Мини-лекции. Сыграть в чёрный ящик

   1975 год. На центральном телевидении появляется новая передача, «ЧТО? ГДЕ? КОГДА?» Вот так описан в ВИКИПИКИ смысл происходившего!
Используя метод мозгового штурма, команда из шести игроков-знатоков — ищет в течение одной минуты правильный ответ на любой заданный телезрителями вопрос. За правильный ответ очко получает команда знатоков, за неправильный же очко получают их противники — команда телезрителей. Побеждает команда, первой набравшая шесть очков. Но кроме такого способа подачи вопросов был применён ещё и так называемый «чёрный ящик».

   «Чёрный ящик»: знатокам выносят чёрный ящик и ведущий даёт описание предмета, лежащего в нём. В основном, в чёрном ящике находятся довольно конкретные предметы, которые по объёму в него вмещаются, хотя в нём также может лежать другой чёрный ящик (как вариант ответа — игра 27 декабря 2008 года), или же он может быть пуст (ответ — «пустота»). Иногда выносят несколько чёрных ящиков (игра 10 декабря 2011 года — в вопросе было задействовано сразу все три ящика: большой, средний и маленький). Если предмет превышает размеры «Чёрного ящика», его прячут за кулисами.

   Вот и нам, в институте предлагали поиграть в такой (почти) «чёрный ящик»! Только вот «ящик» был вовсе не ящик и вообще не чёрный, в смысле никакой. Хотя? Хотя тайна в нём была запрятана. И самое главное не было самих вопросов, кроме главного, — ЧТО ТАМ, ВНУТРИ ЕСТЬ?!

   Существует в радиотехнике, электротехнике и прочей технике такое понятие как многополюсник. В литературе с картинками его изображают как прямоугольник с проводками, полюсами. Отсюда и название многополюсник. На рис1 изображены три частных случая многополюсников. Сверху-вниз: двухполюсник, четырёхполюсник и шестиполюсник. Имея такие вот «ящички» нужно определить, что же там внутри? А как? Очень просто: вам предлагают кучу всяких приборов и вы должны доказать, что вы инженер, или где?

   Конечно, учитывая интерес ПРОЗОРОВСКОЙ публики я не буду морочить вам голову, а приведу лишь четыре таких вот «ящика»-примера, четырёхполюсника. Сначала нужно получить хоть какие-нибудь данные, реакцию на различные воздействия: на постоянные токи, напряжения; на переменные токи и напряжения и? И, импульсы токов и напряжений. В нашем варианте я и использовал именно импульсную версию.

   На вход, (два полюса a,b) подаётся серия прямоугольных импульсов рис2. На выходе «ящика» (полюса c,d) с помощью осциллографа наблюдаем результат рис4. И если Вы инженер, а «не где?», то сразу можете предположить, что же там запрятано в этом «чёрном ящике»?! А внутри наших «ящиков» схемы реального набора элементов. В первом случае (см. сверху-вниз) обычный делитель. Вы скорее всего с ним сталкивались в жизни, хотя и не подозревали об этом? Во всяких регуляторах громкости звука и телевизионных штучках. И если в нашем случае вся схема в замороженном состоянии и коэффициент деления постоянен, то в регуляторах он переменный. Чем меньше сопротивление R2 и больше R1, тем меньше напряжение (высота импульса) на выходе. Аналогичная картина будет и при подаче на вход постоянного или переменного напряжения.

   Если Вы читали мою мини-лекцию «Сражение в Атлантике», то там затрагивается второй пример «чёрного ящика». Так исказить импульс может такая вот схема. Это своего рода фильтр низких частот. Его ставят частенько на сетевые (220 v.) провода всяких устройств. Проще говоря конденсатор штучка инертная и не может мгновенно зарядиться до величины входящего импульса. Точно так же разрядиться. Отсюда и такая вот «хитрая» форма импульса на выходе четырёхполюсника.

   Третий вариант та же схема, только шиворот-навыворот. Конденсатор и сопротивление меняются местами и вот вам результат. Со спектральной точки зрения это фильтр высоких частот. При одном значении емкости конденсатора его сопротивление увеличивается с понижением частоты и наоборот! При подаче коротких однополярных импульсов на выходе можно получить пары разнополярных. Своеобразный преобразователь получается.

   И наконец четвёртый вариант. При подаче прямоугольного импульса, на выходе получается вот такая загогулина! В измерениях эта схема является составляющей так называемого генератора ударного возбуждения. Пока не даётся команда на контуре присутствует напряжение (зелёная область). По команде напряжение скачком снижается до нуля и в контуре возникает колебательный процесс. Да та самая загогулина. И все эти колебания зависят только от параметров контура L и C. Тычки этой загогулины являются метками времени в осциллографах. А расстояние между ними, время периода колебаний Т. Конечно в современных аппаратах всё организовано не так экзотично, но? Но сам процесс никуда не делся и всё происходящее в «ящике» должно хотя бы учитываться в соответствующих ситуациях.

   В многополюсниках же учитывается не только входная функция, но и другие участники процесса. Так скажем в супергетеродине на шестиполюсный «ящик» воздействует как входной сигнал, так и переменное напряжение с гетеродина. И примеров с такими выкрутасами много, если не сказать очень?!

   Конечно тема в этой мини-лекции заинтересует далеко, далеко не всех жителей ПРОЗЫ, но? Но есть категория людей часто ломающих головы над такими вот «краксквордами»! Мне приходилось и не раз разгадывать предназначение каких либо импортных радиодеталей при ремонте какого либо устройства. Особенно, если напрочь отсутствует принципиальная схема! И вообще все те кто практикует ремонт электроники являются где-то, в чём-то следователями! Следователями, ломающими голову над такими вот «чёрными ящиками»! И, что самое противное, в них прячутся не такие вот простенькие схемки!