивируемый мигающий модуль

    Светодиод начнет мигать в указанное время, как только окружающий свет или внешний свет обнаружит подключенный датчик освещенности. Применение этого светочувствительного мигалки может быть разнообразным и очень настраиваемым, в зависимости от предпочтений пользователя.

    Проблесковый маячок, запускаемый в условиях темноты

    Весьма похожий, но с эффектом, противоположным предыдущему приложению, этот модуль начнет мигать светодиодом, как только уровень окружающего освещения упадет почти до темноты или в соответствии с настройками сети делителя потенциала R1, R2.

    Высокомощный проблесковый маячок

    Мощный проблесковый модуль можно собрать, используя всего пару транзисторов, как показано на приведенной выше схеме. Устройство будет ярко мигать или мигать подключенной лампой накаливания или галогенной лампой, и мощность этой лампы можно увеличить, соответствующим образом обновив характеристики Q2.

    Пульт дистанционного управления передатчиком/приемником светодиодного освещения

    На приведенной выше схеме мы можем заметить два схемных модуля. Левый модуль работает как светодиодный передатчик частоты, а правый модуль работает как схема приемника/детектора световой частоты.

    Когда передатчик включен и сфокусирован на световом детекторе Q1 приемника, частота передатчика определяется схемой приемника, и прикрепленный пьезозуммер начинает вибрировать на той же частоте. Модуль может быть изменен различными способами в соответствии с конкретными требованиями.

    Схемные модули FET

    FET расшифровываются как полевые транзисторы, которые во многих аспектах считаются высокоэффективными транзисторами по сравнению с биполярными транзисторами.

    В следующих примерах схем мы узнаем о многих интересных схемных модулях на основе полевых транзисторов, которые можно интегрировать друг с другом для создания множества различных инновационных схем для индивидуального использования и приложений.

    Переключатель на полевых транзисторах

    В предыдущих абзацах мы узнали, как использовать биполярный транзистор в качестве переключателя, точно так же полевой транзистор можно использовать как переключатель включения/выключения постоянного тока.

    На рисунке выше показан полевой транзистор, сконфигурированный как переключатель для включения/выключения подключенной нагрузки в ответ на входной сигнал 12 В и 0 В на его затворе.

    В отличие от BJT, который может включать и выключать выходную нагрузку в ответ на входной сигнал всего 0,6 В, полевой транзистор делает то же самое, но при входном сигнале от 9 до 12 В.Однако 0,6 В для BJT зависит от тока, и ток с 0,6 В должен быть соответственно высоким или низким по отношению к току нагрузки. В отличие от этого, входной ток управления затвором полевого транзистора не зависит от нагрузки и может составлять всего микроампер.

    Усилитель на полевых транзисторах

    Как и в биполярных транзисторах, вы также можете подключить полевой транзистор для усиления чрезвычайно слаботочных входных сигналов к усиленному сильноточному высоковольтному выходу, как показано на рисунке выше.

    Модуль усилителя микрофона с высоким импедансом

    Если вам интересно, как использовать полевой транзистор для создания схемы усилителя Hi-Z или микрофона с высоким импедансом, описанная выше конструкция может помочь вам в достижении цели.

    Модуль аудиомикшера на полевых транзисторах

    Полевой транзистор можно также использовать в качестве микшера аудиосигнала, как показано на схеме выше. Два аудиосигнала, подаваемые через точки A и B, смешиваются вместе полевым транзистором и объединяются на выходе через C4.

    Модуль цепи задержки включения полевого транзистора

    Цепь таймера включения с достаточно большой задержкой можно сконфигурировать с помощью приведенной ниже схемы.

    Когда S1 нажат, питание накапливается внутри конденсатора C1, и напряжение также включает полевой транзистор.Когда S1 отпускается, накопленный заряд внутри C1 продолжает удерживать полевой транзистор во включенном состоянии.

    Однако полевой транзистор, являющийся входным устройством с высоким импедансом, не позволяет C1 быстро разряжаться, и поэтому полевой транзистор остается включенным в течение довольно долгого времени. Между тем, пока полевой транзистор Q1 остается включенным, подключенный биполярный транзистор Q2 остается выключенным из-за инвертирующего действия полевого транзистора, который удерживает базу Q2 на заземлении.

    В этой ситуации зуммер также остается ВЫКЛЮЧЕННЫМ. В конце концов и постепенно C1 разряжается до точки, когда полевой транзистор не может оставаться включенным.Это возвращает состояние основания Q1, который теперь включается и активирует подключенный зуммер.

