Produktet elektronike shpesh janë masa komplekse të qarqeve, por ndërsa zhvishini shtresat e çdo produkti elektronik kompleks, qarqet e përbashkëta, nënsistemet dhe modulet janë gjetur në mënyrë të përsëritur. Këto qarqe të përbashkëta janë qarqe më të thjeshta që janë shumë më të lehta për të dizajnuar, punuar me dhe testuar. Ky artikull diskuton dhjetë të lartë të qarqeve më të zakonshme të përdorura në elektronikë.
1. Divider Resistive
Një nga qarqet më të zakonshme të përdorura në elektronikë është ndarësi i përulur resistive. Ndarësi resistive është një mënyrë e shkëlqyer për të hequr tensionin e një sinjali në një distancë të dëshiruar. Ndarësit rezistues ofrojnë dobi të kostos së ulët, lehtësinë e dizajnit, disa komponentë dhe ato kanë pak hapësirë në një bord. Megjithatë, ndarësit rezistues mund të ngarkojnë në mënyrë të konsiderueshme një sinjal i cili mund të ndryshojë ndjeshëm sinjalin. Në shumë aplikacione, ky ndikim është minimal dhe i pranueshëm, por projektuesit duhet të jenë të vetëdijshëm për ndikimin që një ndarës resistive mund të ketë në një qark.
2. OpAmps
OpAmps janë gjithashtu shumë të dobishme në buffering një sinjal duke rritur ose ndarjen e sinjalit të hyrjes. Kjo vjen në një përdorim të dobishëm kur një sinjal duhet të monitorohet pa u ndikuar nga qarku që bën monitorimin. Gjithashtu rritja dhe opsionet e ndarjes lejojnë një gamë më të mirë të ndjeshmërisë ose kontrollit.
Niveli Shifter
Elektronika e sotme është e mbushur me patate të skuqura që kërkojnë tensione të ndryshme për të vepruar. Procesorë të ulët të fuqisë shpesh veprojnë me 3.3 ose 1.8v ndërsa shumë sensorë punojnë me 5 volt. Ndërthurja e këtyre tensioneve të ndryshme në të njëjtin sistem kërkon që sinjalet të ulen ose të rriten në nivelin e kërkuar të tensionit për çdo çip të veçantë. Një zgjidhje është të përdorësh qarkun e zhvendosjes së nivelit të bazuar në FET, që diskutohet në Philips AN97055 App Note ose në një chip të zhvendosur të nivelit të dedikuar. Niveli i zhvendosjes së çipave është më e lehtë për të zbatuar dhe kërkon disa komponentë të jashtëm, por ata të gjithë kanë problemet e tyre dhe pajtueshmërinë me metoda të ndryshme të komunikimit.
4. Kapacitorët e filtrit
Të gjitha pajisjet elektronike janë të ndjeshme ndaj zhurmës elektronike që mund të shkaktojnë sjellje të papritura, kaotike ose plotësisht të ndaluar funksionimin e elektronikës. Shtimi i një kondensatori të filtrit në hyrjet e energjisë të një çipi mund të ndihmojë në eliminimin e zhurmës në sistem dhe rekomandohet në të gjitha mikroçipët (shih tabelën e patateve për përdoruesit e kondensatorëve më të mirë). Gjithashtu kapakët mund të përdoren për të filtruar hyrjen e sinjaleve për të ulur zhurmën në vijën e sinjalit.
5. Ndërrimi i ndezjes / fikjes
Kontrolli i fuqisë ndaj sistemeve dhe nënsistemeve është një nevojë e zakonshme në elektronikë. Ekzistojnë disa mënyra për të arritur këtë efekt duke përfshirë përdorimin e një tranzistor ose një stafetë. Reletë optikisht të izoluara janë një nga mënyrat më efektive dhe më të thjeshta për të zbatuar një kalim të tillë në kyç në një nën-qark.
6. Referencat e tensionit
Kur nevojiten matje precize, nevojitet një referencë e njohur e tensionit. Referencat e tensionit vijnë në disa shije dhe faktorë formash dhe për aplikime shumë më pak të sakta edhe një ndarës i tensionit resistive mund të ofrojë një referencë të përshtatshme.
7. Furnizimet e tensionit
Çdo qark ka nevojë për tensionin e duhur për të vepruar, por shumë qarqe kanë nevojë për tensione të shumta për çdo çip që të punojë. Shkëputja e një tensioni më të lartë në një tension më të ulët është një çështje relativisht e thjeshtë duke përdorur një referencë të tensionit për aplikime të fuqisë shumë të ulët, ose rregullatorët e tensionit ose konvertuesit DC-DC mund të përdoren për aplikime më të vështira. Kur nevojiten voltaza më të larta nga një burim i tensionit të ulët, mund të përdoret një konvertues DC-DC për të gjeneruar shumë tensione të zakonshme, si dhe nivele të rregullueshme ose të programueshme të tensionit.
8. Burimi aktual
Voltazhet janë relativisht të thjeshta për të punuar me një qark, por për disa aplikacione kërkohet një rrymë fikse e qëndrueshme siç është për një sensor temperature të bazuar në termistor ose kontrollimin e fuqisë dalëse të një diodë lazer ose LED. Burimet e tanishme bëhen lehtësisht nga transistorë të thjeshtë BJT ose MOSFET, dhe disa komponentë me kosto të ulët shtesë. Versione të fuqisë së lartë të burimeve aktuale kërkojnë komponentë shtesë dhe kërkojnë një kompleksitet më të madh të projektimit për të kontrolluar me saktësi dhe me besueshmëri rrjedhën.
9. Mikrokontrolluesi
Pothuajse çdo produkt elektronik i bërë sot ka një mikrokontrollues në zemrën e tij. Ndërsa jo një modul i thjeshtë qark, mikrokontrolluesit ofrojnë një platformë të programueshme për të ndërtuar ndonjë numër të produkteve. Mikrokontrolluesit me fuqi të ulët (në mënyrë tipike 8-bit) drejtojnë shumë sende nga mikrovalët tuaj në furçën tuaj të dhëmbëve elektrike. Mikrokontrollorët më të aftë përdoren për të balancuar performancën e motorrit të makinës suaj duke menaxhuar raportin e karburantit në ajër në dhomën e djegies gjatë trajtimit të një numri të detyrave të tjera në të njëjtën kohë.
10. Mbrojtja ESD
Një aspekt shpesh i harruar i një produkti elektronik është përfshirja e ESD dhe mbrojtjes së tensionit. Kur pajisjet përdoren në botën reale ato mund t'i nënshtrohen tensioneve tepër të larta, të cilat mund të shkaktojnë gabime operative dhe madje edhe të dëmtojnë patate të skuqura (mendoni për ESD si rrufe në miniaturë që sulmojnë një mikroçip). Ndërsa ESD dhe mikroçipët e mbrojtjes së tensionit të përkohshëm janë në dispozicion, mbrojtja bazë mund të sigurohet nga dioda të thjeshta zener të vendosura në kryqëzimet kritike në elektronikë, zakonisht në drejtimin e sinjaleve kritike dhe ku sinjalet hyjnë ose dalin nga një qark në botën e jashtme.