Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить
210.48

Электроника для начинающих

Arduino, DYI и как собрать Электроника

Сначала показывать
Период
Уровень сложности

DisplayPort-LVDS

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров30K
Доброго времени суток, Хабр!



И снова хочу предложить Вашему вниманию проект аппаратного конвертера, но теперь уже DisplayPort-LVDS построенный на одной (!) микросхеме NXP.
Читать дальше →

Как разрабатываются и производятся процессоры: основы архитектуры компьютеров

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров63K
image

Мы воспринимаем центральный процессор как «мозг» компьютера, но что это значит на самом деле? Что именно происходит внутри миллиардов транзисторов, благодаря которым работает компьютер? В нашей новой мини-серии из четырёх статей мы рассмотрим процесс создания архитектуры компьютерного оборудования и расскажем о принципах его работы.

В этой серии мы расскажем о компьютерной архитектуре, проектировании процессорных плат, VLSI (very-large-scale integration), производстве чипов и тенденциях будущего в области вычислительной техники. Если вам было интересно разобраться в подробностях работы процессоров, то начинать изучение лучше с этой серии статей.

Мы начнём с очень высокоуровневого объяснения того, чем занимается процессор и как строительные блоки соединяются в функционирующую конструкцию. В том числе мы рассмотрим процессорные ядра, иерархию памяти, предсказание ветвлений и другое. Во-первых, нам нужно дать простое определение тому, что делает ЦП. Простейшее объяснение: процессор следует набору инструкций для выполнения определённой операции над множеством входящих данных. Например, это может быть считывание значения из памяти, затем прибавление его к другому значению, и наконец сохранение результата в память по другому адресу. Это может быть и нечто более сложное, например, деление двух чисел, если результат предыдущего вычисления больше нуля.

Программы, например, операционная система или игра, сами по себе являются последовательностями инструкций, которые должен выполнять ЦП. Эти инструкции загружаются из памяти и в простом процессоре выполняются одна за другой, пока программа не завершится. Разработчики программного обеспечения пишут программы на высокоуровневых языках, например, на C++ или на Python, но процессор не может их понимать. Он понимает только единицы и нули, поэтому нам нужно каким-то образом представить код в этом формате.
Читать дальше →

В чем слегка неправ Олег Артамонов

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров19K
5-8-8-lenin

Прочитав заметку про гипотетическое «нелицеприятное завтра», молодой, растущий, пытливый, крепнущий инженерный ум должен воспылать праведным гневом и, прижав к груди [конечно, обесточенный и остывший] паяльник одной рукой и положив вторую на коллективную библию, образованную стопкой потертых справочников по полупроводниковым изделиям, искренне-горячо, слезно-торжественно поклясться все, всегда, везде делать только и только правильно! А вот как правильно? Следующая заметка про «основы электробезопасности», призванная быть для таких молодых умов, если и не путеводной, так уж точно разъясняющей, сама требует разъяснений, уточнений и даже… некоторых поправок.

Настоящая заметка не претендует на роль путеводной, а призвана очень осторожно, чуть-чуть (чтобы революционный огонь взбудораженного ума разочаровано не угас в противоречиях с сухой, суровой действительностью) приоткрыть дверь в кладовую традиционных профессиональных умолчаний.
Читать дальше →

Диод. Светодиод. Стабилитрон

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров161K
Не влезай. Убьет! (с)

Постараюсь объяснить работу с диодами, светодиодами, а также стабилитронами на пальцах. Опытные электронщики могут пропустить статью, поскольку ничего нового для себя не обнаружат. Не буду вдаваться в теорию электронно-дырочной проводимости pn-перехода. Я считаю, что такой подход обучения только запутает начинающих. Это голая теория, почти не имеющая отношения к практике. Впрочем, интересующимся теорией предлагаю эту статью. Всем желающим добро пожаловать под кат.
Читать дальше →

От песка к компьютеру. Часть 1. Атомы и транзисторы

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров56K
Все мы еще с уроков информатики знаем, что информация внутри компьютера передаётся при помощи нулей и единиц, но оказалось, что большинство айтишников, с которыми я общаюсь (и довольно хороших!) слабо представляют, как же, все-таки, устроен компьютер.

Как заставить песок делать то, чего мы от него хотим?

