Elektroniikkatuotteet ovat usein monimutkaisia piirejä. Kun löysät minkä tahansa monimutkaisen elektroniikkatuotteen kerroksia, yleiset piirit, osajärjestelmät ja moduulit tulevat näkyviin. Yleiset piirit ovat yksinkertaisia piirejä, jotka on helppo suunnitella, käyttää ja testata. Tässä luetellut piirit ovat yleisiä elektroniikassa yleisesti käytettyjä piirejä.
Resistanssin jakaja
Yksi yleisimmistä elektroniikassa käytetyistä piireistä on nöyrä resistiivinen jakaja† Resistiivinen jakaja on loistava tapa alentaa signaalin jännite halutulle alueelle. Resistiivisten jakajien etuna on alhainen hinta, helppo suunnittelu, vähän komponentteja ja ne vievät vähän tilaa levyllä. Resistanssit jakajat voivat kuitenkin rasittaa signaalia merkittävästi, jolloin signaali muuttuu merkittävästi. Monissa sovelluksissa tämä vaikutus on minimaalinen ja hyväksyttävä, mutta suunnittelijoiden tulee olla tietoisia resistiivisen jakajan vaikutuksesta piiriin.
OpAmps
OpAmpit ovat hyödyllisiä signaalin puskuroinnissa samalla kun tulosignaalia vahvistetaan tai jaetaan, mikä on hyödyllistä, kun signaalia on tarkkailtava ilman, että valvontaa suorittava piiri vaikuttaa siihen. Lisäksi tehostus- ja jakajavaihtoehdot mahdollistavat paremman tunnistus- tai ohjausalueen.
Tason vaihtaja
Nykyaikainen elektroniikka on täynnä siruja, jotka vaativat toimiakseen erilaisia jännitteitä. Pienitehoiset prosessorit toimivat usein 3,3 tai 1,8 voltilla, kun taas monet anturit toimivat 5 voltilla. Näiden eri jännitteiden kytkeminen samaan järjestelmään edellyttää, että signaalit joko jätetään pois tai vahvistetaan vaaditulle jännitetasolle kullekin sirulle. Yksi ratkaisu on käyttää FET-pohjaista tasonsiirtopiiriä tai erillistä tasonsiirtopiiriä. Tasonsiirtopiirit ovat helpoimmin toteutettavissa ja vaativat vain vähän ulkoisia komponentteja, mutta niissä kaikissa on omat omituisuutensa ja yhteensopivuusongelmansa eri viestintämenetelmien kanssa.
Suodatinkondensaattorit
Kaikki elektroniikka on herkkä elektroniselle melulle, joka voi aiheuttaa odottamatonta, kaoottista käyttäytymistä tai sulkea kokonaan elektroniikan toiminnan. Suodatinkondensaattorin lisääminen sirun tehotuloihin voi auttaa poistamaan järjestelmästä melua, ja sitä suositellaan kaikille mikrosiruille. Kappaleilla voidaan myös suodattaa signaalin sisääntulo signaalilinjan kohinan vähentämiseksi.
On / off kytkin
Järjestelmien ja osajärjestelmien virransyötön ohjaaminen on elektroniikassa yleinen tarve. Tämä vaikutus saavutetaan useilla menetelmillä, mukaan lukien transistorin tai releen käyttö. Optisesti erotetut releet ovat tehokkain ja yksinkertaisin tapa toteuttaa on/off-kytkin alipiirissä.
Jänniteviitteet:
Kun vaaditaan tarkkoja mittauksia, tarvitaan usein tunnettu jännitereferenssi. Jänniteviittauksia on muutamassa muodossa. Paljon vähemmän tarkkoja sovelluksia varten jopa resistiivinen jännitteenjakaja voi tarjota sopivan referenssin.
virtalähde
Jokainen piiri tarvitsee oikean jännitteen toimiakseen, mutta monet piirit vaativat useita jännitteitä, jotta jokainen siru toimii. Suuremman jännitteen alentaminen pienemmäksi on suhteellisen helppoa käyttämällä jännitereferenssiä erittäin pienitehoisissa sovelluksissa tai jännitesäädintä vaativampiin sovelluksiin. Kun matalajännitelähteestä tarvitaan korkeampia jännitteitä, DC-DC-porrasmuunnin tuottaa monia yleisiä jännitteitä ja säädettäviä tai ohjelmoitavia jännitetasoja.
Nykyinen lähde
Jännitteitä on suhteellisen helppo käsitellä piirissä, mutta jotkut sovellukset vaativat jatkuvaa kiinteää virtaa, kuten termistoripohjainen lämpötila-anturi tai laserdiodin tai LEDin lähtötehon ohjaaminen. Virtalähteet voidaan valmistaa helposti yksinkertaisista BJT- tai MOSFET-transistoreista ja muutamista ylimääräisistä edullisista komponenteista. Teholähteiden tehokkaat versiot vaativat lisäkomponentteja ja vaativat suurempaa suunnittelun monimutkaisuutta ohjatakseen tehoa tarkasti ja luotettavasti.
Mikro-ohjain
Melkein jokaisen modernin elektroniikkatuotteen ytimessä on mikro-ohjain. Vaikka mikro-ohjaimet eivät olekaan yksinkertainen piirimoduuli, ne tarjoavat ohjelmoitavan alustan minkä tahansa määrän tuotteiden rakentamiseen. Pienitehoiset (yleensä 8-bittiset) mikro-ohjaimet kuljettavat monia esineitä mikroaaltouunista sähköhammasharjaan. Tehokkaampia mikrokontrollereita käytetään tasapainottamaan autosi moottorin suorituskykyä säätelemällä polttoaine-ilma-suhdetta palotilassa ja samalla suorittamalla muita tehtäviä.
ESD-suojaus
Usein huomiotta jätetty elektroniikkatuotteen näkökohta on sähköstaattisen purkauksen ja jännitesuojauksen sisällyttäminen. Todellisessa käytössä laitteisiin voi kohdistua uskomattoman suuria jännitteitä, mikä aiheuttaa toimintavirheitä ja jopa vaurioittaa siruja. Ajattele ESD:tä miniatyyrinä salamana, joka hyökkää mikrosirua vastaan. Vaikka ESD- ja transienttiylijännitesuojausmikrosirut tekevät hyvää työtä, perussuojaus saadaan yksinkertaisista Zener-diodeista, jotka on sijoitettu elektroniikan kriittisiin liitoksiin, yleensä kriittisten signaalien aikana ja missä signaalit tulevat piiriin tai poistuvat siitä ulkomaailmaan.