Електроника для чайников. Содержание Об авторах Введение Часть I. Начала начал электроники Глава От электронов к электронике
 Скачать 13.72 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
 Содержание Об авторах Введение Часть I. Начала начал электроники Глава 1. От электронов к электронике Что же такое электричество? Что такое электрон? Перемещение электронов по проводникам Напряжение — движущая сила Важная объединяющая теория: электроны, проводники и напряжение Откуда берется электричество? Батареи: когда другие уже устали, они все еще полны энергии Тепличные условия — электрические розетки Солнечные батареи Где применяются электрические компоненты? Контроль над электричеством Полный контроль над электричеством (ИС) Детектирование с помощью сенсоров Питание Когда электричество становится электроникой Создание простой схемы Что делать дальше По ходу дела знакомимся с инструментами Инструменты для конструирования Измерительные инструменты Удивительный мир величин Единицы измерения в электронике Переход к большим или меньшим величинам Префиксы + единицы измерения = ? Понятие о законе Ома Выводы из закона Ома Расчеты с применением больших и малых величин Мощность и закон Ома Глава 2. Безопасность людей и устройств Шестое чувство в электронике Опасность поражения электрическим током Электричество = напряжение + ток Постоянный или переменный ток Как не пострадать от удара током Оказание первой помощи Статическое электричество и его последствия Еще раз о человеке со стодолларовой банкноты Как статика может превратить радиоэлемент в щепотку золы Советы по предотвращению накопления статического электричества Заземление рабочих инструментов Работа с переменным током Пошла жара: безопасная пайка Ношение защитной одежды Часть II. Ряд 5, стеллаж с инструментами: запасаясь впрок Глава 3. Рабочее место радиолюбителя Ручные инструменты, без которых не обойтись Отвертка (инструмент, а не коктейль!) Отхватывая концы: кусачки и инструменты для зачистки проводов Обращение с утконосыми плоскогубцами Увеличительные стекла: "А это — чтобы лучше видеть тебя..." Место для инструментов. Каждому — свое место Наполняем мастерскую Где хранить инструменты Инструменты, которые не нужны каждый день (но могут пригодиться) Работаем на сверлильном станке Обрезка деталей при помощи станка или циркулярной пилы Выполнение деликатных работ при помощи бор-машинки Содержание инструментов чистыми и смазанными Сияющая электроника Масло и смазка для содержания деталей Инструменты для дальнейшей чистки и конструирования Клеим на века Обустройство лаборатории радиолюбителя Основные ингредиенты идеальной лаборатории Выбор идеального места для занятий электроникой Тройная угроза: холод, жара и влажность Верстак Глава 4. Первое знакомство: наиболее распространенные электронные радиодетали Пусть живут резисторы Резисторы и значения их сопротивлений Красный, синий, голубой — выбирай себе любой Понятие допуска резистора Если вдруг стало жарко Подкручивая потенциометр Конденсаторы: резервуары электричества Быстрый взгляд внутрь конденсатора Фарады: большие и малые Контроль рабочего напряжения Диэлектрик здесь, диэлектрик там Какую емкость имеет мой конденсатор? Когда микрофарад — не совсем микрофарад Воздействие тепла и холода Положительные отзывы о полярности конденсаторов Изменение емкости Диодомания Важные параметры диодов: максимальные токи и напряжения Где у диодов плюс? Забавы со светодиодами Резисторы в паре со светодиодами Транзистор: восьмое чудо света Изучаем терминологию транзисторов По поводу корпусов транзисторов Вставляем транзистор в схему Типы транзисторов Высокая плотность упаковки в интегральных схемах Линейная, цифровая или комбинационная микросхема? Номера ИМС Что такое цоколевка ИС? Самостоятельное исследование ИМС Глава 5. Потребительская корзина радиолюбителя Электрические соединения Провода Соединения и соединители Включаем питание Врубим питание от батарей Питание от солнечных батарей Включение и выключение электричества Вкл. и Выкл. с помощью переключателей Щелчок