Самостоятельное изучение схемотехники. Основные понятия. Часть 1 / Хабр

Изучение цифровой схемотехники нужно начинать с теории автоматов. В этой статье можно найти некоторые элементарные вещи, которые помогут не потеряться в дальнейших статьях. Я постарался сделать статью легкочитабельной и уверен, что неподготовленный читатель сможет в ней легко разобраться.

Сигнал — материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений по системе связи. Сигнал, в отличие от сообщения, может генерироваться, но его приём не обязателен (сообщение должно быть принято принимающей стороной, иначе оно не является сообщением, а всего лишь сигналом).

В статье рассматривается цифровой дискретный сигнал. Это такой сигнал, который имеет несколько уровней. Очевидно, что двоичный сигнал имеет два уровня — и их принимают за 0 и 1. Когда высокий уровень обозначается единицей, а низкий нулем — такая логика называется позитивной, иначе негативной.

Цифровой сигнал можно представить в виде временной диаграммы.

В природе дискретных сигналов не существует, по этому их заменяют аналоговыми. Аналоговый сигнал не может перейти из 0 в 1 мгновенно, по этому такой сигнал обладает фронтом и срезом.
Если рисовать упрощенно то это выглядит так:

1 — низкий уровень сигнала, 2 — высокий уровень сигнала, 3 — нарастание сигнала (фронт), 4 — спад сигнала (срез)

Сигналы можно преобразовывать. Для этого на практике используются логические элементы, а чтобы это записать формально используются логические функции. Вот основные:

Отрицание — инвертирует сигнал.
На схемах обозначается так:

Логическое ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция)

На схеме:

Логическое И (логическое умножение, конъюнкция)

На схеме:

Последние два могут иметь отрицание на выходе (И-НЕ, ИЛИ-НЕ). Значения их логических функций инвертируются, а на схеме выход рисуется кружочком.

Сводная таблица логических функций двух аргументов выглядит так:

Работа с логическими функциями основывается на законах алгебры логики, основы которых изложены в прикрепленном файле. Так же там есть задания для самоконтроля и контрольные вопросы по теме.

Логической схемой называется совокупность логических электронных элементов, соединенных между собой таким образом, чтобы выполнялся заданный закон функционирования схемы, иначе говоря, — выполнялась заданная логическая функция.

По зависимости выходного сигнала от входного все электронные логические схемы можно условно разбить на:

Схемы первого рода, т.е. комбинационные схемы, выходной сигнал которых зависит только от состояния входных сигналов в каждый момент времени;

Схемы второго рода или накапливающие схемы (схемы последовательностные), содержащие накапливающие схемы (элементы с памятью), выходной сигнал которых зависит как от входных сигналов, так и от состояния схемы в предыдущие моменты времени.

По количеству входов и выходов схемы бывают: с одним входом и одним выходом, с несколькими входами и одним выходом, с одним входом и несколькими выходами, с несколькими входами и выходами.

По способу осуществления синхронизации схемы бывают с внешней синхронизацией (синхронные автоматы), с внутренней синхронизацией (асинхронные автоматы являются их частным случаем).

Практически любой компьютер состоит из комбинации схем первого и второго рода разной сложности. Таким образом, основой любого цифрового автомата, обрабатывающего цифровую информацию, являются электронные элементы двух типов:

логические или комбинационные и запоминающие. Логические элементы выполняют простейшие логические операции над цифровой информацией, а запоминающие служат для ее хранения. Как известно, логическая операция состоит в преобразовании по определенным правилам входной цифровой информации в выходную.

Можно считать, что элементарные логические функции являются логическими операторами упомянутых электронных элементов, т. е. схем. Каждая такая схема обозначается определенным графическим символом. (Они были представлены выше — Элементы И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ)

В качестве примера ниже представлена схема электрическая функциональная логического преобразователя (комбинационного автомата), реализующего логическую функцию в элементном базисе из логических элементов И, ИЛИ, НЕ.

Для закрепления предлагаю, самостоятельно синтезировать логическую схему, реализующую следующие логические функции:

Сделать это можно к примеру в Electronic workbench.

Вот для примера первое выполненное задание:

И файл ewb 5.12.

