Радиодетали для начинающих: Радиоэлектроника для начинающих — статьи по основам радиоэлектроники для новичка

Радиодетали из разобранной аппаратуры, советы начинающим

Радиодетали стоят денег, зачастую, немалых, именно поэтому многие радиолюбители используют в своих поделках детали с разборки старой радиоаппаратуры. Конечно, такой способ добычи радиодеталей выгоден с точки зрения себестоимости, но ведь нужно учесть и то, что разбираемая радиоаппаратура была неисправной.

А это значит, что любой радиоэлемент, выпаянный из негодной платы, может быть неисправным, он может быть даже той самой причиной, по которой аппарат сдали в разборку. А потом эта деталь попадает в радиолюбительскую конструкцию, которая ну никак не хочет работать…

Впрочем, даже исправные детали можно повредить в процессе демонтажа. Чтобы избежать таких неприятностей необходимо перед монтажом проверить хоты бы на работоспособность, все используемые детали взятые с разборки, а так же, избегать нежелательных воздействий на детали в процессе демонтажа.

Осмотр

И так, следует начинать осмотр уже при демонтаже.

Не имеет смысла выпаивать детали с обгоревшей краской или механически поврежденным корпусом, а так же, детали от которых воняет гарью, и детали, со следами перепайки.

У многих современных электролитических конденсаторов есть насечки на донышке, которые лопаются или напухают при пробое конденсатора. Это хорошо заметно. Такие конденсаторы тоже нет смысла выпаивать. Намоточные детали (катушки, трансформаторы) с оплавленными каркасами и потемневшей изоляцией тоже не стоит выпаивать.

Детали в стеклянных корпусах не должны иметь трещин. Чаще всего при неаккуратном демонтаже у них появляются трещины в районе входа выводов в корпус. Эти трещины нарушают герметичность, внутрь попадает воздух, влага. Если деталь вакуумная то нарушается вакуум, и она становятся не пригодной, либо попадает в «группу риска», так как трещина на стекле в любой момент может увеличиться и достигнуть критической величины.

Перегрев

Переходя к демонтажу нужно помнить одну важную вещь, — все радиодетали боятся перегрева и механической нагрузки. Продолжительный разогрев паяльником, плюс, усилие при вытаскивании детали из отверстия в плате может привести к её повреждению. Не грейте одну пайку дольше 5 секунд за один подход.

При распайке плат очень хорошо пользоваться толстым массивным металлическим пинцетом. Берете деталь этим пинцетом за вывод, который выпаиваете, и осторожно, прогревая пайку, этот вывод вытаскиваете. Пинцет не только помогает вытащить вывод из отверстия в плате, не давая нагрузки на корпус, но и служит теплоотводом, снижающим нагрев детали.

Особенно сильно боятся перегрева полупроводниковые приборы, — транзисторы, диоды, микросхемы, а так же многие типы конденсаторов. Например, у дисковых конденсаторов может отпаяться вывод от обкладки, а у электролитических может вскипеть электролит. Резисторы более стойки к перегреву, но и у них есть свой разумный предел прочности.

Проверка деталей

А теперь перейдем собственно к проверке. Начнем с резистора. Для этого потребуется обычный мультиметр, например или любой широкодиапазонный омметр. После внимательного осмотра резистора нужно измерить его сопротивление. Оно не обязательно должно точно соответствовать маркировке, но и слишком сильно отличаться тоже не должно. Сопротивление должно быть в пределах класса точности.

У переменных и подстроечных резисторов, наиболее частым бывает нарушение контакта между подвижным контактом и резистивной поверхностью. Это может быть следствием износа или окисления, либо поломки движущегося контакта. При вращении вала резистора показания прибора должны изменяться плавно, без резких рывков и изменений показаний в обратную сторону.

Например, если при вращении вала резистора в одну сторону показания прибора плавно росли, а потом в какой-то момент уменьшились, это говорит, что в данном месте резистивного элемента нарушен контакт.

Проверять конденсаторы желательно мультиметром, измеряющим емкость, в этом случае ваши действия будут примерно такими как при проверке резисторов, — просто измеряйте емкость и проверяйте на соответствие указанному на корпусе конденсатора.

Впрочем, в поверке конденсаторов может помочь и простой омметра. Неэлектролитические конденсаторы с его помощью можно проверить только на наличие короткого замыкания. Прибор должен показывать бесконечное сопротивление. Конечно, на обрыв таким способом неэлектролитический конденсатор проверить нельзя. А вот электролитический можно.

Переключите прибор на измерение большого сопротивления, и подключите щупы к выводам конденсатора соблюдая полярность. Прибор сначала покажет какое то минимальное сопротивление, а потом его показания станут постепенно увеличиваться, и в конечном итоге достигнут бесконечного сопротивления. Чем больше емкость конденсатора, тем медленнее будет происходить этот процесс. После проверки замкните выводы конденсатора каким то металлическим предметом чтобы разрядить его.

Проверка диодов и транзисторов предусмотрена у большинства мультиметров. Диод отличается односторонней проводимостью. Для его проверки нужно переключить мультиметр в положение проверки диодов или измерения сопротивления.

Затем, подключаете щупы прибора к проверяемому диоду, сначала в одной полярности, а потом поменяв местами выводы, к которым подключали. В прямом положении прибор будет показывать некоторое сопротивление (или напряжение падения, если у прибора есь режим теста диодов), а в обратном -бесконечное сопротивление.

Таким же образом можно проверить и светодиоды, только в процессе проверки гореть они не будут, так как ток очень низок. Но определить исправность и полярность выводов можно.

Если у проверяемого светодиода прямое напряжение падения больше 2V мультиметром в режиме проверки диодов проверить его будет нельзя, так как он показывает до 2V.

Впрочем, светодиод можно проверить и на свечение. Возьмите источник постоянного тока напряжением не более 5V и через резистор 1-2 кОм подключайте к выводам светодиода. Но только обязательно через резистор! Резистор ограничивает ток через светодиод, без него светодиод можно уничтожить. Некоторые стабилитроны, симметричные или высоковольтные тоже не будут диагностироваться.

Показания очень низкие в обоих направлениях говорят о пробое диода. Бесконечно высокие показания в обоих направлениях говорят либо об обрыве диода, либо о том, что это особый диод, например, симметричный стабилитрон или высоковольтный диод, и его прямое напряжение падения выше 2V.

Для проверки транзисторов у многих мультиметров есть соответствующее гнездо, в которые нужно подключить выводы транзистора согласно цоколевке и структуре.

Но и без такового гнезда можно хотя бы ориентировочно проверить транзистор на работоспособность, переключив мультиметр в режим проверки диодов. Для этого нужно представить себе электроннодырочные переходы транзистора в упрощенном виде, как два диода, соединенных анодами (если N-P-N) или катодами (если P-N-P).

Точка соединения — база, а два других вывода — эмиттер и коллектор. Проверяете транзистор как два диода. К сожалению, такой способ проверки не позволяет отличить эмиттер от коллектора, но заведомо неисправный транзистор (с обрывом или пробоем одного или обоих переходов) обнаружить можно.

Иванов А. РК-02-2016.

Радиодетали и электронные компоненты для начинающих

Как разобраться в том, что из себя представляют радиодетали и схемы? Радиоэлектроника требует понимания принципов устройства и физических основ функционирования приборов. Нужно знать характеристики и параметры приборов, их свойства. Некоторым кажется, что освоить все это довольно сложно. Но это не так.

Конечно, изучение радиодела и всего того, что нужно для понимания электронных приборов, потребует определенных усилий. Но даже дошкольники сегодня могут начинать осваивать азы радиоэлектроники. Речь не идет о том, что ребенок пяти-семи лет будет понимать, как работают те или иные радиодетали. Однако можно сыграть на интересе многих детей к работе компьютеров или радиоприемников, и они будут собирать простейшие приборы из детских радиоконструкторов.

Любопытство приводит не только детей к занятиям радиоделом.

Иногда желание уметь отремонтировать радиоэлектронные приборы или сконструировать электронное устройство побуждает к изучению вопросов, связанных с работой радиоэлементов. И для начинающего радиолюбителя становится большим открытием то, что радиоэлектроника, как любой язык, располагает свой “азбукой”: радиодетали имеют свои условные обозначения, из которых можно составить схему нужного устройства. Умение читать радиосхемы позволяет также понять, как работают радиокомпоненты. Научившись читать такую “азбуку”, вы сделаете первый важный шаг в освоении радиодела. Таким образом, ваша первая задача заключается в изучении радиосхем и понимания их сути.

Радиосхемы, состоящие из условных графических обозначений, составляются в соответствии с жесткими правилами. Для обозначения каждого элемента разработаны государственные стандарты. То есть, каждый образец 

радиодетали имеет жестко закрепленное условное обозначение, и по-другому изображать на схеме его нельзя. Это облегчает освоение “азбуки” радиоэлектроники. Запомнить обозначение радиодеталей в виде условных знаков не так уж сложно, поскольку сегодня существуют одинаковые стандарты не только в России, но и за рубежом. Да и ассортимент радиодеталей не так уж велик, как может показаться на первый взгляд. О типах и разновидностях радиодеталей, а также видах схем мы расскажем в следующих статьях.

Наборы Амперка, Электроника для начинающих часть 1, с набором радиодеталей

Описание

Электроника для начинающих (часть 1)— это готовый набор различных электронных компонентов, который позволит вам пройти первые 11 экспериментов по отличной одноимённой книге от Чарльза Платта.

Персональный код на скачивание электронной версии этой книги включён в набор. Преимуществом электронной версии является то, что иллюстрации в ней цветные. В цвете приведённые схемы смотрятся гораздо более наглядно и понятно. Электронная версия книги предоставляется в виде PDF-файла адаптированного для мобильных устройств: она отлично будет смотреться на планшете.

Набор будет интересен взрослым и подросткам, кто пока ещё мало понимает в схемотехнике, но хочет разобраться с электричеством, различными компонентами и тем, как создаются электронные устройства. Вы разберётесь со всем этим не через сухую теорию, а в увлекательной форме, через серию небольших проектов, которые создадите своими руками: книга Чарльза Платта рассчитана именно на это.

Электроника для начинающих поставляется в красочной коробке, поэтому набор может послужить полезным и презентабельным подарком для пытливых умов в возрасте от 10 лет.

 

Эксперименты

Эксперимент 1. Проверьте напряжение на вкус!

Эксперимент 2. Давайте сожжём батарейку!

Эксперимент 3. Ваша первая схема

Эксперимент 4. Изменение напряжения

Эксперимент 5. Давайте сделаем батарейку

Эксперимент 6. Очень простое переключение

Эксперимент 7. Включение светодиодов с помощью реле

Эксперимент 8. Релейный генератор

Эксперимент 9. Время и конденсаторы

Эксперимент 10. Транзисторное переключение

Эксперимент 11. Модульный проект

Когда с первыми 11 экспериментами будет покончено, можно переходить ко второй части набора, которая содержит дополнительные компоненты, позволяющие дойти до 25-го эксперимента.

