Робот учится ходить

Когда немодифицированный сервомотор, работающий на радиоуправлении, получает последовательность управляющих импульсов длительностью 1000 мкс, его ротор вращается в одном направлении так долго, как сможет. Когда же робот получает последовательность импульсов длительностью 2000 мкс для второго сервомотора, он запускает этот двигатель в противоположном направлении, и его ротор тоже крутится так долго, как сможет. Логично было бы предположить, что при отсылке на оба сервопривода импульсов по 1500 мкс роторы обоих двигателей должны повернуться на одинаковое количество оборотов. Не так ли?

Вспомните: при модернизации сервомоторов (см. раздел "Модификация радиоуправляемых серводвигателей") вы выставили каждый из потенциометров на редукторах в центральное положение. Что ж, правильно было бы сказать, что у переменных резисторов есть физическое центральное положение и электрическое центральное положение, и не обязательно они совпадут. При помощи отвертки вы установили потенциометр в центральное положение "на глаз" (т.е. нашли физический центр), но, вероятнее всего, не совсем в элактрически эквивалентное положение. Для того, чтобы облегчить предсказание направления движения робота, можно сразу выставить потенциометр в центральное положение относительно точки равных сопротивлений. Чтобы обуздать непослушного робота, можно запустить коротенькую программу и одновременно вращать потенциометры до тех пор, пока не прекратится всякая активность роторов сервоприводов. Естественно, для того, чтобы добраться до потенциометров, нужно работать с разобранными серводвигателями.

А вот и сама программка, которую можно использовать для точного позиционирования моторсв (предполагается, что оба серводвигателя подключены к обучающей плате (Board of Education) с микроконтроллером BASIC Stamp 2):

! {$STAMP BS2}

loop: ' начало цикла

PULSOUT 12,750 ' запускаем сервомотор А

PULSOUT 14,750 ' запускаем сервомотор Б

PAUSE 15 ' ждем 15 миллисекунд

GOTO loop ' повторяем цикл снова

Как видите, программа совсем простая. Она отсылает на оба серводвигатели бесконечные циклы по 1500 мкс. Подстройте потенциометры таким образом, чтобы при запущенной программе их роторы стояли на месте.

Хочется еще раз напомнить, что этот шаг по калибровке моторов не является обязательным, но может оказаться полезным. Также следует учесть, что эта программа пригодится при дальнейшем погружении в ремесло роботехники.

Что делать дальше?

Используя, как BASIC Stamp, так и любой другой микроконтроллер, можно открыть мир роботов гораздо в большей степени, чем это сделали мы. Если вам понравились наши первые шаги (а почему бы им не понравиться?!), начните хотя бы с чтения документации на тот же BASIC Stamp. В ней можно найти парочку других примеров, связанных с построением роботов. На сайте компании Parallax — изготовителя микроконтроллера BASIC Stamp — имеется несколько интересных учебников для радиолюбителей, а также предлагается пара наборов, на основе которых легко собрать своего первого (или второго) робота.

И, наконец, не стоит забывать о безбрежных просторах мировой паутины WWW. Хотя иногда там довольно тяжело найти в точности то, что нужно, активное использование поисковых сервисов Google и Yahoo! поможет в ориентировании в роботехнике и выдаст на тарелочке с голубой каемкой парочку готовых проектов, как только вы введете слова "робот" или "робототехника".

Часть VI

Великолепные десятки

В этой части...

С самого момента появления на счет первой книги из серии "...для чайников" каждая новая книга включала топ-лист лучших десяток чего-то там. В этих списках содержится наиболее полезная информации в концентрированном виде.

В этой части мы предлагаем к рассмотрению сначала топ-лист десяти отличных инструментов для вашей радиоэлектронной лаборатории; затем список из десяти полезных источников информации по электронике и. наконец, десять самых нужных (и не слишком заумных) формул элекгроннки, за которыми для нас, технических специалистов, скрывается целый мир.

Глава 16

Лучшая десятка профессиональных инструментов для работы с электроникой

В этой главе...

> Использование генератора тестовых сигналов

> Измерение частоты сигнала

> Питание электронных устройств от регулируемого источника питания

> Применение генератора специальных сигналов

> Применение генератора переменной частоты

> Проверка состояния выходов или входов устройства при помощи логического анализатора

> Изучение радиосигналов при помощи анализатора спектра

> Формирование тестовых сигналов для проверки аналоговых схем

> Поиск статического заряда при помощи специальной аппаратуры

> Как сэкономить на покупке измерительной аппаратуры

Итак, вы уже практически готовы, чтобы выйти в самостоятельное плавание по бескрайнему океану электроники. Но очень редко кому удается такое плавание в одиночку: вам, наверняка, помогли бы супернавороченные электронные помощники с кучей мигающих светодиодов, переключателей и всевозможных тумблеров. Если вы готовы продолжать свой путь, то, возможно, вам понадобятся профессиональные инструменты, которые мы опишем в этой главе.

Для любительской работы с безделушками на основе одних только светодиодов и резисторов профессиональные инструменты вам вряд ли пригодятся. В этом случае все, в чем нуждается домашняя лаборатория — это мультиметр и логический пробник. (И то — без последнего вполне можно обойтись. — Примеч. ред.) Наверное, имеет смысл поискать что-то из описанного ниже оборудования, только накопив какой-то положительный опыт в электронике, особенно, если вы хотите из разряда любителей перейти в профессионалы. Если вы экономно расходуете свои деньги, то смело покупайте только те инструменты и только тогда, когда они вам действительно понадобятся.

Импульсы здесь, импульсы там

Логический импульсный генератор представляет собой удобный инструмент по поиску неисправностей в цифровых схемах. Этот миниатюрный прибор, фотография которого показана на рис. 16.1, может генерировать цифровые импульсы заданной длительности и нужного логического уровня (высокого или низкого), позволяя оценивать реакцию схемы на входной сигнал. (Импульсом называется простой прямоугольный сигнал, который достаточно быстро изменяет свой уровень, т.е. довольно короток.) Этот сигнал может служить для запуска какой-то части схемы, которая иначе не хочет стартовать; к примеру, таким образом можно запустить узел неисправной схемы, на который почему-то не приходит управляющий сигнал. Импульсные генераторы обычно имеют два режима работы: одиночных импульсов (с ручным запуском) и серии импульсов (с автоматическим перезапуском). Практическая польза от этого прибора становится особенно заметна при совместном использовании вместе с пробником или осциллографом (подробнее о логических пробниках и осциллографах речь шла в главе 10).

Большая часть ручных импульсных генераторов запитывается от той же схемы, которая тестируется. На этот факт стоит обратить внимание, потому что, к примеру, в цифровых схемах, нежелательно (или даже недопустимо) подавать на входы микросхем сигналы с уровнями напряжения, превышающими напряжение питания. Следовательно, если питание ИМС происходит от источника 5 В, то подача на вход логического сигнала амплитудой 12 В почти наверняка повредит микросхему.