Для большинства людей познания устройства компьютера оканчиваются на уровне его составных элементов — процессор, видеокарта, оперативная память… Но что именно происходит внутри этих чёрных прямоугольничков после подачи питания — магия. В этой статье (скорей всего, даже серии статей) я постараюсь простым языком объяснить, как же устроены эти таинственные прямоугольнички.
Читать дальше →

Arduino! Что дальше? Делаем велокомпьютер

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров41K

Как это было


Мой отец увлекался электроникой. Дома был паяльник, провода, куча радиодеталей. Он с лёгкостью чинил телевизоры, холодильники — в качестве хобби. Я всегда был рядом.


В 10 лет мне подарили радио конструктор, я думаю у многих такой был.




Я собрал на нем все схемы, мне нравилось как они работали. Изучил все основные радиодетали. Потом купили радиоконструктор — «радиоприемник в корпусе». Надо было уже паять, он тоже скоро был готов и отлично работал. Я продолжал делать небольшие схемки. Платы — лак и стеклянные трубочки. Но потом увлёкся программированием. Освоил Си, потом Си++. По окончанию университета, стал работать программистом, чем и занят по сей день.


Arduino


Когда у меня подрос сын, я решил его тоже научить электронике. Взял свой старый пыльный конструктор и … сын его «выкинул». Что это за хлам, зачем мне пищать разными тонами. Какие- то не интересные схемы. Я задумался, и стал смотреть, чем можно заменить его. Знаток и другие конструкторы, были в общем-то аналогичны. И тут я случайно наткнулся на Arduino. Вот то, что нужно. Электроника и программирование в одном флаконе.




Купили плату и стали заниматься программированием, и изучать электронику. Поделав различные задания, накупив кучу датчиков, встал вопрос — чего делать дальше. Сын спросил— а что можно реальное сделать на Arduino? Мы провели мозговой штурм и составили перечень интересных, полезных приборов, которые было бы интересно сделать. Начали думать, как мы их будем делать. Первым нашим прибором стал велокомпьютер.

Читать дальше →

DRM-защиту игровой приставки Sega Saturn взломали спустя 20 лет

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров35K

Теперь игры загружаются в обход привода CD-ROM




Опытные геймеры наверняка помнят Sega Saturn — 32-битную игровую приставку от компании Sega. Она начала продаваться 22 ноября 1994 года, на две недели раньше главного конкурента — первой модели Sony Playstation. Это была настоящая бомба. В первый же день фанаты выкупили 170 000 экземпляров новой «Сеги». В 1995 году приставка появилась в продаже в Европе и США, где её тоже ждал успех: на неё портировали Quake, C&C, Tomb Raider, Duke Nukem 3D и другие игры.

На момент выхода архитектура Sega Saturn была гораздо более продвинутой, чем у любой другой игровой приставки. Saturn была очень мощной системой для своего времени: два центральных RISC-процессора (Hitachi SuperH-2 7604), два видеопроцессора (собственной разработки), 32-битный звук (звуковой DSP-процессор Yamaha FH1), CD-привод двойной скорости.
Читать дальше →

Из ESP8266 сделали аналоговый телевизионный передатчик

Время на прочтение2 мин
Количество просмотров58K


Признаться, когда я читал статью об этом проекте на Hackaday, не раз посмотрел на календарь — уж не первое апреля ли?

Автор проекта, Чарльз Лор, выступающий под ником CNLohr на Github, взял обычный трёхдолларовый модуль ESP8266, который многие из нас используют для «Умного дома» и прочих IoT поделок, и разогнал его. Он заметил, что при этом I2C на модуле остаётся работоспособным и прекрасно работает на частоте 80 мегагерц. Автор вспомнил, что эта частота близка к частотам аналогового телевидения и, вспомнив Найквиста (Котельникова) смог заставить ESP8266 выдать сигнал на частоте около 60 мегагерц — частоте третьего канала аналогового ТВ.

Ему осталось только припаять к «ноге» модуля длинный провод, который послужил передающей антенной и вспомнить устройство видеостандарта NTSC. Впрочем, видео — лучше тысячи слов:

Читать дальше →

Гальваническая развязка. Кто, если не оптрон?

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров151K

Есть в электронике такое понятие как гальваническая развязка. Её классическое определение — передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта. Если вы новичок, то эта формулировка покажется очень общей и даже загадочной. Если же вы имеете инженерный опыт или просто хорошо помните физику, то скорее всего уже подумали про трансформаторы и оптроны.

Статья под катом посвящена различным способам гальванической развязки цифровых сигналов. Расскажем зачем оно вообще нужно и как производители реализуют изоляционный барьер «внутри» современных микросхем.
Читать дальше →

Разбираем до основания ультрабук Lenovo IdeaPad U300s

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров121K
Неделю назад я решил сделать профилактическую чистку ультрабуку Lenovo IdeaPad U300s. Казалось бы, в чем проблема – взял отвертку и вперед. Но при ближайшем рассмотрении обнаружилось, что видимых винтов у этой модели нет. Под отодранной наобум резиновой ножкой обнаружилось пустое место. Учитывая, что никаких инструкций по разбору U300s в Сети найти не удалось, я аккуратно приклеил ножку обратно и поехал к товарищу-ремонтнику. Результаты нашей встречи оказались настолько познавательными, что материала набралось на целый пост.

image
Читать дальше →

Полевые транзисторы в передатчиках и не только

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение13 мин
Количество просмотров9.9K

Когда-то ещё в школе я впервые услышал о полевых транзисторах («полевиках»), и мне сразу захотелось сделать на них усилитель, приёмник или передатчик. В отличие от биполярных, полевые транзисторы обладают большим входным сопротивлением. Тогда мне были доступны только низкочастотные полевики, маломощные и слаботочные, очень чувствительные к статическому электричеству. На них мне удалось собрать разные усилители низкой частоты (УНЧ).

Сегодня полевые транзисторы (FET, Field-Effect Transistors) работают на высоких и низких частотах, способны управлять нагрузками с током в сотни ампер при напряжениях в сотни вольт. На мощных полевиках делают выходные каскады УНЧ и радиопередатчиков, измерительные приборы, схемы для силовой электроники и другие устройства. 

Читать далее

Микропроцессорная лаборатория «Микролаб КР580ИК80 907». Разработка и отладка встроенного ПО полвека назад

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров11K
image

Привет, хабр!

Предлагаю вашему вниманию ретроспективу совершенно замечательной микропроцессорной лаборатории “Микролаб КР580ИК80 907”, выполненной в духе ядерного чемоданчика. Именно так выглядели одноплатные компьютеры конца эпохи холодной войны, эдакая Raspberry Pi конца 70-х годов. Всем, кто желает вместе со мной погрузиться в пучину воспоминаний или просто послушать, как старики мучились инженеры старшего поколения осваивали микропроцессорную технику, прошу под кат.
Читать дальше →

Как работает автоматическая регулировка усиления

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров17K

Привет, Хабр! Сегодня изучим автоматическую регулировку усиления, АРУ, на примере гитарного эффекта компрессора. Это прибор для сжатия не воздуха, а электрического сигнала. Из слабого сигнала он делает сильный, а из слишком сильного просто сильный.

Педаль на основе схемы культового DOD 280 я планирую не только собрать, но и немного усовершенствовать, добавив эффект тремоло (амплитудное вибрато). Дело в том, что и компрессор, и тремоло построены на основе усилителя с управляемым усилением. Для тремоло нужно добавить только генератор медленных колебаний (LFO, low frequency oscillator).
Читать дальше →

Ближайшие события

Операционные усилители. Часть 5: Частотно-зависимая обратная связь в ОУ. Активные фильтры и генераторы сигналов на ОУ

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение6 мин
Количество просмотров33K

В предыдущей публикации цикла мы разобрали, как работают схемы на ОУ с нелинейными элементами в цепях обратной связи, научились производить с помощью ОУ операции умножения и деления, и узнали, как собрать на ОУ источник тока, напряжения, а также усилитель мощности.

В данной публикации цикла мы разберём работу ряда схем на ОУ с частотно-зависимой обратной связью и научимся собирать на ОУ активные фильтры и генераторы.
Читать дальше →

Что такое устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП) и с чем его едят?

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров127K
Продолжаем тему современных устройств защиты для домашних электрощитов. На очереди Устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП — формулировка из ГОСТ), они же «Устройства защиты от искрения» (УЗИс) они же  arc-fault detection device (AFDD), они же  arc-fault circuit interrupter (AFCI)… Имен много, а суть одна: это устройство призвано отключить линию, если обнаружится дуговой пробой где-то на линии. Это часть теоретическо-методическая. Тесты и расчленение устройств будет в продолжении.

Читать дальше →

Лайфхаки изготовления двухслойных плат (ЛУТ)

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров66K

Потребность делать железо периодически возникает у многих технарей. Иногда задача позволяет нафигачить всё проводами на макетке, а иногда, к сожалению, нужно нечто посерьёзнее. Вот и меня однажды настигла потребность делать печатные платы… Лазерно-утюжная технология кустарного изготовления плат по началу сильно отталкивает своей рандомностью (на чём печатать, как греть, с какой силой давить, как отдирать, и т.д.), но друзья поделились опытом, и оказалось, что это действительно не так уж сложно. ЛУТ бесспорно дешевле любого другого варианта, и (внезапно) вполне подходит для двухслойных плат.


Кому интересно посложнее, подороже и поточнее, можно делать фоторезистом, но наша методика (основным элементом которой является особая бумага) позволяет стабильно прорабатывать шины 0.3/0.3 мм, так что в нашем сообществе бытует мнение что тян фоторезисты не нужны.


Кто не видит смысла в кустарном производстве плат, скорее всего сможет вспомнить пару случаев, когда приходилось пилить дорожки и припаивать проводки на целой партии плат. А сделав одну плату дома, можно её хорошенько отладить и приобрести уверенность в фабричных платах.


Под катом я поделюсь детерминированной методикой изготовления двухслойных печатных плат по технологии ЛУТ с различными резервными схемами на случай косяков. От идеи до включения. Будем работать с KiCad, Inkscape, наждачкой, утюгом, персульфатом аммония и гравёром.


Электрические соты

Время на прочтение2 мин
Количество просмотров25K
Налейте немного масла на горизонтальную металлическую пластину и поместите над ним вертикальную металлическую иглу. При приложении между иглой и пластиной высокого напряжения на поверхности масла возникает ячеистая структура.



Давайте разберёмся почему так происходит?

Открытый проект модуля управления электрическими моторами. Начало

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров44K


Основное назначение модуля — управление синхронными бесколлекторными двигателями (BLDC, BLAC, PMSM ...) с трапецеидальной или синусоидальной формой напряжения, с сенсорами скорости-положения или без сенсоров. Кроме этого модуль имеет небольшие габариты, достаточно широкий диапазон питающих напряжений, разнообразные каналы отладки, проводную и беспроводную связь.
Читать дальше →

HDMI-LVDS. От макета к релизу

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров46K


Доброго времени суток! Вашему вниманию хочу предложить проект аппаратного конвертера HDMI‑LVDS построенный на микросхемах Texas Instruments. Статья была модифицирована и дополнена.
Читать дальше →

Аналоговый компьютер на операционных усилителях

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров39K
Аналоговый компьютер — аналоговая вычислительная машина (АВМ), это компьютер непрерывного действия, обрабатывающий аналоговые данные (непрерывную информацию).

БСЭ дает такое определение аналоговой вычислительной машины.
Аналоговая вычислительная машина (АВМ), вычислительная машина, в которой каждому мгновенному значению переменной величины, участвующей в исходных соотношениях, ставится в соответствие мгновенное значение другой (машинной) величины, часто отличающейся от исходной физической природой и масштабным коэффициентом. Каждой элементарной математической операции над машинными величинами, как правило, соответствует некоторый физический закон, устанавливающий математические зависимости между физическими величинами на выходе и входе решающего элемента (например, законы Ома и Кирхгофа для электрических цепей, выражение для эффекта Холла, лоренцовой силы и т. д.).

Стоит отметить, что аналоговый компьютер бывает не только электрический, но и механический, гидравлический и даже пневматический.

Несмотря на кажущийся анахронизм, аналоговые вычисления широко используются в современной жизни. Автомобильная автоматическая трансмиссия является примером гидромеханического аналогового вычислителя, в котором при изменении вращающего момента жидкость в гидроприводе меняет давление, что позволяет получить изменение коэффициента передачи.

Аналоговая обработка электрических сигналов занимает важное место в промышленной электронике. Большинство типов первичных преобразователей физических величин являются источниками аналоговых сигналов, а многие исполнительные элементы в объектах управления управляются непрерывно изменяющимся электрическим током. Даже системы управления, основой которых являются цифровые вычислительные комплексы, не могут отказаться от аналоговой обработки сигналов и сопрягаются с объектами управления и датчиками с помощью аналоговых и аналого-цифровых устройств.

В связи с объемностью материала, который хотелось бы представить, я планирую написать цикл статей. Предлагаю на суд читателя первую часть, где будет кратко рассказана история создания операционного усилителя в том виде, как мы его знаем.

Читать дальше →

Вклад авторов