🔌 Симуляції
Клітинні автомати
Rule 110, Life та інші — той самий принцип, що й в цифрових схемах:
прості правила породжують складну поведінку.
Початківець
Сортування як алгоритм
Алгоритми сортування — фундамент у цифровому процесорі. Паралельне
сортування ілюструє pipeline архітектуру CPU.
Початківець
Хвилі та сигнали
Суперпозиція тонів відповідає аналізу сигналів. Інтерференція та
стоячі хвилі — аналог резонансних фільтрів.
Середній
Логічні вентилі
AND, OR, NOT, XOR, NAND — live truth table з анімацією сигналів.
Побудуй власну схему з вентилів.
Середній
8-бітний суматор
Half adder → Full adder → Ripple carry 8-bit ALU. Як процесор додає
числа на рівні логічних вентилів.
Середній
Транзистор BJT/MOSFET
Транзистор як ключ та підсилювач. I-V характеристика, точка
насичення та активна область. Базовий елемент всіх мікросхем.
Середній
RC Фільтри частот
Low-pass, high-pass та band-pass фільтри. Діаграма Боде H(jω).
Застосування у аудіо та зв'язку.
Середній
АЦП та ЦАП
Дискретизація сигналу, теорема Найквіста та aliasing. Як аналоговий
звук стає цифровим та навпаки.
Середній
Закони Кірхгофа
Аналіз ланцюгів ПС. ЗНК+ЗСК. Матричний МВА розв'язувач. Анімований струмовий потік.
Середній
Понижувальний Перетворювач — ШІМ Комутація
Симулюйте DC-DC понижувальний перетворювач: цикл роботи ШІМ D керує V_out = D·V_in. Дивіться пульсац...
Середній
Корекція Коефіцієнта Потужності (ККП)
Підвищувальний ККП-перетворювач формує синусоїдальний вхідний струм у фазі з напругою. PF = cos(φ) →...
Середній
ВАХ МОН-Транзистора
Інтерактивні ВАХ МОН-транзистора: відсічення, лінійна та насичення. I_D = k(V_GS−V_th)²/2 в насиченн...
Середній
📐 Ключові концепції
Логічні вентилі та булева алгебра
NAND є функціонально повним: будь-яку логічну схему можна побудувати
тільки з NAND-вентилів. Теорема де Моргана: ¬(A∧B) = ¬A∨¬B.
Транзистор як ключ
MOSFET: при VGS > Vth канал відкривається,
струм тече. Один транзистор — один біт пам'яті в DRAM. Сучасний CPU
містить трильйони транзисторів.
RC-ланцюг та τ = RC
Напруга на конденсаторі V(t) = V₀(1 − e−t/τ) де τ = RC.
За час τ конденсатор заряджається до 63.2%. Основа часових схем та
фільтрів.
Теорема Найквіста-Шеннона
Частота дискретизації fs ≥ 2·fmax. CD audio:
44100 Гц ≥ 2×22050 Гц. Aliasing виникає при порушенні теореми —
частоти вище fs/2 відбиваються у нижчий спектр.
Частотна характеристика фільтра
H(jω) = Vout/Vin в частотній області. RC
low-pass: |H| = 1/√(1+(ωRC)²). Зріз на ωc = 1/RC.
Відображається на діаграмі Боде (dB vs log ω).
AM та FM модуляція
AM: A(t) = [1 + m·cos(ωmt)]·cos(ωct). FM: f(t)
= fc + Δf·cos(ωmt). FM стійкіший до шуму —
використовується для якісного аудіо.
📖 Learning Resources
Wave Equation — from Mechanics to Electromagnetism
Reaction–Diffusion Systems & RC-Circuit Analogies
🔗 Пов'язані категорії
💡 Електроніка — це прикладна фізика твердого тіла та
квантова механіка. Транзистор, винайдений 1947 року у Bell Labs, змінив
цивілізацію більше, ніж будь-який інший винахід XX століття. Сучасний
нанометровий MOSFET у 2 нм вже містить лише ~10 атомів у товщину каналу.
Ключові Концепції
Теми та алгоритми, які ви досліджуєте в цій категорії
Інтерактивна МодельБраузерна симуляція реального часу з живими параметрами
WebGL / Canvas 2DАпаратно-прискорений рендеринг у браузері
Математична ОсноваДиференційні рівняння та чисельне інтегрування
Відкритий КодMIT-ліцензія — вивчайте, змінюйте та використовуйте
Без ВстановленняПрацює у Chrome, Firefox, Safari, Edge
Освітній ФокусПобудовано для чіткого пояснення науки
Часті Запитання
Поширені запитання про цю категорію симуляцій
- Чи потрібне встановлення для симуляцій?
- Ні. Кожна симуляція працює повністю у браузері за допомогою WebGL та Canvas 2D. Нічого встановлювати або завантажувати — відкрийте сторінку і симуляція запуститься негайно.
- Чи можна використовувати ці симуляції для навчання?
- Так — усі симуляції розроблені як освітні та не потребують облікового запису. Вони широко використовуються на університетських лекціях та уроках природничих наук.
- Які пристрої підтримують симуляції?
- Усі симуляції працюють у браузерах на комп'ютері (Chrome, Firefox, Edge, Safari). Багато працюють і на мобільних пристроях.
Кожна симуляція електроніки в цій колекції працює безкоштовно у вашому браузері, тож ви можете вивчати електроніку онлайн без встановлення програм чи спеціального лабораторного обладнання. Незалежно від того, студент ви, що готується до іспитів, любитель, який проєктує схему, чи інженер, що повторює основи, кожна інтерактивна модель електроніки перетворює абстрактні рівняння на те, що можна побачити та змінити в реальному часі. Експериментуйте з логічними вентилями, характеристиками транзисторів, RC-фільтрами та дискретизацією АЦП/ЦАП, а потім застосовуйте ці ідеї до реальних задач — проєктування аудіопідсилювачів, систем радіозв'язку та цифрових процесорів у сучасних пристроях.