Перевод: Макаров В. (valemak)
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.
Делитель тока[1] Оборудование и материалы Калькулятор (или карандаш и бумага для выполнения арифметических действий)
6-вольтовая батарея
Ассортимент резисторов номиналом от 1 кОм до 100 кОм Ссылки по теме Цели эксперимента Проиллюстрировать, как использовать…
… вольтметр
… амперметр
… омметр
… закон Ома
… правило Кирхгофа для тока (ПКТ)
… схему делителя тока Принципиальная схема Рис. 1. Схематическая диаграмма: батарея, три параллельных резистора + амперметр.Иллюстрации Рис. 2. Иллюстрация: батарея, три параллельных резистора (на беспаечной макетной плате).Рис. 3. Иллюстрация: батарея, три параллельных резистора (на клеммнике).Обычно считается неправильным закреплять более двух проводов под одним винтом клеммной колодки.
На этой рисунке 4 ниже я всё-таки показываю три провода, соединяющиеся на верхнем винте крайнего правого наконечника, используемого на этой полосе.
Это сделано для простоты проверки концепции (суммирования токов в узле схемы), а не представляет собой профессиональную технику сборки.
Рис. 4. Иллюстрация: батарея, три параллельных резистора (объединены в свободной форме с помощью зажимов).Такой метод сборки «свободной формы» является непрофессиональным, однако сейчас нет смысла это подробно обсуждать.
Ход эксперимента И снова показываю разные способы построения одной и той же схемы: макетная плата, клеммная колодка и «свободная форма».
Поэкспериментируйте со всеми этими форматами построения и ознакомьтесь на личном опыте с их соответствующими достоинствами и недостатками.
Выберите три резистора из вашего ассортимента резисторов и измерьте сопротивление каждого из них с помощью омметра.
Запишите эти значения сопротивления ручкой и бумагой, чтобы использовать их в расчётах схемы.
Подсоедините три резистора параллельно и друг к другу, и к 6-вольтовой батарее, как показано на рисунках.
Измерьте напряжение батареи с помощью вольтметра после того, как к ней подключены резисторы, также отметив это значение напряжения на бумаге.
Рекомендуется измерять напряжение батареи, когда она питает цепь резистора, потому что это напряжение может немного отличаться от состояния холостого хода.
Измерьте напряжение на каждом из трёх резисторов. Заметили что-то? В последовательной цепи ток одинаков через все компоненты в любой момент времени.
В параллельной цепи напряжение является общей переменной между всеми компонентами.
Используйте закон Ома (I = E/R) для расчёта силы тока, проходящего через каждый резистор, затем проверьте полученное значение, измерив силу тока с помощью цифрового амперметра.
Поместите красный щуп амперметра в точку, где положительные «+» концы резисторов соединяются друг с другом, и поднимайте по одному проводу резистора за раз, соединяя чёрный щуп амперметра с поднятым проводом.
Таким образом, измерьте ток каждого резистора, отмечая как величину тока, так и полярность. На этих иллюстрациях я показываю амперметр, используемый для измерения силу тока, проходящего через R1:
Рис. 5. С помощью амперметра измеряем силу тока на первом резисторе (беспаечная макетная плата).Рис. 6. С помощью амперметра измеряем силу тока на первом резисторе (клеммная колодка).Измерьте силу тока для каждого из трёх резисторов, сравнивая с значениями, рассчитанными ранее.
При подключении цифрового амперметра, как показано на рисунках 5 и 6 выше, все три показания должны быть положительными, а не отрицательными.
Теперь измерьте общий ток цепи, удерживая красный щуп амперметра в той же точке цепи, но отсоединив провод, ведущий к положительной «+» стороне батареи, и прикоснувшись к нему чёрным щупом:
Рис. 7. С помощью амперметра измеряем общую силу тока на первом резисторе (беспаечная макетная плата). Рис. 8. С помощью амперметра измеряем общую силу тока на первом резисторе (клеммная колодка).Обратите внимание на величину и знак тока, показанные амперметром. Добавьте эту цифру (алгебраически, т.е. с учётом знака) к трём токам резистора.
Что вы заметили в результате, похожем на предыдущий эксперимент с правилом напряжений Кирхгофа? Согласно правилу Кирхгофа для токов, происходит «суммирование» токов в точке (узле) цепи, точно так же, как по правилу напряжений Кирхгофа складывались напряжения в последовательном контуре: в обоих случаях алгебраическая сумма равна нулю.
Этот закон (правило Кирхгофа для токов) также очень полезен при математическом анализе цепей. Наряду с правилом напряжений Кирхгофа он позволяет нам генерировать уравнения, описывающие несколько переменных в цепи, которые затем могут быть решены с использованием различных математических методов.
Теперь рассмотрим все четыре измерения тока как положительные числа: первые три представляют ток через каждый резистор, а четвёртое представляет общий ток цепи как положительную сумму токов трех «ответвлений». Ток каждого резистора (ответвления цепи) представляет собой долю или процент от общего тока. Вот почему цепь с параллельным резистором часто называют делителем тока .
Отсоедините батарею от остальной цепи и измерьте сопротивление параллельных резисторов.
Вы можете прочитать общее сопротивление на клеммах любого из отдельных резисторов и получить ту же индикацию: это значение будет меньше, чем значение любого из отдельных резисторов.
Новичков, изучающих электричество, часто удивляет то, что вы считываете точно такое же (общее) значение сопротивления при подключении омметра к любому из набора параллельно соединённых резисторов.
Однако это имеет смысл, если рассматривать точки параллельной цепи с точки зрения электрической общности.
Все параллельные компоненты соединены между двумя наборами электрически общих точек.
Поскольку измеритель не может различить точки, электрически общие друг с другом, посредством прямого соединения, считывание сопротивления на одном резисторе означает считывание сопротивления их всех.
То же самое относится и к напряжению, поэтому напряжение батареи может быть считано с любого из резисторов так же легко, как и напрямую с клемм батареи.
Если вы разделите напряжение батареи (ранее измеренное) на это значение полного сопротивления, вы должны получить значение полного тока (I = E/R), близкое к измеренному значению.
Отношение тока резистора к общему току такое же, как отношение полного сопротивления к индивидуальному сопротивлению.
Например, если резистор 10 кОм является частью схемы делителя тока с общим сопротивлением 1 кОм, этот резистор будет проводить 1/10 от общего тока, каким бы ни было значение этого общего тока.
Компьютерное моделирование Схема с номерами узлов для программы SPICE:
Рис. 9. На принципиальной схеме отметим электрически общие точки.Амперметры в SPICE-моделировании на самом деле представляют собой источники нулевого напряжения, вставленные в пути потока электронов.
Вы заметите, что источники напряжения Vir1 , Vir2 и Vir3 установлены на 0 вольт в списке связей. Когда электроны входят в отрицательную сторону одной из этих «фиктивных» батарей и выходят из положительной, текущее значение батареи будет положительным числом.
Другими словами, эти 0-вольтовые источники следует рассматривать как амперметры с красным щупом на длинной стороне символа батареи и чёрным щупом на короткой стороне.
Список связей (создайте текстовый файл, содержащий следующий текст, скопируйте его без изменений):
Список связей SPICE
Current divider
При запуске SPICE напечатает строку текста, содержащую четыре числа для токов, первое из которых представляет ток как отрицательную величину, а остальные три положительных представляют токи для резисторов R1 , R2 и R3 .
При алгебраическом сложении одна отрицательная цифра и три положительные цифры образуют в сумме ноль, как и предсказывает правило Кирхгофа для токов.
См.также Внешние ссылки
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.
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
