อิเล็กทรอนิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนแต่มีประโยชน์มาก นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มว่าแม้จะมีสิ่งประดิษฐ์จำนวนมากที่สร้างขึ้นแล้ว แต่ก่อนที่คุณจะลงมือ คุณต้องเข้าใจว่าวิศวกรรมไฟฟ้ามีพื้นฐานมาจากอิเล็กทรอนิกส์อย่างไร เราจะพิจารณาโดยใช้ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้
ทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้ากระแสสลับ
เครื่องยนต์จะนำมาเป็นตัวอย่าง วิศวกรรมไฟฟ้าและพื้นฐานของอิเล็กทรอนิกส์ในกรณีนี้ขึ้นอยู่กับสองส่วนหลัก: คงที่และแสดง อันแรกคือตัวเหนี่ยวนำและอันที่สองคือเกราะที่มีดรัมม้วน สิ่งสำคัญในกรณีนี้คือการมีเงื่อนไขหลายประการ ดังนั้นตัวเหนี่ยวนำจะต้องมีรูปทรงกระบอกและทำจากโลหะผสมที่มีลักษณะเป็นเฟอร์โรแมกเนติก นอกจากนี้เรายังต้องการเสาที่มีขดลวดกระตุ้นซึ่งติดตั้งอยู่บนเฟรม ขดลวดสร้างฟลักซ์แม่เหล็กหลัก หนังสือเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าทั่วไปที่มีพื้นฐานทางอิเล็กทรอนิกส์จะช่วยให้คุณเรียนรู้วิธีคำนวณค่าที่จำเป็น นอกจากวิธีนี้ ฟลักซ์แม่เหล็กยังสามารถสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรที่ติดอยู่กับกรอบ Armature หมายถึง แกน ไขลาน และตัวสะสม อันแรกประกอบจากแผ่นเหล็กหุ้มฉนวนไฟฟ้า
อุปกรณ์อะนาล็อก
เรายังคงเรียนรู้พื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และพิจารณาประเภทของอุปกรณ์ตามหลักการทำงานของอุปกรณ์อยู่แล้ว คุณสมบัติหลักของอุปกรณ์แอนะล็อกคือการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของสัญญาณที่ได้รับตามกระบวนการทางกายภาพที่อธิบายไว้ ในทางคณิตศาสตร์ มันสามารถแสดงเป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง โดยมีค่าไม่จำกัดจำนวนที่จุดต่าง ๆ ในเวลา ในกรณีนี้ เราสามารถยกตัวอย่างได้ดังนี้: อุณหภูมิของอากาศเปลี่ยนแปลง และสัญญาณแอนะล็อกจะเปลี่ยนไปตามนั้น สิ่งที่แสดงเป็นแรงดันตกคร่อม (แม้ว่าจะมีวิธีอื่นๆ มากมายในการแสดงสิ่งนี้ เช่น ลูกตุ้มเปลี่ยนตำแหน่ง) อุปกรณ์อะนาล็อกนั้นเรียบง่าย เชื่อถือได้และรวดเร็ว สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการใช้งานที่กว้างขวาง จริงอยู่ เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าพวกเขาสามารถอวดความแม่นยำในการประมวลผลสัญญาณพิเศษได้ นอกจากนี้อุปกรณ์แอนะล็อกไม่มีภูมิคุ้มกันเสียงสูง ขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอกหลายประการ (อายุร่างกาย อุณหภูมิ เขตข้อมูลภายนอก) พวกเขายังมักถูกตำหนิสำหรับความผิดเพี้ยนของสัญญาณและประสิทธิภาพต่ำ
อุปกรณ์ดิจิตอล
พวกมันมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำงานกับสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง ตามกฎแล้วจะประกอบด้วยลำดับพัลส์บางอย่างซึ่งสามารถรับได้เพียงสองค่าเท่านั้น - "จริง" หรือ "เท็จ" ใครก็ตามที่รู้พื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็ทราบเช่นกันว่าสามารถนำไปใช้กับองค์ประกอบพื้นฐานต่างๆ ได้ ใช่ บุคคลมีความสามารถในการเลือกระหว่างทรานซิสเตอร์, องค์ประกอบออปโตอิเล็กทรอนิกส์, รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า, ไมโครเซอร์กิต นั่นคือมีความหลากหลายและค่อนข้างกว้างขวาง ตามกฎแล้ววงจรจะประกอบขึ้นจากองค์ประกอบทางตรรกะ ทริกเกอร์และตัวนับใช้สำหรับการสื่อสาร (แต่ไม่เสมอไป) สิ่งที่คล้ายกันสามารถเห็นได้ในหุ่นยนต์ ระบบอัตโนมัติ เครื่องมือวัด วิทยุและโทรคมนาคม ข้อได้เปรียบที่สำคัญของอุปกรณ์ดิจิทัลคือการต้านทานการรบกวน ความสะดวกในการประมวลผล และการบันทึกข้อมูล พวกเขายังสามารถส่งข้อมูลด้วยการบิดเบือนเล็กน้อยที่พวกเขาสามารถละเลยได้ ดังนั้นอุปกรณ์ดิจิทัลจึงเป็นที่นิยมมากกว่าอุปกรณ์อนาล็อก
เซมิคอนดักเตอร์