реле Логика решений. Логические элементы Использование логики в электронике Основные логические элементы Контроль частоты кварцевых резонаторов и индуктивных контуров Накопление энергии в катушках индуктивности Частота кварцевого резонатора Детектирование Кто видит свет? Детекторы движения Тепло, теплее, горячо: сенсоры температуры Вибрации двигателя постоянного тока Не пошуметь ли немножко? Говорит громкоговоритель Генераторы звука Часть III. Электроника на бумаге Глава 6. Читаем схемы Что такое принципиальная схема и зачем она нужна Знакомство с символикой схемотехники Простейшие схемотехнические символы Условные графические обозначения электронных радиоэлементов Символы логических элементов Другие символы Соблюдение полярности Один элемент на все случаи жизни: радиодетали с переменным номиналом Фоточувствительные компоненты: видят свет даже в конце туннеля Альтернативные условные обозначения Глава 7. Основы функционирования электронных схем Из чего состоит электронная схема? Простейшие схемы Питание лампы накаливания Изменение величины тока с помощью резистора Параллельное (последовательное) соединение элементов Последовательное соединение Параллельное соединение Исследование схемы делителя напряжения Измерение тока путем измерения напряжения Резисторы и конденсаторы: одна команда Как работает динамический дуэт конденсатора и резистора Включение и выключение схем при помощи RC-цепи Поговорим о транзисторах Транзистор как ключ Транзистор как усилитель Что еще могут делать транзисторы? Операционный усилитель Упрощение устройств при помощи интегральных схем Часть IV. Закатаем рукава Глава 8. Все, что нужно знать о пайке Паять иль не паять: вот в чем вопрос Вещи, абсолютно необходимые для пайки Выбор подходящего паяльника Выбор наконечника Подготовка паяльного оборудования Успешная пайка От холодной пайки, как от чумы Пайка и статическое электричество Пресечение электростатического разряда в зародыше Меры по борьбе со статическим электричеством Отпаиваем и перепаиваем Пружинный отсос в работе Отсос с грушей Полезные советы и рекомендации Глава 9. Как подружиться с мультиметром Основы измерений мультиметром Помните: безопасность прежде всего Что выбрать: цифровой или аналоговый мультиметр? Мультиметр на ладони Базовые свойства мультиметра Входы мультиметра и их функции Точность, разрешающая способность и чувствительность Мультиметр и аксессуары Максимальный предел Автоматическая подстройка диапазона Дополнительные полезные функции Настройка мультиметра Пять основных измерений, которые можно выполнить с помощью мультиметра Измерение напряжения Измерение тока Измерение электропроводности проводников Тестирование исправности переключателя Тестирование предохранителей Тесты резисторов, конденсаторов и других электронных компонентов Ха! Похоже здесь все сгорело! Тестирование резисторов Тестирование потенциометров Тестирование диодов Тестирование конденсаторов Тестирование транзисторов Глава 10. Логический пробник и осциллограф С логическим пробником в джунгли электроники Звук, свет, занавес! Слишком быстрые сигналы (даже для человека-молнии) Познай свою схему Приступая к работе с логическим пробником Пожалуйста, соблюдаем стандартные меры безопасности Подключение пробника к схеме Когда индикаторы молчат Приглядимся к осциллографу Что же делает осциллограф? Основные функции осциллографа Что выбрать: настольный, ручной или компьютерный? Полоса частот и разрешающая способность осциллографа Вся подноготная осциллографа Что значат все эти бегущие линии Так когда же нужно использовать осциллограф? Подготовка осциллографа к работе: тестируем — три, два, один! Настройка и предварительное тестирование Жива ли еще батарейка? Препарация радио в целях изучения аудиосигналов Тестирование частоты сигналов в схемах переменного тока Часть V. Рог изобилия схем Глава 11. Мои первые макетные платы Взгляд на беспаечные макетные платы Беспаечные макетные платы внутри и снаружи Макетные платы: большие и не очень Создание схемы с использованием макетной платы Почему нужно