Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Схемоте́хніка — науково-технічний напрям, що охоплює питання проєктування і дослідження схем електронних пристроїв радіотехніки і зв'язку, обчислювальної техніки, автоматики і інших галузей техніки. Основне завдання схемотехніки — синтез (визначення структури) електронних схем, що забезпечують виконання певних призначень, і розрахунок показників елементів, які входять до них. Термін «схемотехніка» виник в 60-х рр.. 20 ст. через потребу розроблення уніфікованих схем, придатних одночасно для багатьох застосувань.
Предмет схемотехніки
Предметом схемотехніки, є розроблення проектних рішень, які відносно простими засобами та з урахуванням наявних вад радіоелементів, дозволяють досягти необхідних технічних параметрів електронних схем.
На основі електронної схеми, створюють відповідний пристрій (входить до складу деякої технічної системи). До пристрою надається вимога надійної роботи протягом заданого часу в реальних умовах виробничого розбігу параметрів елементів і їхнього старіння, впливу зовнішнього середовища і збурювальних впливів. Тож під час розроблення схем, поряд з розрахунком номінальних значень показників елементів, необхідно розраховувати експлуатаційні допуски на них, передбачати в схемі засоби, що підвищують надійність пристрою (забезпечують стійку роботу схеми у разі зовнішніх впливів), а також дозволяють підтримувати його справність.
Елементною базою для створення електронних пристроїв, є дискретні електро- і радіоелементи (резистори, конденсатори, діоди, транзистори тощо ) і інтегральні мікросхеми (ІС). Якщо електронна схема впроваджується у вигляді ІС або декількох ІС, то говорять про «мікросхемотехніку», під якою розуміють галузь мікроелектроніки, пов'язану з проєктуванням ІС. Крім синтезу і розрахунку електронних схем, мікросхемотехніка вирішує завдання розроблення на основі електронних схем структури (топології) ІС. Основні віхи розроблення:
- розрахунок геометричних розмірів елементів ІС;
- найбільш придатне розміщення елементів на поверхні або в об'ємі підкладки ІС;
- віднайдення найкращих з'єднань елементів (можливі ознаки оптимальності — забезпечення найменших довжин провідників, або числа їхніх перетинів чи взаємного впливу, тощо).
Оскільки створення нової ІС — складне питання, то її вирішують спільно фахівці з мікросхемотехніки, фізики, технологи, конструктори, використовуючи комплексні дослідно-теоретичні методи, зокрема моделювання на ЕОМ як самої схеми, так і умов її роботи.
Теоретичною основою схемотехніки (зокрема й мікросхемотехніки), є теорія лінійних і нелінійних електричних кіл, електродинаміка, математичне програмування, теорія автоматів і інше. Для створення електронних схем, перспективне використання методів проектування з застосуванням ЕОМ (див. в ст. Проєктування). В міру розвитку мікроелектроніки, розроблення великих ІС (ВІС) — функціональних пристроїв, що являють собою цілі системи, С. по ряду аспектів зливається з системотехнікою.
Суміжні дисципліни
Електроніка
В межах електроніки вивчаються фізичні основи роботи електронних пристроїв. Розглядається досить «низький» фізичний рівень, тобто взаємодія електронів з електромагнітними полями. Схемотехніка перебуває на більш високому рівні абстракції, ніж електроніка: в межах електроніки розробляються окремі «деталі» (транзистори, діоди, електронні лампи та інше), а в межах схемотехніки, ці складники використовуються. Разом з тим, для схемотехніки зовсім не важливо, як влаштовані електронні складові і які фізичні принципи, покладені в основу їхньої роботи. Схемотехніка зазвичай, розглядає всі електронні компоненти як чорні ящики (подібно до того, як ми успішно користуємося мобільними телефонами, не замислюючись про їхній внутрішній устрій). З цієї причини для вивчення схемотехніки не потрібні глибокі пізнання з загальної фізики: спершу достатньо шкільного курсу.
Теорія електричних кіл
Вивчення процесів в електричних колах, здійснює окрема дисципліна — теорія електричних кіл, розділ теоретичної електротехніки, в якому розглядаються математичні методи обчислення електричних величин в електричних колах.
Теорія електричних кіл оперує не справжніми електронними компонентами (вони дуже складні для точного математичного опису), а їхніми простими моделями, що розглядаються як зразкові. Можна навіть вважати, що теорія електричних кіл, взагалі не цікавиться справжніми електронними складниками (транзисторами, діодами тощо), а обмежується вивченням моделей, що лише ідеалізуються. Щоб застосувати методи теорії електричних кіл до реальних пристроїв, їх треба представити у вигляді еквівалентних схем, що містять лише моделі, котрі визначають як взірцеві.
Теорія електричних кіл дає для схемотехніки методи для вивчення процесів в електричних колах. В деякому розумінні, завдання цих двох дисциплін перекриваються (обидві мають справу з процесами в електричних колах). Відмінність полягає в тому, що теорія електричних кіл надає методи роботи з абстрактними моделями, що ідеалізуються, а схемотехніка застосовує ці методи для побудови реальних пристроїв.