 

Комплектация

• Резистор на 100 Ом, ¼ Вт -10 шт.
• Резистор на 180 Ом, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 220 Ом, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 330 Ом, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 470 Ом, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 680 Ом, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 1 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 2,2 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 4,7 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 10 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 15 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 27 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 33 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 51 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 100 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 330 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Резистор на 470 кОм, ¼ Вт — 10 шт.
• Потенциометр линейный 24 мм на 2 кОм — 1 шт.
• Потенциометр линейный 24 мм на 1 МОм — 2 шт.
• Конденсатор керамический на 4,7 нФ — 10 шт.
• Конденсатор керамический на 47 нФ — 10 шт.
• Конденсатор электролитический на 2,2 мкФ, 25 В — 10 шт.
• Конденсатор электролитический на 22 мкФ, 25 В — 10 шт.
• Конденсатор электролитический на 1000 мкФ, 25 В — 2 шт.
• Кнопка тактовая (SPST) 6 мм — 4 шт.
• Кнопка на панель (SPST) — 1 шт.
• Предохранитель стеклянный на 1 А — 5 шт.
• Светодиод красный с линзой 5 мм — 8 шт.
• Светодиод жёлтый с линзой 5 мм — 4 шт. 
• Транзистор биполярный NPN-типа общего назначения BC337 — 5 шт.
• Тиристор (однопереходный транзистор) 2N6027 — 5 шт.
• Динамик импедансом 8 Ом — 1 шт.
• Реле двухполюсное двухпозиционное (DPDT) с катушкой на 12 В — 2 шт.
• Тумблер однополюсной двухпозиционный (SPDT) — 2 шт. 
• Зажим-крокодил чёрный — 5 шт.
• Зажим-крокодил красный — 5 шт.
• Провод с крокодилом на обоих концах -5 шт.
• Макетные провода «папа-папа» — 65 шт.
• Разъём для батарейки «Крона» — 1 шт.
• Отсек для 1 батарейки АА — 1 шт.
• Отсек для 2 батареек АА — 1 шт.
• Отсек для 4 батареек АА — 1 шт.
• Breadboard — 1 шт.
• Блок питания с настраиваемым напряжением на 600 мА — 1 шт.
• Персональный код на электронную книгу Чарльза Платта (PDF, до 10 загрузок) — 1 шт.

 

Дополнительно рекомендуем:

• Книгу «Электроника для начинающих» Чарльза Платта
• 6 батареек типа АА
• Батарейку «Крона»
• Мультиметр
• Бокорезы

Применение и принципы работы радиодеталей

10. 09. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 309

Глобально p-n переход – это основа всей современной электроники. И в этой статье мы подробно разберёмся что это за переход, для чего он нужен и как работает. Атомы и ковалентная связь Для начала давайте разберемся на…

Далее 09. 06. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 312

Транзисторы – это основа всей цифровой электроники 21 века. Они выполняют самые разнообразные функции. Это правопреемники и наследники радиоламп, так называемых вакуумных триодов. В этой статье мы на простом…

Далее 20. 04. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 622

Трансформатор преобразует напряжение с помощью взаимоиндукции. И по сути эта делать простая, но очень эффективная. Это происходит благодаря переменному магнитному полю, которая связывает несколько катушек друг с…

Далее 13. 04. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 917

Электролитические конденсаторы обладают большой емкостью. Они используются в основном в цепях питания, где требуется фильтрация напряжения от помех. Их чего состоят Больших емкостей можно добиться только с…

Далее 01. 03. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 738

Есть два основных типа включения переменного резистора. На всякий случай уточним, что переменный резистор — это проще говоря два последовательно соединенных резистора. У переменного резистора три контакта….

Далее 01. 03. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 677

Если нужно изменить сопротивление плавно и на определенную величину, существуют резисторы с измерением сопротивления. Основные типы это подстроечные и переменные. Основные отличия Подстроечные по конструкции…

Далее 01. 03. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 737

Часто люди спрашивают, для чего нужен резистор у светодиода? Можно ведь подать 2 В и светодиоду ничего не будет. На самом деле он проработает меньше. чем положено. Светодиод АЛ307БМ может работать и при 2 В, но так ли. ..

Далее 01. 03. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 1 099

Проверить номинал резистора можно с помощью измерения сопротивления (омметр). В разъем COM вставляется черный щуп, а в VΩ красный. VΩ — это измерение напряжения и сопротивления. Переводим мультиметр в режим измерения…

Далее 01. 03. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 592

Не редко в схемах используются такие детали с нулевым сопротивлением. Обычно это SMD с цифрой 0. На самом деле. их сопротивление близко к нулю. Эти резисторы выполняют несколько функций: Предохранительная функция….

Далее 29. 02. 2020   ·   Просмотры:

Post Views: 1 312

Конденсатор — это вторая по популярности радиодеталь после резистора. Он важен и незаменим, участвует в формировании сигналов и фильтрации питания. А ведь изначально, самым первым конденсатором была лейденская…

Далее

Резистор — Радиодетали — Для начинающих — Каталог статей

Резистор – это наиболее распространенный электронный компонент. Он является важной частью практически каждой электронной схемы. Основная характеристика резистора — сопротивление, играющее главную роль в нашем любимом уравнении закона Ома.

Что такое резистор

Резистор — это электронный компонент, который имеет определенное, никогда не меняющееся электрическое сопротивление. Сопротивление резистора ограничивает поток электронов через цепь. Резистор пассивный компонент, т. е. он только потребляют энергию (не генерирует ее).

Резисторы обычно добавляют в цепь, где они дополняют активные компоненты, такие как операционные усилители, транзисторы, микроконтроллеры и.т.д.

Как правило, резисторы используются для ограничения тока, в схемах делителя напряжения и в качестве подтягивающих резисторов на линии ввода/вывода.

Единицы измерения сопротивления резисторов

Электрическое сопротивление резисторов измеряется в омах. Символ сопротивления — греческая заглавная буква Омега: Ω.

В международной системе единиц (СИ) большие или меньшие значения Ом могут быть обозначены с префиксом как кило-, мега- или гига-, чтобы облегчить обозначение и чтение больших номиналов сопротивлений.

Очень часто можно увидеть резисторы в кОм (1000 Ом) и МОм (1000000 Ом), и гораздо реже можно встретить мОм (0,0001 Ом). Например, 4700 Ом — эквивалентный резистор 4,7 кОм, резистор 5600000 Ом может быть записана в виде 5,600 кОм или (чаще) 5,6 МОм.

Обозначение резисторов на схеме

Все резисторы имеют два вывода, по одному на каждом конце корпуса резистора. Обозначение резисторов на схеме бывает 2 видов:

Обозначение резистора R1 представляет собой американский стандарт, а обозначение R2 представляет собой международный, в том числе и отечественный.

Выводами резистора являются линии, отходящие от зигзага (или прямоугольник), которыми резистор подключается к остальной части цепи.

Резистор на схеме обозначается двумя метками.

• Первая метка — номинал сопротивления с приставкой Ом (кОм, МОм), которая имеет решающее значение для оценки принципиальной схемы.
• Вторая метка — название резистора, как правило, обозначатся буквой R с уникальным порядковым номером на схеме. Например, вот несколько резисторов в цепи таймера NE555:

В этой цепи, резисторы (R1 и R2) играют ключевую роль в установке частоты сигнала на выходе таймера NE555. Другой резистор (R3) ограничивает ток, протекающий через светодиод.

Какие радиодетали принимают / RadioLarek

Перебирая дома ненужный хлам и выкидывая его на помойку, никто даже и не догадывается, какие сокровища могут в них оказаться. Если заглянуть во внутрь старого телевизора или радиоприемника, то удивлению не будет предела. Там окажутся радиодетали с напылением из драгоценных металлов, за которые возможно выручить неплохие деньги.

Новички в этом деле сразу же задумаются: «А где же достать радиодетали?»

Стоит поискать списанную аппаратуру и приборы, старые узлы связи, в общем, всю технику, созданную во времена СССР. Из них выплавляются различные конденсаторы, мегаомные резисторы, разъемы, низкочастотные трансформаторы, диоды и многое другое, что принесет в Ваш карман лишнюю копеечку. Такие детали могут также содержаться в видеомагнитофонах, вычислительных комплексах и АТС, в измерительных приборах, в вольтметрах или осциллографах.

Эти и другие радиодетали содержат в себе драгметаллы. Например, в конденсаторах содержится серебро, в разъемах и переключателях Вы можете найти золото или палладий, в транзисторах – платину. В большинстве деталях будет присутствовать сплав серебра и золота.

Рассматривая более современную технику, обратите внимание на компьютерные комплектующие, элементы электроприборов, телефоны, планшеты, ноутбуки

• Жесткие диски

• Звуковые карты

• Оперативную память

• Материнские платы

• Штекеры кабелей
  

       

Абсолютно на всех этих деталях есть желтое напыление, которое говорит о наличие в них золота. В некоторых комплектующих присутствует также серебро, платина, цветные металлы (медь, никель, алюминий, вольфрам, кобальт).

Но какие же радиодетали самые дорогие? Логично будет предположить, что те, которые содержат в себе золото или платину. Поэтому поистине стоящей деталью будет являться конденсатор. В них находится наибольшее количество драгоценных металлов по сравнению с другими деталями.

        

Не забывайте о том, что чем старше приборы, тем больше они содержат в себе драгоценных металлов. Если Вы обнаружили нечто из этого списка у себя дома, то стоит обратиться в проверенную специализированную компанию по приему радиолома. Доверьтесь профессионалам, которые оценят Вашу находку по достоинству и найдут ей правильное применение!

Инструменты для начинающих | Каталог самоделок

Для успешных занятий радиоэлектроникой начинающий радиолюбитель должен иметь инструменты. Хотя бы минимальный их набор, необходимый для конструирования и монтажа устройств. Развивая свою домашнюю радиомастерскую, радиолюбитель будет пополнять ее инструментами и устройствами.

Зачастую начинающий радиолюбитель первым делом хочет собрать и спаять одно-два каких-либо, возможно – относительно примитивных, электронных устройств. Удача здесь напрямую зависит от того, каким инструментом работать.

Конечно, самым главным инструментом для радиолюбителей (не только начинающих, но и опытных) является электрический паяльник. Следовательно, он является главным инструментом в домашней лаборатории. Кроме того, радиолюбителю необходимо не просто поддерживать паяльник в рабочем состоянии, а вести за ним настоящий уход. Электропаяльник, когда он бездействует, требуется держать на подставке. Ее можно приобрести, а можно сделать своими руками.

Паяльник на подставке

Один из вариантов самодельной подставки – из дощечки и пары держателей из металла, которые находятся по бокам. Их изгибают в форме буквы M и прикрепляют к концам дощечки небольшими гвоздиками или шурупами. Еще возможно изготовить держатели, используя медные или алюминиевые провода с большим сечением.

Для занятий радиоэлектроникой требуется приобрести электропаяльник мощностью 40 Вт. А для работы с радиодеталями маленьких размеров придется обзавестись электропаяльником, у которого мощность 25 ватт, и который обладает тонким медным жалом.

Существуют еще электропаяльники, где установлены невыгораемые жала. Стержни у них не являются медными, из-за этого припой некачественно к пристает жалу. Во время монтажа с таким паяльником работать сложнее, а иногда и крайне неудобно. Паяльник с невыгораемым жалом желательно использовать, когда производится ремонт или демонтаж устройств. Каждое невыгораемое жало снабжено специальным покрытием (никелевым, иридиевым, из какого-либо сплава – в зависимости от фирм-производителей). Из-за покрытия заточка невыгораемому жалу противопоказана. В противном случае – жало выйдет из строя. Покрытие зачастую делают недостаточной толщины, этим отличилось множество стержней ненадлежащего качества.

Начинающий радиолюбитель может начинать с «классического» электропаяльника, обладающего медным жалом. Главное его достоинство – обработка стержня не составит труда. Когда потребуется, то жало может получить ту или иную конфигурацию, которая необходима для определенной выполняемой работы. О том, какой паяльник целесообразней приобрести, можете прочитать в статье: «Как выбрать паяльник» Различные формы медных жал

Медное жало без проблем затачиваются напильником. Рабочая часть паяльника может стать той формы, какая требуется в какой-либо конкретный момент. После правильной подготовки рабочей части, на нем легче удержать припой, чтобы доставить его без потерь в точку, где происходит пайка.

Когда осуществляют высокоточную пайку микроминиатюрных элементов, то работают паяльной иглой, которая еще именуется микромощным электропаяльником или микропаяльником. Его мощность невелика: от шести до восемнадцати ватт. Электропитание их осуществляется не от переменного тока из электросети, а от специальных источников постоянного тока, вырабатывающих напряжение от шести вольт и с мощностью в пределах четырех-шести ватт. В качестве источников электропитания может использоваться аккумуляторная батарея, батарейный блок, сетевой адаптер для электросети.

Подключая паяльную иглу к источнику постоянного тока нельзя забывать о том, какое у нее значение потребляемой мощности. В продаже микропаяльники крайне редко комплектуются блоками электропитания. Значит, после выбора микромощного электропаяльника необходимо уточнить его мощность и напряжение питания. Подключая микропаяльник к источнику необходимо учесть полярность.

Далее необходимо обзавестись минимальным наборчиком для пайки. Он включает в себя флюс (или канифоль) и припой, который бывает кусковым или проволочным.

Монтируя маловыводные радиодетали и проволочные проводники крайне трудно обойтись без кусачек или бокорезов. Используя эти инструменты можно укорачивать выводы радиоэлементов и проводников. Помимо больших кусачек следует обзавестись еще и миниатюрными аналогами, поскольку во время монтажа приходится работать с мелкими деталями.

Кусачки и бокорезы

Еще радиолюбитель должен быть обеспечен как минимум одним пинцетом, а лучше несколькими. Электронные устройства с каждым годом становятся все меньше и меньше в своих размерах, то есть приходится работать с миниатюрными элементами, взять которые получится исключительно пинцетом. Для сборки устройств, когда применяется поверхностный (SMD) монтаж, придется купить SMD-пинцет. Он используется, чтобы хватать миниатюрные SMD резисторы и прочие мелкие радиодетали, осуществляя монтаж или демонтаж. Вообще пинцет – это весьма ходовой инструмент, без которого работать будет весьма непросто. Разновидности пинцетов

Сейчас промышленность выпускает великое множество пинцетов, есть как обычные, так и SMD-пинцеты. Практически всегда SMD-пинцет стоит несколько дороже, чем обычный.

Еще начинающий радиолюбитель должен быть вооружен узкогубцами, тонконосами, либо круглогубцами. Узкогубцы представляют собой пассатижи, но обладают вытянутыми фиксирующими носами. Такими инструментами как тонконосы и узкогубцы пользуются, когда формуют выводы радиодеталей. Благодаря вытянутой форме, возможно, осуществлять различные операции во время монтажа радиодеталей, так, чтобы не зацепить прочие радиодетали. При помощи обыкновенных плоскогубцев подобные действия не всегда осуществимы. Пример узкогубцев

Круглогубцы отличаются от тонконосов тем, что их носы вытянуты и закруглены. Их главное предназначение – осуществлять формовку выводов элементов. Для работы следует искать тонконосы как можно меньших размеров – так как придется работать с совсем мелкими элементами. Немаловажные для радиолюбителя инструменты – различные отвертки. Начинающий радиолюбитель должен иметь несколько крестовых отвёрток (в некоторых источниках – «крестообразных» или «плюс»), а также плоских («минус»). Наконечники различных отверток

Во время монтажа и демонтажа очень часто требуется вскрывать корпус. Почти всегда крепеж осуществлен при помощи саморезов, винтов или шурупов. То есть длинная крестовая отвертка будет очень полезна. Подобная отвертка необходима при демонтаже современного телевизора, в котором саморезы скрываются в глубоких пазах, то есть короткой отверткой их просто невозможно выкручивать. Еще пригодится и миниатюрная плоская отвёртка с рабочей кромкой, имеющей ширину 4-6 мм. Этой отверткой можно без проблем регулировать различные резисторы для подстройки, индуктивные катушки, разбирать аппараты малых размеров.

Чтобы вскрывать корпуса мобильных телефонов, современных плееров, либо других миниатюрных устройств, то придется воспользоваться универсальной отверткой, имеющей несколько сменных наконечников для шлицев, имеющих различные формы. Современные электронные устройства отличаются наличием всевозможных винтов, болтов и шурупов с множеством различных форм шлицев. То есть подобная отвертка тоже будет весьма полезна. Универсальная миниатюрная отвёртка

А еще весьма полезен складной нож, который в обиходе могут именовать перочинным. Этим инструментом можно производить зачистку изоляции проводов, а также удалять изоляционный лак с проводов, удалять с поверхностей для пайки оксиды и грязь. Складной нож – тоже весьма полезный инструмент в радиомастерской. А так как он занимает мало места, то его хранение и транспортировка не представляют особой сложности.

Вышеописанные инструменты являются базовыми инструментами, которые должен иметь любой радиолюбитель. Но кроме них может потребоваться и ряд специализированных инструментов и приспособлений, но это уже тема для отдельного разговора.

---

Радио для начинающих

Слушайте очень внимательно. Вы слышите этот шум? Вы слышите радио? Нет, я не имею в виду грохот FM-радио из проезжающей мимо машины или посредственный звук DAB, доносящийся из кухни. Я говорю обо всех других радиосигналах, гудящих вокруг вашей головы.

Конечно, вы их не слышите — во всяком случае, если вы психически устойчивы, как я предпочитаю считать. Однако вы даже не сможете услышать «нормальное» радио без какого-либо приемника. Правильное устройство позволяет вам смотреть и слушать радиовещательные станции, и то же самое верно и для всех других беспроводных сигналов в эфире — вам необходимо подходящее оборудование, чтобы принимать их.

В порядке увеличения частоты электромагнитный спектр выглядит следующим образом: радио, микроволны, инфракрасный, видимый свет, ультрафиолет, рентгеновские лучи, гамма-лучи. Мой старый учитель физики научил меня хорошему способу запоминать это — спариванию кроликов в необычных дорогих садах. Я говорю хорошо, но всякий раз, когда я пытаюсь вспомнить это, я никогда не уверен, что это «очень необычные дорогие сады» или «очень дорогие необычные сады».Возможно, я потратил слишком много времени на посещение объектов Национального фонда.

Мой старый учитель физики научил меня хорошему способу запоминания — кролики спариваются в очень необычных дорогих садах

Это радиочасть, которая нас действительно интересует, и она обычно работает от 3 кГц до 300 ГГц, хотя Международный союз электросвязи (ITU) — агентство ООН, ответственное за информационные и коммуникационные технологии — делит это пространство на 12 диапазонов, простирающихся до 3 ТГц (или 3000 ГГц). Каждая полоса имеет дополнительную нулевую ширину (3–30 кГц, 300–3 ГГц и т. Д.), Что достаточно просто.

Первые три диапазона, определенные ITU — ELF, SLF и ULF (для крайне, сверхнизких и сверхнизких частот), можно по большей части игнорировать, поскольку они в основном генерируются природными явлениями, такими как молния и землетрясения. ELF использовался для подводной связи, потому что сигнал проникает на значительное расстояние через соленую воду: отправка простого сообщения может занять несколько часов — мы скоро поймем, почему, — но оно доставляется на лодки, работающие на глубине сотен метров под водой.

Логистика сложна, поскольку длина волны обычно составляет около одной десятой окружности планеты! Очевидно, никто не собирается строить такую ​​большую антенну (или даже четвертьволновой диполь), поэтому вместо этого в этих системах в качестве антенны используются части самой Земли.

Огромные столбы затоплены на расстоянии десятков миль друг от друга в областях с низкой проводимостью земли, так что ток проникает глубоко в Землю. Это ошеломляющая инженерия, и только американцы и русские когда-либо создавали такие системы (Великобритания когда-то планировала такую ​​в Шотландии, но от нее отказались).Поскольку требуемые передатчики очень большие, это односторонняя система — подводные лодки не могут передавать обратно.

Очень низкая частота

Первая полоса, которую вы можете назвать обычным «радио», — это VLF (полоса 4, очень низкая частота, 3–30 кГц), которая имеет такую ​​низкую частоту, что ее нельзя использовать для передачи голоса. связи, поскольку частота несущей волны всегда должна быть выше, чем любой сигнал, который вам нужен для передачи — независимо от того, является ли модуляция амплитудой (AM), частотой (FM), или имеете ли вы дело с аналоговыми или цифровыми сигналами (это однако можно немного изменить правила, сжав цифровые данные перед передачей).В результате VLF действительно может использоваться только для медленной передачи данных с низкой пропускной способностью.

Далее идет LF (полоса 5, низкая частота, 30-300 кГц), которая в основном используется для авиационных радиомаяков и погодных систем, хотя старая добрая длинная волна, которая находится в верхнем конце этого диапазона, будет знакома тем, кто кто следит за крикетными матчами или церковными службами. Помните, что низкая частота и большая длина волны идут рука об руку: по мере того, как одно число уменьшается, другое увеличивается. Визуализируйте некоторых детей, издающих стоячие волны на скакалке: чем быстрее они шевелят руками (более высокая частота), тем больше шевелений они могут выполнить, поэтому пики будут ближе друг к другу (более короткая длина волны).

Электроника для начинающих: простое введение

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 27 марта 2021 г.

Они хранят ваши деньги. Они следят ваше сердцебиение. Они несут звук вашего голоса в чужие дома. Они привозят самолеты на землю и безопасно направлять машины к месту назначения — они даже стреляют подушки безопасности, если у нас возникнут проблемы. Удивительно подумать, сколько вещи, которые на самом деле делают «они». «Они» — электроны: крошечные частицы внутри атомов, которые движутся по определенным путям, известным как цепи, несущие электрическую энергию.Одна из величайших вещей людей научились делать в 20-м веке, было использовать электроны для управления машины и информацию о процессе. Революция электроники, как это как известно, разгонял компьютер революции, и обе эти вещи изменили многие области нашей жизни. Но как именно наноскопически маленькие частицы, слишком маленькие? видеть, достигать таких грандиозных и драматичных вещей? Возьмем присмотритесь и узнайте!

Фото: Компактная электронная плата веб-камеры.Эта плата содержит несколько десятков отдельных электронных компонентов, в основном небольших резисторов и конденсаторов, плюс большой черный микрочип (внизу слева), который выполняет большую часть работы.

В чем разница между электричеством и электроникой?

Если вы читали нашу статью об электричестве, вы узнаете, что это своего рода энергия — очень универсальный вид энергии, который мы можем производить и использовать всевозможными способами во многих других. Электричество — это создание электромагнитной энергии обтекать цепь так, чтобы она приводила в движение что-то вроде электродвигателя или нагревательного элемента, электропитание таких устройств, как электромобили, чайники, тостеры и лампы.Как правило, электрические приборы нуждаются в большом количестве энергии, чтобы производить они работают, поэтому они используют довольно большие (и часто довольно опасные) электрические токи. Нагревательный элемент мощностью 2500 ватт внутри электрочайника работает от силы тока около 10 ампер. Напротив, электронные компоненты используют токи скорее всего, будет измеряться в долях миллиампер (что составляет тысячные доли ампера). Другими словами, типичный электрический прибор, вероятно, будет использовать токи в десятки, сотни или тысячи раз больше, чем типичный электронный.

Электроника — это гораздо более тонкий вид электричества, в котором крошечные электрические токи (и, по идее, отдельные электроны) тщательно направлен на гораздо более сложные схемы для обработки сигналов (например, те, которые носят радио и телепрограммы) или хранить и обрабатывать Информация. Подумайте о чем-то вроде микроволновки духовка и легко увидеть разницу между обычным электричество и электроника. В микроволновой печи электричество обеспечивает мощность, генерирующая высокоэнергетические волны для приготовления пищи; электроника контролирует электрическую цепь, которая выполняет приготовление пищи.

Изображение: микроволновые печи питаются от электрических кабелей (серых), которые подключаются к стене. По кабелям подается электричество, которое питает сильноточные электрические цепи и слаботочные электронные цепи. Сильноточные электрические цепи питают магнетрон (синий), устройство, которое создает волны, которые готовят вашу еду, и поверните поворотный стол. Слаботочные электронные схемы (красные) управляют этими мощными цепями, и такие вещи, как цифровой дисплей.

Аналоговая и цифровая электроника

Есть два очень разных способа хранения информации, известные как аналоговый и цифровой.Это звучит как довольно абстрактная идея, но это действительно очень просто. Предположим, вы сделали старомодный снимок кто-то с пленочной камерой. Камера фиксирует поток света в через заслонку спереди в виде светового узора и темные участки на химически обработанном пластике. Сцена, в которой ты фотографирование превращается в своего рода мгновенную химическую живопись — «аналогия» того, на что вы смотрите. Вот почему мы говорим, что это аналог способ хранения информации. Но если сфотографировать именно та же сцена с цифровой камерой, камера хранит совсем другую запись.Вместо того, чтобы сохранять узнаваемый узор света и тьмы, он преобразует свет и тьму области в числа и вместо этого сохраняет их. Хранение числового, закодированного версия чего-то известна как цифровая.

Фото: Цифровые технологии: такие большие цифровые часы, как эти, легко и быстро читают бегуны. Фото Джи Л. Скотта любезно предоставлено ВМС США.

Электронное оборудование обычно работает с информацией в любом аналоговом формате. или в цифровом формате. В старомодном транзисторном радиоприемнике широковещательные сигналы поступают в схему радиоприемника через торчащую антенну вне корпуса.Это аналоговые сигналы: это радиоволны, путешествовать по воздуху от дальнего радиопередатчика, который вибрировать вверх и вниз по шаблону, который точно соответствует словам и музыку они несут. Так громкая рок-музыка означает больше сигналов, чем тихая классическая музыка. Радиоприемник сохраняет сигналы в аналоговой форме, так как принимает их, усиливает и превращает обратно в звуки, которые вы можете слышать. Но в современном цифровом радио все происходит по-другому. Во-первых, сигналы передаются в цифровом формате. формат — в виде кодированных чисел.Когда они приходят к вашему радио, числа преобразуются обратно в звуковые сигналы. Это совсем другой способ обработки информации и имеет как преимущества, так и недостатки. Как правило, большинство современных форм электронного оборудования (включая компьютеры, сотовые телефоны, цифровые фотоаппараты, цифровые радиоприемники, слуховые аппараты и телевизоры) использовать цифровая электроника.

Электронные компоненты

Если вы когда-нибудь смотрели на город из окна небоскреба, вы восхищались всеми крошечными домиками под вами и улицы, соединяющие их воедино множеством замысловатых способов.Каждый здание имеет функцию и улицы, по которым люди могут путешествовать из одной части города в другую или посещать разные здания в поверните, заставьте все здания работать вместе. Коллекция здания, их расположение и множество связей между это то, что делает динамичный город намного больше, чем сумма его отдельные части.

Цепи внутри электронного оборудования немного похожи на города тоже: они забиты компонентами (похожий на здания), которые выполняют разные работы, и компоненты связаны между собой вместе кабелями или печатными металлическими соединениями (похожий на улицы).В отличие от города, где практически каждое здание уникально. и даже два предположительно идентичных дома или офисных блока могут быть тонко разные, электронные схемы состоят из небольшого количества стандартные компоненты. Но, как и LEGO®, вы можете поставить эти компоненты вместе в бесконечном количестве разных мест, поэтому они выполнять бесконечное количество разных работ.

Вот некоторые из наиболее важных компонентов, с которыми вы столкнетесь:

Резисторы

Это самые простые компоненты в любой схеме.Их задача — ограничить поток электронов и уменьшить ток или напряжение, протекающие путем преобразования электрической энергии в тепло. Резисторы бывают разных форм и размеров. Переменные резисторы (также известные как потенциометры) имеют дисковый регулятор, поэтому они измените количество сопротивления, когда вы их поворачиваете. Регуляторы громкости в в звуковом оборудовании используются такие переменные резисторы.

Подробнее читайте в нашей основной статье о резисторах.

Фото: Типовой резистор на печатной плате от магнитолы.

Диоды

Электронные эквиваленты улиц с односторонним движением, диоды, пропускающие электрический ток. через них только в одном направлении. Их также называют выпрямителями. Диоды могут использоваться для изменения переменного тока (обратного тока). и далее по кругу, постоянно меняя направление) на прямое токи (те, которые всегда текут в одном направлении).

Подробнее читайте в нашей основной статье о диодах.

Фото: Диоды похожи на резисторы, но работают по-другому. и делать совершенно другую работу.В отличие от резистора, который можно вставить в цепь в любом случае диод должен быть подключен в правильном направлении (соответствует стрелке на этой плате).

Конденсаторы

Эти относительно простые компоненты состоят из двух частей проводящего материала (например, металла), разделенных перемычкой. непроводящий (изолирующий) материал, называемый диэлектриком. Они есть часто используются в качестве таймеров, но они могут преобразовывать электрические токи и другими способами. На радио одна из самых важных должностей, настройка на станцию, которую вы хотите слушать, осуществляется конденсатором.

Подробнее читайте в нашей основной статье о конденсаторах.

Фото: Маленький конденсатор в транзисторной радиосхеме.

Транзисторы

Транзисторы — самые важные компоненты компьютеров. включать и выключать крошечные электрические токи или усиливать их (преобразовывать небольшие электрические токи в гораздо большие). Транзисторы, которые работают поскольку переключатели действуют как память в компьютерах, в то время как транзисторы работают поскольку усилители увеличивают громкость звуков в слуховых аппаратах.Когда транзисторы соединены вместе, они образуют устройства, называемые логическими вентилями, которые могут выполнять очень простые формы принятия решений. (Тиристоры немного похожи на транзисторы, но работать по-другому.)

Подробнее читайте в нашей основной статье о транзисторах.

Фотография: Типичный полевой транзистор (FET) на электронной плате.

Оптоэлектронные (оптико-электронные) компоненты

Существуют различные компоненты, которые могут превращать свет в электричество или наоборот.Фотоэлементы (также известные как фотоэлементы) генерируют крошечные электрические токи, когда на них падает свет, и они используются как лучи «волшебных глаз» в различных типах измерительного оборудования, включая некоторые виды дымовых извещателей. Светодиоды (LED) работают наоборот, преобразовывая небольшие электрические токи в свет. Светодиоды обычно используются на приборных панелях стереосистемы. оборудование. Жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи), например, используемые в ЖК-телевизоры с плоским экраном и ноутбук компьютеры, являются более сложными примерами оптоэлектроники.

Фото: Светодиод, установленный в электронной схеме. Это один из Светодиоды, излучающие красный свет внутри оптической компьютерной мыши.

У электронных компонентов есть нечто очень важное. Какую бы работу они ни выполняли, они работают, управляя потоком электронов. через их структуру очень точным образом. Большинство этих компонентов сделаны из цельных частей частично проводящих, частично изолирующих материалы, называемые полупроводниками (описаны подробнее в нашем статья о транзисторах).Потому что электроника предполагает понимание точные механизмы того, как твердые тела пропускают электроны через себя, это иногда называют физикой твердого тела. Вот почему вы часто будете видеть части электронного оборудования, описанные как «твердотельные».

Электронные схемы и платы

Ключ к электронному устройству — это не только его компоненты. содержит, но то, как они расположены в цепях. Простейший Возможная схема представляет собой непрерывный цикл, соединяющий два компонента, например на одно колье крепятся две бусины.Аналоговые электронные приборы как правило, имеют гораздо более простые схемы, чем цифровые. Базовый транзистор радио может состоять из нескольких десятков различных компонентов и печатной платы вероятно, не больше, чем обложка книги в мягкой обложке. Но в чем-то как компьютер, в котором используются цифровые технологии, схемы намного больше плотные и сложные и включают сотни, тысячи или даже миллионы отдельный пути. Вообще говоря, чем сложнее схема, тем больше сложные операции, которые он может выполнять.

Фото: Электронная плата внутри компьютерного принтера. Какие электронные компоненты ты видишь здесь? Я могу различить конденсаторы, диоды и интегральные схемы (большие черные детали, которые описаны ниже).

Если вы экспериментировали с простой электроникой, вы знаете, что Самый простой способ построить схему — просто соединить компоненты вместе с короткими отрезками медного кабеля. Но чем больше компонентов вам нужно подключать, тем сложнее становится.Вот почему дизайнеры электроники обычно выбирают более систематический способ размещения компонентов на том, что называется монтажная плата. Базовая схема доска просто прямоугольник из пластика с медными соединительными дорожками с одной стороны и участками просверленных отверстий. Вы можете легко соединить компоненты вместе просунув их в отверстия и используя медь, чтобы связать их вместе, удаляя при необходимости кусочки меди и добавляя дополнительные провода сделать дополнительные подключения. Этот тип печатной платы часто называется «макетной платой».

Электронное оборудование, которое вы покупаете в магазинах, развивает эту идею в дальнейшем с использованием печатных плат, которые производятся автоматически на заводах. Точная компоновка схемы нанесена химическим способом на пластиковый платы, при этом все медные дорожки создаются автоматически во время производственный процесс. Затем компоненты просто проталкиваются предварительно просверлил отверстия и закрепил на месте своего рода электрически проводящий клей, известный как припой. Схема, изготовленная таким образом известна как печатная плата (PCB).

Фото: Пайка компонентов в электронный схема. Дым, который вы видите, исходит от плавления припоя и превращения его в пар. Синий пластиковый прямоугольник, на который я припаиваю здесь, представляет собой типичную печатную плату, и вы видите, как из нее торчат различные компоненты, в том числе связка резисторов спереди и большая интегральная схема наверху.

Хотя печатные платы — большой шаг вперед по сравнению с печатными платами с ручной разводкой, их все еще довольно сложно использовать, когда вам нужно подключить сотни, тысячи или даже миллионы компонентов вместе.Причина рано компьютеры были такими большими, энергоемкими, медленными, дорогими и ненадежными. потому что их компоненты были соединены вручную в этом по старинке. Однако в конце 1950-х инженеры Джек Килби и Роберт Нойс самостоятельно разработал способ создания электронных Компоненты в миниатюрной форме на поверхности кусочков кремния. С использованием эти интегральные схемы, это быстро стало можно выжать сотни, тысячи, миллионы, а затем и сотни миллионов миниатюрные компоненты на кремниевых микросхемах размером с ноготь пальца.Так компьютеры стали меньше, дешевле и намного более надежный с 1960-х годов.

Фото: Миниатюризация. Больше вычислительной мощности в микросхеме обработки, которая лежит на моем пальце здесь, чем вы могли бы найти в комнате размером с комнату компьютер 1940-х годов!