использовать зачищенные провода? Сборка схем на макетных платах Аккуратность — в плюс Шаг от беспаечных плат к стационарным Моделирование на перфорированных макетных платах Как стать круче в скручивании проводов Глава 12. Делаем собственные печатные платы Конструкция печатной платы Как медь превращается в схему Готово, заряжай: приступаем к изготовлению собственной платы Выбираем подходящий лист меди Режем и чистим Фотографический метод изготовления печатных плат Изготовление маски Позитивная и негативная сенсибилизация Зеркальное отражение печатной платы Подготовка печатной платы к травлению Да будет свет: экспозиция и проявка печатной платы Изготовление печатных плат по методу переноса с пленки Туда-сюда-обратно Получение качественного отпечатка Перенос топологии на слой меди Работа ОТК Выбор метода получения собственной топологии Мои гравюры: вытравливаем печатные платы сами Шаг первый: осмотр платы Чистка платы. Внимание, пожалуйста! С волнением о травлении Приготовление травителя Нам бы только что-то потравить... Последние приготовления и сверление Печатные платы от профессионалов — делаем заказы Теперь вы конструктор печатных плат Использование САПР для конструкторских работ Что может Eagle Light Приступаем к работе по проектированию печатной платы Глава 13. Волнующий мир микроконтроллеров Как работают микроконтроллеры? Что находится внутри микроконтроллера? Микроконтроллеры для радиолюбителей Сколько стоит вон тот микроконтроллер? Микроконтроллер — персональному компьютеру: "Пожалуйста, помоги!" Микроконтроллеры, которые стоят особняком Знакомство с микроконтроллером BASIC Stamp Знакомство с семейством OOPic Знакомимся с Basic Stamp 2 Этап 1: разработка схемы Этап 2: программирование микроконтроллера Этап 3: прошьем его! Вносить изменения так легко Добавление в схему переключателя Куда идти дальше? Глава 14. Создаем собственные электронные устройства С места в карьер: что для этого нужно Делаем классный, отпадный мигающий фонарик Таймер 555 на ладони Перечень элементов для мигающего фонарика Играем с пьезоэлектриками Пьезо- что?.. Эксперименты с пьезоэлектричеством Подбор компонентов для пьезоэлектрического барабана Конструируем великолепный инфракрасный детектор, который "видит в темноте" Выслеживая инфракрасный свет Радиодетали, необходимые для сборки инфракрасного детектора Шухер! Полиция! Как работает сигнализация Перечень элементов для сигнализации на основе таймеров 555 Как потеряться и снова найтись при помощи электронного компаса Заглянем под крышку компаса Перечень элементов для электронного компаса Да будет звук, когда есть свет... Как заставить будильник выполнять общественно-полезную работу Перечень элементов для световой сигнализации Маленький усилитель — серьезный звук Устройство мини-усилителя Перечень элементов для мини-усилителя Удобный и компактный измеритель влажности Как работает измеритель влажности Перечень элементов для измерителя влажности Классный генератор светомузыкальных эффектов Подключение светодиодов Перечень элементов для световой сигнализации Глава 15. Настоящий робот в вашей семье Роботы: взгляд под микроскопом Перечень необходимых элементов для сборки Ровера Детали для робота Знакомимся с роботом Ровером Подготовка к конструированию робота Сначала был шаблон Подбираем необходимые материалы Изучаем детали машин Тело для робота Резка и сверление пластин Сборка и монтаж электродвигателей Верхом на Ровере Установка шарнирного колеса Добавляем вторую палубу Органы управления Управление сэром роботом Добавим роботу немного мозгов Размышления о микроконтроллерах Обычные моторы — прочь, радиоуправляемые сервомоторы — сюда Внутри сервомотора Закупаем сервомоторы Доводка серводвигателей Модификация радиоуправляемых серводвигателей Установка серводвигателя на Ровера Поставим робота на колеса Как заставить робота чувствовать? Соединение робота с макетной платой Подключение цепей питания Как научить робота думать Как положить программу на место Разбор полетов программистской мысли Что делать дальше? Часть VI. Великолепные десятки Глава 16. Лучшая десятка профессиональных инструментов для работы с электроникой Импульсы здесь, импульсы там Считаем мегагерцы Источник питания с изменчивой внешностью Формирование специальных сигналов В поисках иных миров Анализируй это Трио профессионалов Как найти скидки на полезные инструменты Глава 17. 