Os produtos electrónicos adoitan ser masas complexas de circuítos, pero ao recortar as capas de calquera produto electrónico complexo, pódense atopar circuítos comúns, subsistemas e módulos. Estes circuítos comúns son circuítos máis simples que son moito máis fáciles de deseñar, traballar e probar. Este artigo trata sobre os dez primeiros circuítos máis comúns utilizados na electrónica.
1. Divisor resistivo
Un dos circuítos máis comúns utilizados na electrónica é o divisor resistente humilde. O divisor resistivo é unha boa forma de caer a tensión dun sinal nun rango desexado. Os divisores resistivos ofrecen os beneficios de baixo custo, facilidade de deseño, poucos compoñentes e ocupan pouco espazo nunha placa. Non obstante, os divisores resistivos poden cargar significativamente un sinal que pode cambiar significativamente o sinal. En moitas aplicacións, este impacto é mínimo e aceptable, pero os diseñadores deben ser conscientes do impacto que un divisor resistivo pode ter nun circuíto.
2. OpAmps
OpAmps tamén son moi útiles para almacenar un sinal mentres aumenta ou divide o sinal de entrada. Isto vén moi útil cando un sinal necesita monitorear sen ser afectado polo circuíto facendo a monitorización. Tamén as opcións de incremento e división permiten un mellor alcance de detección ou control.
3. Cambio de nivel
Todays electronics está cheo de chips que requiren diferentes tensións para funcionar. Os procesadores de baixa potencia adoitan funcionar en 3.3 ou 1.8v mentres que moitos sensores funcionan con 5 voltios. O intercambio destas diferentes tensións no mesmo sistema require que os sinais sexan descartados ou aumentados ao nivel de tensión desexado para cada chip individual. Unha solución é usar o circuíto de cambio de nivel baseado en FET discutido na nota de aplicacións Philips AN97055 ou un chip dedicado de cambio de nivel. Os chips de cambio de nivel son os máis fáciles de implementar e requiren poucos compoñentes externos, pero todos teñen as súas peculiaridades e problemas de compatibilidade con diferentes métodos de comunicación.
4. Condensadores de filtro
Toda a electrónica é susceptible ao ruído electrónico que pode causar un comportamento inesperado ou caótico ou deter o funcionamento da electrónica. Engadindo un condensador de filtro ás entradas de enerxía dun chip pode axudar a eliminar o ruído no sistema e recoméndase en todos os microchips (consulte a ficha técnica para os mellores condensadores a usar). Tamén se poden usar tapóns para filtrar a entrada de sinais para baixar o ruído na liña de sinal.
5. Interruptor de encendido / apagado
O control de enerxía para sistemas e subsistemas é unha necesidade común en electrónica. Existen varias maneiras de lograr este efecto, incluíndo o uso dun transistor ou un relé. Os relés ópticamente illados son unha das formas máis eficaces e máis sinxelas de implementar un interruptor de encendido / apagado a un sub-circuíto.
6. Referencias de tensión
Cando se precisan medicións de precisión, a miúdo fálase unha referencia de tensión coñecida. As referencias de tensión veñen nalgúns sabores e factores de forma e para aplicacións moito menos precisas, mesmo un divisor de tensión resistiva pode proporcionar unha referencia axeitada.
7. Suministro de tensión
Todos os circuítos necesitan a tensión correcta para funcionar, pero moitos circuítos necesitan tensións múltiples para que cada chip funcione. Reducir unha tensión máis alta a unha tensión máis baixa é unha materia relativamente sinxela utilizando unha referencia de tensión para aplicacións de moi baixa potencia, ou os reguladores de tensión ou os conversores dc-dc poden usarse para aplicacións máis esixentes. Cando se necesitan maiores voltaxes dunha fonte de baixa tensión, un conversor de paso de paso de corrente continua pode ser usado para xerar tensión común, así como niveis de tensión ajustables ou programables.
8. Fonte actual
As tensións son relativamente sinxelas de traballar dentro dun circuíto, pero para algunhas aplicacións é necesaria unha corrente fixa constante, como por exemplo un sensor de temperatura baseado no termistor ou o control da potencia de saída dun díodo láser ou LED. As fontes actuais son facilmente feitas a partir de transistores simples BJT ou MOSFET, e algúns compoñentes de baixo custo. As versións de alta potencia das fontes actuais requiren compoñentes adicionais e esixen unha maior complexidade de deseño para controlar de forma precisa e fiable a corrente.
9. Microcontrolador
Case todos os produtos electrónicos feitos hoxe teñen un microcontrolador no seu corazón. Aínda que non sexa un módulo de circuíto simple, os microcontroladores proporcionan unha plataforma programable para construír calquera número de produtos. Os microcontroladores de baixo consumo (normalmente de 8 bits) executan moitos elementos do seu microondas ao seu pincel dental. Os microcontroladores máis capaces son utilizados para equilibrar o rendemento do motor do seu automóbil gestionando a relación de combustible a aire na cámara de combustión mentres manexa simultaneamente varias outras tarefas.
10. Protección contra ESD
Un aspecto a miúdo esquecido dun produto electrónico é a inclusión de ESD e protección de tensión. Cando se utilizan dispositivos no mundo real poden ser sometidos a tensións moi elevadas que poden causar erros operativos e incluso danar os chips (pense en ESD como raios en miniatura atacando un microchip). Mentres hai dispoñibles microondas ESD e de protección transitoria de tensión, a protección básica pode ser proporcionada por diodos simples de zener situados en cruces críticas na electrónica, normalmente en pistas de sinal crítico e onde as sinais ingresan ou saen dun circuíto ao mundo exterior.