Электроника для начинающих

В предыдущей статье я показал, как настроить GPIO одноплатника на примере Orange Pi Zero H+. Я привел команды для проверки GPIO и написал скрипт gpio_setup.sh для добавления необходимых прав на GPIO для пользователя. Также разработал класс LedLineGpio для управления светодиодами и настроил задержку при отправке команд. Кроме того, я изменил механизм их отправки так, чтобы команда не дублировалась при удержании кнопки.

В четвёртой статье я расскажу, как управлять моторами через популярный драйвер двигателей L298N. Также покажу, как подключить этот драйвер к одноплатнику Orange Pi Zero H+. Будет представлен программный код для управления моторами через GPIO, а также код самих команд управления роботом для бэкенд-приложения на FastAPI.

Статья будет полезна любителям DIY-проектов и веб-разработчикам, интересующимся фреймворком FastAPI.

Проблема брака пасты стоит в нашей индустрии стоит весьма серьезно, и присуща даже крупным, многолетним игрокам рынка. Усугубляется она тем, что паста в большинстве случаев везется из-за границы – и немудрено, ибо сам я, увидев на этикетке главного российского пастового завода надпись: «Паста паяльная бессвинцовая Sn62Pb36Ag2», на полчаса впал в истерический пароксизм.  Безусловно, некоторые продавцы заявляют о рефрижераторных перевозках, однако, помимо очевидной дороговизны этого решения, должна вызывать скепсис реализуемость его на практике, особенно в регионах.

В этой статье речь пойдет не о принципе работы транзистора, а о его названии. Разберем смысл слова «транзистор», заглянем в историю его появления и рассмотрим любопытные противоречия, связанные с этим термином.

Один из ключевых параметров качества радиотехнических устройств стабильность частоты, определяемая опорным генератором. Однако стремление к максимальным характеристикам не всегда оправдано. Выбор топового генератора без учета условий эксплуатации может привести к неоправданным затратам, усложнению конструкции и снижению надежности системы без существенного выигрыша для пользователя.

В этой статье кратко рассматриваются основные типы опорных генераторов — от простых кварцевых резонаторов до высокоточных рубидиевых стандартов. С ростом стабильности частоты увеличиваются стоимость и сложность конструкции, а вот надёжность, может снижаться. На основе этого анализа предлагаются критерии выбора оптимального решения для разных задач.

Также приводятся практические результаты: экспериментальные данные по долговременной стабильности частоты доработанного термостатированного генератора и результаты его программной подстройки с использованием ЦАП после выхода на рабочий режим.

Очередной электроквиз достиг публикации.
На этот раз состав участников весьма полярный: есть как обладатель кармы +525 и автор свыше 100 статей, так и участник с кармой +2 и нулём статей; как DIY-любители, так и представитель бизнеса, связанного с электроникой; как завсегдатаи Хабра, так и человек, узнавший об электроквизе на JoyReactor.

В остальном всё как и в предыдущие раз: 15 участников, 15 электротехнических вопросов и ответы на них.

Дисклеймер: статья написана на основе интервью с Иваном Покровским, исполнительным директором Ассоциации российских разработчиков и производителей электроники (АРПЭ)

После довольно быстрого роста в 2022-2023 годах российский рынок электроники переживает спад. Но это временная коррекция после резкого импульса 2022 года, и есть основания рассчитывать на восстановление роста в 2026 году.

В 2024 году стал очевиден перелом тренда — после быстрого роста 2022-2023 годов рынок и объем производства начали сокращаться. Что привело к такому развороту и какие перспективы ждут отрасль в конце 2025 и в будущем 2026 году?

Разбираемся, как устроена российская электроника сегодня: что мы можем производить, а что нет, где технологическое отставание критично, а где его можно преодолеть. Обсуждаем математику инвестиций — когда рынок способен окупить вложения, а когда требуется государственная поддержка. И главное — почему правильное планирование важнее больших бюджетов.

В интернете скорость передачи данных определяется пропускной способностью локальной сети, роутера и каналов. Однако если вы используете радио, то одним из самых критичных звеньев для хорошего приёма сигналов становятся антенны. 

Скорее всего, вы знаете, что работа передающей антенны основана на преобразовании переменного тока высокой частоты в электромагнитные волны, способные распространяться на большое расстояние. Приёмная антенна улавливает эти волны и преобразует их обратно в переменный ток, попадающий в приёмник. Такие преобразования основаны на законе Ампера.