    Модуль таймера выключения с задержкой

    Эта конструкция полностью аналогична описанной выше, за исключением инвертирующего биполярного транзисторного транзистора, которого здесь нет. По этой причине полевой транзистор действует как таймер задержки выключения. Это означает, что выход сначала остается включенным, пока конденсатор C1 разряжается, а полевой транзистор включается, и, в конечном итоге, когда C1 полностью разряжается, полевой транзистор выключается и звучит зуммер.

    Простой модуль усилителя мощности

    Используя всего пару полевых транзисторов, можно создать достаточно мощный аудиоусилитель мощностью около 5 Вт или даже выше.

    Модуль мигания двухламповых полевых транзисторов

    Это очень простая нестабильная схема на полевых транзисторах, которую можно использовать для поочередного мигания двух 12-вольтовых ламп на двух стоках полевых МОП-транзисторов. Хорошим аспектом этой нестабильности является то, что лампы будут переключаться с четко определенной скоростью включения / выключения без какого-либо эффекта затемнения или медленного затухания и подъема.Частоту мигания можно регулировать с помощью двух C1 или двух R1.

    Модули схемы генератора UJT

    UJT или однопереходный транзистор — это особый тип транзистора, который можно настроить как гибкий генератор с использованием внешней RC-цепи.

    Базовую электронную схему электронного генератора на основе UJT можно увидеть на следующей схеме. Сеть RC R1 и C1 определяет выходную частоту устройства UJT. Увеличение значений R1 или C1 снижает частоту и наоборот.

    Модуль генератора звуковых эффектов UJT

    Хороший небольшой генератор звуковых эффектов можно построить, используя пару генераторов UJT и комбинируя их частоты. Полная принципиальная схема показана ниже.

    Модуль одноминутного таймера

    Очень полезная схема таймера задержки включения/выключения на одну минуту может быть построена с использованием одного UJT, как показано ниже. На самом деле это схема генератора, использующая высокие значения RC для замедления частоты включения/выключения до 1 минуты.

    Эту задержку можно еще больше увеличить, увеличив значения компонентов R1 и C1.

    Модули пьезопреобразователей

    Пьезопреобразователи представляют собой специально созданные устройства, в которых используется пьезоматериал, чувствительный и реагирующий на электрический ток.

    Пьезоматериал внутри пьезопреобразователя реагирует на электрическое поле, вызывая искажения в его структуре, что вызывает вибрации устройства, что приводит к генерации звука.

    И наоборот, когда к пьезопреобразователю прикладывается расчетная механическая нагрузка, она механически искажает пьезоматериал внутри устройства, что приводит к генерированию пропорционального количества электрического тока на клеммах преобразователя.

    При использовании в качестве зуммера постоянного тока пьезопреобразователь должен быть подключен к генератору для создания выходного сигнала вибрационного шума, поскольку эти устройства могут реагировать только на частоту.

    На рисунке показано простое соединение пьезоизлучателя с источником питания. Этот зуммер имеет внутренний генератор для реагирования на напряжение питания.

    Пьезозуммеры могут использоваться для индикации состояния логического высокого или низкого уровня в цепи через следующую показанную схему.

    Модуль пьезогенератора тона

    Пьезопреобразователь может быть сконфигурирован для генерации непрерывного тона низкой громкости на следующей принципиальной схеме.Пьезоустройство должно быть трехконтактным.

    Модуль пьезозуммера с переменным тоном

    Следующая базовая электронная схема ниже показывает несколько концепций зуммера с использованием пьезопреобразователей. Пьезоэлементы должны быть трехпроводными.

    На левой диаграмме показана резистивная конструкция для возбуждения колебаний в пьезопреобразователе, а на правой диаграмме показана индуктивная концепция. Конструкция на основе индуктора или катушки индуцирует колебания через пики обратной связи.

    Схемные модули SCR

    SCR или тиристоры представляют собой полупроводниковые устройства, которые ведут себя как выпрямительные диоды, но облегчают его проводимость через внешний входной сигнал постоянного тока.

    Однако, согласно своим характеристикам, тиристоры имеют тенденцию к защелкиванию при питании нагрузки постоянным током.

    На следующем рисунке показана простая установка, в которой используется эта функция фиксации устройства для включения и выключения нагрузки RL в ответ на нажатие переключателей S1 и S2.S1 включает нагрузку, а S2 выключает нагрузку.

    Релейный модуль, активируемый светом

    Простой релейный модуль, активируемый светом, может быть построен с использованием SCR и фототранзистора, как показано на рисунке ниже.

