Как освоить основы радиоэлектроники с нуля. Какие базовые понятия нужно знать начинающему радиолюбителю. Где найти практические уроки по радиоэлектронике для новичков.
Основные понятия радиоэлектроники для начинающих
Для тех, кто только начинает изучать радиоэлектронику, важно разобраться с базовыми понятиями и терминами. Рассмотрим основные из них:
Электрический ток и напряжение
Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц (обычно электронов) в проводнике. Измеряется в амперах (А). Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками электрической цепи. Измеряется в вольтах (В).
Сопротивление
Сопротивление — это свойство материала препятствовать прохождению электрического тока. Измеряется в омах (Ом). Чем выше сопротивление, тем хуже материал проводит ток.
Закон Ома
Закон Ома устанавливает связь между током, напряжением и сопротивлением в электрической цепи: I = U / R, где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.
Последовательное и параллельное соединение
При последовательном соединении элементов общий ток проходит через все элементы по очереди. При параллельном — ток разветвляется между элементами. Это влияет на расчет общего сопротивления цепи.
Основные электронные компоненты
Начинающему радиолюбителю необходимо знать основные электронные компоненты:
- Резисторы — ограничивают ток в цепи
- Конденсаторы — накапливают электрический заряд
- Диоды — пропускают ток только в одном направлении
- Транзисторы — усиливают и переключают электрические сигналы
- Микросхемы — сложные электронные устройства в одном корпусе
Понимание принципов работы и характеристик этих компонентов позволит собирать простейшие электронные схемы.
Измерительные приборы в радиоэлектронике
Для проведения измерений и отладки схем используются различные приборы:
Мультиметр
Мультиметр — универсальный измерительный прибор. Позволяет измерять напряжение, ток, сопротивление и другие параметры. Это основной инструмент радиолюбителя.
Осциллограф
Осциллограф отображает форму электрических сигналов. Используется для анализа работы схем, поиска неисправностей.
Генератор сигналов
Генератор формирует электрические сигналы заданной формы и частоты. Применяется для тестирования и отладки электронных устройств.
Умение пользоваться этими приборами — важный навык для начинающего радиолюбителя.
Практические уроки радиоэлектроники для новичков
Теория важна, но без практики освоить радиоэлектронику невозможно. Какие практические уроки помогут начинающим?
Сборка простых схем на макетной плате
Макетная плата позволяет собирать схемы без пайки. Начните с простых проектов — мигающий светодиод, звуковой генератор, усилитель звука. Это поможет закрепить теорию на практике.
Работа с Arduino
Arduino — отличная платформа для обучения. Позволяет быстро собирать прототипы устройств и программировать их. Начните с базовых проектов — управление светодиодами, считывание данных с датчиков.
Изучение схемотехники
Научитесь читать и рисовать принципиальные схемы. Разбирайте схемы готовых устройств, пытайтесь понять принцип их работы. Это разовьет схемотехническое мышление.
Инструменты и компоненты для начинающего радиолюбителя
Какой минимальный набор понадобится новичку для старта?
- Мультиметр
- Паяльник с регулировкой температуры
- Макетная плата
- Набор проводов-перемычек
- Базовый набор электронных компонентов (резисторы, конденсаторы, светодиоды и т.д.)
- Плата Arduino с набором датчиков
Этого достаточно для сборки простых схем и выполнения базовых экспериментов. По мере роста опыта набор инструментов можно расширять.
Источники для изучения радиоэлектроники
Где начинающему радиолюбителю найти полезную информацию?
Книги
Классические учебники по электронике — хороший старт для понимания основ. Обратите внимание на книги Чарльза Платта, Форреста Мимса, Пола Хоровица.
Онлайн-курсы
Платформы вроде Coursera, edX, Udemy предлагают курсы по электронике разного уровня сложности. Многие из них бесплатны.
YouTube-каналы
Существует множество каналов с уроками по электронике. Например, EEVblog, GreatScott!, Афонин Радиолаборатория. Видеоформат удобен для изучения практических аспектов.
Форумы
Сообщества радиолюбителей — отличное место для получения советов и обмена опытом. Популярны форумы «Радиокот», «Паяльник» и другие.
Безопасность при работе с электроникой
Работа с электронными компонентами требует соблюдения правил безопасности:
- Используйте защитные очки при пайке и обработке деталей
- Работайте в хорошо проветриваемом помещении
- Не касайтесь оголенных проводов под напряжением
- Используйте источники питания с защитой от короткого замыкания
- Будьте особенно осторожны при работе с высоким напряжением
Соблюдение этих простых правил поможет избежать травм и повреждения оборудования.