Убедитесь также, что сигнал с импульсного генератора проходит на электрическую цепь, по которой вообще возможно стекание тока. Некоторые интегральные микросхемы чувствительны к воздействию импульсных сигналов на ненагруженные выходы, и такую ИС можно легко повредить случайно. (Ненагруженный выход представляет собой вывод микросхемы, который не подключен к какой-то нагрузке, т.е. не связан через нее с землей. Току поданного импульса некуда стечь на землю, поскольку выход может оказаться неспособным безопасно пропустить через себя ток в обратную сторону. Этот выход может оказаться "пробитым" непредвиденным током.)

Некоторые микросхемы имеют двухполярное питание (+, и землю), поэтому нужно всегда внимательно следить за тем, куда подключить выводы импульсного генератора, чтобы избежать возможных неприятных для ИМС последствий.

Считаем мегагерцы

Частотомер (прибор, измеряющий частоту) служит для определения частоты сигналов. Этот измерительный прибор широко используется для проверки правильного функционирования схемы. Так, предположим, вы собрали инфракрасный передатчик, сигнал с которого должен пульсировать с частотой 40000 раз в секунду (40 кГц). Только подключив к схеме частотомер, можно будет убедиться, что передатчик действительно выдает сигнал с частотой 40, а не 32 или 110 кГц.

Большинство универсальных моделей, как, например, изображенный на рис. 16.2 прибор, могут работать и с цифровыми, и с аналоговыми, и даже с радиочастотными схемами (примерами схем последнего типа являются радиопередатчики и радиоприемники). Для большинства радиолюбительских лабораторий вполне достаточно даже самых простых приборов, стоимостью не более 100-150 долл. Более того, некоторые новые модели мультиметров также имеют частотный вход, хотя и рудиментарный.

В цифровых схемах амплитуда сигналов ограничивается диапазоном от 0 В (МЛ) до потенциала источника питания (обычно, не более 12 В). Большинство приборов для измерения частоты спроектировано для работы с аналоговыми напряжениями от нескольких сотен милливольт до 12 и более вольт. Для полной информации перед использованием полезно прочесть инструкцию по эксплуатации частотомера.

Измерители частоты могут отображать сигналы с частотами от 0 Гц (периодов в секунду) до какой-то предельной величины, которая определяется схемотехникой прибора. Обычно этот предел достаточно большой — до 25-50 МГц. Более дорогие модели частотомеров имеют в составе предварительный делитель частоты или хотя бы опциональную возможность его подключения. Делитель представляет собой устройство, позволяющее значительно расширить частотный диапазон. Если вы собираетесь работать с радиочастотными приборами или компьютерами, то стоит подумать о покупке частотомера со встроенным делителем.

Источник питания с изменчивой внешностью

При работе с электронными устройствами в лаборатории куда логичнее использовать блок питания вместо батареек. Регулируемый источник питания обеспечивает выходное напряжение в определенном диапазоне значений (обычно от 0 и до 20 В). Конкретная модель, изображенная на рис. 16.3, обеспечивает диапазон выходных напряжений 2-20 В, а также имеет выходы с предустановленными потенциалами -5, +5 и +12 В.

В дополнение к величинам выходных напряжений обязательно также знать допустимую токовую нагрузку блока питания. Чем она больше, тем больше мощных схем может быть одновременно подключено к этому источнику. Избегайте источников питания с низкими выходными токами — скажем, меньше 1 А. Такого тока может не хватить даже для питания нескольких маломощных устройств. Лучше обеспечить токовую нагрузку не менее 2 А при питании +5 В и минимум 1 А на других напряжениях.

Формирование специальных сигналов

Генератор специальных сигналов (или генератор функций) выдает практически идеальные сигналы определенных видов для тестирования и калибровки схем. Этот прибор становится просто незаменимым, если нужно обеспечить сигнал известной формы для работы со схемой. К примеру, вы решили собрать схему, состоящую из двух каскадов, — пусть это будут небольшой передатчик и приемник. Работу было решено начать с приемника. Пока не готов передатчик, можно успешно заменить его при помощи генератора сигналов. Потом, когда работа над первым каскадом будет завершена, вы сможете спокойно приступить к передатчику, будучи уверенным, что приемник работает как надо.

Большинство генераторов функций обеспечивают формирование трех основных сигналов: синусоидального, треугольного и прямоугольного. Частоту этих сигналов можно изменять от единиц герц до десятков килогерц.

Для того чтобы точно определить частоту формируемого сигнала, нужно подключить генератор ко входу частотомера. Некоторые генераторы уже имеют встроенные модули для измерения частоты, если же ваш не имеет этой опции, то всегда можно воспользоваться отдельным частотомером.

В поисках иных миров

Генератор качающейся частоты (или генератор развертки) также относится к классу генераторов специальных сигналов, но с дополнительной функцией: он формирует сигналы, частота которых постоянно изменяется. Такой сигнал не только звучит так, как будто общаются между собой пришельцы с далеких звезд (для того, чтобы услышать этот звук, нужно подключить к выходу генератора динамик), но и помогает найти проблемные места схемы, чувствительные к изменениям частоты.

Чем же чревата повышенная чувствительность элементов схемы к изменениям частоты входного сигнала? Это грозит тем, что на определенных частотах схема сможет функционировать неправильно, ведь запланированная работа устройства обеспечивается лишь на определенной рабочей частоте. Такое функционирование может оказаться критическим для некоторых устройств: например, радиоприемник должен нормально функционировать в широком частотном диапазоне. Подавая на схему сигнал качающейся частоты, можно намного быстрее определить, работает ли схема так, как нужно, во всем спектре частот.

Частота выходного сигнала может колебаться в предустановленном диапазоне: например, от 100 Гц до 1 кГц или от 1 до 20 кГц. Чаще всего генераторы качающейся частоты находят применение при ремонте или настройке аудио- и видеотехники, где изменение частоты помогает быстро выявить неисправные узлы.

Некоторые генераторы функций имеют встроенную опцию качающейся частоты, т.е. представляют собой универсальный инструмент из разряда "два в одном".

Анализируй это

Логический анализатор представляет собой некий модернизированный осциллограф (подробно об осциллографах речь шла в главе 10). Он может показывать формы сразу нескольких сигналов цифровой схемы. Чаще всего необходимость в применении подобного прибора возникает при тестировании устройств цифровой техники. Хорошо подкованные специалисты "черной магии" электроники по достоинству ценят этот инструмент.

Начинающие же радиолюбители могут применять логический анализатор для проверки сигналов синхронизации и передачи данных от микроконтроллера. Устройства, основанные на процессорной технике, очень ревностно относятся к взаимной синхронизации нескольких сигналов на входах микросхем и чувствительны к временным сдвигам. Остановить мгновение и поможет логический анализатор. На его экране можно подробно рассмотреть, не отсутствует ли какой-либо нужный сигнал и нет ли рассинхронизации разных сигналов.

Если, судя по описанию, вам нравится идея об использовании этого прибора в вашей домашней мастерской, можете отправляться в магазин, но сначала решите, какую модель вам выбрать: они бывают как в виде отдельных устройств, так и подключаемые к компьютеру. Проще всего купить менее дорогостоящий, подключаемый к настольному ПК модуль. Его легко подсоединить к компьютеру при помощи USB или последовательного кабеля; нужно только убедиться, что в комплекте поставляется соответствующее программное обеспечение. Большинство логических анализаторов, подключаемых к ПК, может одновременно отображать от 8 до 16 цифровых сигналов.

Трио профессионалов

А теперь рассмотрим сразу три инструмента для глубокого тестирования схем. Они не так часто нужны в повседневной работе, но, зная о них, можно произвести немалое впечатление на других любителей. А, чуть не забыли — конечно же, их еще можно использовать для работы над своими проектами!

А вот и наше трио.

> Анализатор спектра: этот инструмент позволяет визуально отображать радиоволны. Ну, если быть совсем точным, то не сами волны, а распределение энергии, которую они имеют. Эта энергия преобразуется в импульс какой-то формы на дисплее, подобном экрану осциллографа. Анализатор довольно часто применяют для проверки работоспособности радиопередатчиков.

> Генератор тестового сигнала: служит для ввода в аналоговую схему некоего контрольного сигнала. Таким образом, используя этот генератор, можно проверить работоспособность, к примеру, телевизора или радиоприемника. Подавая на вход узла схемы контрольный сигнал, при помощи пробника или осциллографа можно оценить влияние на него схемы. Используя генератор и пробник, можно производить измерения точно так же, как и при проверке электропроводности цепей при помощи обычного мультиметра, но этот тест идет еще дальше. Для натренированного слуха (да — сначала придется немного повозиться) даже просто необычный звуковой сигнал может рассказать, какой именно компонент схемы вышел из строя.

> Измеритель статического заряда: если вы внимательно читали первые главы этой книги, то должны были зарубить на носу, что причиной многих проблем в электронике является статическое электричество. Измеритель статического заряда как раз и используется для определения уровня опасности повреждения электронных компонентов статическим разрядом. Если показания прибора зашкаливают, необходимо принять меры по уменьшению накопления статического электричества. Помните: чувствительные компоненты и статика несовместимы! Не стесняйтесь вернуться назад, к главе 2 и освежить память по поводу влияния статики на электронные устройства.

Как найти скидки на полезные инструменты

Кроме шуток — профессиональные электронные инструменты могут влететь в хорошую копеечку. Особенно дорого обходится точность показаний измерительных приборов. Производители борются изо всех сил за достижение минимальной погрешности, чтобы разрекламировать продукт на рынке электроники или даже просто вписаться в жестко регламентируемые нормы разных министерств. Однако, если вы относите себя к армии скромных радиолюбителей и не собираетесь открывать концерн по производству навороченной техники, то высокий класс измерительных устройств вам, честно говоря, и не очень-то нужен. Как правило, такая категория пользователей смело может выбирать недорогие универсальные модели приборов.

При покупке измерительного инструмента — особенно это касается специфических приборов, описанных в этой главе — также не следует слепо руководствоваться принципом "Дороже — значит лучше". Не ценовая составляющая сделает из вас специалиста. Даже самые дешевые модели в большинстве случаев вполне удовлетворят всем вашим требованиям, а при надлежащем уходе за инструментами они прослужат вам долгие годы.

Также совсем необязательно покупать фирменный новенький прибор. Часто бывшие в употреблении устройства могут сэкономить целый пуд денег. Конечно, такое оборудование имеет свои недостатки — к примеру, редко когда удается купить б/у-технику с сохранившейся инструкцией по эксплуатации. Зато иногда все же можно разыскать руководство само по себе, например, в Интернете: владельцы многих популярных приборов частенько не ленятся и сканируют свои инструкции, чтобы обменяться с другими такими же любителями электроники.

Где же можно поискать бывшее в употреблении оборудование?

> Частные объявления в Интернете и фирмы, которые завозят такую аппаратуру из-за границы: перед покупкой в Интернете удостоверьтесь, что предлагаемая цена не превышает стоимости нового оборудования, просмотрев пару сайтов фирм-производителей или дистрибьюторов. И не стесняйтесь звонить сразу же после прочтения — иначе прибор могут купить более проворные конкуренты.

> Радиорынок и некоторые магазины радиотоваров: в этих местах порой можно подыскать действительно лакомый кусочек аппаратуры. Полазить по рынку удобно еще и тем, что все оборудование уже стоит на витрине, и вам не придется искать, вызванивать и договариваться о цене на измерительный прибор, которого вы еще в глаза не видели.

Независимо от того, где вы решили приобрести аппаратуру, перед покупкой потрудитесь убедиться, что измерительный прибор действительно в рабочем состоянии. В идеале продавец обязан дать вам гарантию или хотя бы срок, в который вы можете вернуть аппаратуру и получить свои деньги назад. Возможно, за такую возможность придется немного переплатить, но если вы не уверены, что купленный прибор будет функционировать, и не слишком сильны в ремонте измерительной техники, то можете заплатить дважды, как тот скупой. Если вы чувствуете себя не слишком уверенно в электронике, попросите своего более опытного знакомого или коллегу помочь вам с выбором и покупкой.

Тех продавцов, которые совсем отказываются от предоставления каких бы то ни было гарантийных обязательств (хоть пару дней), лучше избегать. Если присмотреться, всегда можно найти достаточно людей, которые не поленились потратить свое время и проверить аппаратуру на работоспособность.

Глава 17

10 формул, которые должен знать каждый

В этой главе...

> Применение закона Ома на практике

> Расчеты сопротивления и емкости

> Расчеты энергетических параметров схемы при известных времени работы и мощности

> Постоянная времени схемы

> Частота и длина волны

Формулы составляют скелет науки об электронике. Вместо того, чтобы сваливать на стол целую кучу радиоэлементов, а потом переподключать их между собой, пытаясь выяснить, что же появится на свет в результате, опытные специалисты сразу строят новые схемы на основе известных математических и физических законов. Именно формулы помогают определять конкретные значения номиналов электронных компонентов и рабочих параметров схем.

Точно так же эффективно использовать формулы для модернизации уже готовых схем. К примеру, для того, чтобы выбрать правильный резистор в схеме со светодиодом, можно применить базовый закон Ома для постоянного тока (о нем можно будет прочесть в разделе "Соотношения закона Ома" сразу после нашего лирического вступления). Светодиод можно заставить, таким образом, светить более ярко или, наоборот — притушить его.

В этой главе будут приведены многие основные формулы физики, с которыми рано или поздно приходится сталкиваться в процессе работы в электронике. Некоторые из них известны уже столетия, но мы до сих пор продолжаем ими успешно пользоваться, как будут пользоваться и наши внуки.

