Радиоэлектроника-с компьютером и паяльником - [2]

В виртуальных устройствах, моделируемых на компьютере, используется специальный графический язык, на котором реальные компоненты замещены на их условно-графические обозначения (УГО), а устройство «работает-живет» на дисплее в виде некоторой схемной модели. Поэтому, наряду с описанием реальных компонентов, приводятся их изображения на схемах, как в российском ГОСТ, так и в европейском стандарте DIN, принятом в одном из вариантов установки программы EWB.

Основу классификации компонентов составляют их физические характеристики и функциональное назначение в электронных устройствах.

Все радиоэлектронные компоненты можно очень условно разделить на несколько групп.

Простейшими являются батареи, резисторы, конденсаторы, индуктивные катушки и трансформаторы.

К основным компонентам относятся электровакуумные, полупроводниковые и оптоэлектронные приборы. Среди них главенствующее положение занимают интегрированные устройства: микросхемы, микропроцессоры, микроконтроллеры и различные приборы программируемой логики.

Дополнительными компонентами являются электромеханические и электроакустические системы, а также антенно-фидерные устройства.

Существует также и группа различных вспомогательных компонентов, к которым относятся соединительные провода, разъемы и т. п.

Рассматривая электронные устройства как сложные электрические цепи, режимы их работы характеризуют протекающими токами и напряжениями на отдельных участках. «Жизнь» электронного устройства проявляется в его сигналах (внутренних и внешних). Однако как бы сложно не было электронное устройство, для своей работы оно требует источника питания. Ничто не дается даром (в частном случае — простейшем детекторном радиоприемнике — таковым является сам принимаемый сигнал).

Все источники питания являются преобразователями энергии. Различают первичные и вторичные источники.

Первичные — преобразуют какой-либо вид энергии в электрическую (электромагнитную) энергию. Например, электромашинные генераторы, приводимые в действие турбинами, или солнечные (световые) батареи.

Вторичные — преобразуют электрическую энергию с одними характеристиками в электрическую энергию с другими характеристиками. Например, выпрямители, инверторы и т. п. устройства.

Вторичные источники электропитания, как правило, являются отдельными выносными (адаптеры, стабилизаторы и т. п.) или внутренними блоками, собранными из других компонентов. Примеры этих источников приводятся в последующих разделах наряду с другими электронными устройствами, начнем же с обычных химических источников тока (ХИТ).

1.1. Простейшие компоненты

Химические источники тока

«Ежели бы вы видели электрическую батарею, из чего она составлена», — говорит телеграфист…

А. П. Чехов. Брак по расчету

Сколько ХИТу лет?

Поиск ответа на этот вопрос, как это ни странно, переносит нас в Иракский музей, находящийся в Багдаде. Там, по крайней мере до недавнего американского вторжения, можно было увидеть небольшой (около 18 см высотой) незамысловатый глиняный кувшин овальной формы, найденный в древнем захоронении в окрестности Багдада. Содержимое кувшина вызвало в свое время (1936 г.) большой переполох в мире археологов и привлекло внимание физиков. Уолтер Уинстон (физик-консультант Британского музея), увидевший внутри кувшина медную трубу с одним закрытым концом, железный прут в ней и кусочки осыпавшегося битума, воскликнул: «Добавьте немного кислоты или даже уксуса в медный сосуд, и вы получите простой элемент, генерирующий электрический ток». Для того чтобы убедиться, что этот «хит» того сезона и вправду ХИТ, Уинстону недоставало еще кувшинов вокруг и проводов, соединяющих их в батарею. Не помешало бы обнаружить рядом и какие-либо другие изделия, подтверждающие электротехническое назначение сосуда. Позже подобные и не одиночные кувшины были обнаружены в парфянском городе Ктесинофоне, недалеко от Багдада. Однако проводов и тут не оказалось, а жаль!

Загадочный кувшин, названный «багдадской батарейкой», по мнению одних исследователей использовался вавилонскими врачами для местной анестезии (при отсутствии под руками обычно применяемого ими электрического ската), а по мнению других — для гальванизации металлов. Последнее применение косвенно подтверждается тем, что примитивные методы гальванического покрытия серебром медных ювелирных изделий до сих пор используются местными умельцами. Наследована ли эта «технология» со времен Парфянского царства или нет, в настоящее время может быть, на наш взгляд, проверено путем детального металлографического анализа структуры покрытий изделий, датируемых от 250 г. до н. э. — 250 г. н. э. Возможно в будущем, может быть удастся подтвердить и электрофизиологические использования «багдадской батарейки» путем расшифровки надписей и рисунков на древних табличках (если таковые еще уцелели).

Все же для обеих версий явно маловато напряжение на одном кувшине и их надо бы соединить последовательно, а проводов-то нет! Рискнем, в шутку (в которой, как известно, всегда есть доля истины) предложить, для раздумий читателей, еще несколько (может быть и не слишком-то оригинальных) гипотез применения этого загадочного кувшина.