An elektronický obvod sestává z různých elektronických součástek, jako jsou rezistory, kondenzátor, diody a tranzistory spojené vodičem, kterým protéká proud v obvodu. Návrh elektronického obvodu je obecně navržen nejprve na prkénku (prototypování), které pomáhá konstruktérovi při modifikaci a vylepšení obvodu. Tyto elektronické obvody se používají při výpočtech, přenosu dat a zesílení signálu.
V současné době se místo propojení komponentů pomocí drátu komponenty pájejí na propojení, která jsou vytvořené na desce s plošnými spoji (PCB) k vytvoření hotového obvodu.
Přístup elektronického obvodu na prkénku a desce plošných spojů
Základy procesu návrhu elektronického obvodu
Každé základní elektronické zařízení zkonstruované jako jedna jednotka. Před vynálezem digitálních obvodů byly všechny jednotlivé tranzistory, diody, rezistory, kondenzátory a induktory diskrétní. Jakýkoli obvod nebo systém může produkovat preferovaný výstup na základě svého vstupu. Zde diskutujeme některé základní znalosti o procesu návrhu elektronických obvodů. Dále si přečtěte o Rozdíl mezi analogovým obvodem a digitálním obvodem
Analogový obvod
Analogové konstrukce elektronických obvodů jsou takové, u nichž se proud nebo napětí mění s časem tak, aby odpovídaly zobrazené informaci. Diody, kondenzátory, rezistory, tranzistory a vodiče jsou hlavními součástmi analogového obvodu. V analogových obvodech mají elektrické signály spojitou hodnotu a tyto obvody jsou znázorněny ve schematických diagramech, kde jsou dráty reprezentovány čarami a každá součást je reprezentována jedinečnými symboly. Každý analogový obvod má sériové nebo paralelní nebo oba obvody.
Jednoduchý analogový obvod
Digitální obvody
Návrh digitálních elektronických obvodů přebírá elektrické signály ve formě diskrétních hodnot. Data jsou reprezentována ve formě nul a jedniček. Digitální obvody značně využívají tranzistory, které jsou vzájemně propojeny a vytvářejí logické brány, které poskytují funkce logické logiky . Tranzistory jsou vzájemně propojeny, aby poskytovaly pozitivní zpětnou vazbu, jak se používá v západkách a klopných obvodech. Proto digitální obvody mohou poskytovat logiku i paměť, což jim umožňuje provádět výpočty.
Digitální obvod využívající klopné obvody
Digitální obvod se používá k vytváření univerzálních výpočetních čipů, jako jsou mikroprocesory a aplikačně specifické integrované obvody.
Schémata zapojení
NA schematické zapojení je znázornění komponent a propojení v obvodu pomocí standardizovaných symbolů bez použití skutečného obrazu komponenty. Schémata zapojení se používají pro návrh, konstrukci a údržbu elektrických a elektronických zařízení.
Schémata zapojení
Ačkoli to není standardizované, schematické diagramy jsou uspořádány na stránce zleva doprava a shora dolů. Stejně jako u signalizačních obvodů je anténa vlevo a reproduktor vpravo. Podobně kladný zdroj napájení v horní části stránky, se zemí a záporný zdroj dole. Reléové logické spojnicové diagramy také používají standardizované metody k reprezentaci schematických diagramů. Svislá napájecí lišta vlevo a další vpravo s komponenty nataženými mezi nimi, které představují žebřík. Proto se také nazývá jako žebříkový logický diagram.
Elektronický spínací obvod
Spínač je elektrické zařízení používané k přerušení toku proudu v obvodu. Jedná se v zásadě o binární zařízení, která jsou buď zcela zapnutá, nebo zcela vypnutá. Kromě spínačů ZAP / VYP řídí práci obvodu a aktivuje různé vlastnosti obvodu.