Соотношения закона Ома

Закон Ома представляет собой взаимное соотношение между напряжением, током, сопротивлением и мощностью. Все выводимые формулы для расчета каждой из указанных величин представлены в табл. 17.1.

В этой таблице используются следующие общепринятые обозначения физических величин:

U — напряжение (В),

I — ток (А),

Р — мощность (Вт),

R — сопротивление (Ом),

Потренируемся на следующем примере: пусть нужно найти мощность схемы. Известно, что напряжение на ее выводах составляет 100 В, а ток— 10 А. Тогда мощность согласно закону Ома будет равна 100 х 10 = 1000 Вт. Полученное значение можно использовать для расчета, скажем, номинала предохранителя, который нужно ввести в устройство, или, к примеру, для оценки счета за электричество, который вам лично принесет электрик из ЖЭК в конце месяца.

А вот другой пример: пусть нужно узнать номинал резистора в цепи со светоизлучающим диодом, если известно, какой ток мы хотим пропускать через эту цепь. По закону Ома ток равен:

I = U / R

Схема, состоящая из светодиода, резистора и источника питания (батареи) показана на рис. 17.1. Используя приведенную формулу, вычислить искомое сопротивление сможет даже школьник.

Что же в этой формуле есть что? Рассмотрим переменные подробнее.

> U (иногда также обозначается как V или Е): напряжение на светодиоде. Вследствие того, что при прохождении тока через диод на нем падает какое-то напряжение, величину этого падения (обычно от 1,2 до 2,2 В) нужно вычесть из напряжения источника питания. К примеру, если Uпит = 5 В, то U = 3,8 В при условии, что на светодиоде падает 1,2 В.

> I: ток (измеряется в амперах), который планируется пропустить через светодиод. Для большинства светодиодов безопасный и эффективный ток составляет огоао 20 мА. При меньшем значении проходящего тока диод будет светить слишком тускло, а при большем — 40 или 50 мА — может перегореть. Так как в формуле ток указывается в амперах, то 20 миллиампер составляет лишь малую его часть: 0,020 А.

> R: искомое сопротивление токоограничивающего резистора, в омах.

В продолжение, можно проставить в формулу расчета сопротивления реальные цифры вместо U, I и R:

190 Ом = 3,8 В / 0,020 А

Подробнее об использовании закона Ома в электронике смотрите главу 1 и желтую шпаргалку на форзацах этой книги.

Расчёты сопротивления

Рассчитать сопротивление одного резистора в простой цепи достаточно просто. Однако с добавлением в нее других резисторов, параллельно или последовательно, общее сопротивление цепи также изменяется. Суммарное сопротивление нескольких соединенных последовательно резисторов равно сумме отдельных сопротивлений каждого из них. Для параллельного же соединения все немного сложнее.

Почему нужно обращать внимание на способ соединения компонентов между собой? На то есть сразу несколько причин.

> Сопротивления резисторов составляют только некоторый фиксированный ряд номиналов. В некоторых схемах значение сопротивления должно быть рассчитано точно, но, поскольку резистор именно такого номинала может и не существовать вообще, то приходится соединять несколько элементов последовательно или параллельно.

> Резисторы — не единственные компоненты, которые имеют сопротивление. К примеру, витки обмотки электромотора также обладают некоторым сопротивлением току. Во многих практических задачах приходится рассчитывать суммарное сопротивление всей цепи.

Расчет сопротивления последовательных резисторов

Формула для вычисления суммарного сопротивления резисторов, соединенных между собой последовательно, проста до неприличия. Нужно просто сложить все сопротивления:

Rобщ = Rl + R2 + R3 +... (столько раз, сколько есть элементов)

В данном случае величины Rl, R2, R3 и так далее — сопротивления отдельных резисторов или других компонентов цепи, а Rобщ — результирующая величина.

Так, к примеру, если имеется цепь из двух соединенных последовательно резисторов с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, то суммарное сопротивление этого участка схемы будет равно 3,4 кОм.

Расчет сопротивления параллельных резисторов

Все немного усложняется, если требуется вычислить сопротивление цепи, состоящей из параллельных резисторов. Формула приобретает вид:

R общ = R1 * R2 / R1 ­­+ R2

где R1 и R2 — сопротивления отдельных резисторов или других элементов цепи, а Rобщ -результирующая величина. Так, если взять те же самые резисторы с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, но соединенные параллельно, получим

776,47 = 2640000 / 3400

Для расчета результирующего сопротивления электрической цепи из трех и более резисторов используется следующая формула:

Здесь снова величины Rl, R2, R3 и так далее — сопротивления отдельных резисторов, a Rобщ — суммарная величина.

Расчёты ёмкости

Формулы, приведенные выше, справедливы и для расчета емкостей, только с точностью до наоборот. Так же, как и для резисторов, их можно расширить для любого количества компонентов в цепи.

Расчет емкости параллельных конденсаторов

Если нужно вычислить емкость цепи, состоящей из параллельных конденсаторов, необходимо просто сложить их номиналы:

Собщ = CI + С2 + СЗ +...

В этой формуле CI, С2 и СЗ — емкости отдельных конденсаторов, а Сд^-тирующая величина.

Расчет емкости последовательных конденсаторов

Для вычисления общей емкости пары связанных последовательно конденсаторов применяется следующая формула:

Собщ = С1 * С2 / С1+С2

где С1 и С2 — значения емкости каждого из конденсаторов, а Собщ — общая емкость цепи

Расчет емкости трех и более последовательно соединенных конденсаторов

В схеме имеются конденсаторы? Много? Ничего страшного: даже если все они связаны последовательно, всегда можно найти результирующую емкость этой цепи:

И здесь опять величины C1, С2, СЗ и так далее — емкости отдельных конденсаторов, а Собщ. — суммарная величина.

Так зачем же вязать последовательно сразу несколько конденсаторов, когда могло хватить одного? Одним из логических объяснений этому факту служит необходимость получения конкретного номинала емкости цепи, аналога которому в стандартном ряду номиналов не существует. Иногда приходится идти и по более тернистому пути, особенно в чувствительных схемах, как, например, радиоприемники.

Расчёт энергетических уравнений

Наиболее широко на практике применяют такую единицу измерения энергии, как киловатт-часы или, если это касается электроники, ватт-часы. Рассчитать затраченную схемой энергию можно, зная длительность времени, на протяжении которого устройство включено. Формула для расчета такова:

ватт-часы = Р х Т.

В этой формуле литера Р обозначает мощность потребления, выраженную в ваттах, а Т — время работы в часах. В физике принято выражать количество затраченной энергии в ватт-секундах, или Джоулях. Для расчета энергии в этих единицах ватт-часы делят на 3600.

Расчёт постоянной ёмкости RC-цепочки

В электронных схемах часто используются RC-цепочки для обеспечения временных задержек или удлинения импульсных сигналов. Самые простые цепочки состоят всего лишь из резистора и конденсатора (отсюда и происхождение термина RC-цепочка).

Для логического завершения этой схемы нужно подключить резистор и конденсатор к какому-либо активному электронному компоненту, как на рис. 17.2: например, к логическому элементу или транзистору.

Принцип работы RC-цепочки состоит в том, что заряженный конденсатор разряжается через резистор не мгновенно, а на протяжении некоторого интервала времени. Чем больше сопротивление резистора и/или конденсатора, тем дольше будет разряжаться емкость. Разработчики схем очень часто применяют RC-цепочки для создания простых таймеров и осцилляторов или изменения формы сигналов.

Каким же образом можно рассчитать постоянную времени RC-цепочки? Поскольку эта схема состоит из резистора и конденсатора, в уравнении используются значения сопротивления и емкости. Типичные конденсаторы имеют емкость порядка микрофарад и даже меньше, а системными единицами являются фарады, поэтому формула оперирует дробными числами.

T = RC.

В этом уравнении литера Т служит для обозначения времени в секундах, R — сопротивления в омах, и С — емкости в фарадах.

Пусть, к примеру, имеется резистор 2000 Ом, подключенный к конденсатору 0,1 мкФ. Постоянная времени этой цепочки будет равна 0,002 с, или 2 мс.

Для того чтобы на первых порах облегчить вам перевод сверхмалых единиц емкостей в фарады, мы составили табл. 17.2.

Таблица 17.2. Соотношения закона Ома

Расчёты частоты и длины волны

Частота сигнала является величиной, обратно пропорциональной его длине волны, как будет видно из формул чуть ниже. Эти формулы особенно полезны при работе с радиоэлектроникой, к примеру, для оценки длины куска провода, который планируется использовать в качестве антенны. Во всех следующих формулах длина волны выражается в метрах, а частота — в килогерцах.

Расчет частоты сигнала

Предположим, вы хотите изучать электронику для того, чтобы, собрав свой собственный приемопередатчик, поболтать с такими же энтузиастами из другой части света по аматорской радиосети. Частоты радиоволн и их длина стоят в формулах бок о бок. В радиолюбительских сетях часто можно услышать высказывания о том, что оператор работает на такой-то и такой длине волны. Вот как рассчитать частоту радиосигнала, зная длину волны:

Частота = 300000 / длина волны

Длина волны в данной формуле выражается в миллиметрах, а не в футах, аршинах или попугаях. Частота же дана в мегагерцах.

Расчет длины волны сигнала

Ту же самую формулу можно использовать и для вычисления длины волны радиосигнала, если известна его частота:

Длина волны = 300000 / Частота

Результат будет выражен в миллиметрах, а частота сигнала указывается в мегагерцах.

Приведем пример расчета. Пусть радиолюбитель общается со своим другом на частоте 50 МГц (50 миллионов периодов в секунду). Подставив эти цифры в приведенную выше формулу, получим:

6000 миллиметров = 300000 / 50 МГц

Однако чаще пользуются системными единицами длины — метрами, поэтому для завершения расчета нам остается перевести длину волны в более понятную величину. Так как в 1 метре 1000 миллиметров, то в результате получим 6 м. Оказывается, радиолюбитель настроил свою радиостанцию на длину волны 6 метров. Прикольно!

Приложение

Интернет-ресурсы

В этом приложении мы представим список Интернет-ресурсов, посвященных всем разделам электроники. Многими из них пользуются серьезные корпоративные клиенты, но, в основном, мы опишем сайты, предназначенные для любителей. Мы сами взяли на себя труд по поиску наиболее полезных ресурсов, чтобы избавить вас от зачастую весьма трудоемкого процесса поиска нужной информации и сэкономить ваше время.

Однако не стоит забывать, что Web-ресурсы не вечны — они могут спонтанно появляться и исчезать из мировой Сети. Если вдруг вы не можете выйти на какой-либо сайт, потому что браузер выдает сообщение об ошибке 404, весьма вероятно, что этот ресурс исчез, и, быть может, насовсем. Такова реальность Интернета! Но зато в нем есть мощные инструменты по автоматизированному поиску необходимой информации, как, например, Google или Yahoo!, которые несомненно помогут вам в поисках.3

Калькуляторы для радиолюбителя

Если вдруг вы запамятовали нужную формулу или, по каким-то причинам, под рукой нет калькулятора, посчитать длинные формулы в основных уравнениях электроники вам помогут специализированные сайты. На них выложены программы, которые сами рассчитают по введенным цифрам нужную физическую величину.

> Конвертеры и калькуляторы электронных величин (www.csgnetwork.com).

На сайте можно найти калькуляторы для расчетов по закону Ома, вычислить значение сопротивления цепи из параллельно соединенных резисторов, вспомнить цветовую маркировку радиоэлементов и найти много другой полезной информации.

> Калькулятор для расчетов в электронике (www.cvsl.uklinux.net/ calculators/index.html). Используя готовые калькуляторы с этого сайта, вы сможете рассчитать нужную физическую величину по закону Ома, постоянную времени вашей RC-цепочки и найдете еще пару полезных формул.

> Радиолюбительские схемы Баудена (Bowden's Hobby Circuits) (ourworld.сompuserve.com/homepages/BillBowden/homepage.htm). Калькуляторы с этого сайта также могут рассчитать цифры по закону Ома или емкость конденсатора в RC-цепочке, однако здесь можно обнаружить еще и специализированные программы, которые вряд ли попадутся на других ресурсах мировой Паутины - например, по расчету делителей напряжения

> Web-сайт Джона Оуэна (John Owen's web site) (www.vwlowen.demon.co.uk).

Специализированные калькуляторы по расчету радиоустройств, а также предназначенные для проектов по аудиотехнике.

Учебники, литература и справочная информация

Прежде всего радиолюбитель должен иметь под рукой необходимую информацию: это и спецификации микросхем и элементов, и справочные данные, и опыт работ бывалых инженеров. К сожалению, до сих пор большая часть этой информации имеет бумажный, а не электронный формат. Однако в Интернете не в пример удобнее искать конкретные данные, чем перелопачивать тома книг в районной библиотеке в поисках определенного материала.

> Ежемесячный журнал по практической радиоэлектронике и связи "Радио-аматор" (http://www.ra-publish.com.ua). Самый массовый радиолюбительский журнал в Украине, издается также в России. К сожалению, в основном сайт рассчитан на поддержку бумажного издания этого журнала, поэтому информации в электронном виде как таковой там не очень много. Зато приведено содержание всех без исключения выпусков журнала и присутствует поиск, так что можно найти интересующие вас статьи и отправиться в библиотеку уже готовым к встрече с новой схемой.

> Журнал "Радиолюбитель" (http://www.radioliga.com). Международный ежемесячный журнал для радиолюбителей и профессионалов. Доступны к скачиванию номера всех журналов с 1990-х годов и практически до текущего времени.

> RadioRadar (www.radioradar.net). Белорусский электронный портал. На сайте можно найти многочисленные справочники и книги по электронике как отечественных, так и зарубежных авторов. Справочная информация содержит все необходимые для подбора электронных компонентов и проведения инженерных расчетов параметры, а также цоколевку корпусов, типовые схемы включения и рекомендации по использованию электронных компонентов. Более подробно об этом ресурсе см. в разделе "Примеры готовых схем".

> Микродата (http://www.microdata.com.ru/). На этом ресурсе можно найти сотни справочных документов по радиоэлектронным компонентам.

> Рынок микроэлектроники (http://www.gaw.ru). Серьезный сайт по микроэлектронике на русском: статьи и обзоры, информация о производителях и дилерах, новости рынка, большая база данных по компонентам. Они представлены в формате Adobe Acrobat.

> EG3 (http://www.eg3.com). Наиболее полный и хорошо сортированный англоязычный каталог ресурсов для инженера-разработчика.

Радиоэлементы подешевле

Где купить радиодетали? Иногда цены на них отличаются в разы в соседних магазинах, и, конечно, не в лучшую по сравнению с указанными на сайте самого производителя, сторону. Можно, естественно, сразу отправиться на специализированный рынок, если он есть в вашем городе, но кто знает — быть может в это время официальный дистрибьютор продаст вам те же микросхемы прямо с завода да еще и с гарантией. Ориентироваться в сложном и быстро меняющимся море цен вам помогут следующие ресурсы.

> Chipinfo (www.chipinfo.ru). Один из крупнейших Интернет-магазинов электронных компонентов. На сайте размещен склад из доступных к продаже в России радиоэлементов, а также спецификации на них, документация, и связанная литература — в общем, собственная база справочных данных. Цены, естественно, указаны по России, но если какая-либо деталь имеется в наличии там, то, скорее всего, ее будет возможно достать и на Украине, и в Беларуси. Там же можно найти и соответствующую конференцию по радиодеталям (forum.chipinfo.ru).

> eFind.ru (www.e-find.ru). Многие поставщики электронных компонентов имеют онлайн магазины, на которых в режиме реального времени можно узнать информацию о наличии деталей на складе. Запросив необходимый компонент на eFind.ru, уже через несколько секунд вы сможете увидеть результаты поиска по всем этим складам. На сайте присутствует также небольшой форум для радиолюбителей.

> Einfo (www.einfo.ru). Более 200 фирм России с ценами. Имеется большой каталог ссылок на сайты фирм-производителей, т.е. всегда можно выйти на страницу разработчика, зная лишь общие параметры и характеристики требуемой радиодетали.

> Questlink (http://www.questlink.com). Хороший каталог по компонентам, отсортированный по их функциональному назначению.

> 1С master (http://www.icmicro.ru). Глобальный справочник по всем микросхемам, выпускаемым в мире.

Изготовление печатных плат

> Киевский радиозавод (www.radel.com.ua). Специализированное производство печатных плат на базе предприятия ОАО "РСВ-Радиозавод" изготавливает печатные платы, которые отвечают требованиям стандартов. Производство организовано на базе одного из ведущих предприятий бывшего ВПК и унаследовало традиции 45-летнего опыта работы в этой сфере деятельности. На заводе производят одно-, двухсторонние и многослойные платы; цены вполне доступны и для радиолюбителей.

> Теория и практика схемотехники (www.elart.narod.ru). На этом сайте можно найти общие соображения по технике разводки печатных плат: обсуждение распространенных ошибок, совершаемых разработчиками, описание воздействия этих ошибок на качественные показатели плат, а также рекомендации по разрешению возникших проблем.

> Паяльник (http://www.cxem.net). Один из крупнейших сайтов для радиолюбителей. Более детально мы опишем его разделы ниже. Что касается разводки печатных плат: здесь можно найти статьи и рекомендации по их изготовлению "на коленке". На сайте присутствует информация по всем стадиям этого процесса: от компоновки элементов схемы на плате и до их монтажа, включая описание подготовки файлов для трассировки, приготовление химических реагентов и изготовление плат как таковых.

Конструирование роботов

> Сайт сообщества украинских робототехников (www.robo.com.ua). Если вы здесь впервые, рекомендуем посмотреть проекты, почитать статьи, походить по ссылкам, а потом зарегистрироваться и почитать форумы. Это строки из описания самого ресурса. Как видно, на нем имеются полезные ссылки, статьи и радиолюбительские форумы. Из полезного можно также упомянуть файловый архив с программами для робототехников.

> Железный Феликс (www. ironfelix.ru). Целью проекта "Железный Феликс" является популяризация робототехники, домашнее роботостроение, исследования, статьи и обзоры по теме робототехники. На сайте присутствуют форумы, ссылки и статьи по роботехнике, файловый архив. Это, пожалуй, крупнейший русскоязычный ресурс, посвященный роботам.

> Робоклуб (www.roboclub.ru). Практическая робототехника. Здесь можно найти множество информации для радиолюбителей: обзоры и тесты роботов, мастерскую, клуб конструкторов, многочисленные схемы роботов, форумы.

> Робофорум (www.roboforum.ru). Открытый технический форум по робототехнике. Так сказать, радиолюбители для радиолюбителей.

> Redesign (http://www.rcdesign.ru). Сайт, целиком посвященный радиоуправляемым моделям самолетов, кораблей и роботов. На странице присутствуют барахолка, примеры готовых схем, новости и обзоры.

> Робоспорт (www.robosport.ru). На этом сайте относительно мало технической информации, но зато здесь можно своими глазами увидеть достижения роботов на спортивной арене. Ресурс занимается успехами робототехники на российских и международных олимпиадах и состязаниях. Естественно, там отслеживаются все последние новости — только что взятые с сайтов производителей.

Болтовня на форумах

Форумы, или конференции, представляют собой доску объявлений на Web-сайтах, которая строится по принципу вопрос-ответ или включает в себя обсуждение по предложенной теме. Форумы есть на многих сайтах, посвященных электронике и радиолюбительству. Каждый из них имеет свой собственный стиль и тематику, поэтому лучше сразу осмотреться на новом месте и решить, подходит ли данный сайт лично вам и вашим интересам. В конференции вы сможете задать любой вопрос, ответ на который найти самостоятельно не получилось, и, быть может, более опытные коллеги объяснят вам, откуда растут ноги.

> Сайт фирмы "Телесистемы" (http://www.telesys.ru/teleconf.shtml).

Сама фирма разрабатывает и производит изделия радиоэлектроники, проводит заказные разработки, осуществляет поставку комплектующих и издает техническую литературу, а на ее сайте размещен, наверное, крупнейший профессиональный форум для радиолюбителей. Форум тематически разбит на разделы, охватывающие микроконтроллеры, программируемые логические схемы, аналоговую схемотехнику, электронные компоненты, проблемы мобильной связи. Там же имеется радиоэлектронная барахолка, на которой можно недорого присмотреть бывшее в употреблении оборудование.

> Паяльник (http://cxem.net). На сайте присутствует большой форум для радиолюбителей, посвященный самым разнообразным темам.

> Робоклуб (www.roboclub.ru). На общем форуме робоклуба обсуждаются различные вопросы, так или иначе связанные с робототехникой. А на техническом форуме можно найти практические советы и техническую помощь при создании различных конструкций

Не стоит слепо принимать на веру любые ответы, полученные на форумах. Подумайте еще раз сами над проблемой, используя данные в конференции советы и рекомендации, и только потом принимайтесь за работу. Кто знает, что было на уме у того незнакомца, который за полночь сидел в Интернете — может быть, он вообще был дворником, а не электронщиком!

Примеры готовых схем

Жаждете новых схем? Нет ничего легче — пара щелчков мышью, и перед вами откроются широчайшие просторы Интернета. Здесь вы легко найдете тысячи и тысячи электронных схем, проверенных другими такими же любителями. Диапазон этих устройств необычайно широк — от простейших световых индикаторов до почти профессиональных проектов по дополнительному оснащению автомобилей и компьютеров. Вот лишь некоторые из русскоязычных ресурсов.

> RadioRadar (www.radioradar.net). Крупнейший белорусский электронный портал. Сайт будет интересен как профессиональным радиоинженерам, так и начинающим радиолюбителям и всем тем, кто интересуется аспектами развития со временной радиотехники и электроники. На нем можно найти статьи, справочники, альбомы схем и книги, а также форум и обмен файлами.

> Паяльник (http://www.cxem.net). На этом крупнейшем сайте для радиолюбителей на сегодняшний день находится почти 2000 схем и статей на русском и английском языках. Также присутствует неплохой тематический форум. Информация разбита по разделам и систематизирована, как, например: схемы, программы, продажа книг по электронике и т.д.

> QRZ.RU (www.qrz.ru). Сервер предназначен для радиолюбителей России и стран СНГ. На нем собрана масса различных материалов для начинающих любителей, справочных материалов по радиолюбительской схемотехнике, аппаратуре и очень большой файловый архив радиолюбительских программ и схем. Кроме того, на этом ресурсе вы найдете обширную базу данных позывных радиолюбителей со всего мира, справочники, литературу, многочисленные ссылки, а также форум по радиосвязи для начинающих и профессионалов.

> Gelezo.com (www.gelezo.com). Все для грамотной и интересной работы паяльником. На сайте предлагается множество описаний, схем и рекомендаций об антеннах (радио, телевизионных), о телефонах и телефонной связи, электричестве в целом и в частностях, цифровых микросхемах, конструкции БП и зарядных устройств, и многое другое — от измерителей емкостей до счетчиков Гейгера. Есть такие интересные разделы, как "Помощь радиолюбителям" и "Народная консультация". На ресурсе также представлены Интернет-магазины "Книга-почтой" и "Схема-почтой".

> RadioMan.Ru (http://www.radioman.ru). Первый радиолюбительский сервер России: электрические схемы, принципиальные схемы, советы для радиотехников, техническая литература (продажа схем и литературы на дисках).

> RadioNet (http://radionet.pp.ru). Специализированный рейтинг радиотехнических ресурсов, каталог принципиальных схем, поиск информации и схем, форум по электронике, доска объявлений.

> Radioland (http://www.radioland.net.ua). Схемы и программы для радиолюбителей. Здесь можно найти схемы по автоэлектронике, акустическим системам, измерительной аппаратуре, генераторам, компьютерам, блокам питания, устройствам на микроконтроллерах и микропроцессорах и многому другому. На сайте приведены также справочники, даны полезные файлы и ссылки.

> Shema (http://www.shema.ru). Огромное количество радиолюбительских схем и схем бытовой аппаратуры. Тематические форумы для общения.

> Shemaru (http://www.shemaru.narod.ru). На сайте предлагаются более 50000 схем для ремонта теле-, аудио-, видео-, бытовой и офисной техники различных производителей. Большинство схем представлено на дисках в формате.pdf (Adobe Acrobat). Все это многообразие можно приобрести на дисках по цене около 3 долл. за единицу.

> ЕVM (http://www.evm.wallst.ru). Радиолюбительский сайт по электронике: даны многочисленные примеры схем. Однако основная цель ресурса — распространение готовых наборов для начинающих электронщиков.

Глоссарий

Как и многие другие области знания, электроника имеет свой собственный жаргон. Одни термины используются при описании электрических физических величин и единиц их измерения, как, к примеру, напряжение или амперы. Другие относятся к инструментарию радиолюбительской лаборатории или электронным компонентам, скажем, транзисторам. Ниже будут описаны многие основополагающие термины, с которыми вы столкнетесь в ваших занятиях. Свободное владение ими поможет вам значительно быстрее освоиться в электронике.

AWG (American wire gauge) — американская система оценки проводов, см. калибр провода.

DPDT — см. двухполюсный двунаправленный ключ.

DPST — см. двухполюсный однонаправленный ключ.

I — общепринятый символ для обозначения электрического тока.

pn-переход — переходная область между слоями полупроводника с различными типами проводимости (к примеру, легированных бором и фосфором). Основа большинства полупроводниковых приборов.

R — символ, которым обозначается сопротивление.

RC-цепочка — электрическая цепь, состоящая из резистора и конденсатора; применяется для частотной фильтрации сигналов и формирования интервала времени заданной длительности.

SPDT — см. однополюсный двунаправленный ключ.

U (V, Е) — символ, которым обозначают напряжение, или разность потенциалов (электродвижущую силу). Также см. электродвижущая сила.,

Автоподстройка — функция некоторых мультиметров автоматически устанавливать диапазон измерения физической величины.

Аккумулятор — перезаряжаемый источник автономного питания. Также см. батарея.

Алкалайновая батарея — тип неперезаряжаемых источников питания. Также см. батарея.

Аллена ключ — см. шестигранный ключ.

Амплитуда — величина напряжения электрического сигнала; измеряется в вольтах. Анод — положительный вывод диода. Также см. катод.

Батарея — источник питания, в котором для выделения энергии используются электрохимические реакции. На одном из выводов батареи образуется положительный потенциал, а на втором — отрицательный. Обычно в процессе участвует пара разных металлов, погруженных в химическое вещество определенного типа. Также см. алкалайновая батарея, литиевая батарея, никель-кадмиевая батарея, никелъ-металл-гидридиая батарея, угольно-цинковая батарея.

Беспаечная плата — см. макетная плата.

Вариометр — см. переменная индуктивность.

Ватт-час — единица измерения энергии.

Встроенный интерпретатор языка программирования — набор инструкций внутри микроконтроллера, который позволяет писать программы при помощи упрощенных языков программирования.

Выброс напряжения — моментальный импульс напряжения.

Высокий уровень сигнала — в цифровой электронике: сигнал, напряжение которого выше 0 В на некоторую заданную величину; служит для обозначения логической единицы в системах с положительной логикой.

Генератор — схема, которая служит для формирования колебаний. Также см. колебания, синусоидальный сигнал, меандр.

Генератор качающейся частоты (генератор развертки) — устройство, которое формирует сигнал с переменной частотой; используется для проверки частотозависимых схем.

Герцы (Гц) — единица измерения частоты: например, количества периодов переменного тока в секунду. Также см. частота.

Гнездо — тип соединителя. Также см. штекер, разъем.

Двухполюсные переключатели — тип механических переключателей с двумя входными контактами.

Двухполюсный двунаправленный ключ (DPDT) — тип механического переключателя, в котором присутствует два входных и четыре выходных контакта.

Двухполюсный однонаправленный ключ (DPST) — тип механического переключателя, в котором присутствует два входных и два выходных контакта.

Делитель напряжения — электрическая цепь из двух последовательно включенных резисторов, которая служит для понижения напряжения в схеме.

Джоуль — единица измерения энергии.

Диод — радиоэлектронный компонент, который пропускает электрический ток только в одном направлении.

Допуск — допустимое отклонение значения физической величины радиоэлектронного элемента от указанного номинала вследствие несовершенности технологического процесса.

Дырка — гипотетическая положительно заряженная частица. Используется в теоретических выкладках процессов, связанных с перемещением носителей заряда в проводниках Также см. электрон.

Емкость — способность радиоэлемента накапливать и хранить электроны; измеряется в Фарадах.

Жало [паяльника] — жаргонное название наконечника паяльника.

Заземление — соединение с нулевым потенциалом земли, которое служит точкой отсчета напряжений в схеме. Также см. заземление на массу.

Заземление на массу — соединение с шасси или корпусом прибора, который, как предполагается, имеет нулевой потенциал. Служит точкой отсчета напряжений в схеме.

Замкнутая позиция переключателя — положение переключателя, в котором через него течет электрический ток. Также см. разомкнутая позиция.

Замкнутая цепь — электрическая схема с проводниками, замкнутыми в единый контур, по которому может протекать ток. Также см. разомкнутая цепь.

Изолятор — материал, который препятствует направленному движению электронов.

Импеданс — полное сопротивление электрической цепи переменному току (с учетом как активной, так и реактивной составляющей).

Импульс — короткий сигнал, который изменяет свой уровень на противоположный и быстро возвращается в исходное состояние.

Инвертор — логический элемент с одним входом и одним выходом, который изменяет уровень входного сигнала на противоположный.

Индуктивность — способность элемента хранить в магнитном поле энергию (измеряется в генри).

Интегральная схема (ИС, ИМС) — полупроводниковый радиоэлектронный компонент, размещенный на одном кристалле, внутри которого интегрирована небольшая электрическая схема.

Инфракрасный сенсор температуры — тип температурного сенсора, который работает в инфракрасном диапазоне излучения, присущем любым нагретым телам. Для измерения преобразовывает температуру в электрический сигнал.

ИС (ИМС) — см. интегральная схема.

Кабель — группа из двух или более изолированных проводов, дополнительно защищенная внешним слоем изоляции, например, шнур питания.

Калибр — размер провода согласно американской системе оценки проводов (AWG).

Катод — отрицательный вывод диода. Также см. анод.

Катушка индуктивности — радиоэлектронный компонент, обладающий свойством индуктивности

Клемма — пружинный или винтовой металлический зажим для присоединения и проводов на приборах, электрических схемах (например, контакты отсека для батареек).

КМОП логика (логика на комплементарных металл-оксид-полупроводниковых элементах) — тип логики, основанный на использовании комплементарной пары полевых транзисторов с определенной технологией изготовления.

Колебания — флуктуации напряжения сигнала во времени. Также см. осциллограф, синусоидальный сигнал, меандр.

Коммутатор — устройство, используемое для изменения направления электрического тока в двигателе или генераторе.

Конденсатор — электронный компонент, который обладает свойством емкости.

Контактная площадка — площадка на печатной плате, предназначенная для монтажа элементов путем соединения пайкой.

Короткое замыкание — незапланированное соединение двух точек электрической цепи с разными потенциалами через очень малое сопротивление, которое приводит к протеканию тока через этот участок, а не через элементы схемы.

Коэффициент усиления — число раз, в которое усиливается сигнал (т.е. отношение напряжения на выходе какого-либо устройства к напряжению на его входе).

Крестообразный шлиц — 1. Тип шлица на винте, по форме напоминающий крест. 2. Тип шлица на конце отвертки для закручивания винтов крестовидного типа.

Литиевая батарея — тип батареи, способный генерировать более высокое напряжение, чем другие типы батарей (более 3 В). Литиевые батареи имеют высокую емкость. Также см. батарея.

Логический элемент — интегральная схема, которая устана;шивае1 состояние выходного сигнала в зависимости от уровней входных сигналов согласно определенным правилам.

Лужение — разогрев и нанесение на жало паяльника тонкого слоя олова для растекания по нему припоя и предотвращения образования его капель.

Макетная (беспаечная) плата — пластиковая плата любого размера, формы или вида, содержащая ровные ряды отверстий с металлическими контактами. В эти отверстия вставляются выводы навесных радиоэлементов — резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов, интегральных схем и т.д., — которые затем связываются при помощи проводов в единую схему. Также см. плата под пайку.

Меандр — сигнал прямоугольной формы с 50%-ным заполнением периодов.

Микроконтроллер — программируемая микросхема, в составе которой имеются арифметико-логическое устройство, память и интерфейсные схемы.

Мощность — количество работы, которую выполняет электрический ток в схеме за единицу времени; измеряется в ваттах.

Мультиметр (тестер) — универсальный измерительный прибор, предназначенный для измерения напряжения, тока, сопротивления и иногда других физических величин.

Нагрузочная способность — способность логического элемента управлять определенным количеством других ИС, подключенных к его выходу.

Напряжение — разность потенциалов: сила, притягивающая друг к другу отрицательные и положительные заряды.

Низкий уровень сигнала — в цифровой электронике: сигнал, напряжение которого приблизительно равно 0; служит для обозначения логического нуля в системах с положительной логикой.

Никель-кадмиевая батарея (Ni-Cd) — распространенный тип перезаряжаемых источников питания (аккумуляторов). Также см. батарея, аккумулятор.

Никель-металлгидридная батарея (Ni-MH) — наиболее распространенный тип перезаряжаемых источников питания (аккумуляторов). Также см. батарея, аккумулятор.

Однократно программируемая микросхема — микросхема, которую можно запрограммировать только один раз.

Однополюсный двунаправленный ключ SPDT — тип механического переключателя с одним входным контактом и двумя выходными контактами.

Однополюсный ключ — тип ключа с двумя контактами (входным и выходным).

Ом — единица измерения сопротивления. Также см. сопротивление.

Ома закон — соотношение между напряжением, током и сопротивлением электрической цепи. Иногда закон Ома распространяют и на мощность.