    Как только уровень освещенности фототранзистора превысит установленный порог срабатывания тринистора, тринистор сработает и защелкнется, включите реле. Фиксация остается неизменной до тех пор, пока переключатель сброса S1 не будет нажат до достаточной темноты, или питание не будет выключено, а затем включено..

    Релаксационный генератор с использованием симисторного модуля

    Простая схема релаксационного генератора может быть построена с использованием SCR и RC-цепи, как показано на схеме ниже.

    Частота генератора будет воспроизводить низкочастотный тон через подключенный динамик. Частоту тона этого релаксационного генератора можно регулировать переменными резисторами R1 и R2, а также конденсатором С1.

    Модуль контроллера скорости двигателя переменного тока Triac

    UJT обычно известен своими надежными колебательными функциями.Однако то же самое устройство можно также использовать с симистором для управления скоростью двигателей переменного тока от 0 до полной.

    Резистор R1 работает как регулятор частоты UJT. Этот выход с переменной частотой переключает симистор с разной скоростью ВКЛ/ВЫКЛ в зависимости от настроек резистора R1.

    Это переменное переключение симистора, в свою очередь, вызывает пропорциональное изменение скорости подключенного двигателя.

    Буферный модуль затвора симистора

    Приведенная выше принципиальная электронная схема показывает, как просто симистор можно включить или выключить с помощью переключателя ВКЛ/ВЫКЛ, а также обеспечить безопасность симистора, используя саму нагрузку в качестве буферной ступени.R1 ограничивает ток на затвор симистора, а нагрузка дополнительно обеспечивает защиту затвора симистора от внезапных переходных процессов при включении и позволяет включать симистор в режиме плавного пуска.

    Triac/UJT Flasher Модуль UJT

    Генератор UJT также может быть реализован как диммер лампы переменного тока, как показано на схеме ниже.

    Потенциометр R1 используется для регулировки скорости или частоты колебаний, которая, в свою очередь, определяет скорость включения/выключения симистора и подключенной лампы.

    Поскольку частота коммутации слишком высока, кажется, что лампа не горит постоянно, хотя ее интенсивность меняется из-за того, что среднее напряжение на ней изменяется в соответствии с переключением UJT.

    Заключение

    В предыдущих разделах мы обсудили множество фундаментальных концепций и теорий электроники и узнали, как конфигурировать небольшие схемы с использованием диодов, транзисторов, полевых транзисторов и т. д. основные компоненты для реализации любой желаемой схемной идеи в соответствии с заданными спецификациями.

    Хорошо разобравшись со всеми этими основными модулями электронных схем, любой новичок в этой области может затем научиться интегрировать эти модули друг в друга для получения множества других интересных схем или для выполнения специализированных схемных приложений.

    Если у вас есть какие-либо дополнительные вопросы относительно этих основных концепций электроники или о том, как соединить эти модули для конкретных нужд, пожалуйста, не стесняйтесь комментировать и обсуждать темы.

    Реконфигурируемые электронные схемы для магнитных полей, управляемых структурированным светом

  • Dupont, E., Corkum, PB, Liu, HC, Buchanan, M. & Wasilewksi, ZR. Фазовые токи в полупроводниках. Физ. Преподобный Летт. 74 , 3596–3599 (1995).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Атанасов Р., Хаше А., Хьюз Дж. Л. П., ван Дриэль Х. М. и Сайп Дж. Э. Когерентное управление инжекцией фототока в объемных полупроводниках. Физ. Преподобный Летт. 76 , 1703–1706 (1996).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Хаче, А., Сайп, Дж. Э. и ван Дриэль, Х. М. Квантовый интерференционный контроль электрических токов в GaAs. IEEE J. Quantum Electron. 34 , 1144–1154 (1998).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Auston, DH. Пикосекундное оптоэлектронное переключение и стробирование в кремнии. Заяв.физ. лат. 26 , 1144–1154 (1998).

    Google ученый

  • Auston, D.H. Сверхбыстрая оптоэлектроника. Верх. заявл. физ. 60 , 183–233 (1988).

    Google ученый

  • Белиничер В.И. и Штурман Б.И. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии. Сов. физ. Усп. 23 , 199–223 (1980).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Чой Т., Ли С., Чой Ю. Дж., Кирюхин В. и Чеонг С.-В. Переключаемый сегнетоэлектрический диод и фотоэлектрический эффект в BiFeO 3 . Наука 324 , 63–66 (2009).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Коте, Д., Ламан, Н. и ван Дриэль, Х.М. Выпрямление и сдвиговые токи в GaAs. Заяв. физ. лат. 80 , 905–907 (2002).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Шиффрин, А. и др. Индуцированный оптическим полем ток в диэлектриках. Природа 493 , 70–74 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Хигучи Т., Хайде К., Ульманн К., Вебер Х. Б. и Хоммельхофф П. Токи в графене, управляемые световым полем. Природа 550 , 224–228 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Седерберг, С. и др. Аттосекундное измерение оптоэлектронного поля в твердых телах. Нац. коммун. 11 , 430 (2020).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Forbes, A. Создание электрических токов с помощью структурированного света. Нац. Фотон. 14 , 656–657 (2020).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Шапиро, М. и Брумер, П. Квантовый контроль молекулярных процессов (Wiley, 2012).

  • Rubinsztein-Dunlop, H. et al. Дорожная карта по структурированному свету. J. Опт. 19 , 013001 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Ю Н.& Капассо, Ф. Плоская оптика с дизайнерскими метаповерхностями. Нац. Матер. 13 , 139–150 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Жан, К. Цилиндрические векторные лучи: от математических концепций к приложениям. Доп. Опц. Фотон. 1 , 1–57 (2009).

    Артикул Google ученый

  • Форбс, А., де Оливейра, М.и Деннис, М. Р. Структурированный свет. Нац. Фотон. 15 , 253–262 (2021).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Hassan, M. T. et al. Оптические аттосекундные импульсы и отслеживание нелинейного отклика связанных электронов. Природа 530 , 66–70 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Хаммонд, Т. Дж., Вильнёв, Д. М. и Коркум, П. Б. Создание и управление полупериодными переходными процессами электрического поля в ближней инфракрасной области. Optica 4 , 826–830 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Седерберг, С. и др. Векторизованный оптоэлектронный контроль и метрология в полупроводнике. Нац. Фотон. 14 , 680–685 (2020).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Фиклер Р.и другие. Квантовая запутанность больших угловых моментов. Наука 338 , 640–643 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Wang, J. et al. Терабитная передача данных в свободном пространстве с использованием мультиплексирования орбитального углового момента. Нац. Фотон. 6 , 488–496 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Бхат Р.Д. Р. и Сайп, Дж. Э. Оптически инжектированные спиновые токи в полупроводниках. Физ. Преподобный Летт. 85 , 5432–5435 (2000).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Batson, P.E., Dellby, N. & Krivanek, O.L. Субангстремное разрешение с использованием электронной оптики с коррекцией аберраций. Природа 418 , 617–620 (2002).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Эрни Р., Rossell, MD, Kisielowksi, C. & Dahmen, U. Визуализация с атомарным разрешением с помощью электронного зонда с длиной волны менее 50 пм. Физ. Преподобный Летт. 102 , 096101 (2009).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Кондратенко А. М., Салдин Е. Л. Генерация когерентного излучения релятивистским электронным пучком в ондуляторе. Деталь. Ускор. 10 , 207–216 (1980).

    Google ученый

  • Мерфи, Дж.Б. и Пеллегрини, К. Лазеры на свободных электронах для XUV-диапазона спектра. Нукл. Инструм. Методы физ. Рез. А 237 , 159–167 (1985).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Fiederling, R. et al. Инжекция и детектирование спин-поляризованного тока в светодиоде. Природа 402 , 787–790 (1999).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Жутик, И., Фабиан Дж. и Сарма С. Д. Спинтроника: основы и приложения. Ред. Мод. физ. 76 , 323–410 (2004).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Ругар Д., Будакян Р., Мамин Х. Дж. и Чуй Б. В. Обнаружение одиночных спинов с помощью магнитно-резонансной силовой микроскопии. Природа 430 , 329–332 (2004).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Причард, Д.E. Охлаждение нейтральных атомов в магнитной ловушке для прецизионной спектроскопии. Физ. Преподобный Летт. 51 , 1336–1339 (1983).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Mühlbauer, S. et al. Решетка Скирмиона в хиральном магнетике. Наука 323 , 915–919 (2009).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Лейтенсторфер, А., Фюрст К., Лоберо А. и Кайзер В. Динамика фемтосекундных носителей в GaAs вдали от равновесия. Физ. Преподобный Летт. 76 , 1545–1548 (1996).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Седерберг С., Конг Ф. и Коркум П. Б. Терагерцовые магнитные импульсы в масштабе Теслы. Физ. Ред. X 10 , 011063 (2020 г.).

    Google ученый

  • Валовски, Дж.и Мюнценберг, М. Сверхбыстрый магнетизм и терагерцовая спинтроника. J. Appl. физ. 120 , 140901 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • .

0 comments on “Электронные схемы: Электронные схемы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.