Elektroniniai gaminiai dažnai yra sudėtingi grandynų masės, tačiau, kai jūs atsikratote bet kurio sudėtingo elektroninio produkto sluoksnių, dažniausiai randami bendri grandynai, posistemiai ir moduliai. Šios bendrosios grandinės yra paprastesnės grandinės, kurias daug lengviau suprojektuoti, dirbti ir išbandyti. Šiame straipsnyje aptariama dešimtukas dažniausiai naudojamų elektronikos grandynų.
1. Rezistinis daliklis
Vienas iš labiausiai paplitusių elektronikoje naudojamų grandinių yra nuolankus varžinis daliklis. Rezistorinis daliklis yra puikus būdas sumažinti signalo įtampą norimam diapazonui. Atsparūs dalikliai siūlo mažų sąnaudų, dizaino paprastumo, kelių komponentų privalumus ir mažai vietos ant lentos. Tačiau rezistiniai dalikliai gali žymiai sumažinti signalą, kuris gali žymiai pakeisti signalą. Daugelyje programų šis poveikis yra minimalus ir priimtinas, tačiau dizaineriai turi žinoti, kokį poveikį varžos daliklis gali turėti grandinei.
2. OpAmps
OpAmps taip pat yra labai naudingi signalo buferizavimui, tuo pačiu padidinant arba padalinant įėjimo signalą. Tai labai naudinga, kai signalas turi būti stebimas, be to, tai neturi įtakos stebėjimo grandinei. Taip pat padidinimo ir dalijimo galimybės leidžia geriau diagnozuoti ar valdyti.
3. lygio perkėlimas
Šiandienos elektronika yra pilna lustų, kurių veikimui reikalinga skirtinga įtampa. Mažo galingumo procesoriai dažnai veikia 3.3 arba 1.8V, o daugelis jutiklių veikia 5 voltai. Šių skirtingų įtampų sujungimas į tą pačią sistemą reikalauja, kad kiekvieno atskiro lusto signalai būtų išskaidyti arba sustiprinti iki reikiamos įtampos lygio. Vienas iš būdų - naudoti "FET" lygmens poslinkio grandinę, aprašytą " Philips AN97055" programos pastaboje, arba specialiai pritaikytai lygio keitimo luste. Lygio keitimo lustai yra lengviausia įdiegti ir reikalauja kelių išorinių komponentų, tačiau jie visi turi savo mėgstamus ir suderinamumo problemas taikydami skirtingus bendravimo metodus.
4. Filtrai kondensatoriai
Visa elektronika yra jautri elektroniniam triukšmingumui, kuris gali sukelti netikėtą, chaotišką elgesį arba visiškai sustabdyti elektronikos veikimą. Filtro kondensatoriaus pridėjimas prie lusto energijos įvesties gali padėti pašalinti triukšmą sistemoje ir yra rekomenduojamas visose mikroschemose (žr. Lustų duomenų lapą, kad būtų galima naudoti geriausius kondensatorius). Taip pat gali būti naudojamos dangteliai signalų įvesties filtrui sumažinti, kad sumažėtų triukšmas signalo linijoje.
5. Įjungimo / išjungimo jungiklis
Elektros valdymui reikalingų sistemų ir posistemių valdymas yra dažnas poreikis. Yra keletas būdų pasiekti šį efektą, įskaitant tranzistoriaus arba relės naudojimą. Optiškai izoliuoti relės yra vienas iš efektyviausių ir paprasčiausių būdų tokio įjungimo / išjungimo jungiklio įdiegimui į poslinkį.
6. Įtampos nuorodos
Kai reikalingi tikslieji matavimai, dažnai reikia žinomos įtampos nuorodos. Įtampos nuorodos yra keletas skonių ir formos veiksnių, o daug mažiau tikslių programų, netgi rezistinis įtampos daliklis gali suteikti tinkamą nuorodą.
7. Įtampos šaltiniai
Kiekvienai grandinei reikia tinkamos įtampos, tačiau daugeliui grandinių reikia daugkartinio įtampos kiekvienam lustui dirbti. Aukštesnės įtampos pakėlimas į žemesnę įtampą yra palyginti paprastas dalykas, naudojant įtampos nuorodą labai mažos galios taikymui, arba įtampos reguliatoriai ar DC-DC keitikliai gali būti naudojami sudėtingesnėms programoms. Kai iš žemos įtampos šaltinio reikia aukštesnių įtampų, gali būti naudojamas nuolatinės srovės keitiklio įtampos keitiklis generuojant daugybę įprastų įtampų, taip pat reguliuojamų ar programuojamų įtampos lygių.
8. Dabartinis šaltinis
Įtampos yra palyginti paprasta dirbti su grandine, tačiau kai kurioms programoms reikalinga nuolatinė fiksuota srovė, pvz., Termistoriniu temperatūros jutikliu arba valdoma lazerinio diodo arba šviesos diodo išvesties galia. Dabartiniai šaltiniai yra lengvai pagaminti iš paprastų BJT arba MOSFET tranzistorių ir keletas papildomų pigių komponentų. Esamų šaltinių didelės galios versijos reikalauja papildomų komponentų ir reikalauja didesnio dizaino sudėtingumo, kad būtų galima tiksliai ir patikimai valdyti srovę.
9. Mikrokontroleris
Beveik kiekvienas šiandien pagamintas elektroninis gaminys turi mikrovaldiklį. Nors ne paprastas grandinės modulis, mikrovaldikliai suteikia programuojamą platformą bet kokiam produktų skaičiui sukurti. Mažos galios mikrovaldikliai (paprastai 8 bitai) paleisti daugybę elementų iš jūsų mikrobangų krosnelės į elektrinį dantų šepetėlį. Daugiau galingų mikrovaldiklių naudojama, kad subalansuotų jūsų automobilio variklio našumą, valdant degalų ir oro santykį degimo kameroje, tuo pačiu metu valdant kelias kitas užduotis.
10. ESD apsauga
Dažnai pamirštas elektroninio produkto aspektas yra ESD ir įtampos apsaugos įtraukimas. Kai prietaisai naudojami realiame pasaulyje, jie gali būti veikiami neįtikėtinai didelės įtampos, dėl kurių gali atsirasti operacinių klaidų ir net sugadinti lustai (pagalvokite apie ESD kaip miniatiūrinius žaibo varžtus, kurie puola mikrochipą). Nors ESD ir trumpalaikės įtampos apsaugos mikroschemos yra prieinamos, pagrindinė apsauga gali būti teikiama paprastais zenerio diodais, esančiais kritinėse elektroninės įrangos jungtyse, paprastai dėl svarbių signalų eigos ir kuriuose signalai įeina į išorinį pasaulį arba iš jo išeina.