|
|
| Строка 3: |
Строка 3: |
| {{Myagkij-редактор}} | | {{Myagkij-редактор}} |
|
| |
|
| | =Методы анализа последовательно-параллельных резисторных цепей= |
| | |
| | == Рекомендации по анализу комбинированных последовательно-параллельных цепей == |
| | |
| | Цель анализа последовательно-параллельной резисторной схемы – определить все напряжения, силы тока и рассеиваемую мощность в цепи. Общая стратегия достижения этой цели заключается в следующем: |
| | * '''Шаг 1.''' Оцените, какие группы резисторов в цепи объединены вместе в простое последовательное или простое параллельное соединение. |
| | * '''Шаг 2.''' Перерисуйте схему заново, заменив каждую комбинацию последовательных или параллельных резисторов, определённых на шаге 1, одним резистором эквивалентного значения. При использовании таблицы добавляйте новый столбец для каждого эквивалентного сопротивления. |
| | * '''Шаг 3.''' Повторяйте шаги ''1 и 2'', пока вся схема не будет уменьшена до одного эквивалентного [[резистор]]а. |
| | * '''Шаг 4.''' Вычислите общую силу тока из общего напряжения и общего сопротивления (''I = E/R''). |
| | * '''Шаг 5.''' Взяв значения общего напряжения и общей силы тока, вернитесь к последним шагам в процессе сокращения цепи и используйте в таблице эти значения, где это допустимо. |
| | * '''Шаг 6.''' Зная сопротивления эквивалентных резисторов (вычисленных на шагах ''2-3'') и значения полного напряжения или общей силы тока (вычисленных на шагах ''4-5'') используйте [[закон Ома]] для вычисления неизвестных значений (напряжения или сил тока) (''E = IR'' или ''I = E/R''). |
| | * '''Шаг 7.''' Повторяйте шаги 5 и 6, пока все значения напряжения и силы тока не будут известны в исходной конфигурации цепи. По сути, вы будете шаг за шагом всё ближе переходить от упрощенной версии схемы (созданной на шагах ''2-3'') к её исходной сложной форме, вводя значения напряжения и тока, где это необходимо, до тех пор, пока не будут известны все значения напряжения и силы тока. |
| | * '''Шаг 8.''' Рассчитайте рассеиваемую мощность по известным значениям напряжения, силы тока и/или сопротивления. |
| | |
| | ==Пример анализа комбинированной последовательно-параллельной схемы== |
| | |
| | Описание данного процесса может кого-то привести в замешательство, однако на примере можно убедиться, что не всё так страшно. |
| | |
| | [[File:1_Пример относительно простой комбинированной последовательно-параллельной схемы_271020201447.jpg|400px]] |
| | Рис. 1. Пример относительно простой комбинированной последовательно-параллельной схемы. |
| | |
| | [[File:2_Перенесём известные значения для элементов цепи в таблицу_271020201447.jpg|400px]] |
| | Рис. 2. Перенесём известные значения для элементов цепи в таблицу. |
| | |
| | ==Расчёт параллельных сопротивлений== |
| | |
| | В приведённом выше примере схемы резисторы R1 и R2 соединены простым параллельным соединением, как и резисторы R3 и R4. После того как данные пары резисторов были идентифицированы как пары параллельных резисторов – эти участки необходимо преобразовать в эквивалентные одиночные резисторы и перерисовать схему: |
| | |
| | [[File:3_Расчёт пар параллельных сопротивлений_271020201447.jpg|400px]] |
| | Рис. 3. Расчёт пар параллельных сопротивлений. |
| | |
| | Двойной слеш (//) обозначает «параллельность», чтобы показать, что эквивалентные значения резисторов рассчитаны с помощью формулы 1/(1/R). Резистор с сопротивлением в 71,429 Ом в верхней части схемы эквивалентен паре резисторов R1 и R2, которые параллельны относительно друг друга. Резистор с сопротивлением 127,27 Ом внизу эквивалентен паре резисторов R3 и R4, которые также параллельны относительно друг друга. |
| | |
| | Нашу таблицу можно расширить, включив эти эквивалентные резисторы в виде отдельных столбцов: |
| | |
| | [[File:4_Добавляем новые столбцы для эквивалентных резисторов_271020201448.jpg|400px]] |
| | Рис. 4. Добавляем новые столбцы для эквивалентных резисторов. |
| | |
| | Теперь очевидно, что схема уменьшена до простой последовательной конфигурации только с двумя (эквивалентными) сопротивлениями. Последний шаг в упрощении – сложение этих двух сопротивлений, чтобы получить общее сопротивление цепи. Когда мы складываем эти два эквивалентных сопротивления, мы получаем сопротивление 198,70 Ом. Мы можем перерисовать схему, в которой только одно эквивалентное сопротивление. Теперь можно добавить значение общего сопротивления в крайний правый столбец нашей таблицы. Обратите внимание, что столбец «Итого» переименован (R1//R2—R3//R4), чтобы показать, как он электрически связан с другими столбцами. Символ «—» здесь используется для обозначения типа соединения «последовательно», так же как символ «//» используется для обозначения типа соединения «параллельно». |
| | |
| | [[File:5_Максимально упрощённая последовательная конфигурация_271020201448.jpg|400px]] |
| | Рис. 5. Максимально упрощённая последовательная конфигурация. |
| | |
| | [[File:6_Эквивалентные параллельные или последовательные резисторы_271020201449.jpg|400px]] |
| | Рис.6. Эквивалентные параллельные или последовательные резисторы (три крайних правых столбца) в таблице. |
| | Расчёт по общей силе тока и общему напряжению |
| | Теперь общая сила тока в цепи легко определяется, в результате применения закона Ома (I = E/R) к столбцу «Всего» в таблице: |
| | |
| | [[File:7_С помощью закона Ома вычисляем общую силу тока в цепи_271020201449.jpg|400px]] |
| | Рис. 6. С помощью закона Ома вычисляем общую силу тока в цепи. |
| | Вернёмся к нашему чертежу эквивалентной схемы. Наше общее значение силы тока 120,78 мА показано здесь как единственный ток в цепи: |
| | |
| | [[File:8_На упрощённой схеме указываем общую силу тока в цепи_271020201450.jpg|400px]] |
| | Рис. 7. На упрощённой схеме указываем общую силу тока в цепи. |
| | Теперь работаем в обратном направлении, поэтапно возвращая текущую схему к исходной конфигурации. Следующим шагом перейдём к схеме, в которой последовательно соединены пары параллельных резисторов R1//R2 и R3//R4: |
| | |
| | [[File:9_Возвращаемся к схеме, где последовательно соединены две пары параллельных резисторов_271020201450.jpg|400px]] |
| | Рис. 8. Возвращаемся к схеме, где последовательно соединены две пары параллельных резисторов. |
| | Поскольку пары R1//R2 и R3//R4 включены последовательно относительно друг друга, сила тока, проходящего через эти два набора эквивалентных сопротивлений, должна быть одинаковой. Кроме того, сила тока, проходящего через каждый эквивалентный резистор, должна быть равна силе общего тока, так что мы можем заполнить нашу таблицу соответствующими текущими значениями, просто скопировав текущее значение для силы тока из столбца «Всего» в столбцы для R1//R2 и R3//R4: |
| | |
| | [[File:10_Указываем силу тока, проходящего через каждую последовательную пару параллельных резисторов_271020201451.jpg|400px]] |
| | Рис. 9. Указываем силу тока, проходящего через каждую последовательную пару параллельных резисторов. |
| | Теперь, зная силу тока, проходящего через эквивалентные резисторы R1//R2 и R3//R4, можно применить закон Ома (E = IR) к двум правым вертикальным столбцам, чтобы найти напряжения на этих участках: |
| | |
| | [[File:11_Схема с указанием напряжения для каждой последовательной пары параллельных резисторов_271020201451.jpg|400px]] |
| | Рис. 10. Схема с указанием напряжения для каждой последовательной пары параллельных резисторов. |
| | |
| | [[File:12_С помощью закона Ома рассчитываем напряжение в таблице для каждой последовательной пары параллельных резисторов_271020201452.jpg|400px]] |
| | Рис. 11. С помощью закона Ома рассчитываем напряжение в таблице для каждой последовательной пары параллельных резисторов. |
| | Поскольку мы знаем, что R1//R2 и R3//R4 являются эквивалентами пар параллельных резисторов, и мы знаем, что напряжения в параллельных цепях одинаковы, мы можем перенести соответствующие напряжения в соответствующие столбцы таблицы для этих отдельных резисторов. Другими словами, мы делаем еще один шаг назад по направлению к исходной конфигурации и заполняем таблицу соответствующим образом: |
| | |
| | [[File:13_Мы вернулись к изначальной принципиальной схеме. Для отдельных резисторов указано напряжение_271020201452.jpg|400px]] |
| | Рис. 12. Мы вернулись к изначальной принципиальной схеме. Для отдельных резисторов указано напряжение. |
| | |
| | [[File:14_В таблице мы имеем возможность указать напряжение для каждого резистора_271020201452.jpg|400px]] |
| | Рис. 13. В таблице мы имеем возможность указать напряжение для каждого резистора. |
| | Ну что ж, исходные столбцы таблицы (с R1 по R4) заполнены достаточным количеством значений для окончательного завершения. Применяя закон Ома (I = E/R) к оставшимся колонкам, определяем силу тока, проходящего через каждый отдельный резистор R1, R2, R3 и R4: |
| | |
| | [[File:15_Последний шаг – вычисляем силу тока для каждого отдельного резистора_271020201453.jpg|400px]] |
| | Рис. 14. Последний шаг – вычисляем силу тока для каждого отдельного резистора. |
| | Размещение значений напряжения и силы тока на диаграммах |
| | Найдя все значения напряжения и силы тока для этой схемы, мы можем показать эти значения на принципиальной схеме следующим образом: |
| | |
| | [[File:16_Схема с указанием всех значений напряжения, силы тока и сопротивления для каждого элемента_271020201453.jpg|400px]] |
| | Рис. 15. Схема с указанием всех значений напряжения, силы тока и сопротивления для каждого элемента. |
| | В качестве последней проверки проделанной работы можно посмотреть, складываются ли рассчитанные текущие значения должным образом в общую сумму. Поскольку R1 и R2 включены параллельно, их суммарная сила тока должна составить в сумме 120,78 мА. Точно так же, поскольку R3 и R4 включены параллельно, их суммарная сила тока также должны составлять 120,78 мА. Вы можете проверить это сами, дабы убедиться, что цифры действительно совпадают. |
| | Использование SPICE для проверки расчётных значений |
| | Компьютерное моделирование также можно использовать для проверки точности данных цифр. Следующий анализ SPICE покажет все напряжения и силы тока резисторов. Обратите внимание на «генерирующие ток» vi1, vi2, ... – фиктивные источники напряжения, подключенные последовательно с каждым резистором в списке соединений, что необходимо для компьютерной программы SPICE для отслеживания тока, проходящего через каждую ветку. Каждый из этих фиктивных источников напряжения настроен на нулевое напряжение, поэтому они никоим образом не влияют на остальные «не-фиктивные» элементы схемы. |
| | |
| | [[File:17_Принципиальная схема с добавление фиктивных источников напряжения для отслеживания в программе SPICE_271020201453.jpg|400px]] |
| | Рис. 16. Принципиальная схема с добавление фиктивных источников напряжения для отслеживания в программе SPICE тока, проходящего через каждую ветку. |
| | series-parallel circuit |
| | v1 1 0 |
| | vi1 1 2 dc 0 |
| | vi2 1 3 dc 0 |
| | r1 2 4 100 |
| | r2 3 4 250 |
| | vi3 4 5 dc 0 |
| | vi4 4 6 dc 0 |
| | r3 5 0 350 |
| | r4 6 0 200 |
| | .dc v1 24 24 1 |
| | .print dc v(2,4) v(3,4) v(5,0) v(6,0) |
| | .print dc i(vi1) i(vi2) i(vi3) i(vi4) |
| | .end |
| | |
| | Я аннотировал выходные данные SPICE, чтобы сделать их читабельнее, обозначив, какие значения напряжения и силы тока относятся к каким резисторам. |
| | v1 v (2,4) v (3,4) v (5) v (6) |
| | 2.40E + 01 8.63E + 00 8.63E + 00 1.54E + 01 1.54E + 01 |
| | Напряжение батарери Напряжение R1 Напряжение R2 Напряжение R3 Напряжение R4 |
| | |
| | v1 i (vi1) i (vi2) i (vi3) i (vi4) |
| | 2.40E + 01 8.63E-02 3.54EE-02 4.39E-02 7.69E-02 |
| | Напряжение батареи Сила тока для R1 Сила тока для R2 Сила тока для R3 Сила тока для R4 |
| | |
| | Как видите, все цифры согласуются с расчётными данными. |
| | Итог: |
| | * Чтобы проанализировать комбинированную последовательно-параллельную схему, выполните следующие действия: |
| | * Сократите исходную схему до одного эквивалентного резистора, перерисовывая схему на каждом этапе в более упрощённом виде, когда простые последовательные или простые параллельные участки сокращаются до отдельных эквивалентных резисторов. |
| | * Вычислите общее сопротивление. |
| | * Найдите общую силу тока (I = E/R). |
| | * Определяйте напряжения и силы тока на эквивалентных резистора, работая в обратном направлении – двигаясь от всё менее упрощённых схем до исходной конфигурации цепи. |
|
| |
|
|
| |
|
Перевод: Макаров В. (valemak)
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.
Методы анализа последовательно-параллельных резисторных цепей
Рекомендации по анализу комбинированных последовательно-параллельных цепей
Цель анализа последовательно-параллельной резисторной схемы – определить все напряжения, силы тока и рассеиваемую мощность в цепи. Общая стратегия достижения этой цели заключается в следующем:
- Шаг 1. Оцените, какие группы резисторов в цепи объединены вместе в простое последовательное или простое параллельное соединение.
- Шаг 2. Перерисуйте схему заново, заменив каждую комбинацию последовательных или параллельных резисторов, определённых на шаге 1, одним резистором эквивалентного значения. При использовании таблицы добавляйте новый столбец для каждого эквивалентного сопротивления.
- Шаг 3. Повторяйте шаги 1 и 2, пока вся схема не будет уменьшена до одного эквивалентного резистора.
- Шаг 4. Вычислите общую силу тока из общего напряжения и общего сопротивления (I = E/R).
- Шаг 5. Взяв значения общего напряжения и общей силы тока, вернитесь к последним шагам в процессе сокращения цепи и используйте в таблице эти значения, где это допустимо.
- Шаг 6. Зная сопротивления эквивалентных резисторов (вычисленных на шагах 2-3) и значения полного напряжения или общей силы тока (вычисленных на шагах 4-5) используйте закон Ома для вычисления неизвестных значений (напряжения или сил тока) (E = IR или I = E/R).
- Шаг 7. Повторяйте шаги 5 и 6, пока все значения напряжения и силы тока не будут известны в исходной конфигурации цепи. По сути, вы будете шаг за шагом всё ближе переходить от упрощенной версии схемы (созданной на шагах 2-3) к её исходной сложной форме, вводя значения напряжения и тока, где это необходимо, до тех пор, пока не будут известны все значения напряжения и силы тока.
- Шаг 8. Рассчитайте рассеиваемую мощность по известным значениям напряжения, силы тока и/или сопротивления.
Пример анализа комбинированной последовательно-параллельной схемы
Описание данного процесса может кого-то привести в замешательство, однако на примере можно убедиться, что не всё так страшно.
Рис. 1. Пример относительно простой комбинированной последовательно-параллельной схемы.
Рис. 2. Перенесём известные значения для элементов цепи в таблицу.
Расчёт параллельных сопротивлений
В приведённом выше примере схемы резисторы R1 и R2 соединены простым параллельным соединением, как и резисторы R3 и R4. После того как данные пары резисторов были идентифицированы как пары параллельных резисторов – эти участки необходимо преобразовать в эквивалентные одиночные резисторы и перерисовать схему:
Рис. 3. Расчёт пар параллельных сопротивлений.
Двойной слеш (//) обозначает «параллельность», чтобы показать, что эквивалентные значения резисторов рассчитаны с помощью формулы 1/(1/R). Резистор с сопротивлением в 71,429 Ом в верхней части схемы эквивалентен паре резисторов R1 и R2, которые параллельны относительно друг друга. Резистор с сопротивлением 127,27 Ом внизу эквивалентен паре резисторов R3 и R4, которые также параллельны относительно друг друга.
Нашу таблицу можно расширить, включив эти эквивалентные резисторы в виде отдельных столбцов:
Рис. 4. Добавляем новые столбцы для эквивалентных резисторов.
Теперь очевидно, что схема уменьшена до простой последовательной конфигурации только с двумя (эквивалентными) сопротивлениями. Последний шаг в упрощении – сложение этих двух сопротивлений, чтобы получить общее сопротивление цепи. Когда мы складываем эти два эквивалентных сопротивления, мы получаем сопротивление 198,70 Ом. Мы можем перерисовать схему, в которой только одно эквивалентное сопротивление. Теперь можно добавить значение общего сопротивления в крайний правый столбец нашей таблицы. Обратите внимание, что столбец «Итого» переименован (R1//R2—R3//R4), чтобы показать, как он электрически связан с другими столбцами. Символ «—» здесь используется для обозначения типа соединения «последовательно», так же как символ «//» используется для обозначения типа соединения «параллельно».
Рис. 5. Максимально упрощённая последовательная конфигурация.
Рис.6. Эквивалентные параллельные или последовательные резисторы (три крайних правых столбца) в таблице.
Расчёт по общей силе тока и общему напряжению
Теперь общая сила тока в цепи легко определяется, в результате применения закона Ома (I = E/R) к столбцу «Всего» в таблице:
Рис. 6. С помощью закона Ома вычисляем общую силу тока в цепи.
Вернёмся к нашему чертежу эквивалентной схемы. Наше общее значение силы тока 120,78 мА показано здесь как единственный ток в цепи:
Рис. 7. На упрощённой схеме указываем общую силу тока в цепи.
Теперь работаем в обратном направлении, поэтапно возвращая текущую схему к исходной конфигурации. Следующим шагом перейдём к схеме, в которой последовательно соединены пары параллельных резисторов R1//R2 и R3//R4:
Рис. 8. Возвращаемся к схеме, где последовательно соединены две пары параллельных резисторов.
Поскольку пары R1//R2 и R3//R4 включены последовательно относительно друг друга, сила тока, проходящего через эти два набора эквивалентных сопротивлений, должна быть одинаковой. Кроме того, сила тока, проходящего через каждый эквивалентный резистор, должна быть равна силе общего тока, так что мы можем заполнить нашу таблицу соответствующими текущими значениями, просто скопировав текущее значение для силы тока из столбца «Всего» в столбцы для R1//R2 и R3//R4:
Рис. 9. Указываем силу тока, проходящего через каждую последовательную пару параллельных резисторов.
Теперь, зная силу тока, проходящего через эквивалентные резисторы R1//R2 и R3//R4, можно применить закон Ома (E = IR) к двум правым вертикальным столбцам, чтобы найти напряжения на этих участках:
Рис. 10. Схема с указанием напряжения для каждой последовательной пары параллельных резисторов.
Рис. 11. С помощью закона Ома рассчитываем напряжение в таблице для каждой последовательной пары параллельных резисторов.
Поскольку мы знаем, что R1//R2 и R3//R4 являются эквивалентами пар параллельных резисторов, и мы знаем, что напряжения в параллельных цепях одинаковы, мы можем перенести соответствующие напряжения в соответствующие столбцы таблицы для этих отдельных резисторов. Другими словами, мы делаем еще один шаг назад по направлению к исходной конфигурации и заполняем таблицу соответствующим образом:
Рис. 12. Мы вернулись к изначальной принципиальной схеме. Для отдельных резисторов указано напряжение.
Рис. 13. В таблице мы имеем возможность указать напряжение для каждого резистора.
Ну что ж, исходные столбцы таблицы (с R1 по R4) заполнены достаточным количеством значений для окончательного завершения. Применяя закон Ома (I = E/R) к оставшимся колонкам, определяем силу тока, проходящего через каждый отдельный резистор R1, R2, R3 и R4:
Рис. 14. Последний шаг – вычисляем силу тока для каждого отдельного резистора.
Размещение значений напряжения и силы тока на диаграммах
Найдя все значения напряжения и силы тока для этой схемы, мы можем показать эти значения на принципиальной схеме следующим образом:
Рис. 15. Схема с указанием всех значений напряжения, силы тока и сопротивления для каждого элемента.
В качестве последней проверки проделанной работы можно посмотреть, складываются ли рассчитанные текущие значения должным образом в общую сумму. Поскольку R1 и R2 включены параллельно, их суммарная сила тока должна составить в сумме 120,78 мА. Точно так же, поскольку R3 и R4 включены параллельно, их суммарная сила тока также должны составлять 120,78 мА. Вы можете проверить это сами, дабы убедиться, что цифры действительно совпадают.
Использование SPICE для проверки расчётных значений
Компьютерное моделирование также можно использовать для проверки точности данных цифр. Следующий анализ SPICE покажет все напряжения и силы тока резисторов. Обратите внимание на «генерирующие ток» vi1, vi2, ... – фиктивные источники напряжения, подключенные последовательно с каждым резистором в списке соединений, что необходимо для компьютерной программы SPICE для отслеживания тока, проходящего через каждую ветку. Каждый из этих фиктивных источников напряжения настроен на нулевое напряжение, поэтому они никоим образом не влияют на остальные «не-фиктивные» элементы схемы.
Рис. 16. Принципиальная схема с добавление фиктивных источников напряжения для отслеживания в программе SPICE тока, проходящего через каждую ветку.
series-parallel circuit
v1 1 0
vi1 1 2 dc 0
vi2 1 3 dc 0
r1 2 4 100
r2 3 4 250
vi3 4 5 dc 0
vi4 4 6 dc 0
r3 5 0 350
r4 6 0 200
.dc v1 24 24 1
.print dc v(2,4) v(3,4) v(5,0) v(6,0)
.print dc i(vi1) i(vi2) i(vi3) i(vi4)
.end
Я аннотировал выходные данные SPICE, чтобы сделать их читабельнее, обозначив, какие значения напряжения и силы тока относятся к каким резисторам.
v1 v (2,4) v (3,4) v (5) v (6)
2.40E + 01 8.63E + 00 8.63E + 00 1.54E + 01 1.54E + 01
Напряжение батарери Напряжение R1 Напряжение R2 Напряжение R3 Напряжение R4
v1 i (vi1) i (vi2) i (vi3) i (vi4)
2.40E + 01 8.63E-02 3.54EE-02 4.39E-02 7.69E-02
Напряжение батареи Сила тока для R1 Сила тока для R2 Сила тока для R3 Сила тока для R4
Как видите, все цифры согласуются с расчётными данными.
Итог:
- Чтобы проанализировать комбинированную последовательно-параллельную схему, выполните следующие действия:
- Сократите исходную схему до одного эквивалентного резистора, перерисовывая схему на каждом этапе в более упрощённом виде, когда простые последовательные или простые параллельные участки сокращаются до отдельных эквивалентных резисторов.
- Вычислите общее сопротивление.
- Найдите общую силу тока (I = E/R).
- Определяйте напряжения и силы тока на эквивалентных резистора, работая в обратном направлении – двигаясь от всё менее упрощённых схем до исходной конфигурации цепи.
См.также
| Партнерские ресурсы |
|---|
| Криптовалюты |
|
|---|
| Магазины |
|
|---|
| Хостинг |
|
|---|
| Разное |
- Викиум - Онлайн-тренажер для мозга
- Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства.
- Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft.
- Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память.
- Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России.
- Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме.
- Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео.
- Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет
- SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона.
- «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется.
- StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
- Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено.
- StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
|
|---|
Внешние ссылки
| Теория по электронике |
|---|
| Постоянный ток |
|---|
| Основные концепты электричества |
• Статическое электричество • Проводники, диэлектрики и поток электронов • Что такое электрические цепи • Напряжение и электроток • Сопротивление • Напряжение и электроток в реальной цепи • Условный ток и поток электронов |
|---|
| Закон Ома |
• Закон Ома – Как напряжение, сила тока и сопротивление связаны друг с другом • Аналогия для закона Ома • Мощность в электрических цепях • Расчёт электрической мощности • Резисторы • Нелинейная проводимость • Построение цепи • Полярность перепада напряжения • Компьютерная симуляция электрических цепей |
|---|
| Правила электробезопасности |
• Важность правил электробезопасности • Воздействие электричества на психологическое состояние • Путь, который ток проходит перед ударом • Закон Ома (снова!) • Техника безопасности • Первая медицинская помощь при ударе током • Распространённые источники опасности • Проектирование электроцепей с учётом требований безопасности • Безопасное использование приборов для измерения электрических показателей • Данные о влиянии удара током на тело человека |
|---|
| Экспоненциальная запись и метрические приставки |
• Экспоненциальная запись • Арифметические операции для экспоненциальной записи • Метрические обозначения • Преобразование метрических приставок • Используем ручной калькулятор • Экспоненциальная форма в программе SPICE |
|---|
| Последовательные и параллельные электрические цепи |
• Что такое «последовательные» и «параллельные» электрические цепи • Простая последовательная цепь • Простая параллельная цепь • Электропроводность • Рассчитываем мощность • Правильно используем закон Ома • Анализ отказов компонентов цепи • Строим простые резистивные цепи |
|---|
| Схемы с делителями напряжения и правила Кирхгофа |
• Схемы с делителем напряжения • Правило напряжений Кирхгофа (ПНК) • Цепи – делители тока и формула делителя тока • Правило Кирхгофа для силы тока (ПКТ) |
|---|
| Комбинированные последовательно-параллельные схемы |
• Что такое последовательно-параллельная цепь • Методы анализа последовательно-параллельных резисторных цепей • Перерисовываем избыточно усложнённые схемы • Анализ отказов компонентов (продолжение) • Построение простых резисторных цепей |
|---|
| Измерения в электрических цепях постоянного тока |
• Что такое измеритель? • Как устроен вольтметр • Как вольтметр влияет на измеряемую цепь • Как устроен амперметр • Как амперметр влияет на измеряемую цепь • Как устроен омметр • Высоковольтный омметр • Мультиметры • Кельвиновское 4-проводное измерение сопротивления • Мостовые схемы • Как устроен ваттметр • Как самостоятельно сделать ручной калибратор |
|---|
| Сигналы электрического оборудования |
• Аналоговые и цифровые сигналы • Системы сигналов напряжения • Системы сигналов силы тока • Тахогенераторы • Теромопары • Измерения pH • Тензодатчики |
|---|
| Анализ сети постоянного тока |
• Что такое сетевой анализ? • Метод токов ветвей • Аналитический метод контурных токов • Метод узловых потенциалов • Введение в сетевые теоремы • Теорема Миллмана • Теорема о суперпозиции • Теорема Тевенена • Теорема Нортона • Эквивалентность схем Тевенена и Нортона • И вновь о теореме Миллмана • Теорема о передаче максимальной мощности • Δ-Y и Y-Δ преобразования |
|---|
| Батареи и системы питания |
• Поведение электронов при химических реакциях • Батарейные конструкции • Рейтинг батарей • Батареи специального назначения • Практические рекомендации при использовании батарей |
|---|
| Физика проводников и диэлектриков |
• Введение в физику проводников и диэлектриков • Размеры проводов• Допустимые токовые нагрузки на провода • Предохранители • Удельное сопротивление • Температурный коэффициент сопротивления • Сверхпроводимость • Пробивное напряжение диэлектрика |
|---|
| Конденсаторы |
• Электрическое поле и ёмкость • Конденсаторы и дифференциальное исчисление • Факторы, влияющие на ёмкость конденсатора • Последовательное и параллельное соединение конденсаторов • Практические соображения - Конденсаторы |
|---|
| Магнетизм и электромагнетизм |
• Постоянные магниты • Электромангетизм • Единицы измерения магнитных величин • Магнитная проницаемость и насыщение • Электромагнитная индукция • Взаимная индукция |
|---|
| Катушки индуктивности |
• Магнитные поля и индуктивность • Катушки индуктивности и дифференциальное исчисление • Факторы, влияющие на индуктивность • Катушки индуктивности в последовательных и параллельных соединениях • Практические соображения – Катушки индуктивности |
|---|
| Постоянные времени в RC и L/R цепях |
• Переходные процессы в электрических цепях • Переходные процессы в цепях с конденсатором • Переходные процессы в цепях с катушкой индуктивности • Расчёт напряжения и силы тока • Почему L/R, а не LR? • Комплексные расчёты напряжения и тока • Сложные схемы • Расчёт неизвестного времени |
|---|
| Переменный ток |
|---|
| Основы теории переменного тока |
• Что такое переменный ток? • Формы волн переменного тока • Измерение величин переменного тока • Расчёт простейшей цепи переменного тока • Фаза переменного тока • Принципы радио |
|---|
| Комплексные числа |
• Введение в комплексные числа • Векторы и волны переменного тока • Сложение простых векторов • Сложение сложных векторов • Полярная и алгебраическая запись комплексных чисел • Арифметика комплексных чисел • И ещё по поводу полярности переменного тока • Несколько примеров с цепями переменного тока |
|---|
| Реактанс и импеданс – Индуктивность |
• Резистор в цепи переменного тока (Индуктивность) • Катушка индуктивности в цепи переменного тока • Последовательные резистивно-индуктивные цепи • Параллельные резистивно-индуктивные цепи • Особенности катушек индуктивности • Что такое «скин-эффект»? |
|---|
| Реактанс и импеданс – Ёмкость |
• Резистор в цепи переменного тока (Ёмкость) • Конденсатор в цепи переменного тока • Последовательные резистивно-ёмкостные цепи • Параллельные резистивно-ёмкостные цепи • Особенности конденсаторов |
|---|
| Реактанс и импеданс – R/L/C-цепи |
• Обзор R, X и Z (сопротивление, реактанс и импеданс) • Последовательные R/L/C-цепи • Параллельные R/L/C-цепи • Последовательно-параллельные R/L/C-цепи • Реактивная проводимость и адмиттанс • R/L/C-цепи – что в итоге? |
|---|
| Резонанс |
• Электрический маятник • Простой параллельный резонанс (колебательный контур) • Простой последовательный резонанс • Применение резонанса • Резонанс в последовательно-параллельных цепях • Добротность и полоса пропускания резонансной цепи |
|---|
| Сигналы переменного тока смешанной частоты |
• Сигналы переменного тока смешанной частоты - Введение • Прямоугольные волновые сигналы • Другие волновые формы • Подробнее о спектральном анализе • Эффекты в электрических цепях |
|---|
| Фильтры |
• Что такое фильтр? • Низкочастотные фильтры • Высокочастотные фильтры • Полосовые фильтры • Полосно-заграждающие фильтры • Резонансные фильтры • Подводя итоги по фильтрам |
|---|
| Трансформаторы |
• Взаимная индуктивность и основные операции • Повышающие и понижающие трансформаторы • Электрическая изоляция • Фазировка • Конфигурации обмотки • Регулировка напряжения • Специальные трансформаторы и приложения • Практические соображения – Трансформаторы |
|---|
| Многофазные цепи переменного тока |
• Однофазные системы питания • Трёхфазные системы питания • Чередование фаз • Устройство многофазного двигателя • Трёхфазные Y- и дельта-конфигурации • Трёхфазные цепи с трансформатором • Гармоники в многофазных энергосистемах • Гармонические фазовые последовательности |
|---|
| Коэффициент мощности |
• Мощность в резистивных и реактивных цепях переменного тока • Истинная, реактивная и полная мощность • Расчёт коэффициента мощности • Практическая коррекция коэффициента мощности |
|---|
| Измерение цепей переменного тока |
• Вольтметры и амперметры переменного тока • Измерение частоты и фазы • Измерение мощности • Измерение качества электроэнергии • Мостовые схемы переменного тока • Измерительные преобразователи переменного тока |
|---|
| Двигатели переменного тока |
• Введение в двигатели переменного тока • Синхронные двигатели • Синхронный конденсатор • Двигатель с магнитным сопротивлением • Шаговые двигатели • Бесщёточный двигатель постоянного тока • Многофазные асинхронные двигатели Теслы • Асинхронные двигатели с фазным ротором • Однофазные асинхронные двигатели • Прочие специализированные двигатели • Сельсин-двигатели (синхронизированные двигатели) • Коллекторные двигатели переменного тока |
|---|
| Линии передачи |
• Кабель на 50 Ом? • Электрические цепи и скорость света • Характеристический импеданс • Линии передачи конечной длины • «Длинные» и «короткие» линии передачи • Стоячие волны и резонанс • Преобразование импеданса • Волноводы |
|---|
| Полупроводники |
|---|
| Усилители и активные устройства |
• От электрики к электронике • Активные и пассивные устройства • Усилители • Коэффициент усиления • Децибелы • Абсолютные дБ-шкалы • Аттенюаторы |
|---|
| Теория твердотельных приборов |
• Введение в теорию твердотельных устройств • Квантовая физика • Валентность и кристаллическая структура • Зонная теория твёрдых тел • Электроны и «дырки» • P-N-переход • Полупроводниковые диоды • Транзисторы с биполярным переходом • Полевые транзисторы • Полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) • Тиристоры • Методы производства полупроводников • Сверхпроводящие устройства • Квантовые устройства • Полупроводниковые приборы в SPICE |
|---|
| Диоды и выпрямители |
• Диоды и выпрямители – Введение • Проверка диодов мультиметром • Номинальные характеристики диодов • Схемы выпрямителей • Пиковый детектор • Схемы ограничителей напряжения • Схемы фиксаторов уровня • Умножители напряжения (удвоители, утроители, учетверители и т.д.) • Схемы коммутации индуктивных нагрузок • Диодные схемы коммутации • Что такое диод Зенера (стабилитрон)? • Диоды специального назначения • Прочие диодные технологии • Модели диодов в SPICE |
|---|
| Биполярные транзисторы |
• Транзисторы с биполярным переходом (ТБП) – Введение • Транзистор с биполярным переходом (ТБП) как переключатель • Проверка транзистора с биполярным переходом (ТБП) с помощью мультиметра • Активный режим работы транзистора с биполярным переходом (ТБП) • Усилительный каскад с общим эмиттером • Усилительный каскад с общим коллектором • Усилительный каскад с общей базой • Каскодный усилитель • Методы смещения для транзисторов с биполярным переходом (ТБП) • Расчёт смещения для транзисторов с биполярным переходом (ТБП) • Взаимодействие входа и выхода в транзисторах с биполярным переходом (ТБП) • Обратная связь в транзисторах с биполярным переходом (ТБП) • Импеданс усилителя • Токовые зеркала в транзисторах с биполярным переходом (ТБП) • Параметры и корпуса транзисторов с биполярным переходом (ТБП) • Особенности транзисторов с биполярным переходом (ТБП) |
|---|
| Полевые транзисторы |
• Полевые транзисторы (JFET) – Введение • Полевой транзистор (JFET) как переключатель • Проверка полевого транзистора (JFET) с помощью мультиметра • Активный режим работы полевого транзистора (JFET) |
|---|
| Полевые транзисторы с изолированным затвором |
• Полевые транзисторы с изолированным затвором – Введение • Обедняющие полевые транзисторы с изолированным затвором • Биполярные транзисторы с изолированным затвором |
|---|
| Тиристоры |
• Гистерезис • Газоразрядные лампы • Диод Шокли (динистор) • DIAC (симметричный динистор) • Управляемый кремниевый выпрямитель (SCR-тиристор) • TRIAC (симметричный тринистор, триак) • Оптотиристоры • Однопереходной транзистор • Управляемый кремниевый коммутатор (SCS-тиристор) • Тиристоры с полевым управлением |
|---|
| Операционные усилители |
• Операционные усилители (ОУ) – Введение • Несимметричные и дифференциальные усилители • «Операционный» усилитель • Отрицательная обратная связь • Делитель напряжения в цепи обратной связи • Аналогия для делителя напряжения в цепи обратной связи • Преобразование сигнала напряжения в сигнал тока • Схемы усреднителя и сумматора • Построение дифференциальных усилителей • Инструментальный (измерительный) усилитель • Схемы дифференциатора и интегратора • Положительная обратная связь • Практические аспекты ОУ • Модели операционных усилителей |
|---|
| Практические аналоговые полупроводниковые схемы |
• Электростатический разряд • Схемы источников питания • Схемы усилителей • Осцилляторные схемы • Радиосхемы • Вычислительные схемы • Измерительные схемы |
|---|
| Приводы двигателей постоянного тока |
• Широтно-импульсная модуляция |
|---|
| Электронные лампы |
• Электронные лампы – Введение • История электронных ламп – с чего всё началось • Триод • Тетрод • Силовой лучевой тетрод • Пентод • Комбинированные электронные лампы • Характеристики электронных ламп • Ионизированные (газовые) электронные лампы • Индикаторные электронные лампы • Микроволновые электронные лампы • Сравниваем электронные лампы и полупроводники |
|---|
| Цифровая электроника |
|---|
| Системы счисления |
• Числа и способы их выражения • Системы счисления • Сравниваем десятеричные и двоичные числа • Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления • Восьмеричные и шестнадцатеричные числа преобразовываем в десятеричные • Преобразование из десятеричной системы счисления |
|---|
| Двоичная арифметика |
• Числа и системы счисления • Двоичное сложение • Отрицательные двоичные числа • Двоичное вычитание • Двоичное переполнение • Наборы битов |
|---|
| Логические вентили |
• Цифровые сигналы и вентили • Вентили «НЕ» • «Буферные» вентили • Вентили с более чем одним входом • Транзисторно-транзисторная логика вентилей «И-НЕ» и «И» • Транзисторно-транзисторная логика вентилей «ИЛИ-НЕ» и «ИЛИ» • Схемы КМОП-вентилей • Специальные выходы в вентилях • Универсальность вентилей «И-НЕ» и «ИЛИ-НЕ» • Уровни напряжения для «высоких» и «низких» логических сигналов • Вентильные DIP корпусы |
|---|
| Переключатели |
• Типы переключателей • Как устроены контакты переключателей • «Нормальное» состояние контакта и последовательное замыкание/размыкание • «Дребезжание» контактов |
|---|
| Электромеханические реле |
• Устройство реле • Контакторы • Реле с задержкой времени • Защитные реле • Твердотельные реле |
|---|
| Релейная логика |
• «Лестничные» диаграммы • Функции цифровой логики • Разрешающие и блокирующие схемы • Схемы управления двигателем • Отказоустойчивость • Программируемые логические контроллеры (ПЛК) |
|---|
| Булева алгебра |
• Булева алгебра – Введение • Логическая арифметика • Булевы алгебраические тождества • Булевы алгебраические свойства • Логические правила для упрощения • Примеры упрощения схем • Функция «Исключающее ИЛИ»: вентиль XOR • Законы де Моргана • Преобразование таблиц истинности в логические выражения |
|---|
| Карты Карно |
• Карты Карно – Введение • Диаграммы Венна и множества • Булевы соотношения на диаграммах Венна • Преобразование диаграмм Венна в карты Карно • Карты Карно, таблицы истинности и логические выражения • Упрощение логики с помощью карт Карно • Бо́льшие карты Карно с 4-мя переменными • Минтермы и макстермы в реализациях • Обозначения сумм и произведений • Поля «безразличия» на картах Карно • Бо́льшие карты Карно с 5-ю и 6-ю переменными |
|---|
| Функции комбинационной логики |
• Функции комбинационной логики – Введение • Неполный сумматор • Полный сумматор • Декодер • Кодер • Демультиплексоры • Мультиплексоры • Совместное использование множественных комбинационных схем |
|---|
| Мультивибраторы |
• Цифровая логика с обратной связью • SR-защёлка • Вентильная SR-защёлка • D-защёлка • Защёлки с запуском по фронту сигнала: триггеры • JK-триггер • Триггеры с асинхронными входами • Моностабильные мультивибраторы |
|---|
| Схемы последовательностей |
• Двоичная счётная последовательность • Асинхронные счётчики • Синхронные счётчики • Конечные автоматы |
|---|
| Сдвиговые регистры |
• Сдвиговые регистры – Введение • Сдвиговые регистры: последовательный вход, последовательный выход (SISO) • Сдвиговые регистры: параллельный вход, последовательный выход (PISO) • Сдвиговые регистры: последовательный вход, параллельный выход (SIPO) • Универсальные сдвиговые регистры: параллельный вход, параллельный выход (PIPO) • Кольцевые счётчики |
|---|
| Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразования |
• Цифро-аналоговые (ЦАП) и аналого-цифровые (АЦП) преобразования – Введение • ЦАП R/2nR: цифро-аналоговый преобразователь с двоично-взвешенным входом • ЦАП R/2R: (цифро-аналоговый преобразователь) • Параллельные АЦП • Цифровые ступенчатые АЦП • АЦП с последовательным приближением • Отслеживающий АЦП • Скатные (интегрирующие) АЦП • Дельта-сигма АЦП • Практические аспекты схем АЦП |
|---|
| Цифровая связь |
• Цифровая связь – Введение • Сети и шины • Потоки данных • Типы электрических сигналов • Оптическая передача данных • Топология сети • Сетевые протоколы • Практические аспекты цифровой связи |
|---|
| Цифровое хранилище (память) |
• Почему «цифровое»? • Понятия и концепции цифровой памяти • Современная немеханическая память • Устаревшие немеханические технологии памяти • Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) • Память с движущимися частями: «Приводы» |
|---|
| Принципы цифровых вычислений |
• Двоичный сумматор • Таблицы поиска • Конечные автоматы • Микропроцессоры • Микропроцессорное программирование |
|---|
| Справочные материалы |
|---|
| Полезные уравнения и коэффициенты пересчёта |
• Уравнения и законы для цепей постоянного тока • Правила последовательных цепей • Правила параллельных цепей • Эквивалентные значения компонентов в последовательных и параллельных цепях • Уравнение ёмкости конденсатора • Уравнение катушки индуктивности • Уравнения постоянной времени • Уравнения цепей переменного тока • Уравнения для децибел • Метрические приставки и преобразования единиц измерения |
|---|
| Цветовая маркировка |
• Цветовая маркировка резисторов • Цветовая маркировка проводки • Инфографика цветовой маркировки проводки |
|---|
| Таблицы проводников и диэлектриков |
• Таблица калибров медной проволоки • Таблица допустимых нагрузок для медного провода • Коэффициенты удельного сопротивления • Таблица температурных коэффициентов сопротивления • Критические температуры для сверхпроводников • Диэлектрическая прочность изоляторов |
|---|
| Справочник по алгебре |
• Основные алгебраические тождества • Основные свойства арифметики • Свойства степеней • Извлечение корней • Важные константы • Логарифмы • Формулы сокращённого умножения • Квадратное уравнение • Прогрессии • Факториалы • Решение систем уравнений: метод подстановки и метод сложения |
|---|
| Справочник по тригонометрии |
• Тригонометрия прямоугольного треугольника • Тригонометрия произвольного треугольника • Тригонометрические формулы • Гиперболические функции |
|---|
| Справочник по исчислению |
• Формулы вычисления пределов • Производная числа • Общие производные • Производные показательных функций с основанием e • Производные простых тригонометрических функций • Правила вычисления производных • Первообразная (неопределённый интеграл) • Общие первообразные • Первообразные показательных функций от числа e • Правила вычисления первообразных • Определённые интегралы и основная теорема исчисления • Дифференциальные уравнения |
|---|
| Использование программы SPICE для моделирования электрических схем |
• Программа моделирования электрических цепей SPICE — Введение • История программы SPICE • Основы программирования в SPICE • Интерфейс командной строки • Компоненты электрических схем • Опции для проведения анализа • Странные особенности программы SPICE • Примеры электрических цепей и списков связей |
|---|
| Устранение неполадок – теория и практика |
• Вопросы, которые следует задать, прежде чем продолжить • Общие советы по устранению неполадок • Конкретные методы устранения неполадок • Вероятные сбои в проверенных системах • Вероятные сбои в непроверенных системах • Возможные ментальные ловушки |
|---|
| Схематические обозначения элементов цепи |
• Провода и соединения • Источники питания • Типы резисторов • Типы конденсаторов • Катушки индуктивности • Взаимные катушки индуктивности • Переключатели с ручным управлением • Управляемые процессом переключатели • Переключатели с электрическим приводом (реле) • Соединители • Диоды • Биполярные транзисторы • Переходные транзисторы с полевым эффектом (JFET) • Транзисторы с полевым эффектом с изолированным затвором (IGFET или MOSFET) • Гибридные транзисторы • Тиристоры • Интегральные схемы • Электронные лампы |
|---|
| Периодическая таблица химических элементов |
• Таблица Менделеева |
|---|
| Эксперименты |
|---|
| Введение |
• Электроника как точная наука • Обустраиваем домашнюю лабораторию |
|---|
| Основные концепции и испытательное оборудование |
• Использование вольтметра • Использование омметра • Очень простая схема • Использование амперметра при измерении силы тока • Закон Ома • Нелинейное сопротивление • Рассеяние мощности • Цепь с переключателем • Эксперимент по электромагнетизму • Эксперимент с электромагнитной индукцией |
|---|
| Электрические цепи постоянного тока |
• Электрические цепи постоянного тока – Введение • Последовательные источники питания • Параллельные источники питания • Делитель напряжения • Делитель тока • Потенциометр как делитель напряжения • Потенциометр как реостат • Прецизионный потенциометр • Ограничение диапазона реостата • Термоэлектричество • Мультиметр своими руками • Чувствительный детектор напряжения • Потенциометрический вольтметр • 4-проводное измерение сопротивления • Простейший компьютер • Картошка-батарейка • Зарядка и разрядка конденсатора • Индикатор скорости изменения |
|---|
| Электрические цепи переменного тока |
• Электрические цепи переменного тока – Введение • Трансформатор – блок питания • Сборка трансформатора • Переменный индуктор • Чувствительный аудиодетектор • Обнаружение магнитных полей переменного тока • Обнаружение электрических полей переменного тока • Альтернатор – автомобильный генератор • Асинхронный двигатель • Асинхронный двигатель побольше • Фазовый сдвиг • Погашение звука • Музыкальный синтезатор как генератор сигналов • ПК-осциллограф • Анализ волновых сигналов • Колебательный контур • Сигнальная связь |
|---|
| Дискретные полупроводниковые схемы |
• Дискретные полупроводниковые схемы – Введение • Коммутирующий диод • Полупериодный выпрямитель • Двухполупериодный мостовой выпрямитель • Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом • Цепь «выпрямитель/фильтр» • Регулятор напряжения • Транзистор как переключатель • Датчик статического электричества • Датчик импульсного света • Повторитель напряжения • Усилитель с общим эмиттером • Многокаскадный усилитель • Как построить схему токового зеркала • JFET – регулятор тока • Дифференциальный усилитель • Простой операционный усилитель • Аудио осциллограф • Ламповый аудио усилитель |
|---|
| Аналоговые интегральные схемы |
• Аналоговые интегральные схемы – Введение • Компаратор напряжения • Прецизионный повторитель напряжения • Неинвертирующий усилитель • Высокоимпедансный вольтметр • Интегратор • Аудио осциллограф на таймерной схеме 555 • Наклонный генератор на таймерной схеме 555 • ШИМ-контроллер мощности • Аудиоусилитель класса B |
|---|
| Цифровые интегральные схемы |
• Цифровые интегральные схемы – Введение • Основная функция вентилей • SR-защёлка на основе вентилей «ИЛИ-НЕ» • SR-защёлка на основе вентиля «И-НЕ» с входом разрешения • SR-триггер на основе вентиля «И-НЕ» • Светодиодный секвенсор • Простейший кодовый замок • 3-битный двоичный счётчик • 7-сегментный дисплей |
|---|
| Таймерные схемы 555 |
• Интегральный таймер 555 • Триггер Шмитта на интегральном таймере 555 • Гистерезисный осциллограф на интегральном таймере 555 • Моностабильный мультивибратор на интегральном таймере 555 • Минимальное количество комплектующих для КМОП-схемы 555 проблескового прибора длительного действия на красных светодиодах • КМОП-схема 555 проблескового прибора длительного действия на синих светодиодах • КМОП-схема 555 проблескового прибора длительного действия на светодиодах обратного хода • КМОП-схема 555 проблескового прибора длительного действия на красных светодиодах |
|---|
Рис. 1. Пример относительно простой комбинированной последовательно-параллельной схемы.
Рис. 2. Перенесём известные значения для элементов цепи в таблицу.
Рис. 3. Расчёт пар параллельных сопротивлений.
Рис. 4. Добавляем новые столбцы для эквивалентных резисторов.
Рис. 5. Максимально упрощённая последовательная конфигурация.
Рис.6. Эквивалентные параллельные или последовательные резисторы (три крайних правых столбца) в таблице.
Расчёт по общей силе тока и общему напряжению
Теперь общая сила тока в цепи легко определяется, в результате применения закона Ома (I = E/R) к столбцу «Всего» в таблице:
Рис. 6. С помощью закона Ома вычисляем общую силу тока в цепи.
Вернёмся к нашему чертежу эквивалентной схемы. Наше общее значение силы тока 120,78 мА показано здесь как единственный ток в цепи:
Рис. 7. На упрощённой схеме указываем общую силу тока в цепи.
Теперь работаем в обратном направлении, поэтапно возвращая текущую схему к исходной конфигурации. Следующим шагом перейдём к схеме, в которой последовательно соединены пары параллельных резисторов R1//R2 и R3//R4:
Рис. 8. Возвращаемся к схеме, где последовательно соединены две пары параллельных резисторов.
Поскольку пары R1//R2 и R3//R4 включены последовательно относительно друг друга, сила тока, проходящего через эти два набора эквивалентных сопротивлений, должна быть одинаковой. Кроме того, сила тока, проходящего через каждый эквивалентный резистор, должна быть равна силе общего тока, так что мы можем заполнить нашу таблицу соответствующими текущими значениями, просто скопировав текущее значение для силы тока из столбца «Всего» в столбцы для R1//R2 и R3//R4:
Рис. 9. Указываем силу тока, проходящего через каждую последовательную пару параллельных резисторов.
Теперь, зная силу тока, проходящего через эквивалентные резисторы R1//R2 и R3//R4, можно применить закон Ома (E = IR) к двум правым вертикальным столбцам, чтобы найти напряжения на этих участках:
Рис. 10. Схема с указанием напряжения для каждой последовательной пары параллельных резисторов.
Рис. 11. С помощью закона Ома рассчитываем напряжение в таблице для каждой последовательной пары параллельных резисторов.
Поскольку мы знаем, что R1//R2 и R3//R4 являются эквивалентами пар параллельных резисторов, и мы знаем, что напряжения в параллельных цепях одинаковы, мы можем перенести соответствующие напряжения в соответствующие столбцы таблицы для этих отдельных резисторов. Другими словами, мы делаем еще один шаг назад по направлению к исходной конфигурации и заполняем таблицу соответствующим образом:
Рис. 12. Мы вернулись к изначальной принципиальной схеме. Для отдельных резисторов указано напряжение.
Рис. 13. В таблице мы имеем возможность указать напряжение для каждого резистора.
Ну что ж, исходные столбцы таблицы (с R1 по R4) заполнены достаточным количеством значений для окончательного завершения. Применяя закон Ома (I = E/R) к оставшимся колонкам, определяем силу тока, проходящего через каждый отдельный резистор R1, R2, R3 и R4:
Рис. 14. Последний шаг – вычисляем силу тока для каждого отдельного резистора.
Размещение значений напряжения и силы тока на диаграммах
Найдя все значения напряжения и силы тока для этой схемы, мы можем показать эти значения на принципиальной схеме следующим образом:
Рис. 15. Схема с указанием всех значений напряжения, силы тока и сопротивления для каждого элемента.
В качестве последней проверки проделанной работы можно посмотреть, складываются ли рассчитанные текущие значения должным образом в общую сумму. Поскольку R1 и R2 включены параллельно, их суммарная сила тока должна составить в сумме 120,78 мА. Точно так же, поскольку R3 и R4 включены параллельно, их суммарная сила тока также должны составлять 120,78 мА. Вы можете проверить это сами, дабы убедиться, что цифры действительно совпадают.
Использование SPICE для проверки расчётных значений
Компьютерное моделирование также можно использовать для проверки точности данных цифр. Следующий анализ SPICE покажет все напряжения и силы тока резисторов. Обратите внимание на «генерирующие ток» vi1, vi2, ... – фиктивные источники напряжения, подключенные последовательно с каждым резистором в списке соединений, что необходимо для компьютерной программы SPICE для отслеживания тока, проходящего через каждую ветку. Каждый из этих фиктивных источников напряжения настроен на нулевое напряжение, поэтому они никоим образом не влияют на остальные «не-фиктивные» элементы схемы.
Рис. 16. Принципиальная схема с добавление фиктивных источников напряжения для отслеживания в программе SPICE тока, проходящего через каждую ветку.
series-parallel circuit
