Elektroonilised tooted on tihti keerulised ahelate massid, kuid kui te kleepite tagasi mis tahes keeruka elektroonilise toote kihid tagasi, leitakse korduvalt ühiseid ahelaid, alamsüsteeme ja mooduleid. Need ühised ahelad on lihtsamad ahelad, mida on palju lihtsam kavandada, töötada ja testida. Käesolevas artiklis käsitletakse elektroonikas kasutatavate sagedamini kasutatavate vooluahela kümmet.
1. Vastupidav jagaja
Üks elektroonikale kõige sagedamini kasutatavaid ahelaid on alandlik takistuslik jagaja. Takistijagaja on suurepärane võimalus signaali pinge langetamiseks soovitud vahemikku. Vastamisjaoturid pakuvad väikeste kulude, disaini lihtsuse ja väheste komponentide eeliseid ning nad võtavad lauale vähe ruumi. Kuid takistuslikud jagajad võivad märkimisväärselt alla laadida signaali, mis võib oluliselt signaali muuta. Paljudes rakendustes on see mõju minimaalne ja vastuvõetav, kuid disainerid peaksid olema teadlikud sellest, milline on takistusliku jagaja mõju ringkonnale.
2. OpAmps
OpAmps on samuti väga kasulikud signaali puhvermisel, samal ajal suurendades või jagades sisendsignaali. See on väga kasulik, kui signaali järelevalvet teostada, ilma et see mõjutab seiret. Samuti suurendavad ja jagaja valikud võimaldavad paremini jälgida või juhtida.
3. taseme ümberlülitus
Tänane elektroonika on täis kiipe, mis vajavad töötamiseks erinevaid pingeid. Väikese võimsusega protsessorid töötavad sageli 3,3 või 1,8 v võrra, samas kui paljud andurid töötavad 5 voltiga. Samas süsteemis asuvate erinevate pingete ühendamine nõuab, et signaalid langeksid või suurendaksid iga individuaalse kiibi nõutavat pinget. Üks lahendus on kasutada Philipsi AN97055 rakenduste märkuses või spetsiaalses taseme nihutamise kiibis arutletud FET-i taseme nihutamisahelat. Taseme nihutatavad kiibid on kõige hõlpsamini rakendatavad ja vajavad väheseid väliseid komponente, kuid neil kõigil on erinevad kommunikatsioonimeetoditega oma nõudmised ja ühilduvusprobleemid.
4. Filtri kondensaatorid
Kõik elektroonikad on vastuvõtlikud elektroonilisele mürale, mis võib põhjustada ootamatut, kaootilist käitumist või täielikult peatada elektroonika toimimist. Filtri kondensaatori lisamine kiibi toite sisenditele võib aidata müra kõrvaldamist süsteemis ja seda soovitatakse kõigil mikrokiipidel (vt kiibidetabelit, et kasutada parimaid kondensaate). Samuti saab signaali sisendi filtreerimiseks kasutada müraid, et alandada müra signaali liinil.
5. Sisse / välja lüliti
Süsteemide ja alamsüsteemide võimsuse kontrollimine on tavaline vajadus elektroonikas. Selle efekti saavutamiseks on mitmeid võimalusi, sealhulgas transistori või relee kasutamine. Optiliselt isoleeritud releed on üks kõige tõhusamaid ja lihtsamaid viise sellise lülitusseadme sisse- ja väljalülitamiseks.
6. Pinge viited
Kui on vaja täpset mõõtmist, on sageli vaja teada tuntud pingeindikaatorit. Pingeallikate viited pakuvad mõnest maitsest ja vormitäitjatest ning palju vähem täpsetest rakendustest isegi sobivaks võrdlusnäituseks võib olla ka takistuslik pingejagaja.
7. Pingetarvikud
Igal ringkonnal on õige pinge, kuid paljud ahelad vajavad iga kiibi jaoks mitu pinget. Pinge alandamine madalamale pingele on suhteliselt lihtne, kasutades pingeandmeid väga väikese võimsusega rakenduste jaoks või pingeregulaatorite või dc-dc muundurite abil saab kasutada nõudlikumaid rakendusi. Kui madalpingeallikast on vaja kõrgemaid pingeid, võib kasutada paljusid tavalisi pingeid, samuti reguleeritavaid või programmeeritavaid pingetaseid, kasutades dc-dc sammupiirikmuundurit.
8. Praegune allikas
Pinged on suhteliselt lihtsad ahelaga töötamiseks, kuid mõnel rakendusel on vajalik püsiv fikseeritud vool, näiteks termistori baasil temperatuuriandur või laserdioodi või LED-i väljundvõimsuse reguleerimine. Olemasolevaid allikaid on lihtne valmistada lihtsatest BJT- või MOSFET-transistoritest ja mõnedest madalama hinnaga komponentidest. Praeguste allikate suure võimsusega versioonid nõuavad lisakomponente ja nõuavad suuremat disaini keerukust, et praegune täpselt ja usaldusväärselt juhtida.
9. Mikrokontroller
Peaaegu iga täna valmistatud elektroonilisel tootel on oma südames mikrokontroller. Mikrokontrollerid, mis ei ole lihtsad moodulmoodulid, pakuvad programmeeritavat platvormi arvukate toodete ehitamiseks. Väikese võimsusega mikrokontrollerid (tavaliselt 8-bitine) töötavad paljudel teie mikrolaineahjudel teie elektrilise hambaharjaga. Suurema võimekusega mikrokontrollerid kasutatakse teie auto mootori jõudluse tasakaalustamiseks, reguleerides kütuse ja õhu suhet põletuskambris, samal ajal käitlemaks mitmeid teisi ülesandeid.
10. ESD kaitse
Elektroonilise toote sageli unustatud aspekt on ESD ja pingekaitse lisamine. Kui reaalmaailmas kasutatakse seadmeid, võib nendega kaasneda väga suur pinge, mis võib põhjustada käitumisvigu ja isegi kahjustada kiipe (ESD-d peetakse mikrokiibi ründavate miniatuursed pistikupesad). Kuigi ESD ja mööduva pingega kaitsetavad mikroskeemid on saadaval, võib põhikaitset pakkuda elektroonikaseadmete kriitilistes ühenduskohtades paiknevad lihtsad zeneri dioodid, tavaliselt kriitilise signaali käivitamisel ja signaalide sisestamisel või väljumiseks ringkonnast välismaailmale.