Elektronik ürünler genellikle karmaşık devrelerdir, ancak herhangi bir karmaşık elektronik ürünün katmanlarını geri kazarken, ortak devreler, alt sistemler ve modüller tekrar tekrar bulunur. Bu ortak devreler, tasarım, çalışma ve test etmek için çok daha kolay olan daha basit devrelerdir. Bu makalede, elektronikte kullanılan daha yaygın devrelerin ilk onunu ele alınmaktadır.
1. Rezistif Bölücü
Elektronikte kullanılan en yaygın devrelerden biri mütevazı dirençli ayırıcıdır. Dirençli ayırıcı, bir sinyalin voltajını istenilen bir aralığa düşürmenin harika bir yoludur. Rezistif bölücüler düşük maliyet, tasarım kolaylığı, az bileşen avantajı sunar ve bir tahtada az yer kaplar. Bununla birlikte, dirençli bölücüler, sinyali önemli ölçüde değiştirebilen bir sinyali önemli ölçüde yükleyebilir. Birçok uygulamada, bu etki minimum ve kabul edilebilirdir, ancak tasarımcılar dirençli bir bölenin bir devre üzerinde sahip olabileceği etkinin farkında olmalıdır.
2. OpAmp'lar
OpAmps, giriş sinyalini artırırken veya bölerken bir sinyali tamponlamak için de çok kullanışlıdır. Bu, bir sinyalin, izleme işlemini yapan devre tarafından etkilenmeden izlenmesi gerektiğinde çok kullanışlı olmaktadır. Ayrıca, destek ve ayırıcı seçenekleri, daha iyi algılama veya kontrol aralığı sağlar.
3. Seviye Değiştirici
Bugünün elektroniği, çalışmak için farklı voltaj gerektiren yongalarla dolu. Düşük güçte çalışan işlemciler çoğu sensörde 3,3 veya 1,8 varken, birçok sensör 5 voltta çalışır. Bu farklı gerilimlerin aynı sistemde birleştirilmesi, sinyallerin her bir çip için gerekli voltaj seviyesine düşürülmesini veya yükseltilmesini gerektirir. Bir çözüm, Philips AN97055 Uygulama Notunda veya özel bir seviye kaydırma çipinde tartışılan FET tabanlı seviye kaydırma devresinin kullanılmasıdır. Seviye kaydırma çipleri uygulanması en kolay olanıdır ve birkaç harici bileşen gerektirir, ancak hepsinin farklı iletişim yöntemleri ile kendi tuhaflıkları ve uyumluluk sorunları vardır.
4. Filtre Kapasitörleri
Tüm elektronikler beklenmedik, kaotik davranışlara neden olabilecek veya elektronik cihazların çalışmasını tamamen durdurabilecek elektronik gürültüye karşı hassastır. Bir çipin güç girişlerine bir filtre kondansatörünün eklenmesi, sistemdeki gürültüyü ortadan kaldırmaya yardımcı olabilir ve tüm mikroçiplerde önerilir (kullanılacak en iyi kapasitörlerin yonga veri sayfasına bakın). Ayrıca, sinyal hattındaki gürültüyü azaltmak için sinyal girişini filtrelemek için kapaklar kullanılabilir.
5. On / Off Anahtarı
Elektroniğin sistemlere ve alt sistemlere kontrol edilmesi yaygın bir ihtiyaçtır. Bir transistör veya röle kullanılması dahil olmak üzere bu etkiyi başarmanın çeşitli yolları vardır. Optik olarak yalıtılmış röleler, bir alt devreye bu açma / kapama anahtarını uygulamak için en etkili ve en basit yollardan biridir.
6. Voltaj Referansları
Hassas ölçümler gerektiğinde, bilinen bir voltaj referansı genellikle gereklidir. Gerilim referansları birkaç tat ve şekil faktörüne sahiptir ve daha az hassas uygulamalar için dirençli bir gerilim bölücü bile uygun bir referans sağlayabilir.
7. Voltaj Malzemeleri
Her bir devrenin çalışması için doğru gerilime ihtiyacı vardır, ancak her çipin çalışması için birçok devrenin birden çok gerilime ihtiyacı vardır. Daha düşük bir gerilime daha yüksek bir gerilimi düşürmek, çok düşük güç uygulamaları için voltaj referansı kullanan nispeten basit bir meseledir veya daha zorlu uygulamalar için voltaj regülatörleri veya dc-dc dönüştürücüler kullanılabilir. Düşük voltaj kaynağından daha yüksek gerilimlere ihtiyaç duyulduğunda, bir DC-dc kademeli konvertör, birçok ortak voltajın yanı sıra ayarlanabilir veya programlanabilir voltaj seviyeleri üretmek için kullanılabilir.
8. Akım Kaynağı
Voltajlar bir devre içinde çalışmak için nispeten basittir, ancak bazı uygulamalar için bir termistör bazlı sıcaklık sensörü veya bir lazer diyotunun veya LED'in çıkış gücünün kontrol edilmesi gibi sabit bir sabit akım gereklidir. Mevcut kaynaklar, basit BJT veya MOSFET transistörlerinden ve birkaç ek düşük maliyetli bileşenden kolayca yapılır. Mevcut kaynakların yüksek güç sürümleri, ek bileşenler gerektirir ve akımı doğru ve güvenilir bir şekilde kontrol etmek için daha büyük bir tasarım karmaşıklığı gerektirir.
9. Mikrodenetleyici
Bugün yapılan neredeyse her elektronik ürün, kalbinde bir mikro denetleyiciye sahiptir. Basit bir devre modülü olmasa da, mikrodenetleyiciler herhangi bir sayıda ürün üretmek için programlanabilir bir platform sağlar. Düşük güçlü mikrodenetleyiciler (tipik olarak 8-bit), mikrodalgadan elektrikli diş fırçanıza birçok ürünü çalıştırır. Daha fazla yetenekli mikrokontrolörler, arabanızın motorunun performansını dengelemek için yanma odasındaki yakıtın hava oranını yöneterek aynı anda birçok görevi yerine getirirken kullanılır.
10. ESD Koruması
Elektronik bir ürünün çoğu zaman unutulmuş bir yönü, ESD'nin ve voltaj korumasının dahil edilmesidir. Cihazlar gerçek dünyada kullanıldığında, işletme hatalarına ve hatta çiplere zarar verebilecek inanılmaz yüksek gerilimlere maruz kalabilirler (ESD'yi bir mikroçipe saldıran minyatür şimşek çakmaları olarak düşünebilirler). ESD ve geçici voltaj koruma mikroçipleri mevcutken, temel koruma, elektronikte kritik bağlantı noktalarına yerleştirilen basit zener diyotlar, tipik olarak kritik sinyal çalışmalarında ve sinyallerin dış dünyaya bir devrenin girdiği veya çıktığı durumlarda sağlanabilir.