Электронные продукты часто представляют собой сложные массы цепей. Когда вы отслаиваете слои любого сложного электронного продукта, присутствуют общие схемы, подсистемы и модули. Обычные схемы - простые схемы, которые легко проектировать, работать и тестировать. Здесь перечислены схемы, часто используемые в электронике.
Резистивный разделитель
Одной из наиболее распространенных схем, используемых в электронике, является смиренный резистивный делитель. Резистивный делитель - отличный способ сбросить напряжение сигнала в желаемый диапазон. Резистивные разделители предлагают преимущества низкой стоимости, простоты дизайна и нескольких компонентов, и они занимают мало места на доске. Однако резистивные делители могут значительно нагружать сигнал, который может значительно изменить сигнал. Во многих приложениях это влияние минимально и приемлемо, но дизайнеры должны знать о влиянии резистивного делителя на схему.
Opamps
OpAmps полезны для буферизации сигнала при одновременном повышении или делении входного сигнала, что очень удобно, когда сигнал необходимо отслеживать, не подвергая его воздействию цепь, выполняющая мониторинг. Кроме того, опции повышения и делителя позволяют использовать более широкий диапазон чувствительности или контроля.
Уровень Shifter
Современная электроника полна чипов, которые требуют различных напряжений для работы. Процессоры с низкой мощностью часто работают на 3,3 или 1,8 В, а многие датчики работают на 5 вольт. Взаимодействие этих разных напряжений на одной и той же системе требует, чтобы сигналы были сброшены или увеличены до требуемого уровня напряжения для каждого чипа. Одним из решений является использование схемы переключения уровня на основе FET или выделенного чипа смещения уровня. Чипы с переключением уровней проще всего реализовать и требуют нескольких внешних компонентов, но все они имеют свои особенности и проблемы совместимости с различными методами связи.
Фильтрующие конденсаторы
Вся электроника подвержена электронному шуму, который может вызвать неожиданное, хаотичное поведение или полностью остановить работу электроники. Добавление конденсатора фильтра к входам питания чипа может помочь устранить шум в системе и рекомендуется на всех микрочипах. Кроме того, колпачки могут использоваться для фильтрации входных сигналов для снижения шума на сигнальной линии.
Включение / выключение
Управление электропитанием систем и подсистем является общей потребностью в электронике. Существует несколько способов достижения этого эффекта, включая использование транзистора или реле. Оптически изолированные реле являются наиболее эффективными и простейшими способами реализации переключателя включения / выключения в подсхеме.
Напряжение
Когда требуются точные измерения, часто требуется известное задание напряжения. Ссылки на напряжение представлены в нескольких форм-факторах. Для гораздо менее точных применений даже резистивный делитель напряжения может обеспечить подходящую ссылку.
Напряжение питания
Каждая схема нуждается в правильном напряжении для работы, но для многих схем требуется много напряжений для работы каждого чипа. Шаговая вниз высокое напряжение до более низкого напряжения является относительно простым делом с использованием опорного напряжения для очень низких силовых цепей или стабилизатора напряжения для более требовательных применений. Когда требуются более высокие напряжения от источника низкого напряжения, DC-DC повышающий преобразователь может использоваться для генерации многих общих напряжений и регулируемых или программируемых уровней напряжения.
Источник тока
Напряжения относительно просты в работе с цепью, но для некоторых применений требуется постоянный фиксированный ток, например, для термисторного датчика температуры или для управления выходной мощностью лазерного диода или светодиода. Источники тока легко изготавливаются из простых транзисторов BJT или MOSFET и нескольких дополнительных недорогих компонентов. Мощные версии источников тока требуют дополнительных компонентов и требуют большей сложности проектирования для точного и надежного управления потоком.
микроконтроллер
Почти каждый современный электронный продукт имеет микроконтроллер в своем сердце. Хотя это не простой модуль схемы, микроконтроллеры предоставляют программируемую платформу для построения любого количества продуктов. Маломощные микроконтроллеры (как правило, 8 бит) управляют множеством предметов из вашей микроволновой печи для вашей электрической зубной щетки. Более эффективные микроконтроллеры используются для баланса производительности двигателя вашего автомобиля, управляя соотношением топлива и воздуха в камере сгорания при одновременном одновременном выполнении других задач.
Защита от статического электричества
Часто забытым аспектом электронного продукта является включение электростатического разряда (ESD) и защита от напряжения. Когда устройства используются в реальном мире, они могут подвергаться невероятно высоким напряжениям, что может привести к ошибкам в работе и даже повредить чипы. Подумайте о ESD как миниатюрных молниях, атакующих микрочип. В то время как микросхемы защиты от электростатического разряда и переходного напряжения доступны, базовую защиту можно обеспечить с помощью простых диодов Зенера, расположенных на критических соединениях в электронике, как правило, на критических сигнальных прогонах и где сигналы поступают или выходят из схемы во внешний мир.