เนื่องจากความหลากหลายและคุณสมบัติ พวกมันจึงกลายเป็นสาขาอิเล็กทรอนิกส์อิสระ รากฐานสำหรับสิ่งนี้ถูกวางไว้เมื่อนานมาแล้วเมื่อเริ่มใช้เครื่องตรวจจับคริสตัล พวกเขาเป็นวงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกระแสความถี่สูง เริ่มแรกใช้อุปกรณ์ที่ใช้คอปเปอร์ออกไซด์หรือซีลีเนียม จริงอยู่ที่มันเหมาะกับการทำงานน้อยกว่าอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นจากซิลิคอนมาก
O. V. Losev พนักงานของห้องปฏิบัติการวิทยุ Nizhny Novgorod ซึ่งย้อนกลับไปในปี 1922 ได้สร้างอุปกรณ์ที่สัญญาณที่ได้รับนั้นดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากการกำเนิดของการแกว่งตามธรรมชาติ สามารถอวดถึงการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกในพื้นที่นี้. แต่อนิจจาการพัฒนาเหล่านี้ยังไม่ได้รับการพัฒนาที่เหมาะสม และตอนนี้โลกใช้เซมิคอนดักเตอร์ไตรโอด (พวกมันเป็นทรานซิสเตอร์ด้วย) ซึ่ง Brattain, Shockley และ Bardeen ได้ร่วมกันพัฒนาและขณะนี้มีการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยขึ้น พื้นฐานของการทำงานกับพวกเขาถึงแม้จะยาก แต่ก็จำเป็นสำหรับทุกคนที่ต้องการเรียนรู้และฝึกฝนในด้านนี้
ไมโครอิเล็กทรอนิกส์
ในทางของตัวเอง มันคือแก่นสารของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งคุณสมบัติของข้อมูลมีค่าสูงสุด ในที่นี้ ความหนาแน่นของการไหลของข้อมูลต่อหน่วยของน้ำหนักเป็นจำนวนเท่าของจำนวนนั้นในส่วนอื่นๆ ของวิทยาศาสตร์นี้ แต่งานของไมโครอิเล็กทรอนิกส์คือการประมวลผลข้อมูล ในกรณีนี้ จะใช้ตัวเลขเพียงสองหลักเท่านั้น: โลจิคัลหนึ่งและศูนย์ แต่การทำงานจริงในพื้นที่นี้เป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากต้องมีเงื่อนไขหลายประการที่ยาก (แทบจะเป็นไปไม่ได้) ที่จะจัดหาที่บ้าน รวมถึงความสะอาดที่สมบูรณ์แบบ งานที่มีความแม่นยำสูง และการใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อน
เหตุผลทางคณิตศาสตร์
พีชคณิตของตรรกะใช้สำหรับเทคนิค มันถูกคิดค้นโดย George Bull ดังนั้นบางครั้งจึงเรียกว่าพีชคณิตบูลีน เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Claude Shannon ใช้เป็นครั้งแรกในปี 1938 เมื่อเขาศึกษาวงจรไฟฟ้าด้วยสวิตช์สัมผัส เมื่อใช้พีชคณิตบูลีน (หรือที่เรียกว่าลอจิก) คำสั่งทั้งหมดที่เป็นปัญหาจะมีค่าได้เพียงสองค่าเท่านั้น: "จริง" หรือ "เท็จ" คนเดียวก็ไม่ยาก แต่ข้อความสั่งง่าย ๆ สามารถสร้างข้อความสั่งหลายองค์ประกอบได้โดยการรวมเข้ากับการดำเนินการทางตรรกะหากพวกมันถูกกำหนดด้วยบางสิ่ง (เช่น ด้วยตัวอักษร) ด้วย ให้ใช้กฎของพีชคณิตของตรรกะ คุณสามารถอธิบายสิ่งใดๆ ได้ แม้แต่วงจรดิจิทัลที่ซับซ้อนที่สุด
แน่นอน หากต้องการทราบพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คุณไม่จำเป็นต้องเจาะลึกถึงความแตกต่างของทฤษฎีนี้ ความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับทิศทางนี้ก็เพียงพอแล้ว ดังนั้น ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้ เรามีไฟ LED สวิตช์และแหล่งจ่ายไฟ เมื่อไฟสว่างขึ้น เราจะพูดว่า "จริง" ไฟ LED ไม่ทำงาน - หมายถึง "เท็จ" มันมาจากการสร้างโซลูชั่นดังกล่าวจำนวนมากที่คอมพิวเตอร์ประกอบด้วย
สรุป
วิศวกรรมไฟฟ้าทั่วไปที่มีพื้นฐานทางอิเล็กทรอนิกส์จะช่วยให้คุณเข้าใจกระบวนการที่เกิดขึ้นในพื้นที่นี้ นอกจากนี้ ความรู้เกี่ยวกับการทำงานด้านเทคนิคอย่างปลอดภัยของอุปกรณ์จะไม่ฟุ่มเฟือย จำเป็นต้องทำงานในที่ที่เตรียมไว้เป็นพิเศษสำหรับกิจกรรมนี้ คุณควรระมัดระวังไม่ให้มีโอกาสเกิดการบาดเจ็บทางไฟฟ้า ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถใช้ถุงมือยาง (เมื่อใช้งานกับสายไฟเปล่า) และวิธีการป้องกันอื่นๆ ในทางปฏิบัติควรใช้เครื่องช่วยหายใจหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกันในการบัดกรี