Некоторое количество лет назад на волне общения с толковыми школьниками в робототехнических летних лагерях я написал свою первую книгу про цифровую электронику. Как и почему это случилось, описал в статье на Хабре. Книжка оказалась востребованной, и через три года я подготовил ее второе издание - в полтора раза толще. На этот раз благодаря издательству BHV она вышла в цвете, а я дополнил материал не только более подробными объяснениями и новыми схемами, но еще и сведениями, где и как освоенные знания могут пригодиться во «взрослой» микроэлектронике при разработке чипов. В таком варианте книжка по «цифре» регулярно покупается до сих пор и приобрела неплохой рейтинг на Озоне.
С того времени голову не покидала мысль подобраться в том же стиле изложения (теория + задачи + лабы на макетке) к теме аналоговой электроники. Но это оказалось не так-то просто. Ведь в аналоговой электронике в отличие от гораздо более простой цифровой сигналы оцениваются не по примитивному правилу «включено-выключено», а во всей красоте и разнообразии их непрерывных изменений во времени. И тут уже никак, хоть ты тресни, не обойтись без некоторого количества математики и графиков, а также придется воспользоваться измерительной аппаратурой начального уровня. Вот на этом балансировании между двумя крайностями - дотошной заумностью и упрощением объяснений до их ненаучности - и была написана в долгими зимними вечерами в свободное от работы время моя третья книга по электронике, на этот раз по аналоговой, для начинающих. О ней и пойдет речь дальше.
Зачем сочинять свою книгу по данной тематике, если есть такие прекрасные и всем известные образцы, как «Искусство схемотехники» Хоровица и Хилла, «Электроника - практический курс» Джонса и переизданная недавно на современный лад «Электроника шаг за шагом» Свореня или «Занимательная электроника» Ревича? Ответов сразу несколько. Первый состоит в том, что в этих изданиях не используется макетная плата и предоставляемые ей возможности. Можно, конечно, возразить, дескать, к чему ей уделять особое внимание, схемы же есть, бери да втыкай детали по ним. Но мой опыт работы с новичками говорит, что это для них не так-то и просто. И в самом начале желательно буквально «водить за руку» своего читателя, предоставляя ему не только принципиальные, но и монтажные схемы, которые он может повторить один-в-один по принципу «делай как я». Ну и, прямо скажем, Хоровиц с Хиллом писали явно не для новичков, а для студентов-технарей и инженеров. Джонс в этом смысле лучше, объяснения более подробные, но материал с обилием формул из ТФКП очевидно тоже рассчитан на студентов.
Второе отличие состоит в том, что лично у меня в пионерском детстве при освоении радиолюбительской литературы для начинающих была большая проблема в том, что авторы тех книг зачастую описывали работу устройств на уровне «этот транзистор у нас откроется, от чего другой закроется» без каких-либо графических или математических иллюстраций к процессу. А он бывает весьма непрост. Немного формул и графиков не повредит, решил я, и на свой страх и риск включил необходимое на мой взгляд количество математики и физики в описание.
Проскочить между Сциллой математических дебрей вузовской программы и Харибдой чрезмерного упрощения было самой сложной задачей. Приходилось то бить себя по рукам за слишком большое количество формул, то, наоборот, скрепя сердце, добавлять еще какой-то график в объяснения. Поэтому в отличие от первых двух моих «цифровых» книг, которые можно самостоятельно осваивать в 8-9 классах, эта рассчитана на читателей 10-11 классов и старше. Ничего не поделаешь, заниматься аналоговой электроникой сложнее, но и интереснее!
