Tingueu en compte l'objectiu electrònic bàsic !!!!!: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Quan parlem d’electrònica, la nostra xerrada podria abastar una àrea àmplia: començar des dels tubs de buit més primitius (tubs de transistor) o fins i tot tornar a la conducció o moviment d’electrons i, possiblement, podria acabar amb els circuits més sofisticats que ara estan incrustats en un un sol xip o un munt d’ells incrustats de nou dins d’un altre, però sempre serà útil mantenir-nos en els conceptes més bàsics, que ens van ajudar a construir els més exigents tal com veiem avui. Per les meves observacions, em vaig adonar que tanta gent que comença a pensar en electrònica, d’alguna manera iniciarà els seus projectes d’afició amb circuits integrats o més habitualment avui en dia, amb mòduls muntats com a placa arduino, mòduls Bluetooth, mòduls RF, etc.

A causa d’aquesta tendència, els falta l’autèntic DIVERTIMENT i THRILL de l’electrònica, de manera que aquí intentaré transmetre les meves idees que ajudin els lectors a animar-se a mirar l’electrònica amb una perspectiva més àmplia.

Parlaríem dels dos components bàsics de l'electrònica LEGENDARI i REVOLUCIONARI:

LES RESISTÈNCIES I ELS TRANSISTORS. Aquestes descripcions no es basen exclusivament en fórmules o teories que solem fer a les nostres classes en paper, sinó que intentarem relacionar aquells amb alguns fets complicats en un enfocament pràctic, que crec que segur que sorprendran als nostres amics..

Comencem a explorar l'essència divertida de l'electrònica …

Pas 1: Els RESISTORS

La resistència és un dels components més famosos dels aficionats: tothom estaria familiaritzat amb les resistències. Com es desprèn del seu nom, les resistències són aquells components que resistiran el flux de corrent a través d’ells. sent el valor de resistència constant, el voltatge a través de la proporcionarà l’equació V = IR que és la nostra meravellosa llei d’ohm. Tots aquests són conceptes ben clars.

Ara és hora d’anàlisis complicades … només per diversió

Tenim una bateria de ràdio de 9 volts i una resistència de 3 ohms. Quan connectem aquesta resistència a la bateria tal com es mostra a la figura, segurament obtindrem un flux de corrent tal com es mostra. Quina quantitat de corrent fluirà?

Sí, no hi ha dubtes, segons la nostra pròpia llei d’ohm, la resposta serà I = V / R = 9/3 = 3 amperes.

Què ???? Corrent de 3 amperes d'una bateria de ràdio a 9 volts ???? No, no és possible.

En realitat, la bateria només és capaç de proporcionar una petita quantitat de corrent a 9 volts. Digueu que donarà una intensitat de 100 mili de corrent a 9 volts. Des de la llei d’ohms, la resistència ha de ser de 90 ohms com a mínim per equilibrar el flux. Qualsevol resistència per sota d’ella reduiria el voltatge a la bateria i augmentaria el corrent per tal d’equilibrar la llei d’ohms. Per tant, quan connectem una resistència de 3 ohms, la tensió de la bateria baixaria a V = 0,1 * 3 = 0,3 volts (on 0,1 són els 100 mil amples, és a dir, el corrent màxim de la bateria). Per tant, literalment estem curtcircuitant la bateria, que la descarregarà completament aviat i la farà inútil.

Per tant, hem de pensar més enllà de les simples equacions. TREBALLS COMUNS !!!

Pas 2: resistències per a mesures de derivació

Es poden utilitzar resistències per mesurar la quantitat de corrent que circula per una càrrega, si no tenim amperímetre.

tingueu en compte un circuit com es mostra més amunt. La càrrega està connectada a una bateria de 9 volts. Si la càrrega és un dispositiu de baixa potència, suposem que el corrent que hi circula és de 100 mil amperis (o 0,1 amperes). Ara sabeu la quantitat exacta del corrent que hi circula podríem utilitzar una resistència. Com es mostra a la figura, quan una resistència d’1 ohm està connectada en sèrie a la càrrega, mesurant la caiguda de tensió a través de la resistència d’1 ohms podríem obtenir el valor exacte del corrent per llei d’ohms. Aquest és el corrent serà I = V / R, aquí R = 1 ohm. Així doncs, I = V. Així, la tensió a través de la resistència proporcionarà el corrent que circula pel circuit. Una cosa que cal recordar és que, quan connectem la resistència en sèrie, hi ha una caiguda de voltatge a través de la resistència. El valor de la resistència està determinat de manera que la caiguda no és tan alta com per afectar el funcionament normal de la càrrega. Per això, hem de tenir una vaga idea del rang de corrent que atrauria la càrrega, que podem adquirir mitjançant la pràctica i el sentit comú.

