Elektronische producten zijn vaak complexe massa’s schakelingen. Terwijl je de lagen van elk complex elektronisch product afpelt, worden gemeenschappelijke circuits, subsystemen en modules zichtbaar. Gemeenschappelijke circuits zijn eenvoudige circuits die gemakkelijk te ontwerpen, te werken en te testen zijn. De circuits die hier worden vermeld, zijn veelgebruikte circuits die vaak worden gebruikt in de elektronica.
Weerstandsverdeler
Een van de meest voorkomende circuits die in de elektronica worden gebruikt, is de nederige resistieve verdeler. De resistieve verdeler is een geweldige manier om de spanning van een signaal naar het gewenste bereik te verlagen. Resistieve verdelers bieden de voordelen van lage kosten, ontwerpgemak en weinig componenten, en ze nemen weinig ruimte in beslag op een bord. Resistente verdelers kunnen echter een signaal aanzienlijk belasten, waardoor het signaal aanzienlijk verandert. In veel toepassingen is deze impact minimaal en acceptabel, maar ontwerpers moeten zich bewust zijn van het effect dat een resistieve verdeler op een circuit kan hebben.
OpAmps
OpAmps zijn handig bij het bufferen van een signaal terwijl het ingangssignaal wordt versterkt of gedeeld, wat handig is wanneer een signaal moet worden bewaakt zonder te worden beïnvloed door het circuit dat de monitoring uitvoert. Ook zorgen de boost- en divider-opties voor een beter bereik van detectie of controle.
Niveauverschuiver
Moderne elektronica zit vol met chips die verschillende spanningen nodig hebben om te werken. Low-power processors werken vaak op 3,3 of 1,8v, terwijl veel sensoren op 5 volt werken. Het koppelen van deze verschillende spanningen op hetzelfde systeem vereist dat signalen ofwel worden weggelaten of versterkt tot het vereiste spanningsniveau voor elke chip. Een oplossing is om een FET-gebaseerd niveauverschuivingscircuit of een speciale niveauverschuivingschip te gebruiken. Niveauverschuivende chips zijn het gemakkelijkst te implementeren en vereisen weinig externe componenten, maar ze hebben allemaal hun eigenaardigheden en compatibiliteitsproblemen met verschillende communicatiemethoden.
Filtercondensatoren
Alle elektronica is gevoelig voor elektronische ruis die onverwacht, chaotisch gedrag kan veroorzaken of de werking van elektronica volledig kan stilleggen. Het toevoegen van een filtercondensator aan de voedingsingangen van een chip kan helpen om ruis in het systeem te elimineren en wordt aanbevolen voor alle microchips. Caps kunnen ook worden gebruikt om de invoer van signalen te filteren om de ruis op de signaallijn te verminderen.
Aan / uit knop
Het regelen van de stroomvoorziening naar systemen en subsystemen is een veelvoorkomende behoefte in de elektronica. Verschillende methoden bereiken dit effect, waaronder het gebruik van een transistor of een relais. Optisch geïsoleerde relais zijn de meest effectieve en eenvoudigste manieren om een aan/uit-schakelaar op een subcircuit te implementeren.
Spanningsreferenties:
Wanneer precisiemetingen vereist zijn, is vaak een bekende spanningsreferentie nodig. Spanningsreferenties zijn er in een paar vormfactoren. Voor veel minder nauwkeurige toepassingen kan zelfs een resistieve spanningsdeler een geschikte referentie bieden.
Spanningsvoorziening
Elk circuit heeft de juiste spanning nodig om te werken, maar veel circuits hebben meerdere spanningen nodig om elke chip te laten werken. Het verlagen van een hogere spanning naar een lagere spanning is relatief eenvoudig met behulp van een spanningsreferentie voor toepassingen met een zeer laag vermogen of een spanningsregelaar voor meer veeleisende toepassingen. Wanneer hogere spanningen nodig zijn van een laagspanningsbron, genereert een DC-DC step-up converter veel algemene spanningen en instelbare of programmeerbare spanningsniveaus.
Actuele bron
Spanningen zijn relatief eenvoudig om mee te werken binnen een circuit, maar voor sommige toepassingen is een constante vaste stroom vereist, zoals voor een op thermistor gebaseerde temperatuursensor of om het uitgangsvermogen van een laserdiode of LED te regelen. Stroombronnen kunnen eenvoudig worden gemaakt van eenvoudige BJT- of MOSFET-transistors en een paar extra goedkope componenten. Krachtige versies van stroombronnen vereisen extra componenten en vereisen een grotere ontwerpcomplexiteit om de stroom nauwkeurig en betrouwbaar te regelen.
Microcontroller
Bijna elk modern elektronisch product heeft een microcontroller in zijn hart. Hoewel het geen eenvoudige circuitmodule is, bieden microcontrollers een programmeerbaar platform om een willekeurig aantal producten te bouwen. Microcontrollers met een laag vermogen (meestal 8-bits) voeren veel items uit uw magnetron naar uw elektrische tandenborstel. Er worden meer capabele microcontrollers gebruikt om de prestaties van de motor van uw auto in evenwicht te brengen door de brandstof-luchtverhouding in de verbrandingskamer te regelen en tegelijkertijd andere taken uit te voeren.
ESD-bescherming
Een vaak vergeten aspect van een elektronisch product is de opname van elektrostatische ontlading en spanningsbeveiliging. Wanneer apparaten in de echte wereld worden gebruikt, kunnen ze worden blootgesteld aan ongelooflijk hoge spanningen, wat operationele fouten veroorzaakt en zelfs de chips kan beschadigen. Zie ESD als miniatuur bliksemschichten die een microchip aanvallen. Hoewel ESD- en tijdelijke spanningsbeveiligingsmicrochips het werk uitstekend doen, komt de basisbescherming van eenvoudige zenerdiodes die op kritieke kruispunten in de elektronica worden geplaatst, meestal op kritieke signaalruns en waar signalen een circuit binnenkomen of verlaten naar de buitenwereld.
