Elektroonilised ahelad

Elektroonilised ahelad

Kogu elektroonika, mida me täna kasutame, põhineb keerukatel elektroonilistel vooluringidel. Elektroonilised ahelad ühendavad komponendid, juhtmed ja elektri, et täita mõnda funktsiooni.

Põhiline vooluring

Elektroonilises põhiahelas on toiteallikas, komponente ühendavad juhtmed ja komponendid. Siin on lihtne näide, mis näitab mõnda paralleelselt ja järjestikku ühendatud takistit.


Skeemiline

Keeruliste elektrooniliste vooluahelate jooniseid nimetatakse skeemideks. Skeemid näitavad, kuidas erinevad komponendid on omavahel ühendatud. Erinevate komponentide jaoks on olemas standardsümbolid, mis võimaldavad erinevatel inseneridel sama projektiga töötada.


Skeemi näide
Trükkplaat

Trükiplaati kasutatakse paljude erinevate elektrooniliste komponentide ühendamiseks tööahelasse. Komponente ühendavad juhtmed on sisse ehitatud otse plaadile. Plaadil on isegi erinevad kihid, kusjuures igal kihil on oma juhtmete komplekt. Kihist kihtidena ühenduste loomiseks puuritakse läbi plaadi väikesed augud, mida nimetatakse viasideks. Seejärel joodetakse komponendid elektriliste ühenduste loomiseks plaadi pinnale.

Võimsus ja maa

Kompleksses trükkplaadis on tavaliselt vähemalt üks kiht, mis on ette nähtud maapinnale ja üks toiteallikale. Maapinna kihti nimetatakse maatasandiks. Alusplaat on paljude komponentide voolu tagasivoolutee. Enamikul aktiivsetest komponentidest on vähemalt üks tihvt, mis peab ühenduma maaga.

Komplekssel vooluringil on tavaliselt ka vähemalt üks alalisvoolu toiteallikas. Mõnel väga keerulisel trükkplaadil võib olla mitu toiteallikat. Tüüpiline toiteallikas on sõltuvalt kasutatavast tehnoloogiast + 3,3 V, + 2,5 V või + 1,8 V. Üldiselt on trükkplaadi kogu kiht pühendatud peamise toiteallika pingele. Seda toiteallikat kasutatakse aktiivsete komponentide toitmiseks.

Passiivsed komponendid

Vooluahela passiivsed komponendid on komponendid, mis ei vaja välist voolu. Need asuvad vooluahela praegusel teel ja ei pea toiteallikaga ühendust võtma. Mõned passiivsete komponentide näited hõlmavad takisteid, kondensaatoreid, induktoreid ja pistikuid.

Aktiivsed komponendid

Vooluahela aktiivsed komponendid vajavad välist toiteallikat. Nad ühenduvad toiteallikaga ja võivad voolu sisse voolata, näiteks võimendada signaali. Aktiivsete komponentide näited hõlmavad dioode, transistore ja integreeritud vooluringe, näiteks arvuti protsessorit.

Huvitavaid fakte elektrooniliste vooluringide kohta
  • Alusplaati lühendatakse sageli kui GND või sümboliga, mis näeb välja nagu tagurpidi suunatud nool või kolmnurk.
  • Terminit „trükkplaat” lühendatakse sageli kui PCB-d.
  • Analoogahel on voolu või pinge aja jooksul pidevalt muutuv.
  • Digitaalahel on selline, kus elektrilised signaalid omandavad määratletud väärtused, mis tähistavad nulle ja üksusi.
  • Arvutikiipide sees võivad olla äärmiselt keerulised vooluringid. Arvutite tippklassi protsessorites on vooluringid, mis koosnevad miljarditest transistoridest.