També podem utilitzar aquesta resistència de la sèrie com a fusible, és a dir, si una resistència d’1 ohm té una potència nominal d’1 watt, significa que la quantitat màxima de corrent que podria fluir-hi serà d’1 amper (a partir de l’equació de potència (W) W = I * I * R). Per tant, si la càrrega és de 1 amperi de capacitat màxima de corrent, aquesta resistència actuarà com un fusible i si entra algun corrent de més de 1 amper al circuit, la resistència explotarà i esdevindrà oberta. circuit, protegint així la càrrega de danys per sobrecorrent.

Pas 3: Els TRANSISTORS

Els transistors són súper herois de l’electrònica. M’encanten els transistors. Són el principal component revolucionari que va revolucionar tot el camp de l’electrònica. Tots els amants de l’electrònica han d’aconseguir una forta amistat amb els transistors. Són capaços de fer una llarga llista de varietats electròniques. funcions.

Per començar, tothom estaria familiaritzat amb la definició que '' Transistor significa resistència a la transferència . Aquesta és la capacitat sorprenent dels transistors. Poden transferir la resistència a la secció de sortida (normalment línia de col·lector-emissor) quan canviem el corrent a la secció d'entrada (habitualment línia d'emissor base).

Bàsicament, hi ha dos tipus de transistors: transistors npn i transistors pnp, tal com es mostra a la figura.

Aquests transistors associats a diverses resistències valuoses formaran nombrosos circuits lògics, que fins i tot formen l’os ferm del disseny modern del xip del processador actual.

Pas 4: transistors Npn

En general, s’ensenya aproximadament que el transistor npn s’activa donant un potencial positiu (voltatge) a la base. Sí, és cert, però en una perspectiva més àmplia podríem descriure-ho de la següent manera.

Quan fem que la base del transistor tingui un potencial (tensió) de 0,7 volts més elevat respecte a l’emissor del transistor, el transistor estarà en estat ON i el flux de corrent a través del camí del col·lector-emissor a terra.

El punt anterior m'ajuda molt a resoldre gairebé tots els circuits lògics de transistors que es troben habitualment. Això es mostra a la figura anterior. La polaritat i el recorregut de flux actual asseguraran molta més facilitat al nostre transistor.

Quan proporcionem aquest alt de 0,7 volts a la base, això provoca un flux de corrent de base a emissor i s’anomena corrent base (Ib). Aquest corrent multiplicat amb el guany de corrent proporcionarà el corrent del col·lector.

El funcionament és el següent:

Quan establim un 0,7 a la base, el transistor està engegat i el corrent comença a fluir a través de la càrrega. el voltatge del col·lector també disminueix i el corrent que circula per la càrrega disminueix, de fet, també disminueix la tensió a través de la càrrega. i, per tant, això revela la naturalesa inversa de la commutació de transistors.

De la mateixa manera, si la tensió disminueix (però per sobre de 0,7), el corrent augmentaria a la base i, per tant, augmentaria al col·lector i a través de la càrrega, augmentant així la tensió a través de la càrrega. de sortida, que també revela la naturalesa inversora en la commutació de transistors.

En resum, l’esforç de la base per mantenir la seva diferència de voltatge de 0,7 l’utilitzem sota el nom d’Amplificació.

Pas 5: transistor PNP

Igual que el transistor npn, el transistor pnp també es diu que, en donar un negatiu a la base, el transistor estarà ON.

D’una altra manera, quan fem que la tensió base sigui 0,7 volts inferior o inferior a la tensió de l’emissor, el corrent flueix a través de la línia del col·lector de l’emissor i la càrrega s’alimenta amb corrent. Això es mostra a la figura.

El transistor pnp s’utilitza per canviar la tensió positiva a la càrrega i els transistors npn s’utilitzen per canviar la terra a la càrrega.

Com en el cas de npn, quan augmentem la diferència entre emissor i base, la unió base s’esforçarà per mantenir la diferència de 0,7 volts canviant la quantitat de corrent a través d’ella.

Així, ajustant la quantitat de corrent a través d'ell d'acord amb la variació de tensió, el transistor podria regular l'equilibri entre l'entrada i la sortida, cosa que els fa molt especials en aplicacions.

Pas 6: Conclusió

Totes les idees anteriors són molt bàsiques i són conegudes per molts dels meus amics, però crec que seria útil per a almenys una persona en el camp de l’electrònica. Sempre m’atrau aquest tipus d’idees bàsiques que ajuden jo per resoldre i fer enginyeria inversa diversos circuits, a través dels quals crec que podríem guanyar molta experiència i diversió.

Desitjo tots els meus amics bons desitjos. Gràcies.