В радиолюбительском детстве при чтении популярной в наше время книжки Борисова мне еще сильно не хватало объяснений, почему в данной схеме использован именно такой номинал резистора, или чем обусловлен выбор именно этого транзистора. А далеко не все номиналы тогда были доступны, как сейчас, некоторые детали натурально добывались с помощью паяльника и кусачек из разнообразных сломанных устройств, обнаруженных на площадке для хлама во дворе. Кто еще из нашего поколения добывал детали на свалках и из поломанных радиоприемников и магнитофонов - делитесь воспоминаниями в комментариях! Если бы знать, что в какой-нибудь схеме отсутствующие в моих многочисленных подписанных спичечных коробках резисторы на 12 кОм - не догма, и их можно заменить хоть 6,8 кОм хоть 18 кОм, которые у меня имелись, - было бы несколько проще. Экспериментировать же с разными номиналами было без современной беспаечной макетной платы не всегда удобно. Да и не покидало мозг опасение: а ну как в своих экспериментах спалишь нужный транзистор или микросхему, где замену потом добывать? Поэтому в книге я постарался по каждой без исключения схеме дать объяснения с расчетами «на пальцах» как именно и почему выбирался тот или иной номинал, что важно, а чем можно пренебречь и вальсировать дальше. Чтобы в будущем у читателей работа с электроникой строилась не наугад, а с пониманием подходов и методов, которое дает уверенность в своих действиях.
Кстати, при этом схемы, возможно, в ряде случаев получились не самые оптимальные по номиналам компонентов, но это было сделано с целью минимизации «зоопарка» применяемых деталей. Этот подход я из уважения к читателям с разными финансовыми возможностями применял в «Цифровой электронике для начинающих», и продолжил использовать и здесь. В любом случае, новичку даже бывает проще, когда ему сужают выбор вариантов на начальном этапе, позволяя получить схему, которая в принципе заработает. А вот уже потом, разобравшись и поняв базовые принципы, он может и улучшить то, что недавно сконструировал по образцу. Как говорит педагогика, любое изучение нового идет по цепочке «перцепция - репродукция - продукция», или «изучи - повтори - твори». Поэтому чем больше определенности на первых двух этапах, тем лучше.
Продолжена и начатая в предыдущих книгах линия на несложные задачи для самопроверки по ходу текста в каждой главе. Считаю, что это очень важно при обучении, чтобы читатель мог проверить, как он понял только что прочитанный материал. И (вот так открытие!) обязательно должны быть ответы ко всем вопросам прямо в книге, иначе все это теряет смысл. Как ни странно, во многих отличных учебниках по электронике, в том числе и англоязычных, я бы даже сказал, в основном именно в них, ответы на задачки не даются вообще. Предлагается потом раздобыть отдельно выпущенный материал со всеми ответами. Для меня загадка, зачем оно так делается. Наверно, из-за денег. Как бы то ни было, лично я все ответы даю сразу же в конце главы, мне скрывать нечего.
Конечно, современные средства позволяют моделировать что угодно вообще без макетирования. Это довольно популярный вариант обучения. Но его я отверг. Очень много вокруг нас людей, у которых материал лучше усваивается «через руки». Ну, не нравится им смотреть что-то на идеальных виртуальных транзисторах на экране, хочется предметной деятельности, результат которой можно и самому пощупать, и другим показать. Опять же, в нынешних условиях отсутствия дефицита на применяемые компоненты что-то сжечь бывает не только не обидно, но временами даже и полезно для понимания. А на компьютере волшебный дым из деталей при моделировании никогда не пойдет - скукота! Сам я по работе постоянно только и делаю, что считаю что-то на мощном вычислительном кластере, но удовольствие от макетки и паяльника при разработке своих доморощенных устройств тоже не забываю.
С издательством BHV было приятно взаимодействовать в очередной раз по всем вопросам от редактирования и верстки до каких-то организационных моментов. Процесс подготовки книги в печать занял заметно меньше времени по сравнению с ее написанием. Но писать несмотря на все трудности с выбором нужного уровня сложности изложения по каждой теме было крайне интересно. Как говорится «наконец-то я и сам все понял». Никаких существенных пересечений, кроме некоторых базовых сведений из физики работы электронных приборов, с предыдущей книжкой по цифровой электронике в этой нет, каждая живет своей отдельной жизнью, обзаводиться сразу двумя необходимости нет вообще. Надеюсь, читателям книга понравится, и даже кто-нибудь из кружководов возьмет ее на вооружение.
