Štampaj knjiguŠtampaj knjigu

ДИГИТАЛНА ЕЛЕКТРОНИКА


Sajt: Digitalna škola
Kurs: Tehničko i informatičko obrazovanje za 8. razred
Knjiga: ДИГИТАЛНА ЕЛЕКТРОНИКА
Štampao/la: Korisnik u ulozi gosta
Datum: Sunday, 7. June 2020., 07:58

1. Електроника

ЕЛЕКТРОНИКА

Електроника је област науке и технике која се бави проучавањем провођења електрицитета кроз вакуум, гасове и полупроводнике, као и проучавањем електронских компоненти и њиховом применом у разним уређајима.

Гране електронике су:

1. Рачунарство- проучавање и развој хардвера

2. Аутоматика- проучавање и развој уређаја за контролу процеса и роботику

3. Телекомуникације- проучавање и развој уређаја за пренос података

5. Микроелектроника- проучавање и развој интегрисаних кола и других компоненти

6. Енергетска електроника- проучавање и развој електронских компоненти за велике снаге


2. Основне електронске компоненте

Електронска кола се састоје од компоненти које у зависности од својих електричних особина се могу поделити на активне и пасивне.
Електронском компонентама обрађујемо електричне сигнале ( напон и струју) : појачавамо, слабимо, стабилизујемо, исправљамо, прекидамо итд.
Електронске компоненте имају два или више прикључака ( електроде), који служе за повезивање са другим компонентама.

3. Пасивне електронске компоненте

Пасивни електронски елементи у струјним колима не делују исправљачки ни појачивачки.

При прикључивању на једносмерни или наизменични напон понашају се по Омовом закону.

У пасивне елементе спадају : отпорници, калемови (завојнице), кондензатори.

Електрични отпор је отпор којим се одређени материјали супротстављају проласку електрона.

Отпoрници су електронски елементи направљени од проводних материјала који се саупротстављају проласку електричне струје. Отпорници су најчешће ваљкастог облика са жичаним изводима на крају. У зависноси од начина израде и намене, отпорнике делимо на: сталне, променљиве и нелинеарне отпорнике.

Промењиви отпорник којим се мења струја назива се реостат, а промењиви отпорник којим се мења напон назива се потенциометар.

Фотоотпорник је отпорник чији се отпор мења према светлости која пада на њега. Користи се као сензор,а у најједноставнијем случају за аутоматско паљење уличних лампи увече.


otpornik

симбол отпорника

Завојнице ( калем) су жице савијене у спиралу које проводе електричну струју. Протоком електричне струје кроз завојницу,око ње се ствара магнетно поље. Променом јачине струје мења се и магнетно својство завојнице –индуктивитет. Основна јединица за индуктивитет је Хенри(H). Завојнице се користе у осцилаторним колима предајника и пријемника. Делују као пригушнице у струјним колима. Употребљавају се за трансформисање наизменичних напона као и за израду разних врста електромагнета.

zavojnica

симбол за завојницу

Кондензатор је електронски елемент који може да сачува енергију. Што је та способност већа, кажемо да кондензатор има већи капацитет(C).

Састоји се од две металне плочице  између којих се налази изолатор (диелектрик). Капацитет кондензатора зависи од  величине тих плочица, њихове  међусобне удаљености и својства  изолатора.


kondenzator

4. Структура рачунара

Матична плоча је штампана плоча са многобројним електронским елементима (интегрисана кола, отпорници, кондензатори, транзистори). Служи за повезивање делова рачунара у функционалну целину, омогућава њихово напајање струјом и њихову међусобну комуникацију. Од њеног квалитета зависи квалитет рачунара.

Резултат слика за матична плоча

 На матичној плочи се налазе: BIOS чип, подножје микропроцесора, слотови и конектори.

- BIOS чип – садржи софтвер који тестира све делове рачунара, сваки пут када се рачунар 

укључи. Шаље почетне инструкције микропроцесору, управља датумом, временом и другим подешавањима система.

- Подножје или постоље за микропроцесор

- Слотови су дугуљасти прикључци за друге штампане плоче са одређеним функцијама (звучна, графичка, ТВ, видео, мрежна картица, модем, RAM и сл.)

- Конектори -прикључци, различитих облика за напајање хард диска, флопи диска, штампача, скенера и других периферијских уређаја.

 – Портови -серијски и паралелни порт, USB, Fire Wire , Game порт

-  Магистрале су електронски водови којима се сигнали крећу између различитих делова матичне плоче.



5. Микропроцесор

 Микропроцесор чип који управља радом рачунара. Налази се на матичној плочи. По укључењу рачунара добија инструкције за рад од BIOS -а. Када се покрене оперативни систем и други програми даље од њих добија инструкције.

Резултат слика за микропроцесор

На основу задатих инструкција микропроцесор ради три основне ствари: обавља аритметичко – логичке операције, преноси податке са једне меморијске локације на другу, прати низове инструкција и доноси одлуке о њиховом извршавању.
Микропроцесор одликује: брзина рада  (број MIPS -ова и  брзина радног такта).  MIPS је мерна јединица која показује колико милиона инструкција може микропроцесор да обради у секунди. Са повећањем броја транзистора расте и број MIPS -ова.
 Брзина радног такта такође одређује брзину рада микропроцесора и мери се у херцима ( Hz ). Модерни микропроцесори могу да обраде и више од две милијарде бајтова у секунди и раде на брзинама већим од 2 GHz.


6. Меморија

Од тренутка када се укључи рачунар па док се не искључи, микропроцесор непрекидно користи меморију. Када се говори о меморији обично се мисли на RAM меморију коју најчешће називамо “оперативна меморија”


 Оперативна меморија, кеш и регистри чувају податке само привремено, док је рачунар укључен у струју. Постоји и трајна меморија која памти податке без обзира на стање рачунара: хард диск, флопи диск, ROM,BIOS, флеш меморија.


RAM меморија RAM  скраћено од  en.   Random Access Memory  (меморија насумичног приступа), меморија у коју се подаци могу и уписивати и читати и чијем садржају се може приступити по било ком редоследу.

 Резултат слика за меморија

ROM  скраћено од  ен .   Read-Only Memory  – меморија из које се подаци могу само читати. Код класичних ROM чипова, подаци се на њих уписују током самог процеса производње и касније се не могу мењати.

Hard disk  (тврди диск) је уређај који пише, чита, брише и трајно памти податке. Сваки рачунар данас има барем један тврди диск, на њему се држе сви подаци неопходни за покретање и рaд  оперaтивног систем   рaчунaрa. 


Кеш меморија је супербрза меморија. Убрзава рад рачунара тако што привремено чува податке које микропроцесор често користи у раду и скраћује време преузимања података из оперативне меморије. Налази се делом поред, а делом у микропроцесору.

CD  је скраћеница за Compact Disc или компактни диск који користи оптички запис за снимање података. CD је преносиви медиј на који се подаци обично могу само уписивати, али постоји и CD-RW верзија која омогућује преписивање, односно даје могућност брисања сачуваних података.

DVD  је скраћеница od Digital Versatile Disc. Попут  CD -a користи технологију оптичког записа али поседује пуно већи капацитет.

Регистри су меморијске ћелије уграђене унутар микрипроцесора које привремено чувају податке за обраду. Те податке најчешће захтева аритметичко – логичка јединица.

Флеш меморија се користи као још једaн облик хард диска, само мали, лако преносив и тих. Нема покретне делове као хард диск. Време приступа подацима јој је изузетно кратко. Напаја се преко матичне плоче.

Резултат слика за меморија

7. Интерфејс

Интерфејс означава међусклоп, међувезу, место споја, место приступа. 60-тих година почиње примена у рачунарској индустрији. Означавала је тачку узајамног дејства, интеракције између рачунара и другог уређаја.

Интерфејс је веза између два уређајa или система који се не могу директно повезати. Служи за пренос информација између делова система.


Хардверски интерфејс се састоји од штампане плоче и основних електронских компоненти. 

Кориснички интерфејс означава визуелни распоред контрола на монитору. 

Контроле могу бити:  графичке (прозори, иконе и дугмад), текстуалне (текстуалне команде), звучне (гласовне команде). Помоћу њих корисник комуницира са системом и управља његовим радом. Може да покреће друге софтвере или периферијске уређаје.

Резултат слика за интерфејс

кориснички графички интерфејс

8. Портови

Портови -серијски и паралелни порт, USB, Fire Wire , Game порт

portovi

1. Прикључак за тастатуру и миша

2. USB прикључак

3. Паралелни порт

4. Game порт

5. Прикључак за звучну картицу

6.  Display порт

7. Серијски порт


9. Модем

Модем (модулатор – демодулатор) је интерфејс, односно електронски уређај помоћу кога се рачунар може спојити на Интернет. Главна особина модема је његова брзина преноса података и мери се у килобитима по секунди ( Kbps).
 Деле се на:  интерне (унутар рачунара), екстерне (ван рачунара). Према начину повезивања и преноса сигнала разликујемо: Dial up ,  ADSL,  кабловски, бежични.

Dial up модем се спаја  преко слотова на матичној плочи или је уграђен у матичну плочу. Веза са Интернетом остварује преко мреже фиксне телефоније Телефонски кабл се прикључује на модем преко конектора.

Основни задатак му је да модулира сигнал када га шаље и демодулира када га прима. При модулацији, модем претвара дигитални сигнал у аналогни (звучни), који може да се преноси преко телефонске линије. При демодулацији ради обрнуто.

ADSL модем се спаја  са рачунаром преко мрежног кабла на мрежну картицу. Један модем има више излаза за прикључивање више рачунара.

 ADSL модеми могу да послуже и као мрежни уређаји (рутери) за бежично повезивање рачунара у мрежу.

Кабловски модем се спаја  са рачунаром преко USB улаза или мрежног кабла. Везу са Интернетом остварује преко система кабловске телевизије. Користе се на другим фреквенцијама у односу на телевизијске канале да не би дошло до преклапања са телевизијским сигналом.

Бежични модем се спаја  са рачунаром преко слотова на матичној плочи или USB улаза. Постоје три врсте ових модема:  картице са антеном,  PC картице, USB модеми.
  
 Бежичне картице са антеном се постављају у унутрашњост рачунара на матичну плочу. Њихов задатак је да претварају дигиталне податке у радио сигнале. Везу са Интернетом остварују радио сигналима преко приступних уређаја ( ADSL модем или неки удаљени сервер).

bezicni modem 2

 PC картице раде на исти начин као и картице са антеном и најчешће се користе код лаптопова. Новији лаптопови имају већ уграђене бежичне картице, па је за повезивање са Интеренетом потребно само пронаћи приступно место ( hot spot ).

УСБ модеми за пренос сигнала користе постојећу мрежу мобилне телефоније и можете се прикључити на Интернет са било ког места које покрива мрежа мобилне телефоније.