Какие электронные устройства можно построить дома? На самом деле… все! Любители электроники легко создадут собственную сигнализацию, мобильного робота и даже… 3D-принтер. А если они превратят свое увлечение в работу, то могут рассчитывать на действительно отличный заработок. Однако обучение всегда нужно начинать с первого шага – в данном случае это знакомство с различными электронными компонентами – их типами, свойствами и применением. Если вы начнете сегодня, в будущем вы сможете создавать устройства, состоящие из десятков, сотен, а часто даже тысяч различных компонентов. В этой статье мы рассмотрим основные группы электронных компонентов и представим хитрый метод, который значительно ускорит вашу работу по прототипированию собственных устройств.

Пассивные элементы

Подавляющее большинство электронных компонентов, используемых в современной технике, можно разделить на пассивные (пассивные) и активные. К первой группе относятся резисторы (постоянные и переменные резисторы, т. е. потенциометры, известные вам, например, по музыкальной аппаратуре), конденсаторы и индуктивные элементы (катушки, дроссели, трансформаторы и т. д.). Помните закон Ома? В нем говорится, что ток, протекающий через систему, увеличивается с увеличением напряжения (т. е. прямо пропорционален ему) и уменьшается с увеличением сопротивления (другими словами: сопротивления). Эта зависимость называется линейной, поэтому пассивные компоненты часто называют линейными. Вы чаще всего будете сталкиваться с пассивными компонентами во всех электронных устройствах, и они, как правило, будут самой дешевой частью вашего электронного списка покупок.

Полупроводниковые компоненты

Полупроводниковые компоненты часто называют активными или нелинейными, что, проще говоря, означает, что их свойства зависят от… условий работы в данной системе. Примером могут служить даже самые простые из них — выпрямительные диоды, у которых зависимость силы тока изменяется (приблизительно) по экспоненциальному закону с увеличением напряжения, подаваемого на их выводы. Другой группой основных полупроводниковых элементов являются всевозможные транзисторы — биполярные и полевые, хотя, конечно, и здесь можно провести дальнейшее деление, учитывая различия в конструкции и работе отдельных компонентов. Без преувеличения можно сказать, что именно транзисторы определяют развитие электроники — всех интегральных схем, от простейших логических вентилей или таймеров (напр. от знаменитого чипа 555) до самых современных многоядерных процессоров, они состоят из как раз нужного количества транзисторов. И это еще только начало списка активных элементов — во многих устройствах вы можете найти, например. с симисторами, диаками и тиристорами (используются для коммутации больших нагрузок, например, для управления электродвигателями), а также со всевозможными оптоэлектронными компонентами — включая вездесущие светодиоды, оптические датчики (фототранзисторы, фоторезисторы и фотодиоды) и, наконец, с полупроводниковыми дисплеи.

Электронные модули — ключ к созданию собственных устройств

Если вы начинаете технологические эксперименты, обязательно ознакомьтесь с предложением электронных модулей, доступных на рынке. Это гениальные решения, которые в последние годы набирают все большую популярность. Оказывается, люди, которые хотят начать создавать собственные электронные устройства, больше не вынуждены собирать свои изобретения из мельчайших элементов! Вместо кропотливого проектирования и расчета отдельных схем можно просто использовать готовые платы заводского изготовления, выполняющие различные полезные функции. 

Многие люди, начиная свое приключение с электроникой, выбирают модули Arduino — небольшие платы, оснащенные микроконтроллерами, которые вы можете запрограммировать самостоятельно, используя любой компьютер с установленной Arduino IDE. Каждая плата из серии Arduino способна считывать сигналы как с так называемого устройства ввода (датчики, клавиатуры, джойстики и т.п.), обрабатывать их по самостоятельно разработанному алгоритму и на этой основе управлять различными исполнительными устройствами — т.е. электродвигателями, светодиодным освещением или дисплеем. Большим преимуществом обучения электронике на базе Arduino является тот факт, что наряду со знакомством со схемами вы одновременно усваиваете или закрепляете уже имеющиеся у вас знания в области программирования. Это крайне важно, ведь развитие электроники трудно представить без участия информатики,