Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
начинающим / Экскурсия по электронике.pdf
Источник:
Скачиваний:
211
Добавлен:
06.01.2022
Размер:
31.57 Mб
Скачать

В.Н. Гололобов

Экскурсия по электронике

1

В.Н. Гололобов

Экскурсия по электронике

2

Оглавление

 

 

Предисловие........................................................................................................................................

 

5

Часть 1. Электроника для начинающих............................................................................................

6

Глава 1. Что на плате электронного устройства?.......................................................................................................

6

Резистор......................................................................................................................................

 

6

Конденсатор и индуктивность...............................................................................................

22

Диод и транзистор...................................................................................................................

 

32

Глава 2. Программы и схемы.....................................................................................................................................

 

41

PSIM в Linux............................................................................................................................

 

41

Qucs в Linux.............................................................................................................................

 

54

Операционный усилитель......................................................................................................

 

62

Цифровая микросхема............................................................................................................

 

68

Глава 3. Путешествие по плате с осциллографом....................................................................................................

75

Что такое осциллограф?.........................................................................................................

 

75

Что такое сигнал?....................................................................................................................

 

77

Что я увидел на плате с помощью осциллографа?..............................................................

82

Глава 4. Электричество и магнетизм.........................................................................................................................

 

88

Глава 5. Сигналы или переменный ток на практике................................................................................................

95

Разные законы изменения переменного тока.......................................................................

95

Генерация сигналов...............................................................................................................

 

107

Использование сигналов.......................................................................................................

 

116

Глава 6. С чего начать свой первый проект?..........................................................................................................

126

Усилитель мощности............................................................................................................

 

126

Светофор................................................................................................................................

 

133

Блок питания..........................................................................................................................

 

143

Глава 7. Усилитель....................................................................................................................................................

 

153

Включение транзистора с общей базой..............................................................................

154

Включение транзистора с общим коллектором..................................................................

159

Включение транзистора с общим эмиттером.....................................................................

161

Определение зависимости тока базы от напряжения........................................................

169

Частотные характеристики усилителя................................................................................

171

Стоп, стоп, стоп!....................................................................................................................

 

179

Глава 8. Бабахать или нет – вот в чем вопрос.........................................................................................................

184

Разговоры, разговоры............................................................................................................

 

184

Проект «Громкоговоритель»................................................................................................

198

Глава 9. Теплоотвод...................................................................................................................................................

 

208

Разные режимы работы оконечных каскадов.....................................................................

208

Тепло. Что с ним делать?......................................................................................................

 

212

Глава 10. Сигналы, немного больше.......................................................................................................................

 

216

Прямоугольные импульсы....................................................................................................

 

216

Получение импульсов некоторых видов из простых сигналов........................................

221

Немного о сигналах и линиях..............................................................................................

226

Больше об амплитудной модуляции....................................................................................

229

Другие преобразования напряжений...................................................................................

234

Глава 11. Немного больше об усилителях..............................................................................................................

238

Усилители в радиоприемнике..............................................................................................

238

Предварительный усилитель НЧ.........................................................................................

241

Снижение шумов и автоматическая регулировка..............................................................

248

Глава 12. Автоматика, и зачем она нужна...............................................................................................................

257

Обогреватель-автомат или простые устройства автоматики............................................

257

Автоматическая нянька для рассеянных.............................................................................

264

В.Н. Гололобов

Экскурсия по электронике

3

Глава 13. Один интересный преобразователь........................................................................................................

273

Преобразователи постоянного напряжения в переменное................................................

273

Разные типы современных преобразователей....................................................................

275

Проблемы симуляции электрических схем........................................................................

282

Глава 14. Как считает домашний компьютер..........................................................................................................

287

Пример расчета максимальной выходной мощности........................................................

292

Пример расчета схемы стабилизатора.................................................................................

293

Примеры соотношений в транзисторных схемах..............................................................

296

Программы для более сложных расчетов...........................................................................

297

Глава 15. Микропроцессор и программирование..................................................................................................

301

Галопом по европам..............................................................................................................

 

301

Как организована работа процессора..................................................................................

303

Что такое программа?...........................................................................................................

 

308

Глава 16. Микроконтроллеры..................................................................................................................................

 

312

Что нужно для работы с микроконтроллером?..................................................................

312

Завершение проекта «Светофор»........................................................................................

314

Некоторые особенности работы с программатором..........................................................

320

Завершение проекта «Автомат для рассеянных»...............................................................

327

Завершение проекта «Электроника для начинающих».....................................................

328

Глава 17. Измерения в электрических цепях..........................................................................................................

329

Схема коммутатора к осциллографу...................................................................................

333

Схема приставки к мультиметру для измерения L и C......................................................

335

Схема регулировки яркости светильника...........................................................................

337

Глава 18. Организация собственной разработки....................................................................................................

338

Часть 2. Игра в программирование...............................................................................................

343

Глава 1. Поиск печки, от которой танцевать...........................................................................................................

345

Два берега..............................................................................................................................

 

345

Первое знакомство с Gambas...............................................................................................

348

Компьютер может помочь с программированием..............................................................

368

Почему Емеля ездил на печи?..............................................................................................

372

А можно с этого места поподробнее?.................................................................................

380

Первый блин..........................................................................................................................

 

384

Глава 2. Бряцая железом...........................................................................................................................................

 

390

Хорошее начало.....................................................................................................................

 

390

Возвращение..........................................................................................................................

 

395

Отладка в gpsim.....................................................................................................................

 

405

Глава 3. У камелька...................................................................................................................................................

 

415

Начало проекта «Машинистка»...........................................................................................

415

Развиваем успех.....................................................................................................................

 

422

Заметки и пометки «на память»...........................................................................................

428

Глава 4. Охота на кентавра.......................................................................................................................................

 

431

Засада в интерфейсе..............................................................................................................

 

431

Железное решение................................................................................................................

 

434

Лирическое отступление......................................................................................................

 

438

Грустное завершение рассказа о счетчике..........................................................................

445

Глава 5. Сказка о неудачливом радиолюбителе......................................................................................................

453

Возвращение на круги своея................................................................................................

453

Расширение кругов (на воде?)..............................................................................................

460

gpsim как зерцало грешника.................................................................................................

 

464

Вялая попытка оправдаться..................................................................................................

 

479

И оргвыводы..........................................................................................................................

 

481

Глава 6. Сказка о ловком программисте.................................................................................................................

484

В.Н. Гололобов

Экскурсия по электронике

4

Предварительное рассмотрение проекта «Генератор»......................................................

484

Продолжение работы над проектом «Генератор»..............................................................

487

Завершение................................................................................................................................................................

 

493

Конспекты..................................................................................................................................................................

 

495

Gambas дружелюбен к пишущим на VB, но используя Linux..........................................

495

Разработка приложений в Gambas.......................................................................................

502

Часть 3. Proteus в любительской практике...................................................................................

518

Что такое интегрирующая и дифференцирующая цепь?......................................................................................

519

Почему не выпрямляет диод?..................................................................................................................................

 

534

Как работает транзистор?.........................................................................................................................................

 

538

Микроконтроллеры и Proteus...................................................................................................................................

 

546

Как работать с линиями?.........................................................................................................................................

 

557

Помогите найти схему внешнего генератора импульсов 4-8 MHZ (например на 555ЛН1)..............................

561

Собрал одно, собрал другое — не работает. Что делать?.....................................................................................

569

Почему я работаю с AVR?........................................................................................................................................

 

578

В.Н. Гололобов

Экскурсия по электронике

5

Предисловие

О чем эта книга, для кого эта книга?

Об электронике. И электрике, и радиотехнике, и аналоговой схемотехнике, и цифровой, и программировании, и монтаже, то есть, это книга обо всем, что связано с электричеством, для всех, кого это интересует.

Это книга для школьников, как сейчас модно говорить тинэйджеров. И для моих сверстников, которые в размышлениях о грядущем выходе на пенсию ищут, чем бы интересным занять свой досуг.

Я не хочу учить. Есть много учебников, есть много чудесных книг. Есть учебные заведения, и т.д. Я хочу рассказать о том, что занятие это очень увлекательное, способное доставить не меньше удовольствия, чем любое другое, и что это интересный выбор в качестве профессии.

Написав несколько глав книги, я (не без посторонней помощи) понял, что пытаюсь написать «правильную» книгу, начав с определений, что такое электрический ток, заряд, электрическое поле и т.д. Как будто я лучше других знаю, что такое электрический заряд! Не знаю. Знаю, что он есть, но не знаю, что это такое. Какой тогда смысл по укоренившейся со школьных времен привычке писать сочинение, пересказывая своими словами другие книги или учебники?

Я поступлю иначе. Возьму отвертку, разберу какое-нибудь устройство или прибор и постараюсь рассказать о тех электронных компонентах, которые увижу – что они такое, что из них можно сделать полезного или интересного, и как это сделать. Конечно, я буду употреблять какие-то слова (термины), которые могут быть не всем понятны. Постараюсь обозначить, что я сам вижу за этими словами. Например, я часто употребляю слово радиолюбитель, относя его не только к тем, кого интересуют радиоприемники, передатчики или любительская радиосвязь. Мне нравится это слово, в силу ли того, что оно привычно, или в силу уважения к родоначальникам этого увлечения, и я не буду выдумывать новые названия для любителей повозиться с электроникой.

Для иллюстрации своего рассказа я воспользуюсь компьютерными программами САПР (EDA), которые есть в моем распоряжении, и которые вы тоже можете использовать в своих экспериментах. Я постараюсь использовать простые понятия, ясные и простые схемы; не спешить, не пропускать деталей, очевидных для меня, но не для того, кто только начинает разбираться с предметом, и только готовится узнать о нем. И, самое главное, я очень надеюсь, что и я узнаю много нового и интересного, прежде чем закончу эту книгу.

25.07.07