Z czego składa się komputer
Prezentowany materiał powstał dwanaście lat temu
Z całą pewnością drogi czytelniku spotkałeś się w swym życiu niejednokrotnie z komputerami; są one już wszędzie: w bankach, biurach, sklepach, domach prywatnych i wielu innych miejscach. Nie trzeba chyba nikogo przekonywać o dobrodziejstwach płynących z informatyzacji naszego życia. Jeśli jesteś początkującym lub przyszłym użytkownikiem komputera i chciałbyś zgłębić swą wiedzę, zapraszam Cię na wspólną wyprawę po wnętrznościach komputera klasy PC.
Prezentowany materiał powstał dwanaście lat temu
Z całą pewnością drogi czytelniku spotkałeś się w swym życiu niejednokrotnie z komputerami; są one już wszędzie: w bankach, biurach, sklepach, domach prywatnych i wielu innych miejscach. Nie trzeba chyba nikogo przekonywać o dobrodziejstwach płynących z informatyzacji naszego życia. Jeśli jesteś początkującym lub przyszłym użytkownikiem komputera i chciałbyś zgłębić swą wiedzę, zapraszam Cię na wspólną wyprawę po wnętrznościach komputera klasy PC.
Być może nieraz słyszałeś określenie „procesor” lub „mikroprocesor”, nazwy te oznaczają bardzo skomplikowany układ scalony, układ ten znajduję się w każdym komputerze i jest jego „sercem”. Bez mikroprocesora nie będzie działał żaden komputer! Czym „serce” to szybciej bije (pracuję) tym komputer szybciej wykonuję zlecone mu zadania. Bicie tego „serca” określa się nie jak w przypadku organizmu ludzkiego w liczbie uderzeń na minutę, ale podając ilość „uderzeń” w ciągu sekundy. Ilość takich „uderzeń” może dochodzić do 2 400 000 000. Dużo, prawda? Żeby było prościej szybkość procesora podaję się w MHz lub GHz.
Bardzo ważnym elementem każdego komputera jest pamięć nazywana pamięcią RAM, składają się na nią małe, prostokątne płytki drukowane, na których umieszczone są specjalne układy scalone w których komputer przechowuję aktualnie używane programy, jeśli dany program nie jest już potrzebny (używany) zostaję on usunięty z pamięci komputera. Tak samo jak w przypadku mikroprocesora bez pamięci RAM komputer nie będzie działał. Pamięć RAM zostaję całkowicie skasowana po wyłączeniu zasilania dlatego też nie może być ona używana do przechowywania programów i innych ważnych informacji przez dłuższy okres czasu, do tego celu służy urządzenie nazywane dyskiem twardym.
Dysk twardy można porównać do wielkiego magazynu w którym zgromadzone są różne rzeczy; jeśli potrzebna jest nam dana „rzecz” zlecamy komputerowi aby wyszperał nam ją w tym magazynie i dostarczył do miejsca z którego będziemy mogli swobodnie z niej korzystać, to miejsce to właśnie wspomniana wcześniej pamięć RAM. Tak jak w prawdziwym magazynie także w przypadku dysku twardego istnieje możliwość zarówno trwałego usuwania „rzeczy” jak też ich dodawania.
Podobną rolę do dysku twardego spełnia dyskietka; jest to małe, plastikowe pudełeczko które wkładamy do urządzenia zwanego stacją dysków w celu „wyciągnięcia” (odczytu) lub „włożenia” (zapisu) różnych „rzeczy” (informacji). Należy dodać że dyskietka jest o wiele mniejszym magazynem nisz dysk twardy a co za tym idzie można do niej włożyć o wiele mniej „rzeczy” niż do dysku twardego.
Zapewne wielokrotnie spotkałeś się z małymi, lśniącymi kolorami tęczy krążkami na których zapisana jest muzyka, od pewnego czasu można spotkać takie krążki ale z „rzeczami” dla komputera. Taki krążek, zwany krążkiem CD-ROM, także można porównać do magazynu, ale jest to dosyć dziwny magazyn z którego nie możemy nic usunąć ani też nic do niego włożyć. Do odczytu takich krążków potrzebne jest specjalne urządzenie zwane czytnikiem CD- ROM. Napisałem wcześniej że do krążków nie możemy nic dodać ani też nic z nich usunąć, jest to oczywiście prawda ale...nie do końca; istnieją bowiem już krążki na których możemy „zmagazynować” interesujące nas rzeczy, do zapisu takich krążków służą urządzenia zwane nagrywarkami, nagrywarki mogą także pracować jako zwykłe czytniki CD-ROM.
Wspomniałem powyżej o czytnikach CD-ROM, nie wiem czy wiesz że za pomocą takich urządzeń można również słuchać muzyki z krążków audio; jednakże aby było to możliwe w komputerze musi być umieszczony specjalny układ elektroniczny którego zadaniem jest „tłumaczenie” języka komputera na muzykę, słowa i dźwięki, układ taki umożliwia także i odwrotne działanie tj. tłumaczenie słów, muzyki oraz różnych innych dźwięków na język zrozumiały dla komputera.
Urządzenie o którym mowa nazywane jest kartą dźwiękową. Oczywiście aby było cokolwiek słychać do karty dźwiękowej należy dołączyć głośniki. Wiesz już w jaki sposób powstaje dźwięk słyszany w głośnikach dołączonych do komputera, proponuję więc abyśmy zajęli się odpowiedzią na następujące pytanie: skąd biorą się takie ładne, kolorowe obrazki na ekranie tego stojącego na biurku „telewizorka”? Otóż te „ładne kolorowe obrazki”, podobnie jak dzieję się to z dźwiękiem, również zamieniane są z języka komputera na język zrozumiały dla „telewizorka”.
Urządzenie w którym zachodzi ta zamiana nazywamy kartą graficzną. Za pomocą tego układu elektronicznego możliwe jest również „włożenie” do komputera np. filmu z magnetowidu. Wcześniej wspomniałem o „telewizorku”; jak zapewne zdążyłeś już się domyślić chodzi tu o monitor. Urządzenie to tylko na pierwszy rzut oka przypomina odbiornik telewizyjny, tak naprawdę sam kineskop jak też układy elektroniczne monitora są o wiele lepsze niż w zwykłym telewizorze. Oczywiście typowy monitor nie może odbierać programów telewizyjnych..
A teraz postaram Ci się wyjaśnić co to właściwie jest ten obraz. W tym miejscu chciałbym Cię prosić o bardzo uważne przeczytanie poniższego tekstu. Otóż obraz tworzony na ekranie monitora to bardzo, bardzo dużo świecących punktów (ale nie jednocześnie), punkty te ułożone są w „rządki”, na ekranie takich rządków może być nawet 1500 i są one ułożone z góry na duł ekranu a w każdym z takich rządków znajduję się określona liczba punktów (np. 800). Wspomniane rzadki zostają wyświetlane jeden po drugim, gdy już wszystkie zostaną wyświetlone....cały proces rozpoczyna się na nowo. Ponieważ wszystko to odbywa się bardzo szybko dlatego też wydaję nam się że obraz jest nieruchomy. Oprócz dużych, ciężkich monitorów coraz częściej spotyka się urządzenia tego typu nie grubsze niż książka telefoniczna, działają one na zupełnie innej zasadzie niż przedstawiona powyżej.
Było ciężko? Jak tak to należy Ci się chwila odpoczynku. Czy lubisz rozmawiać przez telefon? Ja lubię. Komputery zresztą też, ale w ich przypadku jest problem: linia telefoniczna zupełnie nie nadaję się do bezpośrednich pogaduszek. Wymyślono więc urządzenie które zamienia język komputera na język strawny dla linii telefonicznej, po drugiej stronie drutu następuje odwrotny proces czyli zamiana języka strawnego dla linii telefonicznej na język zrozumiały dla komputera. Urządzenie o którym mowa nazywa się modemem, i przyda nam się jeśli będziemy chcieli skorzystać z Internetu. Produkowane są modemy wkładane do komputera (czyli wewnętrzne) i stawiane obok (czyli zewnętrzne).
Poznałeś już między innymi procesor, pamięć RAM, karty graficzną, muzyczną, oraz modem. Podzespoły te muszą być gdzieś umieszczone i dlatego też w każdym komputerze znajduję się duża płytka drukowana na której umieszczono dużo gniazdek i złącz do których dołączamy karty rozszerzeń (czyli np. kartę muzyczną, graficzną itp.), mikroprocesor, modem, mysz, klawiaturę, drukarkę oraz inne urządzenia. Płytka drukowana o której mowa potocznie nazywana jest płytą główną. Na płycie głównej umieszczone są również ważne dla działania komputera układy scalone jak np. zegar czasu rzeczywistego dzięki któremu komputer „wie” która aktualnie jest godzina. Płyta główna zamontowana jest w blaszanym pudełku zwanym obudową; w obudowie znajdują się także zasilacz, czytnik CD-ROM, stacja dysków, oraz dysk twardy.
SŁOWNICZEK
AGP Accelerated Graphics port Złącze oraz standard magistrali graficznej.
Aktywne głośniki Zestaw głośnikowy z wbudowanym wzmacniaczem mocy audio, regulatorami barwy dźwięku oraz zasilaczem.
Aplikacja Oprogramowanie, program.
ATX Standard obeimujacy konstrukcje płyt głównych, zasilaczy jak też obudów.
BIOS Zestaw instrukcji uruchomieniowo-diagnostycznych automatycznie uruchamianych wraz z komputerem; także potoczna nazwamenu za pomocą którego użytkownik ma dostęp dla ważnych dla systemu ustawień.
BOX Kompletna „pudełkowa” wersja urządzenia lub programu.
CACHE Pamięć „podręczna” procesora.
CD-DA Compact disc digital audio Popularna płyta kompaktowa audio a także standard zapisu dźwięku.
CD-ROM Compact disc read only memory Płyta kompaktowa zawierająca dane komputerowa (programy, pliki).
CD EXTRA Płyta kompaktowa zawierająca zarówno dane cyfrowe jak też ścieżki audio.
CD-R Compact disc recordtable Nośnik formatu CD umożliwiający jednokrotny zapis danych.
CD-RW Compact disc rewritable Nośnik formatu CD umożliwiający wielokrotny zapis danych.
CHIPSET Układ (układy) umieszczony na płycie głównej komputera zawierający w swym wnętrzu kontrolery napędów, kart rozszerzeń, portów komunikacyjnych i.t.p. Większość nowoczesnych chipsetów zawiera w swym wnętrzu „karty” graficzne, muzycznea nawet modemowe.
CPU Central processing unit Jednostka arytmetyczno-logiczna czyli mikroprocesor.
COOLER Popularna nazwa wentylatora.
DEGAUSS Funkcja rozmagnesowywania maski kineskopu stosowana w celu minimalizacji przebarwień obrazu.
DEMO Wersja demonstracyjna oprogramowania, może to być np. film prezentujący możliwości danej aplikacji lub też bardzo „okrojona” wersja danego programu.
DVD Digital video disc Standard oraz nośnik zapisu/odczytu danych cyfrowych. Maksymalna pojemność płyty DVD wynosiok. 17 GB w zależności od ilości zastosowanych warstw (maksymalnie dwie warstwy na stronie) oraz czy dany nośnik jest jedno czy dwu warstwowy.
FDD Flopy disc diskette Stacja dyskietek
FSB Frequrency system bus Częstotliwość magistrali systemowej.
FREEWARE Grupa programów za których użytkowanie nie są wymagane opłaty.
GB Gigabajt
GHz Gigaherc (1 GHz= 1 000 000 000 Hz).
HARDWARE Sprzęt
HDD Hard disc diskettes Dysk twardy
Hz Nazwa oznaczająca pojedynczy cykl (drganie, takt, „uderzenie”).
INTERFEJS Urządzenie umożliwiające komunikację pomiędzy sobą układów elektronicznych, sprzęg.
KLAWIATURA BEZPRZEWODOWA Klawiatura komunikująca się z komputerem za pomocą fal radiowych lub też podczerwieni.
KLAWIATURA MULTIMEDIALNA Klawiatura z dodatkowymi przyciskami funkcyjnymi umożliwiającymi uruchomienie danej aplikacji przez naciśniecie jednego „guzika”.
KB Kilobajt
MB Megabajt
MHz Megaherc (1 MHz= 1 000 000 Hz).
NAPĘD Potoczna nazwa np. stacji dyskietek, dysku twardego, czytnika CD-ROM itp.
OEM Wersja urządzenia sprzedawanego bez pudełka w podstawowej konfiguracji umożliwiającej poprawną prace.
Wersja oprogramowania przeznaczona wyłącznie do sprzedaży z nowym komputerem lub podzespołem (np. dyskiem twardym).
OSD On screen display Wyświetlanie oraz regulacja funkcji na ekranie monitora.
OVERCLOCKING Podwyższenie częstotliwości pracy procesora przez użytkownika. Zabieg ten polega na podwyższeniu napięcia zasilającego jądro procesora oraz na zwiększeniu liczby wewnętrznego mnożnika częstotliwości FSB.
PC Personal computer Komputer osobisty.
PCI Peripherial component interconnect 32 bitowa wewnętrzna magistrala danych o przepustowości 126 MB. umożliwiającadołączenie do systemu kart rozszerzeń.
RADIATOR Kawałek odpowiednio ukształtowanego metalu zakładanego na element elektroniczny którego zadaniem jest odprowadzenie do otoczenia nadmiaru ciepła (mocy strat).
RAM Read acces memory Pamięć operacyjna komputera, pojemność Ramu wyraża się w Mb. Oprócz pojemności ważnym parametrem jest czas dostępu wyrażany w ns. (nanosekundach) czym jest on krótszy tym lepiej. Na rynku można obecnie spotkać
RTC Real time clock Zegar czasu rzeczywistego, dzięki niemu system „wie” która aktualnie jest godzina.
SHAREWARE Oprogramowanie dane nam nie jako „na próbę”. Jeśli spodoba nam się i zechcemy w dalszym ciągu z niego korzystać, powinniśmy wnieść odpowiednią opłatę lub/i dokonać rejestracji.
SOFTWARE Oprogramowanie, program.
SPYWARE Oprogramowanie za które nie zapłacimy ani złotówki jednakże w zamian jesteśmy zmuszeni do oglądania reklam.
SYSTEM OPERACYJNY Program umożliwiający użytkownikowi korzystanie oraz zarządzanie zasobami komputera.
TRIAL Program w pełnej, użytkowej wersji z wbudowanym licznikiem czasu/uruchomień. Po upływie z góry założonego przez twórcę czasu/liczby uruchomień aplikacja taka przestaje działać.
USB Uniwersal Serial Bus Złącze oraz standard szeregowej transmisji danych umożliwiające dołączenie do komputera do 127urządzeń. Maksymalny transfer danych wynosi tu 12 MB/s, ulepszona wersja tego interfejsu USB 2.0 umożliwia szybkość przesyłanych na poziomie 480 MB/s.
Psują?
Jakiś czas temu, w
pewnym bardzo poważnym kanale tematycznym, wyemitowano materiał
filmowy sugerujący widzowi ze oto stal się częścią wielkiego
spisku producentów elektroniki.
Zwolennicy spiskowych
teorii dziejów zapewne będą bardzo nieustatysfakcjonowani
niniejszym tekstem jednakże jako elektronik -konstruktor mogę
śmiało napisać że wszelkie pogłoski o celowym „zaszywaniu”
procedur autodestrukcyjnych w elektronice konsupcyinej mają tyle
samo wspólnego z rzeczywistością, ile pogłoski twierdzące
że „Rosjanie magnesem ściągnęli Tupolewa”. To prymitywne
stwierdzenie, oddaje doskonale stan umysłowy oraz elementarny brak
wiedzy, głoszącego takie poglądy.
Przypominam sobie
pogłoskę sprzed laty głosząca, że punkty serwisowe zabierają
części zachodniej produkcji, wstawiając na ich miejsce perelowską
tandetę. Rzecz nierealna z prostego powodu; w owym czasie przemysł
nie wytwarzał odpowiedników zachodnich. A elementy bierne
(kondensatory rezystory) przy podobnych parametrach elektrycznych
charakteryzowały się większymi rozmiarami.
Jednakże, prawdą jest
że w dużej liczbie przypadków, urządzenia elektroniczne
powszechnego użytku wytwarzane obecnie cechują się mniejszą
trwałością niż ich odpowiedniki funkcjonalne sprzed
dziesięciu-dwunastu lat.
Ktoś zapyta, czy nie
jest to więc dowód na to, że producenci zalewają rynek
produktami wątpliwej jakości, by użytkownik w miarę szybko pozbył
się ich i kupił następne?
Oczywiście że celem
producenta, jest sprzedaż jak największej liczby egzemplarzy danego
wyrobu. Obecnie na rynku panuje ostra konkurencja cenowa. Taka
sytuacja została wywołana pojawieniem się kilkanaście lat temu
całej gamy, tak zwanych „niedzielnych producentów”,
zwanych z swojska „firmami krzak”. Firmy te, zaczęły wypuszczać
na rynek wyroby wyglądem przypominające produkty znanych marek.
Jednakże ceny owych urządzeń wahały się na znacznie niższym
poziomie niż ceny markowych wyrobów. Jakość natomiast była
równie niska jak cena, a może nawet niższa.
Konsument wiedziony
(pozorną zresztą) chęcią oszczędności, kupował często (i
nadal kupuję) takie produkty. Giganci, widząc że grunt usuwa im
się spod stóp, zaczęli wypuszczać na rynek Iow endowe
produkty, wytwarzane w bardzo ekonomiczny (czytaj redukujący koszty
produkcji) sposób. Jednak z zachowaniem w miarę przyzwoitej
jakości. Jednak wspominane wcześniej „cięcie kosztów”
musiało wpłynąć na trwałość oraz bezawaryjność wyrobów.
Proszę porównać
choćby jakość zestawów przenośnych audio wiodących
producentów, gdy porównamy zestawy produkowane osiem
lat temu, do obecnie wytwarzanych, okaże się że urządzenia
obecnie produkowane charakteryzują się najczęściej słabą
jakością wykonania.
Ażeby zwiększyć
sprzedaż producenci dodatkowo prowadzą bardzo agresywne kampanie
marketingowe, szafują terminami technicznymi, w których i tak
mało kto, prócz wąskiej grupki elektroników, się
orientuję. Nie tak dawno odwiedzając jeden ze sklepów ze
sprzętem RTV byłem świadkiem rozmowy klienta ze sprzedawcą. Z ust
sprzedawcy nie usłyszałem ani jednego konkretnego słowa;
„czarował” on klienta terminami, które gdzieś tam
zasłyszał ale, jak wynikało z treści rozmowy, nie za bardzo, a
raczej sądzę że w ogóle, nie orientował się z
technicznym aspekcie danej sprawy. Jak mi powiedział znajomy
kierownik salonu komputerowego: dziewiędziesdiąt procent klientów
nie wie czego za bardzo chce, łatwo takiego zauważyć i sprzedać
mu to, co chcemy”.
Właśnie tu, czyli w
wyborach klientów, upatrywał bym sedna problemu. Jeśli
konsument dokonuję zakupu kina domowego wraz z zestawem głośnikowym
za 400 zł i sądzi że taki „super sprzęt” będzie pracował
bezawaryinie przez dziesięć lat, to dla mnie osobiście, taka osoba
jest albo ślepo wierząca w akcje marketingowe, albo też naiwna.
Producenci, widząc że zdecydowana większość konsumentów
kieruję się w swych wyborach ceną, zaczęli jeszcze bardziej ciąć
koszty. I kółko się zamyka. Klient pragnie taniego produktu
więc mu go dajmy bo jak nie, to ktoś inny mu go da. Ponieważ wyrób
taki musi być wykonany z tanich materiałów, względnie
niskobudżetowytmi technologiami, dlatego też, jego solidność a
także niezawodność pozostawia wiele do życzenia.
Jeśli jednak znajdzie
się klient który ceni sobie znakomitą jakość, wysoką
niezawodność, oraz trwałość, to. większość renomowanych
firm ma w swej ofercie handlowej odpowiednie pozycję.
Jeśli zaś
rzecz dotyczy sprzętu profesionalnego, to nie może być (i nie ma)
w tym przypadku żadnego kompromisu. W takich konstrukcjach stosuje
się wyłącznie elementy selekcjonowane, bardzo starannie dobrane.
To samo tyczy się obudowy. Najczęściej wykonuje się ją przy
użyciu wysokojakościowych stopów metali, ewentualnie bardzo
trwałego tworzywa sztucznego. Natomiast do danego projektu zatrudnia
się zespół doświadczonych konstruktorów którzy
często współpracują z przedstawicielami docelowej grupy
odbiorczej (np. muzykami, wojskowymi).
A teraz podam kilka
zabiegów jakie stosują producenci w celu redukcji kosztów.
Zaczyna to się już na etapie projektowania
danego urządzenia. Do typowych działań należy stosowanie
cieńszego, a co za tym idzie tańszego laminatu. Jednak pod wpływem
cięższych elementów taki laminat może ulec odkształceniom
mechanicznym, powodując tym samym pęknięcie któregoś ze
spoiw łączących elementy ze ścieżkami drukowanymi. Przykładem
niech będą układy o wyprowadzeniach BGA. Układ taki umieszczony
na cienkim laminacje blisko elementów na które
oddziaływają naprężenia mechaniczne (np. złącza) może pod
wpływem wspominanych naprężeń stracić kontakt z wyprowadzeniem
kulkowym obudowy. Reebaling jest zwykle zbyt kosztowny, więc
urządzenie „ląduje” w koszu naśmieci.
Żeby zmniejszyć koszty produkcji, często płytki
drukowane wytwarzane są w firmach zewnętrznych. Wiele firm nie
posiada nawet własnych biur projektowych a wyłącznie handlowe. A
produkty sprzedawane pod daną marką wytwarzane są najczęściej w
Chinach. Rodzimym dosyć znanym „producentem” tego typu urządzeń
był nieistniejący już Cyfral. Drugim mniej znanym, pewna firma z
Gdyni, oferująca radioodbiorniki samochodowe.
Także wybór komponentów
niejednokrotnie opiera się wyłącznie na kryteriach cenowych. A o
selekcji poszczególnych elementów nie ma co marzyć.
Dla przykładu; zwykły przełącznik produkcji Chińskiej kosztuje
hurcie ok. 30 groszy, natomiast identyczny z wyglądu (i tylko z
wyglądu), przełącznik bardzo wysokiej jakości pewnej
amerykańskiej firmy, to koszt w hurcie ok. 2 zł. W konstrukcjach
low endowych stosowanie niskiej jakości, tanich elementów
stało się normą. Konstruktorzy niejako „pod presją”, redukują
ilość elementów do niezbędnego minimum. Pod przysłowiowy
„młotek” idą w pierwszej kolejności wszelkie elementy
zabezpieczające czyli kondensatory zwierające zakłócenia
zasilania, elementy antyprzepieciowe, czy też wszelkiego rodzaju
złącza które zastępowane są bezpośrednim, lutowanym
połączeniem. Często, tam gdzie istnieje taka możliwość,
konstruktor zamiast specjalizowanego układu scalonego stosuje kilka
znacznie tańszych tranzystorów. Wszystko to nie pozostaje, ma
się rozumieć, bez wpływu na efekt końcowy czyli jakość oraz
niezawodność danego urządzenia.
Następnym zabiegiem który w bardzo
znaczący sposób może obniżyć koszt danego wyrobu, jest
stosowanie zasilaczy impulsowych. Są one znacznie tańsze niż o
podobnych parametrach zasilacze konwencjonalne. W zastosowaniach
takich jak sprzęt informatyczny, konstrukcje takie oddają
nieocenione zasługi. Pozwalają w miarę tanimi kosztem, zbudować
system zasilania o względnie małych gabarytach i dużej sprawności
przetwarzania energii. Dobrze zaprojektowany zasilacz impulsowy,
stanowi bezpieczny a przy tym niskobudżetowy system zasilający.
Niestety, zasilacze impulsowe posiadają także wady. Jedną z nich
jest względnie niewielka tolerancja na przepięcia występujące w
sieciach elektroenergetycznych. Często właśnie owe przepięcia są
skutkiem „pożegnania się z tym światem” takiego zasilacza.
Następnym negatywnym czynnikiem są zakłócenia generowane
poprzez układ zasilacza impulsowego. Wynika to z samej zasady
funkcjonowania takiego zasilacza tj. kluczowania tranzystora. Spory
poziom zakłóceń a także problemy z ich eliminacją bądź
tez ich ograniczeniem, są przyczyną niechęci konstruktorów
do stosowania tego typu rozwiązań w sprzęcie audio. Zdarzają się
jednak low endowe konstrukcje audio (nawet renomowanych firm)
zawierające w stopniu zasilania układy impulsowe.
Bardzo często zasilacze impulsowe są nabywane
przez producenta danego urządzenia, w formie modułów do
wbudowania tak zwane systemy embeded). Błędny wybór
zasilacza typu embeded, może zakończyć się nie tylko szybką
„śmiercią” urządzenia ale także stanowić zagrożenie dla
życia użytkownika. Niech przykładem będzie choćby spalona twarz
pewnej urzytkowniczki ładowarki do telefonu komórkowego.
Osobiście odradzam stosowanie nieoryginalnych ładowarek.
Potencjalny zysk, może być przyczyną tragedii.
W konstrukcjach, w których niezbędnym
staje się rozpraszanie mocy start (np. wzmacniacze mocy audio) dąży
się usilnie do redukcji wymiarów bądź też wręcz
eliminacji pasywnych elementów odprowadzających moc cieplną.
Dzięki temu zyskuję się zmniejszenie wymiarów a także masy
urządzenia a tym samym redukuję koszty związane z obudową. W
systemach audio czyni się to poprzez zastosowanie aktywnego
chłodzenia a także poprzez implementację pracy wzmacniaczy w
odpowiedniej klasie. Prawdziwym hitem ostatnich lat jest klasa D.
Bardzo istotnym czynnikiem finansowym są również
koszty związane z obudową danego urządzenia. W przeważającej
liczbie przypadków stosuję się więc obudowy wykonane ze
słabej jakości tworzywa sztucznego. W konstrukcjach wymagających
zastosowania ekranowania, nanosi się na wewnętrzną strone obudowy
metodą natryskową bardzo cienką (rzędu mikrona) warstwę
przewodzącą Tak cienka powłoka nie jest w stanie w odpowiednim
stopniu zabezpieczyć układów elektronicznych przed
oddziaływaniem pól elektromagnetycznych
Jednakże, odpowiednia obudowa wykonana ze stopów
metali bardzo niekorzystnie rzutowała by na całościowy koszt
urządzenia.
Podobnie rzecz ma się z różnego rodzaju
lakierami stosowanymi w celu pokrycia danej obudowy. Na pokrycia
stosuję się lakiery o małej odporności na ścieralność,
kwasoodporność (odczyn kwaśny dłoni). Czym mniej„skomplikowany”
lakier, tym niższy koszt urządzenia a co za tym idzie, produkt
atrakcyjny cenowo. Niestety, słabej jakości pokrycie powierzchniowe
często w bardzo krótkim czasie zaczyna się ścierać. Bardzo
dobrym przykładem są tu liczne modele telefonów komórkowych.
A na poparcie słów o redukcji kosztów niech może
posłuż modele telefonów sprzed 8-10 lat. Choćby Nokia 3330.
Ten wiekowy telefon skonstruowany został z bardzo wysokiej jakości
tworzywa sztucznego, z użyciem bardzo trwałych, niesłychanie
odpornych na ścieranie lakierów pokryciowych.
Oczywiście, jeśli użytkownik pragnie nabyć
naprawdę solidny telefon (bądź też inny sprzęt) to z całą
pewnością odnajdzie w gąszczu ofert produkt idealnie dopasowany do
jego wymagań. Jednak koszt takiego urządzenia, będzie jak
najbardziej analogiczny do jego jakości.
W przypadku produktów, w których
zachodzi konieczność wymiany materiałów eksploatacyjnych
(takimi urządzeniami są choćby drukarki) założenia projektu
najczęściej stanowią, ze użytkownik powinien zakupić nowy
moduł w miejsce zużytego. Większość producentów drukarek,
mając na uwadze potrzeby konsumentów indywidualnych,
„wypuszcza” na rynek bardzo tanie urządzenia których
koszt nieznacznie tylko odbiega od kosztów produkcji. W
zestawie z danym urządzeniem kupujący otrzymuje zazwyczaj pojemnik
z tuszem wystarczającym do wydruku co najwyżej 200-300 stron.
Producent ma nadzieję, iż po pewnym czasie
użytkownik zakupi same zasobniki z atramentem. Jednakże koszt
oryginalnych zasobników, niejednokrotnie przewyższa zakup
nowej drukarki. Dlatego też, na rynku pojawiło się wiele firm
oferujących zastępcze produkty. Częstokroć zamienniki te,
stanowią dobrą alternatywę do obginanych akcesoriów,
niestety zdarzają się także wyroby o fatalnej jakości. Odpowiedź
producentów była stosunkowo prosta. Umieszczenie w
zasobnikach jak też w pamięci urządzenia odpowiednich układów
scalonych zawierających licznik wydrukowanych stron. Po „dojściu”
licznika do 0 urządzenie odmawia druku choć w zasobniku najczęściej
pozostaje pewna jość atramętu/tonera. Oczywiście, i na tak
zabezpieczone interesy producentów drukarek najczęściej
znajduję się remedium.
Z przedstawionym problemem nie mają styczności
użytkownicy urządzeń typu „Copy Center’ gdzie z jednego
zasobnika można uzyskać 10-20 tys stron formatu A4. Także
użytkownicy profesjonalnych, drogich drukarek atramentowych bądź
też ploterów nie są narażeni na bardzo wysokie koszty
materiałów eksploatacyjnych.
Natomiast jeśli chodzi o pozostałe akcesoria
takie jak różnego rodzaju akumulatory, zasilacze etc to
należy podkreślić iż powtarzane przez producentów zdanie
że stosowanie nie orgianlnych akcesoriów grozi uszkodzeniem
sprzętu, nie jest w tym wypadku zabiegiem marketingowym. Tani,
tandetnie zaprojektowany zasilacz stwarza zagrożenie nie tylko dla
danego sprzętu ale przede wszystkim dla samego użytkownika i jego
danych. Nie mówiąc już o znacznie wyższej awaryjności
zamienników. Na pierwszy rzut oak może się wydawać że cena
zamiennika zasilacza jest bardzo atrakcyjna. Jednakże życia czy też
zdrowia nie da się przeliczyć na żadne pieniądze, nie mówiąc
już o kosztach związanych z utratą danych.
Podobnie rzecz przedstawia się z akumulatorami do
komputerów przenośnych. Wszystkie markowe akumulatory, maja
wbudowany mikroprocesor wraz z całym zespołem zabezpieczeń.
komputer komunikuje się z akumulatorem, w celu kontroli stanu
technicznego oraz pochodzenia danego "accu-pack". Jednak
wiele z dostępnych na rynku urządzeń, jak na przykład tablety
bądź tez przenośne konsole do gier, posiadają wbudowany na stale
akumulator. Takie działanie jest jak najbardziej celowe i ma na celu
niejako „zmusić” użytkownika do odwiedzin w autoryzowanym
serwisie danego producenta. Oczywiście, dla doświadczonego
elektronika dysponującego do dokumentacji serwisowej danego
produktu, wymiana akumulatora w takim urządzeniu nie stanowi
problemu. Natomiast przestrzegam przed samodzielna wymiana osoby
zupełnie nie obeznane z tematem. Z doświadczenia wiem, że wszelka
ingerencja w układ osób nie obeznanych z tematem, bardzo
często kończy się zniszczeniem urządzenia.
Co się zaś tyczy tragicznej wręcz sytuacji
punktów serwisowych, to prawda jest, że liczba niewielkich,
niezależnych serwisów przeciągu niecałych dziesięciu lat
uległa znacznej redukcji. jeszcze. Po części zastała sytuacje
można by tłumaczyć zalewem rynku przez tanie (czytaj nieopłacalne
w naprawie) urządzenia
Jednak to tylko część prawdy. Współczesny
serwisant sprzętu elektronicznego winien charakteryzować się nie
tylko ogromną wiedzą z zakresu działania serwisowanego sprzętu.
Nie wystarczy także 100 watowa kolba lutownicza. Bez solidnej, stale
uzupełnianej wiedzy, dobrze wyposażonej pracowni a także
kompletnej dokumentacji serwisowej, raczej bardzo trudno przywrócić
do prawidłowego funkcjonowania współczesny sprzęt
elektroniczny.
Dosyć często można spotkać się z domorosłymi
‘naprawiaczami” którzy to w myśl starego, polskiego
powiedzenia „co ja nie dam rady”, chwytają za wkrętak... i
najczęściej dane urządzenie ląduje w koszu na śmieci. Delikwent
ma szczęście jeśli wyjdzie z takiej „reperacji” bez uszczerbku
na zdrowiu.
Czasy gdy pan Kazio z sąsiedztwa, wkrętakiem ,
z petem w ustach i beretką na głowie naprawiał i wannę i
telewizor dawno już minęły. Niestety, wielu serwisantów,
pod naporem nowych technologii, niejako „zatrzymało się na osi
czasu”. Rzecz szczególnie dotyczy starszego pokolenia.
Elektronika to dziedzina dosyć dynamicznie dążąca
do przodu. Myślę ze ów brak kwalifikacji a także
częsty lek przed nowymi technologiami, jest
przyczyna iż bardzo duża rzesza serwisantów wypadła z
rynku.
Serwisy fabryczne
natomiast najczęściej nie zadają sobie trudu naprawy w ścisłym
słowa tego znaczeniu, po prostu wymienaija uszkodzony podzespół
bądź też całe urządzenie.
Należy
także powiedzieć o mnożących się jak grzyby po deszczu serwisach
laptopów. Na papierze prawie zawsze brzmi ładnie. Wymiana
BGA, lutowanie. Słowem, serwis pełną „gębą”. Niestety, w
praktyce często (ale nie zawsze) wygląda to „ciut” gorzej.
Często jest tak, ze
„kolega na internecie przeczytał ze jak komp nie działa, to
trzeba go podgrzać”. I podgrzewają... :) Najczęściej ze
skutkiem śmiertelnym. Nadal żyjemy w kraju, w którym panuje
powszechne przekonanie że Polak potrafi. Oczywiście każdy Polak i
wszystko. Począwszy od malowania ścian aż do naprawy samobieżnej
haubicy skończywszy.
Zakłócenia
W dzisiejszym coraz bardziej zelektronizowanym świecie
niesłychanie ważną kwestią staję się ochrona urządzeń elektronicznych przed
różnego rodzaju zakłóceniami zarówno powstającymi w wyniku oddziaływania
czynników środowiskowych. (wyładowania atmosferyczne, promieniowanie kosmiczne
itp.) jak też mających swe źródło w działalności człowieka. Niedostateczna
ochrona przed zakłóceniami, może prowadzić nie tylko do utraty danych, czy też
częstych urządzeń ale także do całkowitego zniszczenia systemu.
Zasilacze
Wąskim gardłem większości systemów elektronicznych,
zasilanych poprzez sieć energetyczną są niewątpliwie same zasilacze które w
większości przypadków są niezbyt wystarczająco dobrze chronione przed
ponadnormatywnymi skokami napięcia oraz innymi różnego rodzaju elektronicznymi
„śmieciami” przenoszonymi poprzez sieć elektroenergetyczną.
W szczególnej mierze tyczy się to zasilaczy impulsowych
(powszechnie używanych np w komputerach PC) które prócz stosunkowo małej
odporności na fluktacie napięcia zasilającego, same generują zakłócenia.
Konwencjonalny zasilacz skałdajacy się w transformatora sieciowego, mostka
prostowniczego, oraz układu stabilizacji napięcia jest znacznie mniejszym
zrudłem zakłóceń, o wiele łatwiej także zabezpieczyć taki zasilacz przed
zaklucenaimi zewnętrznymi, jednakże głównie ze względów ekonomicznych oraz
wymiarów obecnie coraz częściej stosuje się zasilacze impulsowe.
Środkiem zaradczym jest zarówno stosowanie urządzeń
zasilających znanych producentów jak też użycie listw zasilających z
kilkustopniową ochroną przepięciową. W trakcje etapu projektowania układów
zasilających należy pamiętać o stosowaniu kondensatorów blokujacyh, filtrów
tłumiących zakłócenia czy też koralików ferrytowych.
Przepięcia
Oprócz przepięć mających swe pierwotne źródło w środowisku
naturalnym, w liniach zasilających mogą pojawiać się przepięcia o charakterze
impulsowym powstałe na skutek pracy różnorodnych urządzeń elektroenergetycznych
np. iskrzenia styczników podczas przyłączania do sieci dużych obciążeń, pracy
silników, zasilaczy impulsowych a także pracy radiowych urządzeń nadawczych.
W tym przypadkach
napięcie impulsu może dochodzić do 10 KV a czas trwania do 100 μs. Oprócz
różnego rodzaju skoków napięcia w linii zasilającej mogą pojawić się zakłócenia
o charakterze szerokopasmowym nazywane często „smogiem elektronicznym”. Są to
zakłócenia elektromagnetyczne emitowane przede wszystkim przez środki
komunikacji bezprzewodowej oraz różnego rodzaju systemy zarówno elektroniczne
(komputery, systemy teleinformatyczne, itp.) jak też elektryczne (układy
zapłonowe, kuchnie mikrofalowe, silniki, piece indukcyjne itp.).
Przebiegi elektromagnetyczne „odrywają” się od swego
pierwotnego źródła poczym indukują się w liniach elektrycznych lub/i też bezpośrednio
oddziaływają na układy elektroniczne innego urządzenia nie jednokrotnie
zakłócając jego normalne funkcjonowanie, częstokroć przejawia się to poprzez
trzaski w głośnikach, samoczynne uruchomienie danego urządzenia, pasy na
ekranach oborników TV lub monitorów itp.
Środkiem zaradczym jest tu należyte, prawidłowe
ekranowanie poszczegulnych obwodów, prawidłowe prowadzenie powieszchni „masy”
a także ścieżek sygnałowych, uziemnianie obudów, stosowanie warystorów,
odgromników, należytej filtracji napięcia.