Чтобы принимать сигналы с минимальными помехами, важно выбрать для приёмника правильный тип антенны и её расположение. Также необходимо учитывать особенности распространения радиоволн различного частотного диапазона.

Вместе с антеннами используются согласующие устройства, линии передачи (фидеры), фильтры и малошумящие усилители сигнала. Если антенна расположена снаружи здания, не обойтись без устройств грозозащиты.

Продолжая тему радио, начатую в статье «Этот увлекательный мир радиоприёмников», в этот раз я сделаю краткое введение в антенны, расскажу о самых распространённых из них в радиолюбительской практике, о параметрах антенн, выборе фидера, согласовании антенн с фидером, а также о защите антенн от молний.

Привет, Хабр! Меня зовут Алексей, я инженер из ТЕХНОНИКОЛЬ. Большую часть рабочего времени я провожу на крышах зданий, а не в офисе. Потому что я разрабатываю системы, которые защищают здания и людей от всех погодных испытаний: снега, дождя и сосулек.

Вы наверняка видели эту классическую картину: дождь, магазин, посреди зала — парочка ведер, куда методично капает вода с потолка...

В статье описывается простейший генератор импульсов настраиваемой ширины, который подойдёт для тестирования скорости работы прозвонки у мультиметров.

Описана разработка схемы от постановки задачи до тестирования в железе. Для повторения достаточно немного времени и не потребуются никакие дефицитные компоненты.

Картинка: vectorjuice, freepik

В последнее время, с широким распространением мобильной связи и всё большим внедрением электрических устройств вокруг нас, мы привыкли к активному использованию средств накопления и хранения электрической энергии. Наиболее часто (по некоторым оценкам, до 90% рынка) это литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы — компактные устройства, способные хранить энергию высокой плотности.

Однако у них есть и свой минус — опасность возгорания, который, надо сказать, в некоторой степени нивелируется (как самой конструкцией, так и средствами контроля заряда/разряда), но всё равно не до конца. Кроме того, они отличаются и относительно высокой стоимостью. 

Несмотря на это, ввиду своих плюсов, они всё равно используются в основном в различных мобильных устройствах, где важны компактность и малый вес.

Для стационарных же применений обычно используют другие типы аккумуляторов, в частности, свинцовые — как электролитные, так и гелевые. 

Однако есть интересный вариант аккумуляторной технологии, которая, в принципе, исключает возгорание с одной стороны, а с другой — превосходит по своим качествам свинцовые аккумуляторы, что делает её достаточно перспективной для пристального рассмотрения: речь сейчас пойдёт о железо-воздушных аккумуляторах.

Помните, как в школе, решая примеры «в столбик», мы бормотали себе под нос: «один пишем, два в уме»? У процессора при вычислениях возникает похожая ситуация — где-то нужно хранить промежуточные результаты. В современных микропроцессорах работает множество различных блоков, обрабатывающих числа, — их называют исполнительными устройствами. Чтобы все они могли временно «складывать» свои «два в уме», требуется достаточно большой объем быстрой вспомогательной памяти.

В статье мы разберемся, как устроены запоминающие ячейки внутри процессора, почему из них строят массивы памяти и какие задачи решают компиляторы — от оптимизации по скорости, площади и энергопотреблению до генерации файлов для САПР. 

Любите качественный звук и хотите понять, как устроена акустика изнутри? В этой статье я делюсь опытом самостоятельной сборки Hi-Fi колонок Opti 17 — от заказа компонентов до финального теста звучания. Подробно о динамиках, кроссоверах, корпусах и нюансах настройки, которые делают звук живым и прозрачным. Для всех, кто хочет соединить теорию с практикой и собрать аудиосистему своими руками.

В предыдущей статье мы поморгали диодом. Большое дело, вообще‑то. После удобных сред разработки, вроде VSCode, CubeIDE, или продуктов JetBrains (поклонники Vim вышли из чата), Квартус не кажется очень уж дружелюбным. Плюс смена подхода к разработке: от программы к схеме. Но ничего, вроде, справились. Получается, мы погрузились в тему, наверное, на уровне «намочить ноги». Теперь, неспеша, зайдём по щиколотку.

Предположим, мы хотим создать устройство для умного дома, совместимое с Google Home, Amazon Alexa, Samsung SmartThings, Apple HomeKit, Tuya и другими платформами. В таком случае нам придется присоединиться к их партнерским программам и уже настраиваться на серьезный лад.

