غالباً ما تكون المنتجات الإلكترونية كتل معقدة من الدوائر. عند تقشير طبقات أي منتج إلكتروني معقد ، توجد دوائر مشتركة وأنظمة فرعية ووحدات نمطية. الدوائر المشتركة عبارة عن دارات بسيطة يسهل تصميمها والعمل معها واختبارها. الدوائر المذكورة هنا هي دوائر شائعة الاستخدام في الإلكترونيات.
مقسم مقاوم
واحدة من الدوائر الأكثر شيوعا المستخدمة في مجال الإلكترونيات هو مقسم مقاوم متواضع. يعتبر المقسم المقاوم طريقة رائعة لإسقاط جهد الإشارة إلى المدى المطلوب. فواصل مقاوم توفر فوائد منخفضة التكلفة ، وسهولة التصميم ، وعدد قليل من المكونات ، وأنها تأخذ مساحة صغيرة على متن الطائرة. ومع ذلك ، يمكن للفواصل مقاوم تحميل بشكل ملحوظ أسفل إشارة ، والتي يمكن أن تغير الإشارة بشكل ملحوظ. في العديد من التطبيقات ، يكون هذا التأثير ضئيلاً ومقبولًا ، ولكن يجب على المصممين أن يكونوا على دراية بالتأثير الذي يمكن أن يحدث لمقسم مقاوم على دارة.
OpAmps
تُعد OpAmps مفيدة في تخزين إشارة أثناء تعزيز إشارة الدخل أو تقسيمها ، والتي تأتي في متناول اليد عندما تحتاج الإشارة إلى المراقبة دون أن تتأثر بالدارة التي تقوم بالمراقبة. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح خيارات التعزيز والفاصل نطاقًا أفضل من الاستشعار أو التحكم.
المستوى شيفتر
الإلكترونيات الحديثة مليئة بالرقائق التي تتطلب جهدًا كهربائيًا مختلفًا للعمل. تعمل المعالجات منخفضة الطاقة غالبًا على 3.3 أو 1.8 فولت ، في حين تعمل العديد من أجهزة الاستشعار على 5 فولت. إن ربط هذه الفولطيات المختلفة على نفس النظام يتطلب إما إسقاط الإشارات أو رفعها إلى مستوى الجهد المطلوب لكل رقاقة. أحد الحلول هو استخدام دائرة تحويل مستندة على أساس FET أو رقاقة تحويل مستوى مخصص. تعتبر رقائق تحويل المستوى هي الأسهل في التنفيذ ، وتتطلب القليل من المكونات الخارجية ، ولكن جميعها تحتوي على مراوغاتها ومشاكل التوافق مع طرق الاتصال المختلفة.
تصفية المكثفات
جميع الإلكترونيات معرضة للضوضاء الإلكترونية التي قد تسبب سلوكًا غير متوقع أو فوضويًا أو توقف تمامًا تشغيل الإلكترونيات. يمكن أن يساعد إضافة مكثف مرشح إلى مدخلات الطاقة في الشي toة على التخلص من الضوضاء في النظام ويوصى به على كافة الرقاقات الدقيقة. أيضا ، يمكن استخدام الأغطية لتصفية دخل الإشارات لخفض الضوضاء على خط الإشارة.
مفتاح تشغيل / إيقاف
إن التحكم في القدرة على الأنظمة والأنظمة الفرعية هو حاجة شائعة في الإلكترونيات. هناك عدة طرق لتحقيق هذا التأثير بما في ذلك استخدام الترانزستور أو التتابع. المرحلات المعزولة بصريا هي أكثر الطرق فعالية وأبسط لتطبيق مفتاح تشغيل / إيقاف إلى دائرة فرعية.
مراجع الجهد
عندما تكون قياسات الدقة مطلوبة ، غالبًا ما تكون هناك حاجة لمرجع الجهد المعروف. تأتي المراجع الجهد في بضعة عوامل الشكل. لتطبيقات أقل دقة ، يمكن حتى لمقسم الجهد المقاوم توفير مرجع مناسب.
لوازم الجهد
تحتاج كل دارة إلى الجهد الصحيح للتشغيل ، لكن العديد من الدوائر تحتاج إلى جهد متعدد لكل رقاقة تعمل. إن الانحناء إلى فولطية أعلى إلى فولطية أقل هو أمر بسيط نسبيًا باستخدام مرجع الجهد لتطبيقات الطاقة المنخفضة جدًا أو منظم الجهد لتطبيقات أكثر تطلبًا. عندما تكون هناك حاجة لجهود أعلى من مصدر الجهد المنخفض ، يمكن استخدام محول Step-up DC-DC لتوليد العديد من الفولتية المشتركة ومستويات الجهد القابلة للبرمجة أو القابلة للبرمجة.
المصدر الحالي
تعتبر الفولتية بسيطة نسبياً للعمل ضمن دائرة ، ولكن بالنسبة لبعض التطبيقات ، يلزم وجود تيار ثابت ثابت ، مثل مستشعر درجة الحرارة القائم على الثرمستور أو للتحكم في طاقة خرج الصمام الثنائي الليزري أو LED. تصنع المصادر الحالية بسهولة من ترانزستورات BJT البسيطة أو MOSFET وبضعة مكونات إضافية منخفضة التكلفة. تتطلب الإصدارات عالية الطاقة من المصادر الحالية مكونات إضافية وتطلب تعقيدًا أكبر للتصميم للتحكم بدقة وبشكل موثوق في التيار.
متحكم
يحتوي كل منتج إلكتروني حديث تقريبًا على متحكم دقيق في قلبه. على الرغم من أنها ليست وحدة دارة بسيطة ، توفر وحدات التحكم الدقيقة منصة قابلة للبرمجة لبناء أي عدد من المنتجات. تشغيل وحدات التحكم الدقيقة منخفضة الطاقة (عادةً 8 بت) العديد من العناصر من الميكروويف الخاص بك إلى فرشاة الأسنان الكهربائية الخاصة بك. يتم استخدام ميكروكنترولر أكثر قدرة على تحقيق التوازن بين أداء محرك سيارتك عن طريق إدارة نسبة الوقود إلى الهواء في غرفة الاحتراق أثناء التعامل مع المهام الأخرى في وقت واحد.
حماية البيئة والتنمية المستدامة
يتمثل أحد الجوانب التي غالبا ما يتم نسيانها في المنتج الإلكتروني في تضمين التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) وحماية الفولتية. عندما يتم استخدام الأجهزة في العالم الحقيقي ، يمكن أن يتعرضوا لجهود فولاذية عالية بشكل لا يصدق ، والتي يمكن أن تسبب أخطاء التشغيل وحتى تلف الرقائق. فكر في ESD كبراغي صاعقة مهاجمة شريحة ميكروية. في حين أن ESD و microchips حماية الجهد عابرة متوفرة ، يمكن توفير الحماية الأساسية عن طريق صمامات زينر البسيطة الموضوعة في التقاطعات الحرجة في الإلكترونيات ، عادةً على إشارات حرجة وحيث تدخل الإشارات أو تخرج من دائرة إلى العالم الخارجي.
