Это изделие называется печатной платой, или РСВ (Printed Circuit Board). До изобретения печатных плат (они появились после Второй мировой войны), схемы были реализованы путем соединения проводами различных элементов. Собирать схемы таким путем не очень эффективно: очень легко ошибиться, и такой труд сложно автоматизировать. Так могут реализовываться схемы и в наши дни, но только для создания прототипов. Печатные платы позволяют получать надежный результат в короткие сроки. Современные схемы спроектированы специально для возможности автоматизированной установки, тем самым экономя много времени и производя тысячи экземпляров в день.
Диполи
Диполи
Основными элементами для построения цепей являются электронные компоненты. Обобщенное электронное устройство, оснащенное двумя выводами, называется диполем. Но мы никогда не найдем его в магазине электроники, потому что это несуществующий компонент и мы рассматриваем его только теоретически. Диполи необходимы для изучения соединений и форм электрических цепей (или топологии цепей). Позже мы рассмотрим их в деталях.
Рис. 1.1. Символ электрического диполя
Рис. 1.1.
Диполь на рисунке является символом, который его представляет. Чтобы облегчить понимание электрических явлений, мы будем говорить, что ток сравним с водой, протекающей в трубе. Эта метафора очень помогает в понимании некоторых феноменов, но имеет ограничения и может привести к ошибочному пониманию темы, поэтому мы будем использовать ее только по необходимости, а затем и вовсе откажемся от нее. Электрический провод с протекающим в нем током можно сравнить с трубой, в которой протекает вода. Электронные компоненты сравнимы с особой трубой, которая изменяет поток воды. На самом деле компоненты сделаны из специальных материалов используя физические, химические и электрические феномены, для изменения электрического тока, который проходит через данное устройство. Электрическая цепь образована набором диполей, соединенных друг с другом электрическими проводами. Мы можем соединять диполи и провода в бесконечных комбинациях, но существуют несколько правил, которые необходимо соблюдать:
• диполи могут иметь только два вывода;
• соединения между диполями осуществляют путем соединения их выводов (не к корпусу!);
• если мы сделаем аналогию с водой, вся жидкость, входящая в один конец диполя, должна выходить из другого его конца;
• так как диполи это только символы, их выводы могут быть длинными, по желанию;
• соединяя выводы нескольких диполей, мы создаем узел;
• наша цепь диполей не может иметь свободных выводов (должна быть замкнута).