10 формул, которые должен знать каждый Соотношения закона Ома Расчеты сопротивления Расчет сопротивления последовательных резисторов Расчет сопротивления параллельных резисторов Расчеты емкости Расчет емкости параллельных конденсаторов Расчет емкости последовательных конденсаторов Расчет емкости трех и более последовательно соединенных конденсаторов Расчет энергетических уравнений Расчет постоянной времени RC-цепочки Расчеты частоты и длины волны Расчет частоты сигнала Расчет длины волны сигнала Приложение. Интернет-ресурсы Калькуляторы для радиолюбителя Учебники, литература и справочная информация Радиоэлементы подешевле Изготовление печатных плат Конструирование роботов Болтовня на форумах Примеры готовых схем Глоссарий Предметный указатель Часть I Начала начал электроники  В этой части...Говорите, что всю жизнь мечтали познакомиться с электроникой поближе, но не знали с чего начать? Тогда вы оказались в нужное время в нужном месте! В последующих глазах будут освещены фундаментальные основы электроники и физики электронов: что они собой представляют и почему следует о них знать. Однако не стоит беспокоиться — вам не придется умирать от скуки над научнмми трудами по теоретической физике: мм подадим основные положения и правила в виде, легко доступном дль усвоения. Кроме того, здесь же вы познакомитесь с простыми рекомендациями по безопасности. Электроника — забавная вещь, но только к том случае, если вы не обожжетесь, не поджаритесь на электрическом стуле и не заедете себе в глаз взбесившимся резистором. От электронов к электронике В этой главе... > Разъяснение роли электронов, проводников и напряжения. Вопросы генерации электричества > Некоторые электронные компоненты > Соединение отдельных компонентов в электрическую схему > Знакомство с некоторыми инструментами электроники > Единицы измерения > Закон Ома Когда вы включаете поутру кофеварку, вы используете электричество. Когда вы щелкаете кнопкой на телевизоре, чтобы просмотреть повторный показ сериала Секс и город, — опять же, вы снова так или иначе задействуете электричество. Поскольку вы используете электричество и электронные устройства постоянно, вам, наконец, становится любопытно попробовать собрать какую-то безделушку самому (или самой). Отлично. Но перед тем, как вы сможете окунуться в мир проводов и батарей, не помешает узнать, откуда взялся корень электро- в словах электричество и электроника. В этой главе вы узнаете все о том, как электроны служат для образования электричества, и как обуздать это электричество в целях освоения основ электроники. Вы также познакомитесь с инструментами и компонентами, с которыми позже будете забавляться в главах 14 и 15. Что же такое электричество? Как и множество вещей в нашей жизни, электричество сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Должно одновременно совпасть множество условий, чтобы между вашей рукой и железной ручкой двери проскочила искра, или появилась энергия, чтобы можно было включить новейший суперкомпьютер. Для понимания того, как работает электричество, будет полезно разбить столь общий вопрос на частные. Что такое электрон Электрон представляет собой один из основополагающих "кирпичиков", составляющих природу. Электроны "приятельствуют" с другими такими "кирпичиками" — протонами. Как первые, так и вторые очень малы, и содержатся в..., ну, в общем, во всем на свете. Мельчайшая частичка пыли одержит миллионы миллионов электронов и протонов, так что можете представить, сколько же их содержится в каком-нибудь борце сумо. Электроны и протоны имеют равные, но противоположные по знаку электрические заряды: у электронов отрицательные, а у протонов — положительные. Противоположные заряды всегда притягиваются друг к