Электроника для начинающих

Введение

Каждый технически грамотный человек должен знать электронику. Подавляющее большинство устройств современной электроники изготавливаются из полупроводниковых материалов. По этому в рамках этой статьи, я бы хотел рассказать о диодах. Конечно, не зная основных свойств полупроводников, нельзя понять, как работает транзистор. Но одного знакомства только со свойствами полупроводников не достаточно. Необходимо разобраться в очень интересных и не всегда простых явлениях.

Предисловие

В последнее время был поднят ажиотаж вокруг светодиодных ламп, которые должны заменить собой обычные лампы Ильича. И как поведал главный нанотехнолог России, такие лампы скоро поступят в продажу в Москве и Санкт-Петербурге. Конечно, всё было обставлено с пафосом: первым оценил новинку В.В.Путин. Мне удалось достать лампочку от «Оптогана» одним из первых, к тому же в руках у меня оказались ещё одна лампочка российского производства («СветаLED» или «SvetaLED»), правда побитая жизнью, но рабочая, и китайский NoName, которую с лёгкостью можно купить на ebay или dealextreme.com.

На днях к нам обратился старый знакомый. Он живет в частном доме и пару раз к нему пытались зайти без приглашения неизвестные личности. Назрела необходимость в установке сигнализации. Ставить дом на пульт оказалось слишком дорого. Оптимальным решением показалось просто оповещать хозяина звонком на мобильник при сработке одного из датчиков движения.

Статья кратко знакомит читателей с принципами работы ретрансляторов, дает объяснение необходимости их использования. Рассказывает об одном из наиболее простых способов организации радиосети ̶ постройке эхо-репитера.
Рассчитано на эрудированного читателя, знакомого с радиосвязью не только в пределах школьной программы.

Предисловие

Моя предыдущая статья была посвящена внутреннему устройству чипа от Nvidia, да и, пожалуй, внутреннему устройству любого современного процессора. В этой статье мы перейдём к средствам хранения информации, и я расскажу, что представляют собой CD и HDD диски на микроуровне.

Приветствую всех.
Продолжаю написание статей про простейшие логические цепи.
В этом посте – правила соединения логических элементов и цепей между собой, а также два простых метода анализа логических схем.

По многочисленным просьбам хабралюдей, а также для упрощения восприятия написанного, буду кроме западного названия определённого элемента приводить и русское.

Исследователи из Университета Райса в Хьюстоне продемонстрировали образец кабеля из нанотрубок (на фото), способного пропускать ток плотностью 10⁴~10⁵ А/см². При одинаковой толщине и неограниченной длине кабель из нанотрубок примерно в шесть раз легче, чем медный, не греется и не подвержен коррозии.



Кажется, что использование углеродных нанотрубок в качестве проводников — самое логичное их применение, ведь эти сверхпрочные структуры с уникальными электронными свойствами вроде бы идеально подходят для создания кабелей. Но на самом деле с 80-х годов учёным никак не удавалось соединить отдельные нанотрубки таким образом, чтобы получился кабель с электропроводностью хотя бы как у меди.

Кабели из углеродных нанотрубок могут найти применение в электрических конструкциях, чувствительных к весу, например, в автомобильной и авиационной электронике. По мере удешевления производства их сфера применения может быть расширена.

Приветствую всех.
Решил написать несколько статей про простейшие логические цепи.
Этот топик будет интересен скорее для людей, имеющих слабое представление об алгебре логики и логических конструкциях, чем для профессионалов и знатоков данной темы.

Итак, начнём.

Что такое комбинационная логическая цепь?

Это – цепь, способная обрабатывать бинарные электрические сигналы. В каждый момент времени исходящие сигналы комбинационной логической цепи (КЛЦ) зависят исключительно от входящих сигналов. Следовательно, одной и той же комбинации входящих значений соответствует одна и та же комбинация исходящих.

Предисловие

Года 3-4 назад судьба распорядилась так, что в руки мне попал ноутбук Asus G2S. Счастье моё длилось ровно до прошлой зимы, когда ни с того, ни с сего на экране стали появляться артефакты, особенно при запуске игрушек или «мощных» приложений, активно работающих с видеочипом. В результате оказалось, что проблема именно в нём. Nvidia для практически всей геймерской линейки G2 поставляла видеочипы с браком (отслоение контактов между самим кристаллом и подложкой), который обнаруживался лишь через пару лет интенсивной работы. Решение было однозначным – замена видеочипа. Но что делать со старым?! Ответ на этот вопрос пришёл на редкость быстро…
Много трафика под катом

Сколько электроэнергии потребляет телевизор, что расходует больше электричества — стиральная машина или холодильник, насколько эффективно используется электроэнергия в квартире? На все эти вопросы мог ранее ответить ныне закрытый сервис Google PowerMeter. Однако гикам и домашним экономам не стоит отчаиваться, ибо несмотря на свертывание сервиса от Google, дело мониторинга потребления электроэнергии продолжает жить. В данном обзоре предлагается к рассмотрению устройство Current Cost EnviR, которое позволяет не только наблюдать как «утекают» киловатты электроэнергии на дисплее устройства, но и совместно с Current Cost NetSmart(ранее Current Cost Bridge) отслеживать потребление электроэнергии в режиме online на сайте my.currentcost.com.

Все держали в руках обычный микропроцессор, но вряд ли кому-то приходило в голову разрезать его и рассмотреть под сканирующим электронным микроскопом. Это именно то, что сделал шведский учитель Кристиан Сторм (Kristian Storm) для наглядной демонстрации студентам устройства микрочипа. Фотографии просто потрясающие: качество позволяет рассмотреть отдельные слои процессора. Видимо, примерно такой процедурой пользовались советские инженеры, которые разбирали и копировали западные разработки. Примерно то же самое делается и сейчас для изучения продуктов конкурентов.



Все фото кликабельны и доступны в высоком разрешении.

В этой статье рассмотрены основные вопросы, касающиеся принципа действия АЦП различных типов. При этом некоторые важные теоретические выкладки, касающиеся математического описания аналого-цифрового преобразования остались за рамками статьи, но приведены ссылки, по которым заинтересованный читатель сможет найти более глубокое рассмотрение теоретических аспектов работы АЦП. Таким образом, статья касается в большей степени понимания общих принципов функционирования АЦП, чем теоретического анализа их работы.

"

Введение

В качестве отправной точки дадим определение аналого-цифровому преобразованию. Аналого-цифровое преобразование – это процесс преобразования входной физической величины в ее числовое представление. Аналого-цифровой преобразователь – устройство, выполняющее такое преобразование. Формально, входной величиной АЦП может быть любая физическая величина – напряжение, ток, сопротивление, емкость, частота следования импульсов, угол поворота вала и т.п. Однако, для определенности, в дальнейшем под АЦП мы будем понимать исключительно преобразователи напряжение-код.

Всем привет. В прошлой статье я писал про микросхему 555, но в статье совсем не было практических примеров. Так вот, этот топик будет полностью посвящен практическому применению таймера 555. Диапазон применений микросхемы 555 не имеет границ. Всё ограничивается исключительно Вашей фантазией. Основные режимы микросхемы 555 и их модификации позволяют нам применять её во многих устройствах. На микросхеме 555 можно сделать такие устройства как таймер, точный генератор, триггер Шмитта. А так же генератор временной задержки, широтно-импульсный модулятор, детектор импульсов, делитель частоты. Но сегодня мне бы хотелось познакомить Вас с такими устройствами как сигнализатор темноты, метроном и противоугонное устройство.

Краткое введение

Продолжаю спамить писать на тему операционных усилителей. В этой статье постараюсь дать обзор одной из важнейших тем, связанной с ОУ. Итак, добро пожаловать, активные фильтры.

Вступление

Темы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований являются достаточно важными в курсе электроники, поскольку большинство устройств, взаимодействующих с компьютером, имеют аналоговый вход/выход, а компьютер умеет обрабатывать исключительно цифровые сигналы. В этой статье я хочу поделиться с вами самыми основами таких преобразований.

Вместо скучного вступления

В прошлый раз я пытался вкратце объяснить основные принципы работы операционных усилителей. Но я просто не могу отказать в просьбе о продолжении темы. На этот раз схемы немного сложнее, но постараюсь не растягивать нудные математические выводы.

