Τα ηλεκτρονικά προϊόντα είναι συχνά πολύπλοκες μάζες κυκλωμάτων. Καθώς αποκολλώνετε τα στρώματα οποιουδήποτε πολύπλοκου ηλεκτρονικού προϊόντος, υπάρχουν κοινά κυκλώματα, υποσυστήματα και μονάδες. Τα κοινά κυκλώματα είναι απλά κυκλώματα τα οποία είναι εύκολο να σχεδιάσουν, να δουλέψουν και να δοκιμάσουν. Τα κυκλώματα που παρατίθενται εδώ είναι κοινά κυκλώματα που χρησιμοποιούνται συχνά στην ηλεκτρονική.
Αντισταθμιστικός διαχωριστής
Ένα από τα πιο κοινά κυκλώματα που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρονικές συσκευές είναι ο ταπεινός διαχωριστής αντίστασης. Ο χωρητικός διαχωριστής είναι ένας πολύ καλός τρόπος να πέσει η τάση ενός σήματος σε ένα επιθυμητό εύρος. Οι αντιστατικές διαιρέτες προσφέρουν τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της ευκολίας σχεδίασης και λίγων εξαρτημάτων και καταλαμβάνουν ελάχιστο χώρο σε ένα σκάφος. Ωστόσο, οι διαχωριστικοί αγωγοί μπορούν να φορτώσουν σημαντικά ένα σήμα, το οποίο μπορεί να αλλάξει σημαντικά το σήμα. Σε πολλές εφαρμογές, ο αντίκτυπος αυτός είναι ελάχιστος και αποδεκτός, αλλά οι σχεδιαστές θα πρέπει να γνωρίζουν το αποτέλεσμα που μπορεί να έχει ένας διαχωριστής αντιστάθμισης σε ένα κύκλωμα.
OpAmps
Τα OpAmps είναι χρήσιμα για τη ρύθμιση 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 ώθησης και διαιρέτη επιτρέπουν μια καλύτερη κλίμακα ανίχνευσης ή ελέγχου.
Level Shifter
Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά είναι γεμάτα μάρκες που απαιτούν διαφορετικές τάσεις για λειτουργία. 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 απόρριψη ή την ενίσχυση των σημάτων προς την απαιτούμενη τάση για κάθε τσιπ. Μια λύση είναι να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα μετατόπισης στάθμης που βασίζεται σε FET ή ένα τσιπ μετατόπισης αποκλειστικού επιπέδου. Οι τσιπ μετατοπίσεων επιπέδου είναι οι πιο εύκολες στην υλοποίηση και απαιτούν λίγα εξωτερικά στοιχεία, αλλά όλα έχουν τις ιδιορρυθμίες τους και τα θέματα συμβατότητας με διαφορετικές μεθόδους επικοινωνίας.
Πυκνωτές φίλτρου
Όλα τα ηλεκτρονικά είναι ευαίσθητα στον ηλεκτρονικό θόρυβο που μπορεί να προκαλέσει απροσδόκητη, χαοτική συμπεριφορά ή να σταματήσει τελείως τη λειτουργία της ηλεκτρονικής. Η προσθήκη ενός πυκνωτή φίλτρου στις εισόδους τροφοδοσίας ενός τσιπ μπορεί να βοηθήσει στην εξάλειψη του θορύβου στο σύστημα και συνιστάται σε όλα τα μικροτσίπ. Επίσης, τα καλύμματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να φιλτράρουν την είσοδο σημάτων για να μειώσουν το θόρυβο στη γραμμή σήματος.
Διακόπτης έναρξης / λήξης
Ο έλεγχος της ισχύος στα συστήματα και τα υποσυστήματα είναι μια κοινή ανάγκη στην ηλεκτρονική. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να επιτευχθεί αυτό το αποτέλεσμα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ενός τρανζίστορ ή ενός ρελέ. Οι οπτικά απομονωμένοι ηλεκτρονόμοι είναι οι πιο αποτελεσματικοί και απλούστεροι τρόποι για την εφαρμογή ενός διακόπτη on / off σε ένα υποκύκλωμα.
Αναφορές τάσης
Όταν απαιτούνται μετρήσεις ακριβείας, απαιτείται συχνά γνωστή αναφορά τάσης. Οι αναφορές τάσης έρχονται σε λίγους παράγοντες. Για πολύ λιγότερο ακριβείς εφαρμογές, ακόμη και ένας διαιρέτης 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 κάθε τσιπ για να λειτουργήσει. Η υπέρβαση μιας υψηλότερης τάσης σε μια χαμηλότερη τάση είναι μια σχετικά απλή υπόθεση που χρησιμοποιεί 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, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας μετασχηματιστής βαθμίδων DC-DC για τη δημιουργία πολλών κοινών τάσεων και ρυθμιζόμενων ή προγραμματιζόμενων επιπέδων τάσης.
Πηγή ρεύματος
Οι τάσεις είναι σχετικά απλές με ένα κύκλωμα, αλλά για ορισμένες εφαρμογές απαιτείται σταθερό σταθερό ρεύμα, όπως για έναν αισθητήρα θερμοκρασίας που βασίζεται σε θερμίστορ ή για τον έλεγχο της ισχύος εξόδου μιας δίοδος λέιζερ ή LED. Οι πηγές ρεύματος είναι εύκολα κατασκευασμένες από απλά τρανζίστορ BJT ή MOSFET και μερικά επιπλέον εξαρτήματα χαμηλού κόστους. Οι εκδόσεις υψηλής ισχύος των πηγών ρεύματος απαιτούν πρόσθετα εξαρτήματα και απαιτούν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σχεδιασμού για τον ακριβή και αξιόπιστο έλεγχο του ρεύματος.
Μικροελεγκτής
Σχεδόν κάθε μοντέρνο 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. Οι μικροελεγκτές χαμηλής ισχύος (τυπικά 8-bit) τρέχουν πολλά αντικείμενα από το φούρνο μικροκυμάτων σας στην ηλεκτρική οδοντόβουρτσα. Οι ικρότεροι ικροελεγκτές χρησιοποιούνται για την εξισορρόπηση της απόδοσης του κινητήρα του αυτοκινήτου σας ε τη διαχείριση του λόγου καυσί ου προς αέρα στο θάλαο καύσης, ενώ ταυτόχρονα χειρίζονται άλλες εργασίες.
Προστασία ESD
Μια συχνά ξεχασμένη πτυχή ενός ηλεκτρονικού προϊόντος είναι η συμπερίληψη της ηλεκτροστατικής εκκένωσης (ESD) και της προστασίας από τάση. Όταν οι συσκευές χρησιμοποιούνται στον πραγματικό κόσμο, μπορούν να υποβληθούν σε απίστευτα υψηλές τάσεις, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν λειτουργικά σφάλματα και ακόμη και να προκαλέσουν βλάβη στις μάρκες. Σκεφτείτε την ESD ως μινιατούρες αστραπές που επιτίθενται σε μικροτσίπ. Ενώ είναι διαθέσιμα τα μικροτσίπ ESD και τα μεταβατικά μικροτσίπ τάσης, βασική προστασία μπορεί να παρέχεται από απλές διόδους Zener που τοποθετούνται σε κρίσιμες διασταυρώσεις στα ηλεκτρονικά, συνήθως σε κρίσιμες διαδρομές σήματος και όπου τα σήματα εισέρχονται ή εξέρχονται από ένα κύκλωμα προς τον έξω κόσμο.