Джерела
- БСЭ. Схемотехника
Література
- Електроніка і мікросхемотехніка: Навч. посіб. для підгот. фахівців із спец. «Енергетика с.-г. вир-ва» в аграр. вищ. навч. закл. ІІІ — IV рівнів акредитації / В. Т. Дмитрів, В. М. Шиманський; Львів. держ. аграр. ун-т. — Л. : Афіша, 2004. — 176 c. — Бібліогр.: с. 171—172.
- Комп‘ютерна схемотехніка: навч. посіб. / Я. І. Соколовський, І. Б. Пірко, І. Р. Кенс та ін.; за заг. ред. В. В. Пасічника. — Львів: Магнолія 2006, 2018. — 313 с. — (Комп‘ютинг). — .
- Схемотехніка електронних систем: У 3 кн. Кн. 1. Аналогова схемотехніка та імпульсні пристрої: Підручник / В. І. Бойко, А. М. Гуржій, В. Я. Жуйков та ін. — 2-ге вид., допов. і переробл. — К.: Вища шк., 2004. — 366 с.: іл.
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах = The Art of Electronics: Second Edition (© Cambridge University Press, 1980, 1989) / Пер. с англ.: Б. Н. Бронина, И. И. Короткевич, А. И. Коротова, М. Н. Микшиса, Л. В. Поспелова, О. А. Соболевой, К. Г. Финогенова, Ю. В. Чечёткина, М. П. Шарапова. — Изд. 4-е, переработанное и дополненное. — М.: Мир, 1993. — 50 000 экз. — , 5-03-002337-2, 5-03-002338-0, 5-03-002954-0
- Бучинський М. Я., Горик О. В., Чернявський А. М., Яхін С. В. ОСНОВИ ТВОРЕННЯ МАШИН / [За редакцією О. В. Горика, доктора технічних наук, професора, заслуженого працівника народної освіти України]. — Харків: Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл.
Див. також
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shemote hnika naukovo tehnichnij napryam sho ohoplyuye pitannya proyektuvannya i doslidzhennya shem elektronnih pristroyiv radiotehniki i zv yazku obchislyuvalnoyi tehniki avtomatiki i inshih galuzej tehniki Osnovne zavdannya shemotehniki sintez viznachennya strukturi elektronnih shem sho zabezpechuyut vikonannya pevnih priznachen i rozrahunok pokaznikiv elementiv yaki vhodyat do nih Termin shemotehnika vinik v 60 h rr 20 st cherez potrebu rozroblennya unifikovanih shem pridatnih odnochasno dlya bagatoh zastosuvan Kaskodnij pidsilyuvach na bipolyarnih tranzistorahPredmet shemotehnikiPredmetom shemotehniki ye rozroblennya proektnih rishen yaki vidnosno prostimi zasobami ta z urahuvannyam nayavnih vad radioelementiv dozvolyayut dosyagti neobhidnih tehnichnih parametriv elektronnih shem Na osnovi elektronnoyi shemi stvoryuyut vidpovidnij pristrij vhodit do skladu deyakoyi tehnichnoyi sistemi Do pristroyu nadayetsya vimoga nadijnoyi roboti protyagom zadanogo chasu v realnih umovah virobnichogo rozbigu parametriv elementiv i yihnogo starinnya vplivu zovnishnogo seredovisha i zburyuvalnih vpliviv Tozh pid chas rozroblennya shem poryad z rozrahunkom nominalnih znachen pokaznikiv elementiv neobhidno rozrahovuvati ekspluatacijni dopuski na nih peredbachati v shemi zasobi sho pidvishuyut nadijnist pristroyu zabezpechuyut stijku robotu shemi u razi zovnishnih vpliviv a takozh dozvolyayut pidtrimuvati jogo spravnist Elementnoyu bazoyu dlya stvorennya elektronnih pristroyiv ye diskretni elektro i radioelementi rezistori kondensatori diodi tranzistori tosho i integralni mikroshemi IS Yaksho elektronna shema vprovadzhuyetsya u viglyadi IS abo dekilkoh IS to govoryat pro mikroshemotehniku pid yakoyu rozumiyut galuz mikroelektroniki pov yazanu z proyektuvannyam IS Krim sintezu i rozrahunku elektronnih shem mikroshemotehnika virishuye zavdannya rozroblennya na osnovi elektronnih shem strukturi topologiyi IS Osnovni vihi rozroblennya rozrahunok geometrichnih rozmiriv elementiv IS najbilsh pridatne rozmishennya elementiv na poverhni abo v ob yemi pidkladki IS vidnajdennya najkrashih z yednan elementiv mozhlivi oznaki optimalnosti zabezpechennya najmenshih dovzhin providnikiv abo chisla yihnih peretiniv chi vzayemnogo vplivu tosho Oskilki stvorennya novoyi IS skladne pitannya to yiyi virishuyut spilno fahivci z mikroshemotehniki fiziki tehnologi konstruktori vikoristovuyuchi kompleksni doslidno teoretichni metodi zokrema modelyuvannya na EOM yak samoyi shemi tak i umov yiyi roboti