Các sản phẩm điện tử thường là khối lượng phức tạp của các mạch, nhưng khi bạn bóc vỏ các lớp của bất kỳ sản phẩm điện tử phức tạp nào, các mạch chung, các hệ thống con và mô-đun được tìm thấy nhiều lần. Các mạch chung này là các mạch đơn giản dễ thiết kế, làm việc và thử nghiệm dễ dàng hơn nhiều. Bài viết này thảo luận về mười đầu của các mạch phổ biến hơn được sử dụng trong điện tử.
1. Dải phân cách điện trở
Một trong những mạch phổ biến nhất được sử dụng trong điện tử là bộ chia điện trở khiêm tốn. Bộ chia điện trở là một cách tuyệt vời để giảm điện áp của tín hiệu đến một dải mong muốn. Bộ chia điện trở cung cấp các lợi ích của chi phí thấp, dễ thiết kế, ít thành phần và chúng chiếm ít không gian trên bảng. Tuy nhiên, các bộ chia điện trở có thể tải xuống đáng kể một tín hiệu có thể thay đổi tín hiệu đáng kể. Trong nhiều ứng dụng, tác động này là tối thiểu và có thể chấp nhận được, nhưng các nhà thiết kế nên nhận thức được tác động mà bộ chia điện trở có thể có trên mạch điện.
2. OpAmps
OpAmps cũng rất hữu ích trong việc đệm tín hiệu trong khi tăng hoặc chia tín hiệu đầu vào. Điều này rất hữu ích khi một tín hiệu cần được theo dõi mà không bị ảnh hưởng bởi mạch làm việc theo dõi. Ngoài ra các tùy chọn tăng và chia cho phép phạm vi cảm biến hoặc kiểm soát tốt hơn.
3. Cấp Shifter
Điện tử ngày nay có đầy đủ các chip đòi hỏi điện áp khác nhau để hoạt động. Bộ xử lý công suất thấp thường hoạt động trên 3,3 hoặc 1,8v trong khi nhiều cảm biến chạy trên 5 volt. Việc xen kẽ các điện áp khác nhau trên cùng một hệ thống yêu cầu các tín hiệu hoặc bị giảm hoặc tăng lên đến mức điện áp yêu cầu cho mỗi chip riêng biệt. Một giải pháp là sử dụng mạch chuyển đổi mức FET được thảo luận trong Lưu ý ứng dụng của Philips AN97055 hoặc chip dịch chuyển mức chuyên dụng. Các chip dịch chuyển mức là dễ nhất để thực hiện và yêu cầu một số thành phần bên ngoài, nhưng tất cả chúng đều có các vấn đề về tính tương thích và khả năng tương thích với các phương thức giao tiếp khác nhau.
4. Bộ lọc tụ
Tất cả các thiết bị điện tử đều dễ bị nhiễu điện tử có thể gây ra hành vi hỗn loạn không mong muốn hoặc hoàn toàn ngăn chặn hoạt động của thiết bị điện tử. Việc thêm một tụ lọc vào đầu vào nguồn của chip có thể giúp loại bỏ nhiễu trong hệ thống và được khuyến nghị sử dụng trên tất cả các vi mạch (xem bảng dữ liệu chip để có các tụ điện tốt nhất để sử dụng). Ngoài ra mũ có thể được sử dụng để lọc đầu vào của tín hiệu để giảm tiếng ồn trên đường tín hiệu.
5. On / Off chuyển đổi
Kiểm soát sức mạnh đối với hệ thống và hệ thống con là một nhu cầu phổ biến trong thiết bị điện tử. Có một số cách để đạt được hiệu ứng này bao gồm sử dụng một bóng bán dẫn hoặc một relay. Rơle cách ly quang học là một trong những cách hiệu quả và đơn giản nhất để thực hiện một công tắc bật / tắt như vậy cho một mạch phụ.
6. điện áp
Khi cần có các phép đo chính xác, cần có một tham chiếu điện áp đã biết. Tham chiếu điện áp đến trong một vài hương vị và các yếu tố hình thức và cho các ứng dụng ít chính xác hơn ngay cả một bộ chia điện áp điện trở có thể cung cấp một tài liệu tham khảo phù hợp.
7. Nguồn cung cấp điện áp
Mỗi mạch cần điện áp đúng để hoạt động, nhưng nhiều mạch cần nhiều điện áp cho mỗi chip hoạt động. Giảm điện áp cao xuống điện áp thấp hơn là một vấn đề tương đối đơn giản bằng cách sử dụng một tham chiếu điện áp cho các ứng dụng năng lượng rất thấp, hoặc bộ điều chỉnh điện áp hoặc bộ chuyển đổi dc-dc có thể được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe hơn. Khi điện áp cao hơn là cần thiết từ một nguồn điện áp thấp, một bộ chuyển đổi bước dc-dc có thể được sử dụng để tạo ra nhiều điện áp chung cũng như các mức điện áp có thể điều chỉnh hoặc có thể lập trình được.
8. Nguồn hiện tại
Điện áp là tương đối đơn giản để làm việc với bên trong một mạch, nhưng đối với một số ứng dụng một dòng cố định ổn định là cần thiết chẳng hạn như cho một cảm biến nhiệt độ dựa trên thermistor hoặc kiểm soát công suất đầu ra của một diode laser hoặc LED. Các nguồn hiện tại dễ dàng được tạo từ các bóng bán dẫn BJT hoặc MOSFET đơn giản và một vài thành phần chi phí thấp bổ sung. Các phiên bản nguồn công suất cao của các nguồn hiện tại yêu cầu các thành phần bổ sung và đòi hỏi độ phức tạp thiết kế lớn hơn để kiểm soát chính xác và đáng tin cậy hiện tại.
9. Vi điều khiển
Gần như tất cả các sản phẩm điện tử ngày nay đều có một vi điều khiển ở trung tâm của nó. Trong khi không phải là một mô-đun mạch đơn giản, vi điều khiển cung cấp một nền tảng lập trình để xây dựng bất kỳ số lượng sản phẩm. Vi điều khiển công suất thấp (thường là 8-bit) chạy nhiều vật phẩm từ lò vi sóng đến bàn chải đánh răng điện của bạn. Vi điều khiển có khả năng hơn được sử dụng để cân bằng hiệu suất của động cơ xe của bạn bằng cách quản lý tỷ lệ nhiên liệu đến không khí trong buồng đốt trong khi xử lý một số nhiệm vụ khác cùng một lúc.
10. bảo vệ ESD
Một khía cạnh thường bị quên lãng của một sản phẩm điện tử là sự bao gồm của ESD và bảo vệ điện áp. Khi các thiết bị được sử dụng trong thế giới thực, chúng có thể bị điện áp cực cao có thể gây ra lỗi hoạt động và thậm chí làm hỏng các chip (nghĩ về ESD như các tia chớp thu nhỏ tấn công một vi mạch). Trong khi ESD và microchips bảo vệ điện áp thoáng qua có sẵn, bảo vệ cơ bản có thể được cung cấp bởi các điốt zener đơn giản được đặt ở các nút quan trọng trong thiết bị điện tử, thường là trên các tín hiệu quan trọng và nơi tín hiệu đi vào hoặc thoát ra một mạch tới thế giới bên ngoài.