Hint: Для того чтобы включить условные обозначения в соответствии с отечественными ГОСТ-ами в файл настроек EWB.INI нужно добавить строку DIN = ON

На этом первая часть статьи заканчивается. Надеюсь, что она была не слишком утомительной. Все вышеописанное необходимо для понимания принципов работы с сигналами в электрических схемах. В следующей статье будут рассмотрены способы минимизации логических функций, понятие абстрактного автомата и пример синтеза RS-триггера.

Схемотехника для начинающих и чайников

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Честно говоря, я не очень люблю термин «чайник», по мне лучше говорить «начинающий», но здесь все зависит от того кто как себя сам позиционирует.

Здесь я планирую рассмотреть самые основы схемотехники, ее азы, причем ограничиваться просто публикацией различных схем не собираюсь.

Несмотря на то, что схемотехника рассматривает все устройства как «черные ящики», то есть, игнорируя физические процессы, определяющие принцип их работы, для введения в схемотехнику, считаю необходимым уделять внимание рассмотрению принципов работы отдельных компонентов, их элементарных сочетаний, однако, делать это буду без излишнего «фанатизма».

Дело в том, что помимо достаточно сложных радиоэлементов, к которым относятся, например, всевозможные микросхемы, внутреннее устройство которых мы рассматривать не будем (начинающим это сложно) схемотехника использует различные дискретные элементы:

• диоды;
• резисторы;
• стабилитроны и пр. ,

знание основных принципов работы которых может оказаться полезным.

Хочу отметить две основные задачи схемотехники:

• построение схемы какого либо устройства на базе отдельных элементов,
• анализ работы того или иного изделия на основе работы его составных частей.

Кстати, поскольку любое, даже самое сложное устройство, может быть приведено к достаточно простым комбинациям электрических (электронных) компонентов настоятельно рекомендую начинающим схемотехникам уделить должное внимание вопросам функционирования именно элементарных узлов.

Должен заметить, что схемотехника — направление достаточно сложное, требует специальных знаний в целом ряде смежных областей, однако, начинающим может хватить элементарного владения основными законами электротехники — Ома и Кирхгофа, тем более, что задачу подготовки инженеров — разработчиков электронной аппаратуры не ставлю.

Менее всего претендуя на создание всеобъемливающего пособия по схемотехнике, надеюсь, что предлагаемые статьи будут полезны для начинающих, желающих приобрести первоначальные знания о разработке, анализе различных схем.

На данный момент доступны следующие материалы:

Резисторы — элементы, без которых представить схемотехнику невозможно.

Диоды — тоже достаточно простые приборы, однако, могут находить применение в очень простых, одновременно полезных схемах. Схемотехника использует их очень часто.

Транзисторы. Транзистор был изобретен в 50-х годах прошлого века, его появление произвело настоящий фурор — достаточно сказать, что его изобретатели получили Нобелевскую премию.

© 2012-2023 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Электронные схемы для начинающих: полное руководство

Электронная схема — это просто путь для электронов. Цепи – это каналы, по которым течет электрический ток. Следовательно, лампочке нужен замкнутый путь для прохождения тока, чтобы загореться.

Разработчики электротехники используют печатные платы в различных электрических устройствах, от фонариков до суперкомпьютеров, для которых требуются более сложные схемы. Эта статья поможет вам понять, как схемы облегчают работу электроприборов.

Знакомство с электрическими цепями

Замкнутая цепь с различными электронными компонентами образует полное соединение. К таким компонентам относятся резисторы, конденсаторы, светодиоды, транзисторы, катушки индуктивности и интегральные схемы. Применение резистора обычно устанавливает правильный уровень тока и напряжения. С другой стороны, транзистор может усилить или инвертировать ваш сигнал.

Создание любого объекта требует проектирования. Проектирование цепей выполняется сначала с использованием принципиальной схемы, которая представляет собой просто рисунок электрического пути. Производители создают схемы с разными компонентами, и существуют различные способы их соединения. Схемы также помогают лучше понять электронные схемы.

(электронная плата)

Наиболее распространенная электрическая схема для начинающих

Схемы усилителей

Начнем с того, что устройства, предназначенные для увеличения величины входного сигнала, в основном используют схемы усилителей. Например, небольшой звуковой сигнал, поступающий на датчик в радиоприемнике, превращается в более значимый выходной сигнал, передаваемый на громкоговоритель. Например, переход усилителя от входного сигнала 1 вольт к выходному 50 вольт называется коэффициентом усиления.

У хорошего усилителя коэффициент усиления остается постоянным независимо от значения входного сигнала.

Простой электронный проект 100-ваттного усилителя сабвуфера имеет короткое замыкание, которое вы можете создать. Он сделан только из транзисторов, поэтому дешев и прост в сборке. Усилитель может позволить вам генерировать до 100 Вт.

(изображение неинвертирующего усилителя)

Цепи сигнализации

Сигнализация дождя — это простая схема для обнаружения дождя. Это полезно для людей, собирающих дождь, и предупреждает людей с уязвимыми предметами снаружи о приближающемся дожде.

Для простой системы оповещения о дожде требуется всего три компонента: датчик дождевой воды, микросхема таймера 555 и зуммер. Датчик дефектов дождя посылает сигнал на таймер 555, который активирует зуммер, который в других случаях может быть сигналом тревоги.

Кроме того, для более сложной цепи сигнализации дождя требуются датчики для компонентов. Транзисторы BC548 и BC 558, резисторы 10k и 330k, конденсатор 01mf, батарея 3V и динамик.

Дождевая вода попадает на датчик цепи, вызывая протекание тока по цепи. В результате транзисторы Q1 включаются, активируя транзистор Q2 (PNP). Кроме того, проводимость транзистора Q2 позволяет току течь через динамик, генерируя звук зуммера.

Пока зонд находится в контакте с дождевой водой, процесс повторяется.

 (схема сигнализации простого датчика дождя) 

Источник; https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Simple_Rain_Sensor_Alarm_Circuit_using_a_Single_Transistor.jpg

Цепи освещения

Цепи освещения являются одними из самых популярных электронных схем, которые необходимо проектировать, поскольку свет является огромной частью нашей жизни. . Итак, вы без труда найдете схемы освещения в автоматических светодиодных аварийных светильниках и схемах уличного освещения.

Пользователь подает ток на светодиод с анодом +ve и катодом -ve в электрической цепи освещения постоянного тока. Путь имеет лампочку для отображения выходного сигнала и переключатель, который позволяет подавать входное напряжение постоянного тока на светодиодную лампочку. Лампа также имеет отрицательную и положительную клемму. Положительная клемма каждого компонента подключена, а отрицательные концы также подключены.

Для создания схемы светодиодного аварийного освещения вам потребуются светодиоды, микросхема LM317, два транзистора и другие стандартные компоненты.

A Схема цепи освещения постоянного тока

Цепь зарядки

Цепи зарядки обычно встречаются в свинцово-кислотных батареях. Например, вы можете легко создать схему зарядки аккумулятора с транзистором BC148, SCR и другими базовыми компонентами. Он может заряжать 12-вольтовые свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы емкостью 30-40 Ач.

(изображение зарядки, принудительной разрядки RC-цепи для теории цепей Викиучебника)

Источник https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Example30b.png

Инвертор или схема преобразователя

Инженеры используют инверторные электрические схемы для преобразования мощности постоянного тока в напряжение переменного тока. Фактически, основной принцип заключается в использовании входа постоянного тока для создания колебаний, которые проходят через трансформатор, усиливая ток. Увеличение исходного напряжения приводит к более высокому напряжению в зависимости от числа витков первичной и вторичной катушек.

(изображение резонансного инвертора тока для люминесцентной лампы: упрощенная схема)

Источник: Wikimedia

Контроллеры

Контроллеры уникальны, поскольку они управляют работой различных и отдельных силовых цепей. Например, двигатель мощностью 1000 л.с., подключенный к высоковольтной сети 2400 В, приводит в действие водяной насос.

(изображение схемы контроллера сигнализации)

Источник: Wikimedia

Схемы для начинающих – Датчик температуры

Измеритель температуры, также известный как термистор, используется для сравнения падения напряжения «холодного» диода (T1) с напряжением база-эмиттер «теплого» транзистора (T2). Соответственно, транзисторы должны иметь физический контакт с источником тепла, как и радиатор силовых транзисторов. Эффективное функционирование схемы зависит от вывода базы транзистора Т1.

Портативные устройства и системы охранной сигнализации используют схемы контроля температуры. На плате контроля температуры используется светодиод. Это указывает, когда напряжение батареи светодиода падает ниже 9вольт. Когда напряжение выше 9 вольт, напряжение на клеммах база-эмиттер остается прежним, оставляя транзисторы и светодиод выключенными.

(изображение измерительной цепи термопары с источником тепла, холодным спаем и вольтметром)

Источник: Wikimedia , или давление. Схема улавливает физическое прикосновение или давление на устройство; следовательно, пользователи могут использовать его для определения своего окружения с точки зрения близости.

Резистор и светодиод — это компоненты, используемые для построения схемы.

Схема цепи сенсорного датчика

Схемы для начинающих – Схема мультиметра

Мультиметр измеряет напряжение, сопротивление и ток с помощью гальванометра, подключенного к цепи с резистором. Щупы подключены к цепи мультиметра для измерения проходящего напряжения. Таким образом, вы используете схемы мультиметра для измерения параметров постоянного и переменного тока, и хорошее применение схемы мультиметра — в двигателях с непрерывной обмоткой.

(изображение схемы мультиметра)

Источник: Wikimedia

Схемы для начинающих – электронный глаз

Электрический глаз – отличная замена звонкам. Вы можете использовать схемы электронных глаз для наблюдения за людьми у входа в ваш дом или офис. Если посторонний человек попытается открыть дверь, его тень упадет на LDR, что приведет к срабатыванию цепи. Следовательно, будильник звенит, предупреждая пользователя.

 Это отличная система безопасности, подключенная к двери или воротам с помощью LDR 9.0003

Схема электронного глаза

Резюме

Подводя итог, можно сказать, что эта статья предоставила вам первичные и достаточные знания о схемах и основных концепциях электроники. Они являются неотъемлемой частью наших повседневных приборов, поэтому мы должны понимать, как они работают.

Свяжитесь с нами, если у вас есть какие-либо вопросы о цепях или строительных цепях.

Изучение электронных схем для начинающих (Легкие основы, 2023)

Я думаю, что конечной целью электроники является изучение электронных схем с глубоким пониманием

Потому что без правильного понимания электронных схем невозможно создавать удивительные продукты и решать проблемы в реальном времени.

Вопрос в том, что такое электронная схема и как узнать о ней наиболее эффективным способом.

Электронная схема представляет собой тщательно подобранную комбинацию электронных компонентов, которые мы собираем и собираем определенным образом, чтобы создать законченную схему.

Эта законченная схема может быть предназначена для обучения или может быть решением большой проблемы.

Если это краткое вступление привлекло ваше внимание. Уверен, вам понравится и остальная часть этой статьи.

Привет, я Аббас. В оставшейся части этой статьи я подробно расскажу, что такое электронная схема, какова ее основная функция, что нам нужно для создания рабочих схем, инструменты для проектирования схемы, тестирования схемы, типы схем и многое другое. более.

Все будет предназначено для начинающих, так что не волнуйтесь, здесь не будет сложной математики и/или таких сложных понятий.

Я не совершенен, и эта статья не идеальна. Это просто мои ограниченные знания пытаются помочь вам как-то.

Надеюсь, вам понравится.

Содержание

Изучение электронных схем для начинающих

Вы когда-нибудь открывали какие-либо электронные устройства? Если да, то вы, возможно, заметили в нем зеленую доску. Эта зеленая плата на самом деле является электронной платой.

Эта зеленая плата отвечает за функции этого продукта или устройства. Например, материнская плата вашего ПК и ноутбука, которая делает все удивительные вещи на экране, на самом деле является электронной схемой.

Я могу говорить на зеленой доске, но я думаю, вы поняли, что электронная схема является основой любого электронного продукта, который вы видите вокруг себя.

Теперь давайте подробно рассмотрим, что такое электронная схема и как ее правильно определить.

Правильное определение электронной схемы

Поскольку я пишу эту статью, имея в виду полного новичка. Поэтому я объясню все с самого начала, чтобы у вас было глубокое понимание.

Хорошо!

Электроника — это изучение потока зарядов в полупроводниковых устройствах. Эти полупроводниковые устройства изготовлены из полупроводниковых материалов, таких как кремний и германий.

Now, semiconductor devices that we study in electronics are the following:

• Diodes
• Transistors
• LEDs
• Thyristors
• MOSFETs
• FETs
• IGBTs

These devices are also called electronic components. Компоненты электроники — более популярный термин, и вы часто будете его встречать, но этот термин просто означает полупроводниковые устройства, которые мы используем в электронике.

Помимо перечисленных выше электронных компонентов, у нас также есть следующие электрические компоненты.

• Резисторы
• Конденсаторы
• Катушки индуктивности
• Трансформаторы
• Реле

Теперь у нас есть представление о различных компонентах. Теперь пришло время поиграть с ними и сделать несколько схем.

Комбинация электронных и электрических компонентов помогает нам создавать и проектировать удивительные электронные схемы. Комбинация этих компонентов определяет поведение и назначение схемы.

Одни и те же резисторы, диоды и конденсаторы, соединенные каким-либо образом, могут образовывать цепь питания. Но одни и те же компоненты с разным расположением могут заканчиваться совершенно другой схемой.

Электронная схема представляет собой тщательно продуманную компоновку различных компонентов, которые служат определенной задаче. Например, электронная схема вашего ПК предназначена для того, чтобы помогать вам играть в игры, подключаться к Интернету, выполнять работу и многое другое.

Ниже приведен пример печатной платы для справки.

Собираем компоненты для сборки ПК или ноутбука. Раскладываем их, чтобы получилась игрушка. Мы устраиваем их для обслуживания космических ракет. Мы расставляем их так, чтобы они помогали нам общаться с внешними спутниками, и этот список можно продолжить.

Более простым способом:

Электронная схема представляет собой тщательно подобранную комбинацию различных компонентов, таких как диоды, резисторы и конденсаторы, с помощью соединительных проводов.

Надеюсь, вы поняли идею электронной схемы.

Хорошо! Перейдем к типам цепей.

Типы электронных схем

Существует так много типов электронных схем. Но я думаю, что объяснять их подробно сейчас — не лучшая идея. Итак, я дам вам имена и краткое введение.

Ниже приведены два основных типа цепей.

а. Аналоговые схемы

Вы знаете, если мы обратим внимание на наше окружение, мы обнаружим, что все непрерывно. Подобно тому, как звуки, которые мы слышим, непрерывны по своей природе.

Аналогично, сигналы напряжения непрерывны, ток течет непрерывно и т.д.

Аналоговый сигнал

Таким образом, тип электроники, который имеет дело с непрерывными величинами и сигналами, называется аналоговой электроникой. А схема, которую мы разрабатываем для работы с непрерывными сигналами, называется аналоговой схемой.

б. Цифровая схема

Аналоговая электроника требует широкой полосы пропускания, что очень дорого с точки зрения производства. Таким образом, мы преобразуем аналоговые сигналы в цифровые сигналы, чтобы уменьшить требования к полосе пропускания.

Кроме того, цифровые сигналы более подвержены шуму по сравнению с аналоговыми сигналами.

Цепи, работающие с цифровыми сигналами, называются цифровыми цепями. В наши дни они повсюду из-за их очень многообещающих функций.

Разомкнутые цепи

Давайте поговорим о наиболее распространенном термине, используемом в электронных схемах, т. е. разомкнутых цепях.

Любая цепь должна образовывать полный цикл, иначе цепь будет разомкнутой или неполной.

Простым языком незавершенная цепь называется разомкнутой цепью. Или, говоря более технически, любые две электрические точки на плате или в цепи, которые имеют бесконечное электрическое сопротивление, мы называем разомкнутой цепью.

Применяя закон Ома, мы ясно видим, что любые точки цепи с очень большим (бесконечным) сопротивлением будут рассматриваться как точки разомкнутой цепи. Интересные факты об открытых цепях:

• В точках может быть любое значение напряжения, т.е., например, на приведенном выше рисунке точки A и B имеют любое значение напряжения.
• Через разомкнутую цепь вообще не протекает ток.

Короткое замыкание

Напротив обрыва цепи, короткое замыкание. С технической точки зрения, любые две электрические точки на плате или в цепи с нулевым сопротивлением называются коротким замыканием.

Когда мы применяем закон Ома к короткому замыканию, мы получаем нулевое сопротивление. Ниже приведены основные вещи, которые вы должны помнить о коротком замыкании.

• Разность напряжений при коротком замыкании всегда равна нулю
• Любая величина тока может привести к короткому замыканию. И именно по этой причине мы часто слышим, как здание загорается из-за короткого замыкания.

Теперь соединяем два компонента, замыкая их выводы друг на друга, это хорошо и вот так мы соединяем компоненты. Но если мы закоротим соединение двух терминалов одного и того же устройства, мы можем повредить это устройство.

Проектирование электронной схемы

Мы обсудили правильное определение электронных схем и рассмотрели некоторые полезные типы схем.

Теперь давайте поговорим о том, как проектировать электронные схемы с нуля, будучи новичком.

а. Идея

Прежде всего, вы должны иметь представление о том, какую проблему вы хотите решить с помощью электронной схемы. Это сложная часть, когда вы стартап и пытаетесь решить большую проблему.

Но новичкам можно поискать вдохновение. Или на более ранних этапах я бы рекомендовал просто начать с пошагового проекта. Проект, который проведет вас от начала до конца.

После того, как вы получите некоторый опыт работы с управляемыми проектами. Начните работать над небольшими проектами по вашему желанию. А потом потихоньку двигайтесь к собственным проектам.

Например, вы находитесь дома, и у вас возникла идея, как дистанционно управлять домашним светом из любой точки мира. Начните с управления одной лампочкой в ​​своей комнате, затем работайте над всей комнатой, а затем масштабируйте ее на весь дом.

б. Моделирование цепей

После того, как вы решили, что вы хотите построить, пришло время сделать несколько пробных решений. Лучший способ сделать это — использовать программное обеспечение для моделирования цепей.

Программное обеспечение для моделирования цепей — это инструмент, который мы используем для проектирования и тестирования наших схем без их физического воплощения. Эти программы моделирования доступны для автономной установки на компьютер, а также для использования в Интернете.

С помощью моделирования цепей мы тестируем различные схемы, которые считаем хорошими, и смотрим на результаты. Моделирование схемы — это своего рода исследовательская часть всего процесса проектирования схемы.

Программное обеспечение Multisim

Мы изучаем различные схемы, пробуем собственное воображение и пытаемся придумать схему, которая будет выполнять свою работу.

Для начинающих, работающих с проектами DIY, этот этап не будет иметь смысла. Поскольку вам уже дана принципиальная схема для тиражирования. Но помните, что эта принципиальная схема подготовлена ​​с использованием программного обеспечения для моделирования цепей.

в. Прототип схемы

После того, как мы придумаем наше окончательное решение, пробуем различные симуляции. Пришло время физически реализовать схему, чтобы проверить результаты моделирования. Вы знаете, что процесс изучения электронных схем доставляет удовольствие, когда дело доходит до этого этапа — прототипирования схемы.

Прототипирование схемы – это процесс, в ходе которого мы создаем нашу схему на макетной плате без пайки, чтобы проверить нашу симуляционную схему и ее результаты с помощью схемы в реальном времени.

При прототипировании схем мы используем макетную плату, которая не требует пайки. Это позволяет нам сделать временную схему без постоянной пайки компонентов.

Ниже приведен пример прототипа схемы.

Вы знаете, моделирование цепей имеет свои ограничения, как и макетирование (оно вводит паразитные R, L и C, особенно для радиочастотных цепей). Но оба дают нам довольно точную реальную оценку того, как наша схема или проект будет работать в практических сценариях.

д. PCB Design

Прототипы схем помогают нам проверить результаты и дают четкое представление о том, будет ли схема работать в реальном времени или нет.

Когда мы довольны результатами. Пришло время сделать печатную плату для схемы. PCB — сокращение от печатных плат. Это зеленые доски, которые вы видите почти в каждом продукте в наши дни.

Ниже приведен пример печатной платы:

Изучение электронных схем (проектирование печатной платы)

Как мы уже говорили, существует программное обеспечение для проектирования схем. Точно так же существуют программы для проектирования печатных плат. Мы проектируем печатную плату в этих программах, создаем необходимые файлы и отправляем их производителям печатных плат для серийного производства.

эл. Серийное производство

Это последний этап проектирования любой электронной схемы. На этом этапе мы генерируем файлы из программного обеспечения для печатных плат, называемые файлами Gerber.

Сначала мы делаем прототип печатной платы, чтобы еще раз проверить результаты. Мы также отправили эту печатную плату для тестирования CE и FCC. Потому что, когда дизайн печатной платы не проходит эти тесты, нам не разрешат продавать продукты с этой печатной платой.

После очистки всех тестов нас полностью все устраивает. Настало время серийного производства.

Выше был процесс проектирования электронной схемы. Я стараюсь, чтобы все было максимально просто. Я надеюсь, что вы получили мои точки там. Имейте в виду, что вы не можете преуспеть во всех процессах проектирования электронных схем. Выберите ту часть, которая вам нравится больше всего, и станьте в ней экспертом.

Инструменты для работы с электронными схемами

Вы знаете, что для работы с электронными схемами нужны соответствующие лабораторные установки. Эта лаборатория не должна быть оснащена всеми передовыми устройствами на начальном уровне. Но он должен иметь следующие инструменты для тестирования и анализа цепей.

Вы видели приведенные выше прототипы схем. Эти прототипы схем возможны только в том случае, если в нашей лаборатории есть нужные инструменты и устройства.

а. Мультиметр

Начнем с нашего первого лабораторного прибора для изучения электронных схем, который называется мультиметром.

Вы знаете, мультиметр — очень важный инструмент, когда речь идет об электронике. Это похоже на переход к устройству, когда мы хотим измерить различные величины. Это помогает нам измерять сопротивление резистора, напряжение, ток и многое другое.

Вкратце, мультиметр используется для измерения следующих параметров. Не беспокойтесь, если вы совсем новичок и еще не знаете о следующем. Просто помните мультиметр как измерительный инструмент.

• Сопротивление резистора, который мы хотим использовать в нашей цепи
• Емкость конденсатора
• Переменное напряжение и ток (от милли-диапазона до высоких значений)
• Постоянное напряжение и ток
• Непрерывность цепи – выяснить об открытых цепях.
• Тестирование диодов
• Тестирование транзисторов
• Измерение частоты
• Индуктивность катушки индуктивности
• и многое другое

Вы сами видите, какое большое значение имеет это маленькое устройство, когда речь идет об электронных схемах. Я думаю, что если у вас нет этого устройства, вы не сможете эффективно изучать электронные схемы.

Теперь, чтобы получить себе приличный мультиметр, следующий пост поможет вам получить свой первый мультиметр.

• Лучшие мультиметры для начинающих (ссылка в сообщении)

б. Макетная плата

Следующим инструментом является макетная плата. Макетная плата — это инструмент, который мы постоянно используем при создании любого прототипа схемы. Это похоже на инструмент, когда дело доходит до построения физических цепей.

Помните, мы используем макетную плату для изготовления схем, но эти схемы являются прототипами.

Схемы-прототипы — это схемы, которые мы используем для проверки наших результатов перед отправкой нашего проекта на производство для крупносерийного производства.

Макетные доски бывают разных форм и размеров. Но на каждой макетной плате есть строки и столбцы. Мы размещаем наши компоненты в этих строках и столбцах, в зависимости от нашего дизайна.

Также соединяем различные компоненты через соединительные провода. В итоге у нас есть рабочий прототип схемы (если все пойдет именно так, как должно быть).

в. Соединительные провода

Название говорит само за себя. Соединительные провода — это медные провода, которые помогают нам соединять различные электронные компоненты вместе требуемым образом для построения электронных схем.

