Радиоэлектроника-с компьютером и паяльником
Шрифт:
После изобретения лазеров ВОЛС начали развиваться очень активно во всем мире.
В ВОЛС сигналы в виде световых импульсов передаются по кабелям, составленным из световодов — тонких цилиндрических волокон сверхчистого кварцевого стекла. Световод имеет две области: сердцевину диаметром 62,5 мкм и оболочку диаметром 125 мкм.
Показатель преломления оболочки выполняют меньшим, по сравнению с показателем преломления сердцевины. В результате большая часть лучей света, попавших от оптоэлектронного источника на торец световода претерпевает на поверхности раздела сердцевина — оболочка полное внутреннее отражение и с очень малыми потерями распространяется вдоль него.
Существуют
В заключение этой беглой экскурсии по проводам да кабелям напомню один анекдотический случай, чуть не приведший к катастрофе. В некоторой стране N готовились к постройке ядерного реактора. Заказали урановые блоки в нужном количестве. Снабженцы стали доставлять и складировать их, как обычные ящики. При штабелировании очередной партии узрели небольшой дымок и позвали физиков. Те схватились за голову и немедленно бросились растаскивать блоки в разные стороны. Еще чуть-чуть и набралась бы критическая масса для взрыва. Применяя провода, не уподобляйтесь этим «горе-снабженцам», а задумывайтесь: «что, для чего и почему».
Соединители и разъемы
Мухи, забираясь между контактами и в зазоры, могут нарушить работу аппаратов…крысы сгрызают изоляцию до металла провода.
Существуют самые разнообразные способы и устройства, с помощью которых осуществляется соединение электронной аппаратуры с источниками питания и сигналов, отдельных блоков между собой, соединения с выходными устройствами и т. п. Если отбросить вульгарную «скрутку» проводников, то первые соединители и разъемы появились на физических приборах в виде клемм и специальных наконечников на проводах (рис. 33, а).
Рис. 33. Электрические соединители:
а — наконечники; б, в — клеммники; г — УГО разъемного соединения; д — розетка; е — вилка; ж– панелька для микросхемы
Для соединения проводников широко используют разнообразные клеммники (рис. 33, б, в).
Электрическая вилка (штепсель) и розетка являются простейшим примером силового разъема; в мобильных устройствах штепсельный разъем может выполняться на концах кабелей (рис. 33, д, е).
Другим широко используемым ВЧ-разъемом являются штеккер и
В зависимости от области применения к конструкциям соединителей предъявляются разные требования, и они изготавливаются соответствующим образом.
Условно соединители или разъемы можно разделить на электротехнические (силовые, сильноточные) и радиотехнические (слаботочные, сигнальные, связные). К первым предъявляется требование передачи необходимой мощности, а ко вторым — отсутствие искажений в передаваемом сигнале. Различие между первыми и вторыми растет по мере увеличения мощности и частоты сигнала.
Соединители (или разъемы) имеют изоляционные основания, на которых закрепляются штыри (ножи) и гнезда, образующие контактные пары. Разъемы отличаются числом контактных пар, их конфигурацией и площадью, геометрическим расположением в пространстве, типом изолятора, способами крепления и фиксации и т. п. Преобладающими формами соединителей являются цилиндрические и плоские (рис. 33, ж). Поверхности ВЧ-разъемов для обеспечения малого сопротивления покрывают серебром и золотом. Для того чтобы обезопасить выход аппаратуры из строя («защита от дурака»), разъемы каждого типа часто имеют свои характерные ключи, например, вырезы в разъеме материнской платы персонального компьютера.
Специальные типы разъемов используют в ВОЛС. Они отличаются прецизионной точностью сочленения (рис. 34).
Рис. 34. Оптоволоконные разъемы
В электроосветительной аппаратуре используют разъем типа цоколь — патрон, а в радиоустройствах — цоколь на радиолампе и панельку на шасси. Разъемы специального типа (слоты) используют в компьютерном «железе».
Для обеспечения электрического контакта с подвижными токовводами (например, с коллектором электродвигателя), используют специальные углеграфитовые щетки.
Любые разъемы достаточно часто являются источником отказов в работе аппаратуры и требуют поэтому повышенного внимания при выборе и эксплуатации.
Электрорадиоматериалы и изделия
Использование электричества немыслимо без применения не только проводников, но и изоляторов. Разнообразные диэлектрики, начиная от природного янтаря, от которого У. Гильберт в 1600 г. произвел термин «электричество», и, кончая самыми мудреными композитными материалами, на протяжении веков сопровождают развитие электротехники, электроники и радиотехники.
По своей физической природе электроизоляционные материалы относятся к диэлектрикам, поэтому при их использовании надо руководствоваться соответствием их функционального назначения и соответствующих свойств.
В силовых системах электроснабжения изоляционные материалы обеспечивают электрическую изоляцию устройств и их отдельных частей и защиту от внешних воздействий, поэтому основными характеристиками служат: электрическая и механическая прочность, термо- и влагостойкость.
В высокочастотных цепях важна диэлектрическая проницаемость и потери энергии на нагрев («тангенс угла диэлектрических потерь»). Косвенно важны старение и другие показатели.