Teoretichnoyu osnovoyu shemotehniki zokrema j mikroshemotehniki ye teoriya linijnih i nelinijnih elektrichnih kil elektrodinamika matematichne programuvannya teoriya avtomativ i inshe Dlya stvorennya elektronnih shem perspektivne vikoristannya metodiv proektuvannya z zastosuvannyam EOM div v st Proyektuvannya V miru rozvitku mikroelektroniki rozroblennya velikih IS VIS funkcionalnih pristroyiv sho yavlyayut soboyu cili sistemi S po ryadu aspektiv zlivayetsya z sistemotehnikoyu Sumizhni discipliniElektronika V mezhah elektroniki vivchayutsya fizichni osnovi roboti elektronnih pristroyiv Rozglyadayetsya dosit nizkij fizichnij riven tobto vzayemodiya elektroniv z elektromagnitnimi polyami Shemotehnika perebuvaye na bilsh visokomu rivni abstrakciyi nizh elektronika v mezhah elektroniki rozroblyayutsya okremi detali tranzistori diodi elektronni lampi ta inshe a v mezhah shemotehniki ci skladniki vikoristovuyutsya Razom z tim dlya shemotehniki zovsim ne vazhlivo yak vlashtovani elektronni skladovi i yaki fizichni principi pokladeni v osnovu yihnoyi roboti Shemotehnika zazvichaj rozglyadaye vsi elektronni komponenti yak chorni yashiki podibno do togo yak mi uspishno koristuyemosya mobilnimi telefonami ne zamislyuyuchis pro yihnij vnutrishnij ustrij Z ciyeyi prichini dlya vivchennya shemotehniki ne potribni gliboki piznannya z zagalnoyi fiziki spershu dostatno shkilnogo kursu Teoriya elektrichnih kil Vivchennya procesiv v elektrichnih kolah zdijsnyuye okrema disciplina teoriya elektrichnih kil rozdil teoretichnoyi elektrotehniki v yakomu rozglyadayutsya matematichni metodi obchislennya elektrichnih velichin v elektrichnih kolah Teoriya elektrichnih kil operuye ne spravzhnimi elektronnimi komponentami voni duzhe skladni dlya tochnogo matematichnogo opisu a yihnimi prostimi modelyami sho rozglyadayutsya yak zrazkovi Mozhna navit vvazhati sho teoriya elektrichnih kil vzagali ne cikavitsya spravzhnimi elektronnimi skladnikami tranzistorami diodami tosho a obmezhuyetsya vivchennyam modelej sho lishe idealizuyutsya Shob zastosuvati metodi teoriyi elektrichnih kil do realnih pristroyiv yih treba predstaviti u viglyadi ekvivalentnih shem sho mistyat lishe modeli kotri viznachayut yak vzircevi Teoriya elektrichnih kil daye dlya shemotehniki metodi dlya vivchennya procesiv v elektrichnih kolah V deyakomu rozuminni zavdannya cih dvoh disciplin perekrivayutsya obidvi mayut spravu z procesami v elektrichnih kolah Vidminnist polyagaye v tomu sho teoriya elektrichnih kil nadaye metodi roboti z abstraktnimi modelyami sho idealizuyutsya a shemotehnika zastosovuye ci metodi dlya pobudovi realnih pristroyiv DzherelaBSE ShemotehnikaLiteraturaElektronika i mikroshemotehnika Navch posib dlya pidgot fahivciv iz spec Energetika s g vir va v agrar vish navch zakl III IV rivniv akreditaciyi V T Dmitriv V M Shimanskij Lviv derzh agrar un t L Afisha 2004 176 c Bibliogr s 171 172 Komp yuterna shemotehnika navch posib Ya I Sokolovskij I B Pirko I R Kens ta in za zag red V V Pasichnika Lviv Magnoliya 2006 2018 313 s Komp yuting ISBN 617 574 116 0 Shemotehnika elektronnih sistem U 3 kn Kn 1 Analogova shemotehnika ta impulsni pristroyi Pidruchnik V I Bojko A M Gurzhij V Ya Zhujkov ta in 2 ge vid dopov i pererobl K Visha shk 2004 366 s il Horovic P Hill U Iskusstvo shemotehniki V 3 h tomah The Art of Electronics Second Edition c Cambridge University Press 1980 1989 Per s angl B N Bronina I I Korotkevich A I Korotova M N Mikshisa L V Pospelova O A Sobolevoj K G Finogenova Yu V Chechyotkina M P Sharapova Izd 4 e pererabotannoe i dopolnennoe M Mir 1993 50 000 ekz ISBN 5 03 002336 4 5 03 002337 2 5 03 002338 0 5 03 002954 0 Buchinskij M Ya Gorik O V Chernyavskij A M Yahin S V OSNOVI TVORENNYa MAShIN Za redakciyeyu O V Gorika doktora tehnichnih nauk profesora zasluzhenogo pracivnika narodnoyi osviti Ukrayini Harkiv Vid vo NTMT 2017 448 s 52 il ISBN 978 966 2989 39 7Div takozhEkvivalentna shema Sistema avtomatizovanogo proyektuvannya i rozrahunku