Соединительные провода бывают разных форм, размеров и длины. Но все они служат основному вышеуказанному применению.

Вышеуказанные провода идеально подходят для работы с макетной платой. Но не обязательно использовать их в каждой схеме.

д. Источник питания

Следующее устройство, которое нам понадобится для нашей базовой лаборатории, — это источник питания. Независимо от того, над какой схемой или проектом вы работаете. Вам нужен источник питания, чтобы привести их в действие.

Источник питания просто помогает нам достичь вышеизложенного эффективным и безопасным способом.

Вы можете рассматривать источник питания как источник энергии для наших электронных проектов и схем. Без энергии не будет рабочих цепей, это просто.

И именно поэтому приличный блок питания является обязательным инструментом, устройством или оборудованием для рабочей среды специалиста по электронике.

эл. Тестер компонентов

Когда вы новичок и у вас есть один проект, вы действительно в восторге. В такой момент вы действительно наслаждаетесь своим временем.

У вас есть несколько компонентов для работы.

Но представьте, что вы работаете над большим проектом. Или ремонт электроники — это ваша работа или область, в которой вы хотите преуспеть. Тогда работа с большим количеством электронных компонентов станет для вас более сложной задачей.

Потому что требуется время, чтобы проверить каждый компонент, хороший он или плохой. Чтобы справиться с этим, нам нужен один из лучших электронных инструментов, который называется тестер компонентов.

M328 Тестер компонентов

Люди также называют его тестером транзисторов. Но оба названия относятся к одному и тому же устройству.

Вы просто вставляете любой электронный компонент в это устройство, и он сразу сообщает вам, хороший это компонент или плохой. Это также дает вам соответствующее значение, также уменьшая использование мультиметра.

ф. Осциллограф

Следующим устройством является осциллограф. Это устройство помогает нам визуально анализировать различные сигналы цепи.

Как мы уже говорили выше, схемы в основном бывают двух типов, т. е. аналоговые и цифровые схемы. Аналоговые схемы работают с непрерывными сигналами, а цифровые схемы лучше всего работают с цифровыми сигналами.

Осциллограф

Для изучения поведения обеих цепей на выходе нам нужен инструмент, который поможет нам визуально увидеть сигнал, а также проанализировать и измерить его различные параметры.

Инструмент, который помогает нам достичь вышеизложенного, называется осциллографом. Мы используем этот инструмент для рисования графиков, выполнения на них математических функций и принятия обоснованных решений о схеме.

г. Комплекты компонентов

На мой взгляд, это очень важно. Например, если у вас нет подходящих компонентов, то как вы собираетесь строить схемы. Это просто не имеет для меня никакого смысла.

Под набором инструментов для электронных компонентов я подразумеваю правильный выбор различных электронных компонентов, упакованных в хорошо организованные коробки или пакеты.

Component kit

The most common use components are:

• Resistors
• Capacitors
• LEDs
• Diodes
• Transistors
• Potentiometers
• Buzzers

Of course, there are a lot of other components as well. Но как новичок, вы, скорее всего, будете работать только с вышеперечисленными.

Тестирование цепей и устранение неполадок

Одна из удивительных вещей, которые нужно знать об электронных схемах, — это тестировать старые или новые схемы, и если они не работают должным образом, попытаться устранить неполадки.

Тестирование цепи предназначено для проверки выходного сигнала на каждом этапе цепи. Под проверкой я имею в виду, дает ли схема те результаты, которые она должна давать, или нет.

Поиск и устранение неисправностей — это нечто другое. В этом мы пытаемся определить, что вызывает проблемы в цепи. Эта задача утомительна и требует много времени и опыта для устранения неполадок в различных электронных схемах.

Заключение

Для изучения электронных схем для начинающих в первую очередь нужно иметь силу воли. Потому что без силы воли невозможно ничего сделать, и изучение электронных схем ничем не отличается.

Когда у вас есть сила воли, я считаю, что трассы — это веселое и увлекательное занятие.

Чтобы правильно определить электронную схему, я могу сказать, что электронная схема — это правильная комбинация различных электронных компонентов для выполнения конкретной задачи.

Существует два основных типа схем, называемых аналоговыми и цифровыми цепями.