Az elektronikus termékek gyakran összetett tömegek az áramkörökből, de amikor elhúzza az összetett elektronikai termékek rétegeit, gyakori áramkörök, alrendszerek és modulok ismételten megtalálhatók. Ezek a közös áramkörök egyszerűbb áramkörök, amelyek sokkal könnyebb tervezni, működni és tesztelni. Ez a cikk az elektronikában használt legelterjedtebb áramkörök tíz tizedét tárgyalja.
1. Ellenálló elválasztó
Az elektronika egyik leggyakoribb áramköre az alázatos rezisztív osztó. Az ellenállásos elválasztó nagyszerű módja annak, hogy a jel feszültségét a kívánt tartományba feszítse. A rezisztív elosztók az alacsony költségű, egyszerű tervezést, kevés komponenst kínálják, és kevés helyet foglalnak el a fedélzeten. Azonban az ellenállókészülékek jelentősen terhelhetik a jelet, amely jelentősen megváltoztathatja a jelet. Számos alkalmazásban ez a hatás minimális és elfogadható, de a tervezőknek tisztában kell lenniük azzal, hogy az ellenállókészülék milyen hatással lehet egy áramkörre.
2. OpAmps
Az OpAmps is nagyon hasznos a jelek pufferelésében, miközben növeli vagy megosztja a bemeneti jelet. Ez nagyon hasznos, ha egy jelet figyelni kell anélkül, hogy befolyásolná a megfigyelést végző áramkör. A boost és az osztó opciók lehetővé teszik az érzékelés és a szabályozás jobb választékát is.
3. Szintkapcsoló
A mai elektronika tele van olyan chipekkel, amelyek különböző feszültségeket igényelnek. Az alacsony teljesítményű processzorok gyakran működnek 3,3 vagy 1,8 volt, míg sok érzékelő 5 voltos. E különbözõ feszültségek ugyanazon a rendszeren történõ összekapcsolása megköveteli, hogy a jeleket leengedjék vagy a kívánt feszültségszintre növeljék minden egyes chipen. Az egyik megoldás a FET alapú szinteltolódási áramkör használata a Philips AN97055 App Note alkalmazásban, vagy egy dedikált szintváltó chip. A szintváltó csipek a legegyszerűbb megvalósítani, és kevés külső komponenst igényelnek, de mindegyikük különféle kommunikációs módszerekkel küzd a problémáikhoz és a kompatibilitási problémákhoz.
4. Szűrő kondenzátorok
Minden elektronika érzékeny az elektronikus zajra, amely váratlan, kaotikus viselkedéshez vezethet, vagy teljesen megakadályozhatja az elektronika működését. A szűrők kondenzátorának a chip árambeviteleihez való hozzáadása segíthet a rendszer zavarának kiküszöbölésében, és minden mikrochip esetében ajánlott (lásd a chipek adatlapját a legjobb kondenzátorok használatához). Szintén sapkák is használhatók a jelek bemenetének szűrésére, hogy csökkentsék a zajvonalat a jelvezetéken.
5. Be / Ki kapcsoló
A rendszerek és az alrendszerek áramellátásának ellenőrzése az elektronika általános igénye. Ennek a hatásnak többféle módja van: tranzisztor vagy relé használata. Az optikailag elkülönített relék az egyik leghatékonyabb és legegyszerűbb módja egy ilyen áramkör be- / kikapcsolására.
6. Feszültség referenciák
Pontosságméréseknél gyakran szükség van egy ismert feszültségértékre. A feszültségre vonatkozó referenciák néhány ízben és formai tényezőben jönnek létre, és sokkal kevésbé precíz alkalmazások esetén akár az ellenállóképes feszültségelosztó is megfelelő referenciát nyújt.
7. Feszültségellátás
Minden áramkörnek meg kell felelnie a megfelelő feszültségnek, de sok áramkörnek több feszültségre van szüksége, hogy minden chip működjön. Egy magasabb feszültség lecsökkenése alacsonyabb feszültségre egy viszonylag egyszerű kérdés, ha feszültség-referenciát használnak nagyon alacsony energiaigényű alkalmazásokhoz, vagy feszültségszabályozók vagy egyenáramú átalakítók használhatók nagyobb igénybevételre. Ha alacsony feszültségű feszültségre van szükség, egy dc-dc fokozatú átalakító használható számos közös feszültség, valamint beállítható vagy programozható feszültségszint létrehozására.
8. Jelenlegi forrás
A feszültség viszonylag egyszerűen működik egy áramkörön belül, de egyes alkalmazásokhoz állandó rögzített áram szükséges, például egy termisztoros hőmérséklet-érzékelőhöz vagy egy lézerdióda vagy LED kimeneti teljesítményének szabályozásához. Az áramforrások könnyen készíthetők egyszerű BJT vagy MOSFET tranzisztorokból és néhány további olcsó komponensből. Az áramforrások nagy teljesítményű verziói további komponenseket igényelnek, és nagyobb tervezési komplexitást igényelnek az áram pontos és megbízható vezérlése érdekében.
9. Mikrokontroller
Szinte minden elektronikus termék, melynek ma mikrokontroller van, a szívében áll. Bár nem egyszerű áramköri modul, a mikrovezérlők programozható platformot biztosítanak számukra. Az alacsony teljesítményű mikrokontrollerek (jellemzően a 8 bitesek) sok elemet futtatnak a mikrohullámból az elektromos fogkeféhez. A nagyobb teljesítményű mikrokontrollerek az autó motorjának teljesítményét az égéskamrában az üzemanyag-levegő arány szabályozásával egyidejűleg kezelik, miközben számos egyéb feladatot kezelnek.
10. ESD védelem
Egy elektronikus termék gyakran elfeledett része az ESD és a feszültségvédelem. Amikor eszközöket használnak a valós világban, hihetetlenül nagy feszültségnek vannak kitéve, ami működési hibákat okozhat és károsíthatja a chipeket (úgy gondolják, hogy az ESD mikroprocesszoros miniatűr villámcsapok). Miközben ESD és tranziens feszültségvédő mikrochipek állnak rendelkezésre, az alapvető védelmet az elektronika kritikus csomópontjaiban elhelyezett egyszerű zenerdiódák biztosítják, jellemzően kritikus jelzések esetén, és ahol a jelek belépnek vagy kilépnek a külső világból.