другу. Вы можете продемонстрировать самому себе подобное притяжение, сблизив пару магнитов. Если ближайшие концы магнитов представляют собой разные полюса, то они моментально встретятся и приклеятся друг к другу. Если же концы будут с одним и тем же по знаку полюсом, то они отшатнутся друг от друга, как политики после горячих телевизионных дебатов. Таким образом, поскольку электроны и протоны имеют разные знаки, они притягиваются друг к другу. Это притяжение действует, как клей, на уровне микромира, скрепляя собой всю материю Вселенной. Хотя протоны относительно статичны, об электронах подобного не скажешь — они весьма ветрены и не собираются сидеть на одном месте. Они могут — и чаще всего так и делают — перемещаться между объектами. Например, пройтись в сухую погоду по ковру и остановиться на стальной дверной ручке; электроны, бегущие между этой ручкой и вашей ладонью, вызывают искру, которую вы сможете увидеть лишь иногда, но, определенно, почувствуете всегда. Молния тоже состоит из цепочки движущихся электронов — на этот раз они перемещаются между тучами и землей. Все это примеры неприрученной, дикой электрической энергии. Перемещение электронов по проводникам Как перебегают электроны из одного места в другое? Ответ на этот вопрос приоткроет еще одну частицу электрической мозаики. Чтобы перемещаться, электроны используют так называемые проводники. Таким образом, электричество представляет собой не что иное, как направленное движение электронов в проводнике. В качестве проводников может выступать множество материалов, но одни из них предпочтительнее других. Электроны передвигаются значительно легче по металлам, чем по пластику. Вообще, хотя в пластмассе они и будут перемещаться вокруг своих приятелей протонов, им куда приятнее сидеть дома, чем куда-то бежать. Но в металле электроны вольны двигаться, куда захотят. Можно провести аналогию между свободными электронами в металле и камешками, брошенными на лед. Электроны скользят сквозь металл, как по льду. А вот пластик — изолятор — больше напоминает песок: камни вряд ли сдвинутся далеко от того места, куда упали, как и электроны внутри пластмассы. Так какие же материалы представляют собой хорошие проводники, а какие — хорошие изоляторы? Обычно в качестве проводников используют медь и алюминий (чаще — медь). А в качестве изоляторов, как правило, выступают пластмасса и стекло. Мерой способности электронов перемещаться по материалу служит сопротивление. Медный провод большого диаметра имеет меньшее сопротивление потоку электронов, чем провод из той же меди, но меньшего диаметра. Вам стоит как следует уяснить для себя смысл сопротивления, потому что каждый проект, связанный с электроникой, включает в себя резисторы. Резисторами называют элементы с определенным сопротивлением, которое помогает контролировать поток электронов в проводниках. Напряжение - движущая сила В предыдущих разделах пояснялось, как электроны двигаются и почему в проводниках они передвигаются более свободно. Но для того, чтобы они перемещались от одного места к другому, нужно какое-то воздействие. Эта сила, действующая между зарядами с разными знаками, называется электродвижущей силой, или напряжением. Отрицательные электроны двигаются к положительному заряду посредством проводника. Помните, как Бенджамин Франклин запускал в шторм воздушного змея? Электрическая искра, пробежавшая по змею, помогла ученому сообразить, как двигается электрический ток. В этом случае электроны прошли по мокрому от дождя шнуру, который служил проводником. Если попробовать проделать тот же фокус с искрой, но при сухом шнуре, то у вас не получится ничего даже близко похожего. Напряжение представляет собой разность электрических потенциалов между отрицательно заряженными тучами и землей, которая и гонит электроны вниз по шнуру. Ни за что не пробуйте повторить эксперимент Франклина сами! Запуская воздушных змеев в грозу, вы играете с молнией, которая может в мгновение ока превратить вас в кусочек тоста.  перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |