Σε αυτό το άρθρο
Τα ηλεκτρονικά προϊόντα είναι συχνά πολύπλοκες μάζες κυκλωμάτων. Καθώς ξεφλουδίζετε τα στρώματα οποιουδήποτε σύνθετου ηλεκτρονικού προϊόντος, γίνονται ορατά τα κοινά κυκλώματα, τα υποσυστήματα και οι μονάδες. Τα κοινά κυκλώματα είναι απλά κυκλώματα που είναι εύκολο να σχεδιαστούν, να εργαστούν και να δοκιμαστούν. Τα κυκλώματα που αναφέρονται εδώ είναι κοινά κυκλώματα που χρησιμοποιούνται συχνά στα ηλεκτρονικά.
Ανθεκτικό διαχωριστικό
Ένα από τα πιο συνηθισμένα κυκλώματα που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά είναι ταπεινά αντίσταση διαχωριστικό. Το αντιστατικό διαχωριστικό είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μειώσετε την τάση ενός σήματος στο επιθυμητό εύρος. Τα ανθεκτικά διαχωριστικά προσφέρουν τα οφέλη του χαμηλού κόστους, της ευκολίας σχεδιασμού και λίγων εξαρτημάτων και καταλαμβάνουν λίγο χώρο στο ταμπλό. Ωστόσο, τα αντιστατικά διαχωριστικά μπορούν να φορτώσουν σημαντικά ένα σήμα, το οποίο αλλάζει σημαντικά το σήμα. Σε πολλές εφαρμογές, αυτός ο αντίκτυπος είναι ελάχιστος και αποδεκτός, αλλά οι σχεδιαστές θα πρέπει να γνωρίζουν την επίδραση που μπορεί να έχει ένα διαχωριστικό αντίστασης σε ένα κύκλωμα.
OpAmps
Τα OpAmps είναι χρήσιμα στην προσωρινή αποθήκευση ενός σήματος ενώ ενισχύουν ή διαιρούν το σήμα εισόδου, το οποίο είναι χρήσιμο όταν ένα σήμα πρέπει να παρακολουθείται χωρίς να επηρεάζεται από το κύκλωμα που κάνει την παρακολούθηση. Επίσης, οι επιλογές ενίσχυσης και διαχωρισμού επιτρέπουν ένα καλύτερο εύρος αίσθησης ή ελέγχου.
Επίπεδο μετατόπισης
Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά είναι γεμάτα μάρκες που απαιτούν διαφορετικές τάσεις για να λειτουργήσουν. Οι επεξεργαστές χαμηλής ισχύος λειτουργούν συχνά σε 3.3 ή 1.8v, ενώ πολλοί αισθητήρες λειτουργούν σε 5 βολτ. Η διασύνδεση αυτών των διαφορετικών τάσεων στο ίδιο σύστημα απαιτεί την πτώση ή την αύξηση των σημάτων στο απαιτούμενο επίπεδο τάσης για κάθε τσιπ. Μία λύση είναι να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα αλλαγής στάθμης βασισμένο σε FET ή ένα ειδικό τσιπ αλλαγής επιπέδου. Τα τσιπ αλλαγής επιπέδου είναι τα πιο εύκολα στην εφαρμογή και απαιτούν λίγα εξωτερικά στοιχεία, αλλά έχουν όλα τα ιδιορρυθμία τους και τα ζητήματα συμβατότητας με διαφορετικές μεθόδους επικοινωνίας.
Πυκνωτές φίλτρου
Όλα τα ηλεκτρονικά είναι ευπαθή στον ηλεκτρονικό θόρυβο που μπορεί να προκαλέσει απροσδόκητη, χαοτική συμπεριφορά ή να σταματήσει εντελώς τη λειτουργία των ηλεκτρονικών. Η προσθήκη ενός πυκνωτή φίλτρου στις εισόδους ισχύος ενός τσιπ μπορεί να βοηθήσει στην εξάλειψη του θορύβου στο σύστημα και συνιστάται σε όλα τα μικροτσίπ. Επίσης, τα καπάκια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το φιλτράρισμα της εισόδου σημάτων για τη μείωση του θορύβου στη γραμμή σήματος.
Διακόπτης έναρξης / λήξης
Ο έλεγχος ισχύος σε συστήματα και υποσυστήματα είναι κοινή ανάγκη στα ηλεκτρονικά. Πολλές μέθοδοι επιτυγχάνουν αυτό το αποτέλεσμα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης τρανζίστορ ή ρελέ. Τα οπτικά απομονωμένα ρελέ είναι οι πιο αποτελεσματικοί και απλούστεροι τρόποι για την εφαρμογή ενός διακόπτη on / off σε ένα υποκύκλωμα.
Παραπομπές τάσης
Όταν απαιτούνται μετρήσεις ακριβείας, συχνά απαιτείται γνωστή αναφορά τάσης. Οι αναφορές τάσης έρχονται σε μερικούς παράγοντες. Για πολύ λιγότερο ακριβείς εφαρμογές, ακόμη και ένα διαχωριστικό τάσης αντίστασης μπορεί να παρέχει μια κατάλληλη αναφορά.
Προμήθειες τάσης
Κάθε κύκλωμα χρειάζεται τη σωστή τάση για λειτουργία, αλλά πολλά κυκλώματα χρειάζονται πολλαπλές τάσεις για να λειτουργεί κάθε τσιπ. Κάνοντας μια υψηλότερη τάση σε χαμηλότερη τάση είναι ένα σχετικά απλό θέμα χρησιμοποιώντας μια αναφορά τάσης για εφαρμογές πολύ χαμηλής ισχύος ή έναν ρυθμιστή τάσης για πιο απαιτητικές εφαρμογές. Όταν απαιτούνται υψηλότερες τάσεις από μια πηγή χαμηλής τάσης, ένας μετατροπέας ενίσχυσης DC-DC παράγει πολλές κοινές τάσεις και ρυθμιζόμενα ή προγραμματιζόμενα επίπεδα τάσης.
Τρέχουσα πηγή
Οι τάσεις είναι σχετικά απλές για εργασία μέσα σε ένα κύκλωμα, αλλά για ορισμένες εφαρμογές απαιτείται σταθερό σταθερό ρεύμα, όπως για έναν αισθητήρα θερμοκρασίας με βάση θερμίστορ ή για τον έλεγχο της ισχύος εξόδου μιας διόδου λέιζερ ή LED. Οι τρέχουσες πηγές δημιουργούνται εύκολα από απλά τρανζίστορ BJT ή MOSFET και μερικά επιπλέον στοιχεία χαμηλού κόστους. Οι εκδόσεις υψηλής ισχύος των σημερινών πηγών απαιτούν πρόσθετα στοιχεία και απαιτούν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σχεδιασμού για τον ακριβή και αξιόπιστο έλεγχο του ρεύματος.
Μικροελεγκτής
Σχεδόν κάθε σύγχρονο ηλεκτρονικό προϊόν έχει στην καρδιά του έναν μικροελεγκτή. Αν και δεν είναι μια απλή μονάδα κυκλώματος, οι μικροελεγκτές παρέχουν μια προγραμματιζόμενη πλατφόρμα για την κατασκευή οποιουδήποτε αριθμού προϊόντων. Μικροελεγκτές χαμηλής ισχύος (συνήθως 8-bit) εκτελούν πολλά αντικείμενα από το φούρνο μικροκυμάτων στην ηλεκτρική οδοντόβουρτσα σας. Πιο ικανοί μικροελεγκτές χρησιμοποιούνται για την εξισορρόπηση της απόδοσης του κινητήρα του αυτοκινήτου σας με τη διαχείριση της αναλογίας καυσίμου προς αέρα στο θάλαμο καύσης, ενώ ταυτόχρονα χειρίζονται άλλες εργασίες.
Προστασία ESD
Μια συχνά ξεχασμένη πτυχή ενός ηλεκτρονικού προϊόντος είναι η συμπερίληψη ηλεκτροστατικής εκφόρτισης και προστασίας τάσης. Όταν οι συσκευές χρησιμοποιούνται στον πραγματικό κόσμο, μπορούν να υποστούν απίστευτα υψηλές τάσεις, γεγονός που προκαλεί σφάλματα λειτουργίας και ακόμη και βλάπτει τις μάρκες. Σκεφτείτε το ESD ως μικροσκοπικά κεραυνά που επιτίθενται σε ένα μικροτσίπ. Ενώ τα μικροτσίπ προστασίας ESD και παροδικής τάσης εκτελούν τη δουλειά με αξιοθαύμαστο τρόπο, η βασική προστασία προέρχεται από απλές διόδους Zener τοποθετημένες σε κρίσιμες συνδέσεις στα ηλεκτρονικά, συνήθως σε κρίσιμες διαδρομές σήματος και όπου τα σήματα εισέρχονται ή εξέρχονται από ένα κύκλωμα προς τον έξω κόσμο.