Для чего используется электроника?

Электроника сейчас настолько распространена, что о ней почти легче думать. вещи, которые не используют, чем вещи, которые используют.

Entertainment были одной из первых областей, которые извлекли выгоду из радио (и позже телевидение) оба критически в зависимости от прибытия электронные компоненты.Хотя телефон был изобретен до того, как электроника была должным образом развита, современные телефонные системы, сети сотовой связи, и компьютерные сети в сердце Интернета извлекает выгоду из сложная цифровая электроника.

Попробуйте придумать что-нибудь, что не связано с электроникой и вы можете бороться. Ваш автомобильный двигатель вероятно, есть электронные схемы в нем — а как насчет спутника GPS навигационное устройство, которое подскажет, куда идти? Даже подушка безопасности в твоей рулевое колесо приводится в действие электронной схемой, которая определяет, когда вам нужна дополнительная защита.

Электронное оборудование спасает нашу жизнь и другими способами. Больницы упакованы всевозможными электронными гаджетами, от пульса от мониторов и ультразвуковых сканеров до сложных сканеров головного мозга и рентгеновских машины. Слуховые аппараты были одними из первых устройств, в которых разработка крошечных транзисторов в середине 20-го века, и интегральные схемы все меньшего размера позволили слуховым аппаратам стать меньше и мощнее в последующие десятилетия.

Кто бы мог подумать, что у вас есть электроны. мог бы когда-либо вообразить — изменит жизни людей во многих важных пути?

Краткая история электроники

Фото: сэр Дж.Дж. Томсон, который открыл, что электроны являются отрицательно заряженными частицами, в Кембриджском университете в 1897 году. Томсон получил Нобелевскую премию по физике в 1906 году за свою работу. Фото Bain News Service любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

• 1874: ирландский ученый Джордж Джонстон Стоуни (1826–1911) предполагает, что электричество должно быть «построено» из крошечных электрических обвинения. Он придумал название «электрон» примерно 20 лет спустя.
• 1875: американский ученый Джордж Р. Кэри строит фотоэлемент, который вырабатывает электричество, когда светит Это.
• 1879: англичанин сэр Уильям Крукс (1832–1919) разрабатывает свою электронно-лучевую трубку (похожую на старинную, «ламповое» телевидение) для изучения электроны (которые тогда были известны как «катодные лучи»).
• 1883: плодовитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847–1931) открыл термоэлектронную эмиссию (также известную как Эдисон эффект), где электроны испускаются нагретой нитью накала.
• 1887: немецкий физик Генрих Герц (1857–1894) узнал больше о фотоэлектрическом эффекте, связь между светом и электричеством, которую Кэри наткнулся на предыдущее десятилетие.
• 1897: британский физик Дж. Дж. Томсон (1856–1940) показывает, что катодные лучи представляют собой отрицательно заряженные частицы. Томсон называет их «корпускулами», но вскоре они переименованы в электроны.
• 1904: Джон Эмброуз Флеминг (1849–1945), английский ученый, создает клапан Флеминга (позже переименовал диод). Он становится незаменимым компонентом радиоприемников.
• 1906: американский изобретатель Ли Де Форест (1873–1961), идет на один лучше и разрабатывает улучшенный клапан, известный как триод (или аудион), значительно улучшающий конструкцию радиоприемников.Де Фореста часто называют отцом современного радио.
• 1947: американцы Джон Бардин (1908–1991), Уолтер Браттейн (1902–1987) и Уильям Шокли (1910–1989) разработать транзистор в Bell Laboratories. Это революция в электронике и цифровых технологиях. компьютеры во второй половине 20 века.
• 1958: Работая независимо, американские инженеры Джек Килби (1923–2005) из Texas Instruments и Роберт Нойс (1927–1990) из Fairchild Компания Semiconductor (а позже и Intel) разрабатывает интегральные схемы.
• 1971: Марсиан Эдвард (Тед) Хофф (1937–) и Федерико Фаггин (1941–) удается втиснуть все ключевые компоненты компьютера в один чип, на котором производится первый в мире универсальный микропроцессор Intel 4004.
• 1987: американские ученые Теодор Фултон и Джеральд Долан из Bell Laboratories разрабатывают первый одноэлектронный транзистор.
• 2008: Исследователь Hewlett-Packard Стэнли Уильямс создает первый рабочий мемристор, новый своего рода компонент магнитной цепи, который работает как резистор с памятью, впервые представленный американским физиком Леоном Чуа почти четырьмя десятилетиями ранее (в 1971 году).

Электроника для начинающих: простое введение

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 27 марта 2021 г.

Они хранят ваши деньги. Они следят ваше сердцебиение. Они несут звук вашего голоса в чужие дома. Они привозят самолеты на землю и безопасно направлять машины к месту назначения — они даже стреляют подушки безопасности, если у нас возникнут проблемы. Удивительно подумать, сколько вещи, которые на самом деле делают «они». «Они» — электроны: крошечные частицы внутри атомов, которые движутся по определенным путям, известным как цепи, несущие электрическую энергию.Одна из величайших вещей людей научились делать в 20-м веке, было использовать электроны для управления машины и информацию о процессе. Революция электроники, как это как известно, разгонял компьютер революции, и обе эти вещи изменили многие области нашей жизни. Но как именно наноскопически маленькие частицы, слишком маленькие? видеть, достигать таких грандиозных и драматичных вещей? Возьмем присмотритесь и узнайте!

Фото: Компактная электронная плата веб-камеры.Эта плата содержит несколько десятков отдельных электронных компонентов, в основном небольших резисторов и конденсаторов, плюс большой черный микрочип (внизу слева), который выполняет большую часть работы.

В чем разница между электричеством и электроникой?

Если вы читали нашу статью об электричестве, вы узнаете, что это своего рода энергия — очень универсальный вид энергии, который мы можем производить и использовать всевозможными способами во многих других. Электричество — это создание электромагнитной энергии обтекать цепь так, чтобы она приводила в движение что-то вроде электродвигателя или нагревательного элемента, электропитание таких устройств, как электромобили, чайники, тостеры и лампы.Как правило, электрические приборы нуждаются в большом количестве энергии, чтобы производить они работают, поэтому они используют довольно большие (и часто довольно опасные) электрические токи. Нагревательный элемент мощностью 2500 ватт внутри электрочайника работает от силы тока около 10 ампер. Напротив, электронные компоненты используют токи скорее всего, будет измеряться в долях миллиампер (что составляет тысячные доли ампера). Другими словами, типичный электрический прибор, вероятно, будет использовать токи в десятки, сотни или тысячи раз больше, чем типичный электронный.

Электроника — это гораздо более тонкий вид электричества, в котором крошечные электрические токи (и, по идее, отдельные электроны) тщательно направлен на гораздо более сложные схемы для обработки сигналов (например, те, которые носят радио и телепрограммы) или хранить и обрабатывать Информация. Подумайте о чем-то вроде микроволновки духовка и легко увидеть разницу между обычным электричество и электроника. В микроволновой печи электричество обеспечивает мощность, генерирующая высокоэнергетические волны для приготовления пищи; электроника контролирует электрическую цепь, которая выполняет приготовление пищи.

Изображение: микроволновые печи питаются от электрических кабелей (серых), которые подключаются к стене. По кабелям подается электричество, которое питает сильноточные электрические цепи и слаботочные электронные цепи. Сильноточные электрические цепи питают магнетрон (синий), устройство, которое создает волны, которые готовят вашу еду, и поверните поворотный стол. Слаботочные электронные схемы (красные) управляют этими мощными цепями, и такие вещи, как цифровой дисплей.

Аналоговая и цифровая электроника

Есть два очень разных способа хранения информации, известные как аналоговый и цифровой.Это звучит как довольно абстрактная идея, но это действительно очень просто. Предположим, вы сделали старомодный снимок кто-то с пленочной камерой. Камера фиксирует поток света в через заслонку спереди в виде светового узора и темные участки на химически обработанном пластике. Сцена, в которой ты фотографирование превращается в своего рода мгновенную химическую живопись — «аналогия» того, на что вы смотрите. Вот почему мы говорим, что это аналог способ хранения информации. Но если сфотографировать именно та же сцена с цифровой камерой, камера хранит совсем другую запись.Вместо того, чтобы сохранять узнаваемый узор света и тьмы, он преобразует свет и тьму области в числа и вместо этого сохраняет их. Хранение числового, закодированного версия чего-то известна как цифровая.

Фото: Цифровые технологии: такие большие цифровые часы, как эти, легко и быстро читают бегуны. Фото Джи Л. Скотта любезно предоставлено ВМС США.

Электронное оборудование обычно работает с информацией в любом аналоговом формате. или в цифровом формате. В старомодном транзисторном радиоприемнике широковещательные сигналы поступают в схему радиоприемника через торчащую антенну вне корпуса.Это аналоговые сигналы: это радиоволны, путешествовать по воздуху от дальнего радиопередатчика, который вибрировать вверх и вниз по шаблону, который точно соответствует словам и музыку они несут. Так громкая рок-музыка означает больше сигналов, чем тихая классическая музыка. Радиоприемник сохраняет сигналы в аналоговой форме, так как принимает их, усиливает и превращает обратно в звуки, которые вы можете слышать. Но в современном цифровом радио все происходит по-другому. Во-первых, сигналы передаются в цифровом формате. формат — в виде кодированных чисел.Когда они приходят к вашему радио, числа преобразуются обратно в звуковые сигналы. Это совсем другой способ обработки информации и имеет как преимущества, так и недостатки. Как правило, большинство современных форм электронного оборудования (включая компьютеры, сотовые телефоны, цифровые фотоаппараты, цифровые радиоприемники, слуховые аппараты и телевизоры) использовать цифровая электроника.

Электронные компоненты

Если вы когда-нибудь смотрели на город из окна небоскреба, вы восхищались всеми крошечными домиками под вами и улицы, соединяющие их воедино множеством замысловатых способов.Каждый здание имеет функцию и улицы, по которым люди могут путешествовать из одной части города в другую или посещать разные здания в поверните, заставьте все здания работать вместе. Коллекция здания, их расположение и множество связей между это то, что делает динамичный город намного больше, чем сумма его отдельные части.

Цепи внутри электронного оборудования немного похожи на города тоже: они забиты компонентами (похожий на здания), которые выполняют разные работы, и компоненты связаны между собой вместе кабелями или печатными металлическими соединениями (похожий на улицы).В отличие от города, где практически каждое здание уникально. и даже два предположительно идентичных дома или офисных блока могут быть тонко разные, электронные схемы состоят из небольшого количества стандартные компоненты. Но, как и LEGO®, вы можете поставить эти компоненты вместе в бесконечном количестве разных мест, поэтому они выполнять бесконечное количество разных работ.

Вот некоторые из наиболее важных компонентов, с которыми вы столкнетесь:

Резисторы

Это самые простые компоненты в любой схеме.Их задача — ограничить поток электронов и уменьшить ток или напряжение, протекающие путем преобразования электрической энергии в тепло. Резисторы бывают разных форм и размеров. Переменные резисторы (также известные как потенциометры) имеют дисковый регулятор, поэтому они измените количество сопротивления, когда вы их поворачиваете. Регуляторы громкости в в звуковом оборудовании используются такие переменные резисторы.

Подробнее читайте в нашей основной статье о резисторах.

Фото: Типовой резистор на печатной плате от магнитолы.