Перспективы развития в радиоэлектронике
Какие направления могут быть интересны начинающему радиолюбителю для дальнейшего развития?
Микроконтроллеры и встраиваемые системы
Изучение программирования микроконтроллеров открывает широкие возможности для создания «умных» устройств. Популярны платформы Arduino, ESP32, STM32.
Цифровая обработка сигналов
Алгоритмы цифровой обработки сигналов применяются в аудио- и видеотехнике, системах связи, радиолокации. Это перспективное направление для углубленного изучения.
Беспроводные технологии
Изучение принципов работы Wi-Fi, Bluetooth, LoRa и других беспроводных протоколов позволит создавать современные сетевые устройства.
Выбор направления зависит от личных интересов и целей. Главное — не останавливаться на базовом уровне и постоянно развивать свои навыки.
10 видеоуроков по радиоэлектронике
Этот видеокурс придется по вкусу всем любителям попаять. Радиоэлектроника научит вас основам, которые в дальнейшем позволят собрать любую схему и прибор.
Первое видео курса поведает о самых-самых базовых понятиях: токе и напряжении. Вы узнаете, зачем о них нужно знать и чем они отличаются.
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка. Если это предложение ни о чем вам не говорит, то стоит посмотреть следующее видео этого курса.
Не знаете, чем отличается параллельное и последовательное подключение элементов схемы? Как рассчитать необходимое сопротивление и как подключить резисторы? Обо всем этом вы узнаете из очередного видео.
Частота, переменное напряжение и ток. Что это, для чего нужно знать и как с ними работать – все это в новом уроке видеокурса.
Конденсатор – деталь, которая используется очень и очень часто. Однако не все понимают для чего его используют. Этот урок расскажет об этом подробно и просто.
Продолжение урока об электрическом конденсаторе.
Для чего он нужен и с чем его паять.
Диоды – тема нового видео. Как они устроены, как работают и для чего их используют.
Видеоурок наглядно покажет и расскажет, что такое катушка индуктивности. Вы ознакомитесь с ее свойствами и случаями использования.
О диодах и их устройстве вы теперь знаете, а вот что такое диодный мост, расскажет это видео.
Также вы поймете для чего в выпрямителе используют конденсатор и диод.
Бесплатная энергия и способы ее получения, самозапитка, вечный двигатель, гравитационный и антигравитационный, магнитный и антимагнитный двигатель – то, о чем вы узнаете из видео.
6 лучших YouTube каналов для изучения робототехники
Что нужно изучить, чтобы быть востребованным?
Основы электроники. Урок №1: Начало
Давайте для начала рассмотрим обычную пальчиковую батарейку. На ее этикетке вы можете прочитать, что она имеет напряжение 1,5 вольта… так ли это на самом деле? Давайте проверим!
Для того чтобы это выяснить нам понадобится цифровой мультиметр.
Для начала стоит приобрести недорогую модель, обязательно с ручным выбором диапазона измерения.
Как проверить напряжение мультиметром
- черный провод мультиметра необходимо подключить к разъему „COM”;
- красный провод необходимо подключить к разъему для измерения напряжения „V” (Внимание! Подключение проводов иным образом может привести к повреждению прибора!)
- мы ожидаем получить значение около 1,5 вольта, поэтому ручку мультиметра устанавливаем на значение «20» в области DCV или V- (буква V с тире, означает постоянный ток) и если это необходимо, включаем прибор (некоторые модели включаются при повороте ручки), при этом мультиметр должен показать 0;
- металлическими наконечниками щупов мультиметра касаемся выводов батарейки… но какой куда? Попробуйте обе комбинации – результат должен быть один и тот же, только в одном случае будет отражаться положительное число, а в другом случае то же число, но только со знаком минус.
- считываем значение – в нашем случае напряжение новой батарейки составляет 1,62 вольт;
- выключаем мультиметр.
ВНИМАНИЕ! Во время проведения измерений, чтобы не повредить мультиметр, всегда выбирайте диапазон измерения большее максимально ожидаемого результата! Если мы не знаем чего ожидать, то безопаснее будет выбрать более высокий диапазон и в дальнейшем уменьшить его для получения максимально точного результата.
Поскольку мы научились измерять напряжение мультиметром, то давайте померим и другие батарейки/аккумуляторы! Мы для тестирования выбрали:
- заряженный аккумулятор 1,2 вольта, размер АА — мультиметр показал 1,34 вольт.
- частично разряженный аккумулятор Ni-Mh (используемый в камере) — мультиметр наш показал 1,25 вольт.
Далее нам понадобятся 4 батарейки формата ААА, кассета для 4 батареек и макетная плата (что такое макетная плата и как ею пользоваться можно узнать здесь). Установим наши 4 батарейки в кассету. Затем концы проводов кассеты вставим в отверстия макетной платы так, как это показано на следующих фото:
Следующим шагом будет подготовка соединительных проводов (перемычек), их еще называют джамперами.
Это такие провода, которые будут объединять отдельные радиодетали между собой на макетной плате.
Конечно же, какое-то количество джамперов входит в комплект вместе с макетной платой. Но если их у вас нет, то не беда, их можно сделать самим.
Для этого нам понадобится: компьютерный кабель, так называемая витая пара, ножницы или острый нож.
Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
Подробнее
Для начала необходимо снять изоляцию с кабеля. Внутри кабеля мы видим скрученные между собой тонкие провода. Следующим шагом будет нарезка проводов необходимой длинны. И последнее что необходимо – это зачистить с обоих концов изоляцию примерно на 1 см.
Далее. Нам понадобится 4 короткие перемычки (для соединения линий питания платы) и 2 длинные, лучше если они будут красного и синего цвета.
Теперь мы на макетной плате соберем нашу первую схему. Возьмем резистор 22кОм с цветными полосками (красный-красный-оранжевый-золотой).
А какое реальное сопротивление данного резистора? Давайте проверим это мультиметром!
Как измерить сопротивление мультиметром
- черный провод подключите к разъему „COM”;
- красный провод подключите к разъему » Ω «
- мы ожидаем получить значение около 22кОм, поэтому установите регулятор на значение 200к в секции Ω и, если это необходимо, включите прибор (некоторые модели включаются при повороте диска), который до измерения должен показать 0;
- металлическими наконечниками щупов мультиметра коснитесь ножек резистора;
- смотрим значение – у нас сопротивление составляет 22,1кОм;
- выключаем мультиметр.
Как и в случае с батарейкой, значение, измеренное мультиметром, отличается от номинального значения тестируемого элемента (резистора). Напомним, что золотая полоска на резисторе (значение цветных полосок смотрите в этой статье) означает допуск 5%, то есть 22кОм x 5% = 1,1кОм
Поэтому диапазон отклонения сопротивления для нашего резистора может быть в пределах от 20,9кОм до 23,1кОм.
Теперь соединим на макетной плате кассету с батарейками и резистор так, как показано на картинке ниже:
В электронике чтобы изобразить связи между отдельными элементами используют принципиальные схемы. В нашем случае схема будет выглядеть следующим образом:
В соответствии с законом Ома:
I = U / R
I = 6В / 22кОм
I = 6В / 22000 Ом
I = 0,000273 А
I = 273мкА
Теоретически, ток в схеме должен составлять 273мкА. Вспомним, что сопротивление резистора может отличаться в пределах 5% (у нас это 22,1кОм). Напряжение, поступающее от батареек, также может отличаться от номинальных 6 вольт, и оно будет зависеть от степени разряда этих батареек.
Давайте посмотрим, какое реальное напряжения идет от 4 батареек по 1,5 В.
Как измерить напряжение мультиметром
- черный провод подключите к разъему „COM”;
- красный провод подключите к разъему „V”
- мы ожидаем получить значение около 6В, поэтому установите регулятор на значение «20» в секции DCV или V-, если это необходимо, включите прибор, который должен изначально показать 0;
- металлическими наконечниками щупов мультиметра прикоснитесь проводов выходящих из кассеты батареек;
- смотрим результат – у нас напряжение составляет 6,5 В;
- выключаем мультиметр.
Подставим полученные значения в формулу, вытекающую из закона Ома:
I = U / R
I = 6,5 В / 22,1кОм
I = 6,5 В / 22100 Ом
I = 0,000294 А
I = 294мкА
Для подтверждения достоверности наших расчетов, нам не остается ничего другого, кроме как измерить фактический ток мультиметром.
Как измерить силу тока мультиметром
- черный провод подсоедините к разъему „COM”;
- красный провод подключите к разъему „mA”;
- мы ожидаем получить значение 294 мкА, поэтому устанавливаем регулятор на значение 2000µ в секции A-, если это необходимо, включите прибор, который должен изначально показать 0;
- для измерения тока, необходимо мультиметр подключить в разрыв цепи. Металлическими наконечниками щупов мультиметра касаемся, ножки джемпера соединяющий положительный полюс батареи и ножки резистора;
- считываем значение – у нас сила тока составляет 294 мкA;
- выключаем мультиметр.
И под конец данного урока приведем схему, отражающую различия подключения мультиметра при измерении напряжения и силы тока:
Блок питания 0.
..30В/3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Подробнее
Введение в курс радиоэлектроники
Введение в курс радиоэлектроники Домашняя страница
(Но я решил предложить его здесь бесплатно!)
Он предназначен специально для потенциальных радиолюбителей, которые никогда прежде не столкнулся с физикой.
Изучите элементарную физику с минимальной математикой, а затем перейдите к основным теория радио и электроники.
Если вы закончите этот курс, вы будете знать и понимать подробнее чем строго требуется для прохождения РАЭ, но вы будете уверены это происходит от обладания глубоким пониманием предмета.
Написание этого курса было предпринято частично с намерением записать моя накопленная мудрость примерно за 65 лет работы в электронной технике и частично помогать тем, кого я видел, борющимся со скромными требованиями Радиолюбительский экзамен (RAE)
На мой взгляд, имеющиеся учебники не представили
упорядоченный и логичный подход к предмету, и особенно это было
новичков, которые вообще никогда не изучали физику ни в каком ее виде.
К
им мой совет был (и остается) начать читать Урок-1 ежедневно
и игнорировать тот факт, что он, казалось, был написан на неизвестном языке.
Продолжайте читать и переходите к Уроку 2, а затем к Уроку 3, и вы найдете
что по мере того, как вы будете знакомиться с языком, он начнет обретать смысл.
Я включил много информации знания из которых не требуется для прохождения R.A.E. но моя цель состоит в том, чтобы сделать полная история. Будущему студенту я бы посоветовал, чтобы экзамен не может иметь никаких ужасов, если вы действительно понимаете, что это такое.
С этой целью я отметил те параграфы, которые должны быть учились для целей экзамена (с **).
Что касается радио и электроники
следующий курс является настолько полным, насколько это необходимо, но я намеревался продолжить несколько
Предметы; например Часть 9 на Методы импульсных цепей a
знание которых необходимо для таких предметов, как телевидение.
К сожалению
В 1995 году у меня случился серьезный сердечный приступ, и я был вынужден отказаться от
задача. С тех пор проблемы с памятью и продолжающаяся вялость прекратились.
работа постоянно.
Существует комплексный индекс , который дает ссылки на каждый предмет в форме Part No., Lesson No. и Page № ; пройдет некоторое время, прежде чем я смогу преобразовать это для публикации в Интернете, и это является причиной КРАСНОГО заголовка в начале каждого из оригинальные Страницы.
Часть 10 Практическая работа выполнялась когда меня настигла беда и первый урок по Пайка будет быть предложено здесь. Однако проекты, которые готовились, остаются как не более чем набор компонентов и непроверенных дизайнов.
Хотя некоторые аспекты информации могли стать
замененный, он по-прежнему полезен в своей первоначальной концепции в качестве введения
к искусству-науке радиотехники для тех, у кого мало, если вообще есть
обучение по физике.
Сожалею, что больше не могу предложить последующее обучение, которое было включено в первоначальное предложение. Следовательно, я нет больше заряда для этих уроков.
ВОПРОСОВ в конце каждого Урока были частью процесс обучения и качество ответов, которые я получил, позволили мне обнаружить слабые места в моем первоначальном сценарии и исправить их — это счета за явно странную нумерацию страниц. Но я постараюсь ответить любые разумные электронные письма с исправлениями или запросами — [email protected]
Приношу извинения за качество некоторых ранних диаграмм; Oни были созданы во времена моего текстового процессора Amstrad, который боролся с трудностями.
Наконец, я должен с благодарностью отметить квалифицированную помощь, оказанную моим племянником. Хью Барклай и моя старшая дочь Сью Келли, которые помогли мне разобраться в тонкостях HTML. Прекрасный пример Белой Магии.
Кен Грин
(C.
Eng., MIET)
Starting Electronics — Электроника для начинающих и не только
Starting Electronics нужна ваша помощь! Пожалуйста, сделайте пожертвование, чтобы покрыть наш хостинг и другие расходы. Нажмите кнопку пожертвовать, чтобы отправить пожертвование на любую сумму.
Добро пожаловать в Starting Electronics!
Что вы найдете здесь
Веб-сайт Starting Electronics содержит учебные пособия, проекты, обзоры и статьи по электронике, встроенным системам, микроконтроллерам, Arduino, Raspberry PI, инструментам и смежным темам. Здесь вы найдете информацию для любителей, от начинающих до продвинутых пользователей.
Электроника для начинающих
Новички начинают искать в разделе для начинающих. Хорошим местом для начала изучения электроники является Start Electronics Now! серия учебных пособий, которая представляет собой введение в хобби-электронику / макетные схемы и плату микроконтроллера Arduino.
Навигация по сайту
Веб-сайт разделен на несколько разделов, которые можно найти в верхнем горизонтальном меню. Каждая область содержит статьи и/или подобласти. По областям и подобластям можно перемещаться с помощью вертикального меню, и они будут меняться в соответствии с каждой областью. Значки в меню подскажут вам, относится ли ссылка к области или статье.
Значки вертикального меню имеют следующие значения:
- – область верхнего уровня.
- — подобласть.
- – статья из нескольких частей.
- – одностраничная статья или одна страница многочастной статьи.
Узнайте об электронике и о том, как начать создавать схемы
Учебное пособие «Начать электронику сейчас» знакомит новичков в электронике с основными электронными инструментами и компонентами, необходимыми для начала изучения электроники и создания схем.
За введением в электронику следуют двадцать учебных пособий, в которых используется электронный макет для создания различных схем.
В некоторых руководствах используется очень популярная плата микроконтроллера Arduino.
Самый простой способ начать использовать Raspberry PI Pico
Быстро протестируйте и начните использовать новую плату микроконтроллера Raspberry PI Pico, переключая и мигая встроенным светодиодом, используя язык программирования Python с MicroPython.
Комплект мотора Hobby в сборе
Распаковка и сборка комплекта электродвигателя с многоступенчатым редуктором.
Учебное пособие по веб-серверу Arduino — управление Arduino с веб-страницы
Узнайте, как превратить Arduino в веб-сервер, который позволит вам управлять Arduino с веб-страницы через Интернет.
Включение и выключение светодиодов, считывание значений переключателей или температуры с Arduino в веб-браузере.
Соберите крошечный светодиодный USB-фонарик
Соберите этот крошечный светодиодный USB-фонарик и питайте его от блока питания USB или любого хост-порта USB.
Как взорвать резистор
В этом видео показано, как взорвать резистор, подав слишком большую мощность.
В статье под видео объясняется, как это работает.
ЖК-вольтметр Arduino с 4 каналами
Аналоговые каналы от A2 до A5 на Arduino Uno используются для измерения четырех различных напряжений. Измеряемые напряжения отображаются на 16-символьном 2-строчном ЖК-дисплее.
Создайте плату CPLD с помощью Xilinx CPLD
Соберите эту одностороннюю плату Xilinx CPLD дома и поэкспериментируйте с CPLD и языком описания оборудования (HDL).
Схема для начинающих
В этом разделе представлены простые в сборке схемы для начинающих, которые можно собрать на макетной плате.
Как собрать схему из картона
В этом видео и в статье показано, как собрать схему из картона. Схема 555 таймера IC со светодиодной мигающей лампой построена на полосовой плате для демонстрации.
Проект Raspberry PI Serial Port и Breakout Board
Простая односторонняя плата, которая соединяет последовательный порт RS-232 с Raspberry PI и размыкает некоторые контакты PI для экспериментов.
Как подключить Arduino к Интернету
В этом руководстве объясняется, как подключить веб-сервер Arduino к Интернету. Пример скетча Arduino считывает две температуры и отображает их на циферблатах на веб-странице.
Любое устройство, которое может подключаться к Интернету, например телефон Android или ПК, может получить доступ к веб-серверу Arduino.
Десять вещей, которые нужно сделать после покупки Raspberry PI
После покупки платы Raspberry PI вам нужно будет загрузить операционную систему, настроить клавиатуру, настроить экран и настроить различные другие параметры в соответствии с вашим оборудованием и вашими предпочтениями. – в этой статье объясняется, как.
Подключение к последовательному порту Raspberry PI с ПК с Windows
Raspberry PI может работать без сетевого подключения, клавиатуры, мыши и экрана путем подключения через последовательный порт и запуска эмулятора терминала на ПК. В этой статье показано, как.
STM32F100xx LQFP64 Функции выводов
При изучении нового микроконтроллера необходимо хорошее понимание функций выводов.