Spínače jsou mechanická zařízení se dvěma nebo více svorkami, které jsou připojeny ke kovovým kontaktům. Pokud jsou kontakty k sobě, spínač je sepnutý. Proud tedy teče a spínač je zapnutý. Když je kontakt od sebe, spínač je rozpojen a neproudí žádný proud.
Elektronický spínací obvod
Výše uvedené obvody ukazují, jak se spínač používá k řízení toku proudu v žárovce. Níže jsou uvedeny různé spínače používané v elektronických obvodech.
Přepnout spínač
Přepínač je ovládán pákou skloněnou v jedné nebo více polohách. Páka se otočí nahoru nebo dolů, aby se kontakt zavřel nebo otevřel. Světelné spínače používané v domácnosti jsou příkladem páčkového spínače.
Přepnout spínač
Tlačítkový spínač
Tlačítkový spínač je dvoupolohové zařízení ovládané tlačítkem pro otevírání a zavírání kontaktů. Pokaždé, když stisknete tlačítko, kontakt se střídá mezi otevřením a zavřením.
Tlačítkový spínač
Přepínač
Přepínače se ovládají otočným knoflíkem nebo páčkou pro výběr jedné nebo dvou poloh. Přepínač může buď spočívat v kterékoli ze svých poloh, jako je přepínač.
Přepínač
Joystick
Přepínač joysticku se spouští páčkou volnou pro pohyb ve více než jedné ose pohybu. Kruh a tečka na symbolu spínače označují směr pohybu páky joysticku, který je nutný ke spuštění kontaktu. Ruční spínače joysticku se používají k ovládání jeřábu, robota a ve hrách.
Joystick
Přepínač hladiny kapaliny
Plovoucí předmět se používá k aktivaci spínacího mechanismu, když hladina kapaliny stoupne na pevný bod. Když hladina kapaliny dosáhne bodu, plovoucí předmět uzavře okruh. Tento uzavřený obvod vede, díky čemuž plní specifický úkol.
Přepínač hladiny kapaliny
Koncový spínač pákového ovladače, tlakový spínač, přibližovací spínač, spínač rychlosti a nukleární hladinový spínač jsou různé další spínače používané v elektronických obvodech.
Návrh elektronického obvodu
Návrh elektronických obvodů sestává z analýzy a syntézy elektronických obvodů. Při navrhování analogového obvodu nebo digitálního obvodu by měl být návrhář schopen předvídat napětí a proud v každém uzlu v obvodu. Všechno lineární obvody a jednoduché nelineární obvody lze analyzovat ručně pomocí matematických výpočtů. Zatímco software se používá k analýze složitých obvodů.
Software pro simulaci návrhu elektronických obvodů umožňuje vývojářům navrhovat obvody efektivněji a přesněji, což dále zkracuje čas, náklady a rizika spojená s vývojem prototypů obvodů.
Simulátor obvodových desek
Simulátor elektronických obvodů používá matematické modely k replikaci chování skutečného elektronického obvodu. Simulační software umožňuje modelování provozu obvodu a je neocenitelným analytickým nástrojem. Z důvodu omezení kontaktního pole a nákladných nástrojů, jako jsou fotomasky pro integrované obvody, se většina návrhů integrovaných obvodů spoléhá na simulaci. SPICE je simulátor analogových obvodů. Verilog a VHDL jsou nejlépe známé pro digitální simulace.
Ačkoli simulátory desek plošných spojů usnadňují vývoj velkého obvodu, mají v simulačním procesu určité složitosti. Ke změnám procesu dochází, když je vytvořen návrh, ale obvodové simulátory tyto varianty nezohledňují. I když jsou variace malé, významně ovlivňují výstup.
Jedná se o proces návrhu různých elektronických obvodů. Domníváme se, že informace uvedené v tomto článku vám pomohou lépe porozumět tomuto konceptu. Dále jakékoli dotazy týkající se tohoto článku nebo pomoc při implementaci Elektronické projekty , můžete nás kontaktovat komentováním v sekci komentářů níže. Zde je otázka pro vás, Co se rozumí pod číslem Digital Circuit?
