Een elektronisch circuit bestaat uit verschillende elektronische componenten zoals weerstanden, condensatoren, diodes en transistors verbonden door een draad, waardoor stroom in het circuit stroomt. Het ontwerp van de elektronische schakeling wordt over het algemeen eerst op een breadboard ontworpen (prototyping) die de ontwerper helpt bij het aanpassen en verbeteren van de schakeling. Deze elektronische schakelingen worden gebruikt bij berekeningen, gegevensoverdracht en signaalversterking.
In plaats van de componenten met een draad te verbinden, worden tegenwoordig componenten gesoldeerd aan de onderlinge verbindingen die dat wel zijn gemaakt op de printplaat (PCB) om een voltooid circuit te vormen.
Een elektronische circuitbenadering op breadboard en PCB
Basisprincipes van een ontwerpproces voor elektronische circuits
Een elk elementair elektronisch apparaat dat als een enkele eenheid is geconstrueerd. Vóór de uitvinding van digitale circuits (IC's) waren alle individuele transistors, diodes, weerstanden, condensatoren en inductoren discreet van aard. Elk circuit of systeem kan de gewenste output produceren op basis van zijn input. Hier bespreken we wat basiskennis over het ontwerpproces van elektronische schakelingen. Lees verder over Het verschil tussen analoog circuit en digitaal circuit
Analoog circuit
Analoge elektronische schakelingen zijn ontwerpen waarbij stroom of spanning in de tijd varieert om overeen te komen met de weergegeven informatie. Diodes, condensatoren, weerstanden, transistors en draden zijn de belangrijkste componenten van een analoog circuit. In analoge circuits nemen elektrische signalen de continue waarde aan, en deze circuits worden weergegeven in schematische diagrammen, waarbij draden worden weergegeven door lijnen en elke component wordt weergegeven door unieke symbolen. Elk analoog circuit heeft series of parallel of beide circuits.
Een eenvoudig analoog circuit
Digitale schakelingen
Het ontwerp van een digitaal elektronisch circuit neemt de elektrische signalen in de vorm van discrete waarden. De gegevens worden weergegeven in de vorm van nullen en enen. Digitale circuits maken op grote schaal gebruik van transistors, die onderling zijn verbonden om logische poorten te creëren die de functie van Booleaanse logica Transistors zijn onderling verbonden om de positieve feedback te geven zoals gebruikt in latches en flip-flops. Daarom kunnen digitale circuits zowel logica als geheugen bieden, waardoor ze berekeningen kunnen uitvoeren.
Digitaal circuit met flip-flops
Digitale schakelingen worden gebruikt om computerchips voor algemene doeleinden te maken, zoals microprocessors en toepassingsspecifieke geïntegreerde schakelingen.
Schematische schakelschema's
NAAR schematisch schakelschema is de weergave van componenten en verbindingen in een circuit met behulp van gestandaardiseerde symbolen zonder gebruik te maken van de feitelijke afbeelding van de component. Schakelschema's worden gebruikt voor het ontwerp, de constructie en het onderhoud van de elektrische en elektronische apparatuur.
Schematische schakelschema's
Hoewel het niet gestandaardiseerd is, zijn de schematische diagrammen georganiseerd op een pagina van links naar rechts en van boven naar beneden. Zoals bij signaleringsschakelingen is de antenne naar links en de luidspreker naar rechts. Evenzo positieve voeding bovenaan de pagina, met aarde en negatieve voeding onderaan. Relay logic line diagrammen gebruiken ook gestandaardiseerde methoden om schematische diagrammen weer te geven. Links een verticale voedingsrail en rechts een andere met daartussen geregen componenten die een ladder voorstellen. Daarom wordt het ook wel ladderlogica-diagram genoemd.
Elektronisch schakelcircuit
Een schakelaar is een elektrisch apparaat dat wordt gebruikt om de stroom van stroom in het circuit te onderbreken. Dit zijn in wezen binaire apparaten die volledig AAN of volledig UIT staan. Naast AAN / UIT-schakelaars bestuurt het werk van een circuit en activeert het verschillende functies van het circuit.
Schakelaars zijn de mechanische apparaten met twee of meer terminals die zijn verbonden met de metalen contacten. Als de contacten bij elkaar zijn, is de schakelaar gesloten. Dus de stroom vloeit en de schakelaar is AAN. Als het contact uit elkaar is, is de schakelaar open en loopt er geen stroom.
Elektronisch schakelcircuit
Het bovenstaande circuit laat zien hoe de schakelaar wordt gebruikt om de stroom in de lamp te regelen. Hieronder staan de verschillende schakelaars die in de elektronische schakelingen worden gebruikt.
Tuimelschakelaar
De tuimelschakelaar wordt bediend door een hendel die in een of meer posities is gekanteld. De hendel klapt omhoog of omlaag om het contact te sluiten of te openen. De lichtschakelaars die in het huishouden worden gebruikt, zijn het voorbeeld van een tuimelschakelaar.
Tuimelschakelaar
Drukknopschakelaar
Drukknopschakelaar is een apparaat met twee standen dat wordt bediend met een knop om de contacten te openen en te sluiten. Elke keer dat u op de knop drukt, wisselt het contact tussen openen en sluiten.
Drukknopschakelaar
Keuzeschakelaar
Keuzeschakelaars worden bediend met een draaiknop of een hendel om een of twee posities te selecteren. Keuzeschakelaar kan in een van hun posities rusten, zoals de tuimelschakelaar.
Keuzeschakelaar
Joystick
Een joystickschakelaar wordt geactiveerd door een hendel die vrij kan bewegen in meer dan één bewegingsas. De cirkel- en puntnotatie op het schakelsymbool geven de richting aan van de joystickbeweging die nodig is om het contact te activeren. Joystick-handschakelaars worden gebruikt om kraan, robot en in games te besturen.
Joystick
Vloeistofniveauschakelaar
Een drijvend object wordt gebruikt om het schakelmechanisme te activeren wanneer het vloeistofniveau stijgt naar een vast punt. Wanneer het vloeistofniveau een punt bereikt, sluit het drijvende object het circuit. Dit gesloten circuit geleidt, waardoor het de specifieke taak uitvoert.
Vloeistofniveauschakelaar
Hendelactuator-eindschakelaar, drukschakelaar, naderingsschakelaar, snelheidsschakelaar en de nucleaire niveauschakelaar zijn verschillende andere schakelaars die in elektronische circuits worden gebruikt.
Elektronisch circuitontwerp
Elektronisch circuitontwerp bestaat uit analyse en synthese van elektronische circuits. Bij het ontwerpen van een analoog circuit of digitaal circuit moet de ontwerper in staat zijn om de spanning en stroom op elk knooppunt in het circuit te voorspellen. Alle lineaire circuits en eenvoudige niet-lineaire circuits kan met de hand worden geanalyseerd met behulp van wiskundige berekeningen. Terwijl software wordt gebruikt om de complexe schakelingen te analyseren.
Simulatiesoftware voor het ontwerp van elektronische circuits stelt de ontwikkelaar in staat om circuits effectiever en nauwkeuriger te ontwerpen, waardoor de tijd, kosten en risico's die gepaard gaan met het ontwikkelen van de circuitprototypes verder worden verminderd.
Printplaat Simulator
De elektronische circuitsimulator gebruikt wiskundige modellen om het gedrag van een echt elektronisch circuit na te bootsen. Simulatiesoftware maakt het mogelijk om de werking van schakelingen te modelleren en is een onschatbaar analysehulpmiddel. Vanwege de beperking van het breadboard en dure tools zoals fotomaskers voor geïntegreerde schakelingen, is het grootste deel van het IC-ontwerp gebaseerd op simulatie. SPICE is de simulator van analoge schakelingen. Verilog en VHDL zijn vooral bekend van de digitale simulaties.
Hoewel printplaat-simulatoren het gemakkelijk maken om een groot circuit te ontwikkelen, hebben ze bepaalde complexiteiten in het simulatieproces. Procesvariaties treden op wanneer een ontwerp wordt vervaardigd, maar de circuitsimulatoren houden geen rekening met deze variaties. Hoewel de variaties klein zijn, hebben ze een aanzienlijke invloed op de output.
Dit gaat allemaal over het ontwerpproces van verschillende elektronica-circuits. We zijn van mening dat de informatie in dit artikel nuttig voor u is om dit concept beter te begrijpen. Bovendien, eventuele vragen over dit artikel of hulp bij de implementatie Elektronische projecten , kunt u ons benaderen door in de commentaarsectie hieronder te reageren. Hier is een vraag voor jou, Wat wordt bedoeld met digitaal circuit?