Диоды

Электронные эквиваленты улиц с односторонним движением, диоды, пропускающие электрический ток. через них только в одном направлении. Их также называют выпрямителями. Диоды могут использоваться для изменения переменного тока (обратного тока). и далее по кругу, постоянно меняя направление) на прямое токи (те, которые всегда текут в одном направлении).

Подробнее читайте в нашей основной статье о диодах.

Фото: Диоды похожи на резисторы, но работают по-другому. и делать совершенно другую работу.В отличие от резистора, который можно вставить в цепь в любом случае диод должен быть подключен в правильном направлении (соответствует стрелке на этой плате).

Конденсаторы

Эти относительно простые компоненты состоят из двух частей проводящего материала (например, металла), разделенных перемычкой. непроводящий (изолирующий) материал, называемый диэлектриком. Они есть часто используются в качестве таймеров, но они могут преобразовывать электрические токи и другими способами. На радио одна из самых важных должностей, настройка на станцию, которую вы хотите слушать, осуществляется конденсатором.

Подробнее читайте в нашей основной статье о конденсаторах.

Фото: Маленький конденсатор в транзисторной радиосхеме.

Транзисторы

Транзисторы — самые важные компоненты компьютеров. включать и выключать крошечные электрические токи или усиливать их (преобразовывать небольшие электрические токи в гораздо большие). Транзисторы, которые работают поскольку переключатели действуют как память в компьютерах, в то время как транзисторы работают поскольку усилители увеличивают громкость звуков в слуховых аппаратах.Когда транзисторы соединены вместе, они образуют устройства, называемые логическими вентилями, которые могут выполнять очень простые формы принятия решений. (Тиристоры немного похожи на транзисторы, но работать по-другому.)

Подробнее читайте в нашей основной статье о транзисторах.

Фотография: Типичный полевой транзистор (FET) на электронной плате.

Оптоэлектронные (оптико-электронные) компоненты

Существуют различные компоненты, которые могут превращать свет в электричество или наоборот.Фотоэлементы (также известные как фотоэлементы) генерируют крошечные электрические токи, когда на них падает свет, и они используются как лучи «волшебных глаз» в различных типах измерительного оборудования, включая некоторые виды дымовых извещателей. Светодиоды (LED) работают наоборот, преобразовывая небольшие электрические токи в свет. Светодиоды обычно используются на приборных панелях стереосистемы. оборудование. Жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи), например, используемые в ЖК-телевизоры с плоским экраном и ноутбук компьютеры, являются более сложными примерами оптоэлектроники.

Фото: Светодиод, установленный в электронной схеме. Это один из Светодиоды, излучающие красный свет внутри оптической компьютерной мыши.

У электронных компонентов есть нечто очень важное. Какую бы работу они ни выполняли, они работают, управляя потоком электронов. через их структуру очень точным образом. Большинство этих компонентов сделаны из цельных частей частично проводящих, частично изолирующих материалы, называемые полупроводниками (описаны подробнее в нашем статья о транзисторах).Потому что электроника предполагает понимание точные механизмы того, как твердые тела пропускают электроны через себя, это иногда называют физикой твердого тела. Вот почему вы часто будете видеть части электронного оборудования, описанные как «твердотельные».

Электронные схемы и платы

Ключ к электронному устройству — это не только его компоненты. содержит, но то, как они расположены в цепях. Простейший Возможная схема представляет собой непрерывный цикл, соединяющий два компонента, например на одно колье крепятся две бусины.Аналоговые электронные приборы как правило, имеют гораздо более простые схемы, чем цифровые. Базовый транзистор радио может состоять из нескольких десятков различных компонентов и печатной платы вероятно, не больше, чем обложка книги в мягкой обложке. Но в чем-то как компьютер, в котором используются цифровые технологии, схемы намного больше плотные и сложные и включают сотни, тысячи или даже миллионы отдельный пути. Вообще говоря, чем сложнее схема, тем больше сложные операции, которые он может выполнять.

Фото: Электронная плата внутри компьютерного принтера. Какие электронные компоненты ты видишь здесь? Я могу различить конденсаторы, диоды и интегральные схемы (большие черные детали, которые описаны ниже).

Если вы экспериментировали с простой электроникой, вы знаете, что Самый простой способ построить схему — просто соединить компоненты вместе с короткими отрезками медного кабеля. Но чем больше компонентов вам нужно подключать, тем сложнее становится.Вот почему дизайнеры электроники обычно выбирают более систематический способ размещения компонентов на том, что называется монтажная плата. Базовая схема доска просто прямоугольник из пластика с медными соединительными дорожками с одной стороны и участками просверленных отверстий. Вы можете легко соединить компоненты вместе просунув их в отверстия и используя медь, чтобы связать их вместе, удаляя при необходимости кусочки меди и добавляя дополнительные провода сделать дополнительные подключения. Этот тип печатной платы часто называется «макетной платой».

Электронное оборудование, которое вы покупаете в магазинах, развивает эту идею в дальнейшем с использованием печатных плат, которые производятся автоматически на заводах. Точная компоновка схемы нанесена химическим способом на пластиковый платы, при этом все медные дорожки создаются автоматически во время производственный процесс. Затем компоненты просто проталкиваются предварительно просверлил отверстия и закрепил на месте своего рода электрически проводящий клей, известный как припой. Схема, изготовленная таким образом известна как печатная плата (PCB).

Фото: Пайка компонентов в электронный схема. Дым, который вы видите, исходит от плавления припоя и превращения его в пар. Синий пластиковый прямоугольник, на который я припаиваю здесь, представляет собой типичную печатную плату, и вы видите, как из нее торчат различные компоненты, в том числе связка резисторов спереди и большая интегральная схема наверху.

Хотя печатные платы — большой шаг вперед по сравнению с печатными платами с ручной разводкой, их все еще довольно сложно использовать, когда вам нужно подключить сотни, тысячи или даже миллионы компонентов вместе.Причина рано компьютеры были такими большими, энергоемкими, медленными, дорогими и ненадежными. потому что их компоненты были соединены вручную в этом по старинке. Однако в конце 1950-х инженеры Джек Килби и Роберт Нойс самостоятельно разработал способ создания электронных Компоненты в миниатюрной форме на поверхности кусочков кремния. С использованием эти интегральные схемы, это быстро стало можно выжать сотни, тысячи, миллионы, а затем и сотни миллионов миниатюрные компоненты на кремниевых микросхемах размером с ноготь пальца.Так компьютеры стали меньше, дешевле и намного более надежный с 1960-х годов.

Фото: Миниатюризация. Больше вычислительной мощности в микросхеме обработки, которая лежит на моем пальце здесь, чем вы могли бы найти в комнате размером с комнату компьютер 1940-х годов!

Для чего используется электроника?

Электроника сейчас настолько распространена, что о ней почти легче думать. вещи, которые не используют, чем вещи, которые используют.

Entertainment были одной из первых областей, которые извлекли выгоду из радио (и позже телевидение) оба критически в зависимости от прибытия электронные компоненты.Хотя телефон был изобретен до того, как электроника была должным образом развита, современные телефонные системы, сети сотовой связи, и компьютерные сети в сердце Интернета извлекает выгоду из сложная цифровая электроника.

Попробуйте придумать что-нибудь, что не связано с электроникой и вы можете бороться. Ваш автомобильный двигатель вероятно, есть электронные схемы в нем — а как насчет спутника GPS навигационное устройство, которое подскажет, куда идти? Даже подушка безопасности в твоей рулевое колесо приводится в действие электронной схемой, которая определяет, когда вам нужна дополнительная защита.

Электронное оборудование спасает нашу жизнь и другими способами. Больницы упакованы всевозможными электронными гаджетами, от пульса от мониторов и ультразвуковых сканеров до сложных сканеров головного мозга и рентгеновских машины. Слуховые аппараты были одними из первых устройств, в которых разработка крошечных транзисторов в середине 20-го века, и интегральные схемы все меньшего размера позволили слуховым аппаратам стать меньше и мощнее в последующие десятилетия.

Кто бы мог подумать, что у вас есть электроны. мог бы когда-либо вообразить — изменит жизни людей во многих важных пути?

Краткая история электроники

Фото: сэр Дж.Дж. Томсон, который открыл, что электроны являются отрицательно заряженными частицами, в Кембриджском университете в 1897 году. Томсон получил Нобелевскую премию по физике в 1906 году за свою работу. Фото Bain News Service любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

• 1874: ирландский ученый Джордж Джонстон Стоуни (1826–1911) предполагает, что электричество должно быть «построено» из крошечных электрических обвинения. Он придумал название «электрон» примерно 20 лет спустя.
• 1875: американский ученый Джордж Р. Кэри строит фотоэлемент, который вырабатывает электричество, когда светит Это.
• 1879: англичанин сэр Уильям Крукс (1832–1919) разрабатывает свою электронно-лучевую трубку (похожую на старинную, «ламповое» телевидение) для изучения электроны (которые тогда были известны как «катодные лучи»).
• 1883: плодовитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847–1931) открыл термоэлектронную эмиссию (также известную как Эдисон эффект), где электроны испускаются нагретой нитью накала.
• 1887: немецкий физик Генрих Герц (1857–1894) узнал больше о фотоэлектрическом эффекте, связь между светом и электричеством, которую Кэри наткнулся на предыдущее десятилетие.
• 1897: британский физик Дж. Дж. Томсон (1856–1940) показывает, что катодные лучи представляют собой отрицательно заряженные частицы. Томсон называет их «корпускулами», но вскоре они переименованы в электроны.
• 1904: Джон Эмброуз Флеминг (1849–1945), английский ученый, создает клапан Флеминга (позже переименовал диод). Он становится незаменимым компонентом радиоприемников.
• 1906: американский изобретатель Ли Де Форест (1873–1961), идет на один лучше и разрабатывает улучшенный клапан, известный как триод (или аудион), значительно улучшающий конструкцию радиоприемников.Де Фореста часто называют отцом современного радио.
• 1947: американцы Джон Бардин (1908–1991), Уолтер Браттейн (1902–1987) и Уильям Шокли (1910–1989) разработать транзистор в Bell Laboratories. Это революция в электронике и цифровых технологиях. компьютеры во второй половине 20 века.
• 1958: Работая независимо, американские инженеры Джек Килби (1923–2005) из Texas Instruments и Роберт Нойс (1927–1990) из Fairchild Компания Semiconductor (а позже и Intel) разрабатывает интегральные схемы.
• 1971: Марсиан Эдвард (Тед) Хофф (1937–) и Федерико Фаггин (1941–) удается втиснуть все ключевые компоненты компьютера в один чип, на котором производится первый в мире универсальный микропроцессор Intel 4004.
• 1987: американские ученые Теодор Фултон и Джеральд Долан из Bell Laboratories разрабатывают первый одноэлектронный транзистор.
• 2008: Исследователь Hewlett-Packard Стэнли Уильямс создает первый рабочий мемристор, новый своего рода компонент магнитной цепи, который работает как резистор с памятью, впервые представленный американским физиком Леоном Чуа почти четырьмя десятилетиями ранее (в 1971 году).

Руководство для любителей радиолюбителей: оборудование для радиолюбителей

Если вы слышали термин «радиолюбители» и были сбиты с толку его значением, вы не одиноки. Радиолюбители — это еще один способ сказать «любительское радио», так как человека, вещающего на этой частоте, называют «радиолюбителем». Не позволяйте термину любитель вводить вас в заблуждение — многие радиолюбители имеют многолетний опыт работы в этом хобби и вряд ли могут считаться новичками. В случае любительского радио термин любитель просто относится к обозначенным радиочастотам, используемым в радиосообществе.Используемые радиочастоты являются некоммерческими диапазонами, предназначенными исключительно для энтузиастов. Для того, чтобы использовать радиолюбительское оборудование и общаться с другими участниками на любительских радиочастотах, радиолюбитель должен получить лицензию.

История радиолюбителей

Радиолюбители имеют долгую историю, уходящую корнями в начало двадцатого века. Радиолюбители по всему миру являются частью сообщества, которое внесло значительный вклад во многие области. Известно, что еще в 1909 году 89 радиостанций были предназначены для использования в любительском или любительском радио.Радиолюбители стали универсальным явлением, и нет никаких признаков его замедления. Радиолюбители доказали, что от компьютерных сетей до мониторинга стихийных бедствий или просто как формы беспроводной связи внутри сообщества оно существует.

Радиолюбительское оборудование

Для того, чтобы работать ветчиной, вам необходимо подходящее оборудование. Радиолюбительское оборудование изменилось с годами, и по мере развития новых способов связи меняется и используемое оборудование. Например, передача голоса по интернет-протоколу (VoIP) позволила использовать новые типы оборудования для любительской радиосвязи.Тем, кто хочет стать радиолюбителем, необходимо решить, какую частоту или метод связи вы будете использовать. Лучшее оборудование для радиолюбителей будет зависеть от того, какой способ связи вы выберете.

Радиолюбительское оборудование обычно включает в себя радиоприемник и приемопередатчик (переносной, мобильный или навесной). В зависимости от ваших целей вы можете добавить компьютеры, силовые кабели, антенны, метеостанции, сканеры и приемники, вышки, двусторонние радиостанции и другие специализированные устройства.Определите свои конечные цели, чтобы выбрать лучшее оборудование для своих нужд. Выбранное вами оборудование обязательно для вашего успеха в качестве оператора. Выбирайте радиооборудование с умом, так как это может потребовать значительных вложений. Ищите радиолюбители для начинающих или подержанное оборудование, когда вы только начинаете, чтобы прочувствовать хобби без особых вложений.

Терминология для любительского радио

Как и в любом другом хобби, сообщество любительских радиолюбителей использует свою собственную терминологию и жаргон.Те, кто участвует в любительском радио, обнаружат, что неоценимо потратить время на понимание различных терминов, используемых другими любителями. Хотя некоторые слова относятся к науке, стоящей за радио, есть и другие жаргонные слова, которые энтузиасты усвоили за эти годы. Понимание терминологии, связанной с любительским радио, не только поможет вам более эффективно общаться с другими энтузиастами; но также поможет вам понять, как лучше всего управлять вашим радиооборудованием.

Как использовать позывные

Позывной — это буквенно-цифровой код, присвоенный лицензированным операторам радиолюбителей, поэтому они юридически признаны радиолюбителями.Позывные различаются по длине, но часто бывает, что люди с более короткими позывными имеют большую гибкость в качестве операторов радиосвязи. Разные руководящие органы назначают позывные по всему миру. В Соединенных Штатах Федеральная комиссия по связи (FCC) назначает позывные радиолюбителей и радиолюбителей. Лицензированный радист должен использовать назначенный ему позывной каждый раз при передаче.

Организации радиолюбителей и лицензирование

Организации и лицензирование — два важных фактора, которые следует учитывать в сообществе радиолюбителей.Все радиолюбители должны иметь лицензию для вещания. Однако радиолюбители объединяют мировое сообщество, и для каждой страны существуют разные процедуры лицензирования. Присоединение к организациям — отличный способ быть в курсе последних правил, положений и тенденций. Некоторые организации приобретают позывные, что делает их собственной сплоченной группой радистов.

Помимо общенациональных организаций, энтузиасты любительского радио могут обнаружить, что присоединение к организации любительского радио — лучший способ связаться с другими, особенно если они не знают кого-то, кто уже входит в сообщество любительских радиолюбителей.Существуют как национальные, так и местные клубы, которые упростят общение между любителями. Человек, плохо знакомый с радиолюбителями, может обнаружить, что лучший способ познакомить себя с хобби или найти гида для радиолюбителей — это наладить контакты с другими людьми через организации. Несколько популярных организаций в США и за рубежом включают Национальную ассоциацию радиолюбителей и Международный союз радиолюбителей. Вы можете найти дополнительные ресурсы для энтузиастов любительского радио, в том числе информацию о начале, терминах любительского радио и жаргоне, а также о многих вариантах использования любительского радио по ссылкам ниже.

Последнее обновление: Джо Вуд

Как собрать радиолюбитель

Чтобы построить радиолюбитель, вы должны хорошо разбираться в электронике и принципах работы как для новичков, так и для опытных радиолюбителей.

Если вас интересуют беспроводные технологии; Радиолюбители дают вам базовые знания в области электроники, обычно это теория. Также есть знания в области радиосвязи. Создание любительского радио зависит от того, насколько хорошо вы понимаете, как оно работает.

Если у вас есть любительская радиостанция, вы можете подключиться к кому угодно в любой точке земного шара, даже в космосе, во время бедствий в океане и ураганов на суше.

Собственно, это радио самый надежный способ связи. Это; в экстренных случаях, например, когда происходит стихийное бедствие, и все другие способы связи, такие как Интернет и телефонные соединения, нарушаются.

Однако, прежде чем вы подумаете о создании любительского радио; у вас должны быть теоретические знания об электронике и схемах, а также некоторые принципы работы. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Радиолюбительский спектр

Как и другие беспроводные технологии, радиолюбители используют электромагнитное излучение для передачи голосовых сигналов в любую точку мира.Кроме того, он использует азбуку Морзе и цифровые данные по всему миру с помощью передатчика, приемника и антенны.

Это электромагнитное излучение распространяется в форме синусоидальной волны, которая имеет разные длины волн, а также диапазоны частот. Радиоволны покрывают обширное поле волн или лучей в радиосвязи.

В этом спектре радиочастотного диапазона очень много диапазонов и FCC; таким образом, в любительском радио можно использовать только несколько диапазонов. FCC позволяет использовать диапазон частот от 1,6 до 1240 МГц для радиосвязи радиолюбительской базовой станции.

УКВ (очень высокая частота)

Диапазоны УКВ составляют 300–300 МГц. С другой стороны, радиолюбители обычно используют от 144 до 148 МГц. УКВ лучше всего подходит для симплексной связи, которая работает как линия прямой видимости для 2 радиостанций, установленных в двух разных местах.

Предполагается, что эта полоса высоконадежна и менее подвержена шумам и помехам от ближайших сильных сигналов. Многим радиолюбителям нравится этот диапазон, потому что он обеспечивает максимальную стабильность.

Используя этот диапазон VHF; радиолюбители используют ретрансляторы, установленные радиоклубами, особенно на крышах высоких зданий или башен.Эти ретрансляторы питаются от солнечной энергии или от встроенного резервного источника питания, чтобы иметь надежный источник в случае бедствия.

UHF (сверхвысокая частота)

UHF находится в диапазоне от 300 до 3 ГГц, а любительское радио использует от 400 до 450 МГц. UHF имеет более короткую длину волны, чем VHF, и подвержен помехам от ближайших сильных сигналов. Положительной стороной UHF является то, что он имеет более широкую полосу пропускания с более широким частотным диапазоном и лучшее качество аудиосигнала.

Создание собственного радиолюбителя

Когда вы собираетесь построить радиолюбитель; вы должны иметь исчерпывающую информацию о радио и деталях, необходимых для его успешного изготовления.Теперь для начала убедитесь, что в комнате, в которой вы работаете, достаточно света. Там вы можете собрать все инструменты, комплекты и детали.

Когда все будет готово; очень внимательно следуйте инструкциям в руководстве. Убедитесь, что ваша рабочая зона безопасна. В противном случае люди, домашние животные и дети могут повредить инструменты и детали в любое время во время работы.

Вы должны учитывать следующее:

✱ Комплект радиолюбителей

Различные части, необходимые для успешного создания радиолюбителя: литий-ионные батареи NiMH, лампы и детали, железный порошок и формы ферритовых катушек.Кроме того, вам необходимо проверить катушки и радиочастотные части передатчика, кристалл, генераторы, печатную плату, радиодетали на кристалле, сердечники и заменяющий трансформатор.

Кроме того, вам потребуются ИС, керамические передающие лампы, полосовые фильтры, дроссели, шкала шкалы, инструмент пеленгации, электронные детали, электронные лампы, трансформатор Хаммонда и цепи.

✱ Антенна и аксессуары

Антенна, анализатор, коаксиальные переключатели, антенна VHF, UHF, детали антенны, скамейка, делители мощности, провода, соединители, части вращателя и опоры.Кроме того, вам понадобятся инструменты безопасности, четырехъядерные антенны, ВЧ-антенна, аксессуары для вышек, мобильная антенна, подставка для антенны, ветчинная антенна, переносная радиальная система и алюминиевая вышка связи.

Подпрыгивание Луны, дистанционный набор и цифровая передача данных играют важную роль в этой радиосвязи. Некоторые радиолюбители получают сигнал, отбрасывая их вместе с луной. Некоторые другие радиолюбители любят связываться с другими операторами, которые находятся далеко. С помощью цифровых данных операторы радиолюбителей могут отправлять изображения или важные картинки из одного места в другое.

✱ Инструменты и приспособления

Следующие инструменты необходимы, когда вы собираетесь построить радиолюбитель.

1. Набор качественных отверток
2. Электрический тестер низкого напряжения
3. Игольчатые плоскогубцы
4. Гаечные ключи
5. Отвертки шлицевые
6. Паяльные пистолеты / утюги
7. Кусачки для проводов
8. Провод — изоляция strippers

Радиолюбители, если они обладают лицензией FCC, могут легально построить радиолюбители. Кроме того, они могут работать с приемопередатчиком высокой мощности, подключенным к огромному количеству антенн.Самая сложная часть любительского радио — это построить КВ трансивер SSB (Single Side Band).

Вся архитектура радио состоит из фильтрации, усиления и умножения. В 1920 году в бытовом приемнике использовалась TRF (настроенная радиочастота). Антенная система будет собирать сигналы, которые подавались на 4 ступени фильтрации и 3 ступени усиления.

Последний выходной сигнал фильтра был отправлен на детектор огибающей, называемый диодом. Усиление было выходом из громкоговорителя.Поскольку эта архитектура очень дорогая, Эдвин Армстронг увидел необходимость заменить ее на супергетеродинный принцип, чтобы снизить стоимость. Таким образом, Эдвин Армстронг внес большой вклад в область мировой радиосвязи.

✱ Приемники SSB

Вместо демодуляции радиосигналов с помощью детектора; приемник SSB на диоде, который преобразует ПЧ с помощью 2-го частотного смесителя. Таким образом, цель усиления была достигнута и направлена ​​на громкоговоритель.

Фактически, SSB-приемник умножил радиочастоту на звуковую; таким образом, облегчая его прослушивание.Полоса пропускания фильтров ПЧ составляет от 1,8 до 2,5 кГц, что соответствует полосе пропускания человеческой речи.

✱ Передатчик SSB

Передатчик SSB с одной боковой полосой является обратной стороной приемника SSB. Следует отметить, что смеситель двойного сбалансированного фильтра смесителя, когда вы их объединяете, работает в обоих направлениях.

Вы также можете комбинировать реле или пин-диоды с усилителями в особой конструкции, которая может реверсировать с режимом передачи. Когда вы передаете SSB; происходит усиление частоты, которое вызывает излучение через антенну.

Как работает радио | HowStuffWorks

Допустим, вы пытаетесь построить радиовышку для радиостанции 680 AM. Он передает синусоидальную волну с частотой 680 000 герц. За один цикл синусоидальной волны передатчик будет перемещать электроны в антенне в одном направлении, переключать и тянуть их назад, переключать и выталкивать их, переключать и снова перемещать их обратно. Другими словами, электроны будут менять направление четыре раза в течение одного цикла синусоидальной волны. Если передатчик работает на частоте 680 000 Гц, это означает, что каждый цикл завершается за (1/680 000) 0.00000147 секунд. Четверть этого составляет 0,0000003675 секунды. Со скоростью света электроны могут пройти 0,0684 мили (0,11 км) за 0,0000003675 секунды. Это означает, что оптимальный размер антенны для передатчика на частоте 680 000 герц составляет около 361 фута (110 метров). Поэтому радиостанциям AM нужны очень высокие башни. С другой стороны, для сотового телефона, работающего на частоте

0000 (900 МГц), оптимальный размер антенны составляет около 8,3 см или 3 дюйма. Вот почему сотовые телефоны могут иметь такие короткие антенны.

Вы могли заметить, что антенна AM-радио в вашей машине не имеет длины 300 футов, а всего пару футов в длину.Если бы вы сделали антенну длиннее, она бы принимала лучше, но AM-станции настолько сильны в городах, что не имеет особого значения, если ваша антенна оптимальной длины.

Вы можете задаться вопросом, почему, когда радиопередатчик что-то передает, радиоволны хотят распространяться в пространстве вдали от антенны со скоростью света. Почему радиоволны могут преодолевать миллионы миль? Почему у антенны нет магнитного поля вокруг нее, рядом с антенной, как вы видите с проводом, прикрепленным к батарее? Можно подумать об этом так: когда ток попадает в антенну, он действительно создает магнитное поле вокруг антенны.Мы также видели, что магнитное поле создает электрическое поле (напряжение и ток) в другом проводе, расположенном рядом с передатчиком. Оказывается, в космосе магнитное поле, создаваемое антенной, индуцирует электрическое поле в космосе. Это электрическое поле, в свою очередь, индуцирует другое магнитное поле в пространстве, которое индуцирует другое электрическое поле, которое индуцирует другое магнитное поле, и так далее. Эти электрические и магнитные поля (электромагнитные поля) индуцируют друг друга в пространстве со скоростью света, распространяясь наружу от антенны.

Для получения дополнительной информации о радио и связанных темах ознакомьтесь со ссылками на следующей странице.

Первоначально опубликовано: 7 декабря 2000 г.

Вкладка для начинающих | Общество радиолюбителей

Покупка радиотелескопа не похожа на покупку оптического телескопа. Их труднее найти, и обычно требуется сборка и устранение неполадок программного обеспечения. В некоторых случаях радиотелескоп необходимо собирать из компонентов. В отличие от оптических телескопов, радиотелескопы встречаются в большем количестве, и каждый тип используется для очень специфических наблюдений.Все радиотелескопы имеют как минимум 3 основных компонента: антенну, приемник и выходной регистратор. Во-первых, давайте выясним, как новичок может начать заниматься радиоастрономией.

Есть много способов принять участие в радиоастрономии, но они редко бывают очевидными и не всегда приносят немедленное удовлетворение, например, при просмотре в оптический телескоп. Большинство пакетов радиотелескопов включают некоторую конструкцию и настройку программного обеспечения пользователем, что может занять много времени и разочаровать, особенно если нет четких инструкций для любителя.Тем не менее, занимать вас до конца жизни — это очень полезное интеллектуальное усилие. Новички обычно покупают один из трех типов радиотелескопов, которые стоят менее 200 долларов каждый.

1. Телескоп Итти-Битти, IBT, хотя и кажется упрощенным, может предложить вам некоторые необычные наблюдения, если вы знаете, что искать. Если вы покупаете его, не спешите отдавать. Вы найдете ему применение по мере того, как вы будете совершенствоваться в радиоастрономии, например, в отслеживании спутников.http://www.aoc.nrao.edu/epo/teachers/ittybitty/procedure.html

2. Radio Jove для наблюдения за штормами Юпитера требует большого заднего двора. Если у вас нет такого места, вы можете отложить его. http://www.radio-astronomy.org/node/211

3. Другой тип радиоскопа, SuperSID, позволяет собирать реальные данные об ионосфере, полученные в результате солнечной активности. Затем вы можете отправить эти данные в базу данных Университета Сэнфорда.http://www.radio-astronomy.org/node/210

Астрономическая лига имеет программу радиоастрономических наблюдений, которая может помочь вам в дисциплинированном подходе. По мере того, как вы набираетесь опыта, вы можете попробовать радиометеоры, модуль INSPIRE http://theinspireproject.org/default.asp?contentID=27 и ключи SDR.

По мере того, как вы изучаете радиоастрономию, чтение и просмотр видео по этой теме помогут лучше понять эту область. В строке меню главной страницы SARA находится вкладка «Образование», содержащая ссылки на инструкции.

Хорошей отправной точкой для радиотелескопа является посещение этой страницы на веб-сайте SARA. Начало работы в радиоастрономии | Общество радиолюбителей

«Введение в радиоастрономию» — это презентация конференции SARA в июле 2015 года:

http://www.radio-astronomy.org/node/240

Очень хорошая видеопрезентация демонстрации микроволновых антенн доступна на сайте SARA по адресу:

http: // www.radio-astronomy.org/node/238.

Также в строке меню главной веб-страницы SARA находится ссылка на проекты:

http://www.radio-astronomy.org/projects

Два других хороших грунтовки:

http://www2.jpl.nasa.gov/radioastronomy/

http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/ERA.shtml

Посещение конференции SARA также поможет вам узнать больше о радиоастрономии.Ежегодная конференция в NRAO в Гринбанке, штат Западная Вирджиния, дает инструкции по 40-футовому радиоприцелу, который доступен для личного использования на протяжении всей конференции. В первый день конференции проводится инструктаж, так что вы можете сразу же использовать устройство.

Skynet University предлагает онлайн-курс, который позволяет использовать 20-метровую антенну радиотелескопа. Информация о классе находится по адресу:

Our Courses

Использование Скайнета также является бесплатным преимуществом в некоторых местных астрономических клубах и за небольшую плату также доступно для частных лиц.Местные астрономические клубы также могут иметь для вас радиоастрономические приборы. Программы SARA Grant, http://radio-astronomy.org/grants, позволяют студентам и преподавателям изучать радиоастрономию.

Принципы радиоастрономии

Как только новичок идентифицирует радиотелескоп и проект, ему необходимо понять, что он наблюдает. Радиоастрономия — это больше, чем просто наблюдение. Оборудование, инструменты и смешивающие факторы важны для понимания особенностей наблюдений, а также ошибок наблюдений.Визуальная астрономия в этом отношении намного проще. Даже имея доступ к радиотелескопам, это не простой процесс просмотра чего-либо человеческим глазом.

Чувствительность радиотелескопа — это мера отношения между сигналом и шумом. Сигнал — это мощность, обнаруженная телескопом в результате астрономических явлений. Шум в основном является тепловым, исходящим от электроники, но также это излучение земли, попадающее в рупор, космический микроволновый фон и другие помехи.

Доминирующими источниками, наблюдаемыми в радионебо, являются Солнце, остатки сверхновых, радиогалактики, Млечный путь. Спокойное Солнце имеет типичную плотность потока 105 Янски (Ян), в то время как следующие по мощности источники — радиогалактика Лебедь-A (Cyg-A) и остаток сверхновой Кассиопея-A (Cas-A), оба из которых имеют плотности потока. от 10E4 Янв. Источники яркостью 1 Ян относительно редки. В то время как предельная звездная величина оптического телескопа легко определяется, предельная чувствительность радиоастрономического приемника намного сложнее.Важны коэффициент усиления и коэффициент шума LNA, а также шумовое загрязнение в окрестностях. Использование нескольких уравнений, таких как уравнение радиометра, может дать приблизительную оценку возможностей радиотелескопа.

Между самым сильным и самым слабым источниками, которые может обнаружить любитель, существует почти восемь порядков величины. Следовательно, уровень сложности оборудования, необходимого для обнаружения этих источников, будет значительно варьироваться — от стандартного приемника связи для обнаружения солнечных всплесков до специальных приемников с регулируемой температурой и предусилителей для обнаружения галактик.Почти все любители начинают с обнаружения Солнца. Это легко сделать. Следующей целью может быть обнаружение Юпитера. Доступ к более крупным и более совершенным радиотелескопам позволит наблюдать остатки сверхновой звезды, такие как Кассиопея. При таком уровне чувствительности можно затем составить карты радиошума в Млечном Пути (метод континуума), а также обнаружить и нанести на карту распределение нейтральной линии эмиссии водорода на частоте 1420,4 МГц (метод спектрометра). Луна — твердое тело без значительной атмосферы; поэтому он излучает как холодное твердое тело (тепловое излучение), и его нелегко обнаружить на длинных волнах.Любитель может проводить наблюдения, имея доступ к старой антенне спутникового телевидения диапазона C (4–8 ГГц) диаметром в несколько метров. Тепловой сигнал от Луны довольно слабый, и для успешного обнаружения необходим довольно хороший приемник.

Если у вас есть радиотелескоп для любительской радиоастрономии, какие сигналы он может записывать? Радиоволны, идущие из космоса, почти всегда очень слабые. Помимо Солнца, радиоизлучение которого легко регистрируется из-за его близости, другие сигналы настолько слабые, что их трудно идентифицировать по фоновому шуму.Это делает обязательным использование специальных приемников, специально разработанных для радиоастрономии, и антенн максимально больших размеров для увеличения уровня принимаемого сигнала.

Искушенный любитель с диаметром параболической антенны 2,3 метра мог записывать сигналы от самых мощных радиоисточников во Вселенной. Список невелик и варьируется в зависимости от частоты работы в зависимости от физических характеристик объекта. Некоторые на самом деле излучают больше радиоволн на высокой частоте, и поэтому приемник (который записывает в диапазоне X-диапазона или на частоте 8–12 ГГц) подходит для приема.Среди этих источников — Солнце, Луна, Орион A (который соответствует туманности Ориона, M42) и Телец A (который соответствует Крабовидной туманности, M1). Другие объекты излучают больше на низкой частоте и требуют приемников, которые записывают более низкие частоты (например, волны на частоте 1420 МГц, то есть L-диапазон на 1-2 ГГц). Здесь мы находим центр нашей галактики (Стрелец A), Кассиопею A и Лебедь A.

Радиоастрономия — увлекательная область технических достижений, открытая для людей с определенными инженерными навыками.Это не требует больших затрат, так как большая часть оборудования может быть изготовлена ​​самостоятельно или приобретена в любительских радиотерминах. Требуется некоторое внимание к деталям и терпение, чтобы собрать и усовершенствовать систему приемника, чтобы обеспечить обнаружение очень слабых сигналов со стабильным усилением и постоянным низким уровнем шума.

***

SARA посвящен изучению радиоастрономии на любительском уровне. Многие любители занимаются разработкой оборудования, программного обеспечения и методик для расширения пределов любительского радионаблюдения.Такие любители открывают интригующие возможности. Благодаря экспертной оценке они могут разработать новые подходы к радиоастрономическим наблюдениям или предложить не менее ценную диссертацию по объяснениям ошибочно идентифицированных радионаблюдений и их природы. SARA приветствует позитивное разнообразие мнений, но не обязательно принимает эти мнения как свои собственные.

.