Архив Галактики

Практикум по NI myDAQ. #3

Копосов Д.Г. / 22.06.2015

Данным постом мы продолжаем знакомство с технологиями компании National Instruments (NI) ...предыдущая часть...

1.8. Электронные детали

Для выполнения заданий и реализации всех проектов из данного практикума необходимы электронные компоненты, указанные в таблице.
Задание 12. Исследуйте набор электронных компонентов. Обязательно рассмотрите вопрос об их применении. Обратите внимание на маркировки.







Задание 13. Обратите внимание, что в столбце "Примечание" некоторые ячейки пустые или не полностью заполнены. Вам необходимо найти недостающую информацию и кратко сформулировать (записать) их роль в электрических цепях. Если вы осуществляете такой поиск впервые, то обратитесь к следующему параграфу.

1.9. Справочные листы или техническая документация
Точные характеристики любого электронного компонента можно найти только в справочных листах технических данных (datasheet). Найти их в интернете очень просто, сложнее понять, как их читать. У вас уже достаточно знаний и опыта, чтобы самостоятельно попробовать разобраться.
1. Зайдите на сайт www.chipdip.ru, на нем достаточно удобно искать справочные листы.
2. В строке поиска введите: «CD4511BE», далее выберите найденный компонент.

3. Чаще всего справочные листы представлены в формате PDF. Открывайте техническую документацию.

Конечно, в самом начале документа на английском языке написана вся необходимая информация и можно воспользоваться on-line переводчиками. Но главное — спокойно, флегматично, просмотреть документ.
В нашем случае мы увидим два фрагмента, которые позволят разобраться, как работает микросхема CD4511BE.

INPUTS = входы
DECODER = декодиру-ющий блок
DRIVER = управляющий блок
OUTPUTS = выходы


Как видно из таблицы, каждой цифре, которая будет отображаться на индикаторе, соответствует комбинация «0» и «1» (двоичная комбинация), формируемая на входах A, B, C, D. Теперь можно продолжить поиск грамотным запросом: «cd4511 входы A, B, C, D» и найти уже более подробное описание.

Задание 14. Найдите справочные листы по каждой микросхеме из списка (как минимум) и для всех используемых компонентов (как максимум).

1.10. Пробы и ошибки
Когда вы экспериментируете и исследуете, то естественным образом совершаете ошибки. Пробы и ошибки лежат в основе познания природы. Все научные закономерности процессов, происходящих в природе, базируются на логическом обобщении опыта, полученного из проб и ошибок.
Количество «проб и ошибок», которые необходимо сделать для решения сложной задачи может быть велико. Использование вами знаний (информации), которые могут ограничить это количество — это начало научного подхода в исследовании и эксперименте.



Петр Леонидович Капица (1894–1984) — крупнейший физик-экспериментатор, он внес значительный вклад в развитие физики магнитных явлений, физики и техники низких температур, квантовой физики конденсированного состояния, электроники и физики плазмы, видный организатор науки, основатель Института физических проблем, один из основателей Московского физико-технического института, лауреат Нобелевской премии по физике (1978 г.) за открытие явления сверхтекучести жидкого гелия.


Количество практических заданий достаточно, чтобы вы смогли поэкспериментировать и поисследовать, а значит, будут и ошибки, и новые пробы. Старайтесь при этом использовать научный подход.

Задание 15. Подключите любой светодиод к солнечной батарее. Постарайтесь проговаривать, что, как, и, главное, почему именно так вы делаете (вся необходимая информация у вас уже имеется). Подумайте, почему не сгорел светодиод?

1.11. Идеи, идеи, идеи…
Конечно, при выполнении задания были ошибки, но оно не вызвало каких-то глобальных затруднений. Сложность не в том, чтобы выполнить поставленную кем-то задачу, ведь всегда можно проконсультироваться с тем, кто эту задачу сформулировал, прояснив многие вопросы. Сложно найти и реализовать свою идею, представить свое понимание.

Задание 16. Еще раз внимательно выполните задание № 15 и, проанализировав увиденное, запишите 5 идей, на которые вас навел этот маленький эксперимент. Обязательно обсудите с учащимися вашей группы.

Когда вы соединяли светодиод и солнечную батарею — два компонента электронной промышленности, скорее всего не задумывались, когда и кто своими идеями на десятилетия задал вектор исследований для ученых и производителей светодиодов, лазеров, солнечных батарей.

Гетероструктура — термин, обозначающий выращенную на подложке слоистую структуру из различных полупроводников. За развитие полупроводниковых гетероструктур Жорес Иванович Алферов (1930 г.р.) в 2000 году получил Нобелевскую премию. Еще в 1966 году он сформулировал новые общие принципы управления электронными и световыми потоками в гетероструктураx, создав новое направление — физику гетероструктур, а также электронику и опто-электронику на их основе. Впоследствии компоненты, основанные на гетероструктурах, стали использоваться во многих современных устройствах: светодиодах и волоконно-оптических линиях связи, мобильных телефонах и солнечных батареях. Главное свойство гетероструктур заключается в том, что они совершенно по-новому позволили подойти к исследованию свойств твердых тел, что позволило развить новые научные направления в физике.


В завершение курса вам будет необходимо разработать зачетный проект. Задумайтесь о нем уже сейчас. Конечно, прежде чем предложить свою идею, необходимо пройти некоторый творческий путь поиска, проб и ошибок, гипотез и экспериментов — путь исследователя.

1.12. Исследование
В предыдущих заданиях использовалось слово «исследование». Что под этим подразумевалось?

Различают два его взаимосвязанных уровня:

• эмпирический: устанавливаются новые факты, и на основе их обобщения формулируются закономерности;
• теоретический: выдвигаются общие закономерности, позволяющие объяснить ранее открытые факты и эмпирические закономерности.