В курсе электроники есть много важных тем. Сегодня мы попытаемся разобраться с операционными усилителями.
Начнем сначала. Операционный усилитель — это такая «штука», которая позволяет всячески оперировать аналоговыми сигналами. Самые простейшие и основные — это усиление, ослабление, сложение, вычитание и много других (например, дифференцирование или логарифмирование). Абсолютное большинство операций на операционных усилителях (далее ОУ) выполняются с помощью положительных и отрицательных обратных связей.
В данной статье будем рассматривать некий «идеал» ОУ, т.к. переходить на конкретную модель не имеет смысла. Под идеалом подразумевается, что входное сопротивление будет стремиться к бесконечности (следовательно, входной ток будет стремиться к нулю), а выходное сопротивление — наоборот, будет стремиться к нулю (это означает, что нагрузка не должна влиять на выходное напряжение). Также, любой идеальный ОУ должен усиливать сигналы любых частот. Ну, и самое важное, коэффициент усиления при отсутствующей обратной связи должен также стремиться к бесконечности.

На хабре периодически появляются статьи, посвященные разработке аппаратуры. Однако большинство из них исходят из теоретических позиций (что такое логические элементы, триггеры и т.д.) и на этом останавливаются, либо рассматривают вопрос в аспекте «сделай сам», т.е. что человек может создать самостоятельно в домашних условиях. Мне бы хотелось рассказать о том, как выглядит процедура проектирования аппаратных средств с точки зрения небольшой компании, зарабатывающей этим себе на хлеб с маслом.
Но сначала несколько слов о специфике данной области (по крайней мере в нашей стране). Приходится исходить из следующих реалий:

1. невозможно в наших условиях соревноваться с интелом или хотя бы TI в выпуске процессоров и прочих разных микросхем — цена вхождения очень высока, рынки сбыта поделены, и, по большому счету, нет необходимых знаний и опыта;
2. бессмысленно соревноваться с китайцами в производстве всевозможной массовой электроники — стоимость труда у них ниже, производственные мощности находятся у них же, рынки сбыта в руках крупных компаний;
3. можно окучивать отечественные рынки различной несложной электроникой — от сигнализаций до елочных гирлянд. Кто-то живет этим, но норма прибыли невысока, а мороки много;
4. можно участвовать в государственной программе поддержки бедных (РосПил). Отличная тема, но меня пригласить забыли.

Одна из немногих успешно работающих моделей — контрактные разработки для западных заказчиков. Идея проста: у нас заказывают наукоемкие исследования/разработки, результаты собирают вместе где-нибудь в Калифорнии (обычно по цепочке через нескольких посредников) и продают в конечном итоге какой-нибудь крупной корпорации-производителю электроники. Тому же Интелу, к примеру. Года через 2-3 все это возвращается к нам в составе сложных агрегатов (телефонов, мониторов и т.д.) в красивой коробке с клеймом “Made in USA” (что редко) либо “Made in China” (значительно чаще) по червонцу за пучок. Ситуация с одной стороны грустная — мы не владеем технологической цепочкой, а способны решать лишь отдельные задачи. Но есть и основания для оптимизма — таким образом российские разработчики входят в общемировую систему и получают ценный опыт. Компания, в которой я работаю, специализируется в основном на исследовательских разработках в области беспроводных коммуникаций. Исходя из этого я и буду вести дальнейший рассказ.

Как же выглядит процесс разработки?

Не сомневаюсь, что у большинства хабражителей за долгое время накопилось множество старой и не очень техники: что-то из нее достойно занять место в фамильной коллекции, а некоторые вещицы просто занимают место, и продать их не доходят руки.

Крупнейший интернет-аукцион собрался решить эту проблему и предложил новый сервис, позволяющий с минимальными потерями времени продать устаревшие (или просто ненужные) предметы. Или хотя бы правильно утилизовать, если они экологически недружественны.

Здравствуйте.
В продолжение тематики самостоятельного изучения схемотехники предлагаю вашему вниманию статью, связанную с синтезом автоматов на триггерах.
А начинается все так: