Produsele electronice sunt adesea complexe de mase de circuite, dar pe măsură ce îndepărtați straturile de orice produs electronic complex, circuitele comune, subsistemele și modulele sunt găsite în mod repetat. Aceste circuite comune sunt circuite mai simple, care sunt mult mai ușor de proiectat, de utilizat și de testat. Acest articol discută primele zece dintre cele mai comune circuite utilizate în electronică.
1. Divider rezistiv
Una dintre cele mai comune circuite utilizate în electronică este divizorul rezistiv umil. Distribuitorul rezistiv este o modalitate foarte bună de a scădea tensiunea unui semnal într-un domeniu dorit. Distribuitoarele rezistive oferă avantajele unui cost redus, ușurință în design, puține componente și ocupă puțin spațiu pe o placă. Cu toate acestea, divizoarele rezistive pot încărca în mod semnificativ un semnal care poate schimba semnificativ semnalul. În multe aplicații, acest impact este minim și acceptabil, dar designerii ar trebui să fie conștienți de impactul pe care un separator rezistiv îl poate avea asupra unui circuit.
2. OpAmps
OpAmp-urile sunt, de asemenea, foarte utile în tamponarea unui semnal în timp ce amplifică sau împarte semnalul de intrare. Acest lucru vine foarte util când un semnal trebuie monitorizat fără a fi afectat de circuitul care efectuează monitorizarea. De asemenea, opțiunile boost și divider permit o gamă mai bună de detectare sau de control.
3. Level Shifter
Electronica de astăzi este plină de jetoane care necesită tensiuni diferite pentru a funcționa. Procesoarele cu putere redusă funcționează adesea la 3,3 sau 1,8v, în timp ce mulți senzori rulează pe 5V. Interfatarea acestor tensiuni diferite pe același sistem necesită ca semnale să fie scăzute sau amplificate la nivelul tensiunii necesare pentru fiecare cip individual. O soluție este folosirea circuitului de schimbare a nivelului bazat pe FET discutat în Aplicația Philips AN97055 App Note sau un cip de schimbare a nivelului dedicat. Cipurile de deplasare a nivelului sunt cele mai ușor de implementat și necesită câteva componente externe, dar toate au probleme și compatibilitate cu diferite metode de comunicare.
4. Condensatoare de filtrare
Toate electronice sunt susceptibile la zgomot electronic care pot provoca comportament neașteptat, haotic sau opri complet funcționarea electronică. Adăugarea unui condensator de filtrare la intrările de alimentare ale unui cip poate ajuta la eliminarea zgomotului în sistem și este recomandat pentru toate microcipurile (vedeți fișa tehnică a chipsurilor pentru cei mai buni condensatori). De asemenea, capacele pot fi utilizate pentru filtrarea intrărilor de semnale pentru a reduce zgomotul de pe linia de semnal.
5. Comutator pornit / oprit
Controlul puterii la sisteme și subsisteme este o necesitate comună în domeniul electronicii. Există mai multe moduri de a realiza acest efect, inclusiv utilizarea unui tranzistor sau a unui releu. Releele izolate optic sunt una dintre cele mai eficiente și mai simple moduri de a implementa un astfel de comutator on / off la un sub-circuit.
6. Referințe de tensiune
Când sunt necesare măsurători de precizie, este adesea nevoie de o referință de tensiune cunoscută. Referințele de tensiune vin în câteva arome și factori de formă și pentru aplicații mult mai puțin precise chiar și un separator de tensiune rezistiv poate oferi o referință adecvată.
7. Consumabile de tensiune
Fiecare circuit are nevoie de tensiunea corectă pentru a funcționa, dar multe circuite au nevoie de tensiuni multiple pentru ca fiecare cip să funcționeze. Măsurarea unei tensiuni mai mari la o tensiune mai mică este o problemă relativ simplă, folosind o referință de tensiune pentru aplicații de putere foarte scăzută, sau regulatoare de tensiune sau convertoare dc-dc pot fi utilizate pentru aplicații mai solicitante. Atunci când sunt necesare tensiuni mai mari de la o sursă de joasă tensiune, un convertor step-up dc-dc poate fi utilizat pentru a genera multe tensiuni comune, precum și nivele de tensiune reglabile sau programabile.
8. Sursa curentă
Tensiunile sunt relativ simple pentru a lucra într-un circuit, dar pentru unele aplicații este necesar un curent fix constant, cum ar fi pentru un senzor de temperatură bazat pe termistor sau controlul puterii de ieșire a unei diode laser sau a unui LED. Sursele curente sunt ușor de realizat din tranzistoare simple BJT sau MOSFET și câteva componente suplimentare cu costuri reduse. Versiunile de mare putere ale surselor curente necesită componente suplimentare și necesită o complexitate mai mare a designului pentru a controla precis și fiabil curentul.
9. Microcontroler
Aproape fiecare produs electronic realizat astăzi are un microcontroler în inima sa. Deși nu este un modul de circuit simplu, microcontrolerele oferă o platformă programabilă pentru a construi un număr de produse. Microcontrolerele cu putere mică (de obicei 8 biți) rulează multe elemente de la cuptorul dvs. cu microunde la peria electrică pentru dinți. Microcontrolerele mai capabile sunt folosite pentru a echilibra performanța motorului mașinii dvs., gestionând raportul combustibil în aer în camera de combustie, în timp ce manevrează simultan o serie de alte sarcini.
10. Protecția ESD
Un aspect uitat adesea al unui produs electronic este includerea protecției ESD și a tensiunii. Atunci când dispozitivele sunt folosite în lumea reală, ele pot fi supuse unor tensiuni incredibil de mari, care pot provoca erori operaționale și chiar pot deteriora chips-urile (gândiți-vă la ESD ca fulgere miniaturale care atacă un microcip). În timp ce sunt disponibile microsistemele ESD și protecția tranzitorie de tensiune, protecția de bază poate fi asigurată de simple diode zener amplasate la joncțiunile critice ale electronicii, în mod obișnuit pe semnale critice de semnal și unde semnalele intră sau ies din circuit în lumea exterioară.