Если же наша цель — гаджет, который работает со всеми этими экосистемами сразу, — то объем предстоящей разработки вырастает многократно. Неудивительно, что подобные программы рассчитаны в первую очередь на коммерческих производителей, а не на мейкеров.

Но постойте… Неужели все так недоступно? Отнюдь. Сегодня все больше продуктов для домашней автоматизации внедряют протокол Matter. Возможно, мы сможем ограничиться поддержкой лишь этого стандарта.

Картинка: freepik

Многие знают и даже сталкивались с таким явлением, как «ионный ветер» — направленным движением воздуха, которое вызывается стекающими с одного электрода и ускоряющимися к другому электроду зарядами.

Благодаря простоте реализации, подобный эффект может быть протестирован практически любым желающим, хоть немного знакомым с электроникой и электротехникой.

25 июля 2025 года с космодрома Восточный стартовала ракета «Союз-2.1б» с космическими аппаратами «Ионосфера-М» № 3 и № 4 и 18 малыми космическими аппаратами попутной нагрузки. Среди них девять кубсатов компании Геоскан.

Кубсат — это стандартизированный нано- или микроспутник, который можно собрать в университетской лаборатории за несколько месяцев. На таком аппарате помещается камера для съемки Земли или научные приборы для исследования космоса.

Раньше создание спутника требовало несколько лет работы и значительных ресурсов, до миллиардов рублей. Сегодня запустить свой спутник можно за 1—2 года с бюджетом от 15 млн рублей. За последние четыре года мы разработали и вывели на орбиту шестнадцать спутников стандарта CubeSat.

В статье расскажу как космос из закрытой отрасли становится доступным для частных компаний, университетов и даже школ.

Несколько лет назад я собрал свой «лего магнум опус» — замечательный Pirates of Barracuda Bay — и решил с этими конструкторами завязать. Классные наборы все дорогие, да и места под них уже нет. Осенью я начал работать в YADRO и узнал о «конструкторах для взрослых» — цифровых схемах. Детали по цене гораздо приятнее LEGO, и уже на входе получаешь инженерный вайб, которым манят дорогие датские игрушки.

Здорово, но есть две проблемы. Я не умею работать паяльником — раз. Места под компоненты дома нет — два. На помощь спешат макетные платы и…. виртуальные конструкторы цифровых схем. Минус инженерный вайб, конечно, но прощупать собственный интерес хватит. 

Что по матчасти? Инженерного опыта у меня нет, знания об электричестве остались преимущественно в школе. На «Истовом инженере» есть курс схемотехники для начинающих — осилю его, а там посмотрим. В этом и в будущих постах буду делиться своим прогрессом и открытиями. Поехали!

Привет всем, кто любит схемотехнику! Меня радует ваш интерес к теме и придаёт мотивации продолжать. В прошлой публикации мы познакомились с основами дифференциальной передачи сигнала.

Сегодня я хочу рассказать о входном дифференциальном каскаде на биполярных транзисторах, который стал фундаментом для развития операционных усилителей. Этот каскад обладает множеством достоинств и при этом схемотехнически красив и элегантен.

Для одного макета, суть которого не имеет отношения к статье, мне понадобился сетевой блок питания с двумя выходными напряжениями 5 В / 5 А и 100 В / 150 мА и гальванической развязкой. Серфинг одного китайского магазина привел меня к блоку питания LS165W-2T. Маленькая коробочка с двумя независимыми DC/DC преобразователями с общим входным выпрямителем. Предназначен для запитки ламповых усилителей. Параметры выходных напряжений: 6,3 В / 8 А и 300 В / 300 мА. Добротно, с запасом. Нашел один грамотный обзор, который убедил меня в приемлемости покупки. Но сами видите - выходные напряжения слегка не те. Заказал его в надежде, что удастся подкрутить обратную связь под нужные напряжения. В итоге получилось. Сейчас расскажу как.

Среди электротехнических дисциплин РЧ/СВЧ особенно выделяется своими контринтуитивными принципами. Их понимание всегда происходит с трудом. Если в них разобраться, то эти принципы начинают казаться чем‑то совершенно естественным, и их сложность забывается. Возможно, именно поэтому справочные материалы по РЧ/СВЧ нередко подобны анекдоту «А восьмёрка, сын, пишется как знак бесконечности, повёрнутый на пи пополам».

С учётом подобной особенности я постараюсь максимально доступно и в картинках показать, как и почему работает теорема Найквиста — Шеннона. И как иногда обходят ограничения, которые эта теорема устанавливает.