电子产品通常是复杂的电路。当您剥离任何复杂电子产品的层时,会出现常见的电路,子系统和模块。公共电路是简单的电路,易于设计,使用和测试。这里列出的电路是电子设备中常用的常用电路。
电阻分压器
电子设备中最常用的电路之一是简单的电阻分压器。电阻分压器是将信号电压降至所需范围的好方法。电阻分压器具有成本低,易于设计和元件少的优点,并且在电路板上占用的空间很小。然而,电阻分压器可以显着地加载信号,这可以显着改变信号。在许多应用中,这种影响很小且可以接受,但设计人员应该了解电阻分压器对电路的影响。
运放
运算放大器在增强或分频输入信号时可用于缓冲信号,当需要监控信号而不受执行监控的电路影响时,运算放大器非常有用。此外,升压和分压器选项可实现更好的传感或控制范围。
水平移位器
现代电子产品充满了需要不同电压才能运行的芯片。低功耗处理器通常在3.3或1.8V下运行,而许多传感器在5伏电压下运行。在同一系统上连接这些不同的电压需要将信号丢弃或升压到每个芯片所需的电压电平。一种解决方案是使用基于FET的电平移位电路或专用电平移位芯片。电平转换芯片是最容易实现的,只需要很少的外部元件,但它们都有不同的通信方法的怪癖和兼容性问题。
滤波电容器
所有电子设备都容易受到电子噪声的影响,这些噪声会导致意外的混乱行为或完全停止电子设备的运行。在芯片的电源输入端添加滤波电容有助于消除系统中的噪声,建议在所有微芯片上使用。此外,可以使用大写字母来过滤信号输入,以降低信号线上的噪声。
开/关
控制系统和子系统的电源是电子设备中的常见需求。有几种方法可以实现这种效果,包括使用晶体管或继电器。光隔离继电器是实现子电路开/关切换的最有效和最简单的方法。
电压参考
当需要精确测量时,通常需要已知的电压参考。电压参考有几种形式因素。对于不太精确的应用,即使是电阻分压器也可以提供合适的参考。
电压供应
每个电路都需要正确的电压才能工作,但许多电路需要多个电压才能使每个芯片工作。降低较高电压至较低电压是一个相对简单的问题,使用电压基准用于极低功率应用或电压调节器用于更苛刻的应用。当需要来自低压源的更高电压时,可以使用DC-DC升压转换器来产生许多公共电压和可调节或可编程电压电平。
当前来源
电压在电路中工作相对简单,但对于某些应用,需要稳定的固定电流,例如基于热敏电阻的温度传感器或控制激光二极管或LED的输出功率。电流源很容易由简单的BJT或MOSFET晶体管和一些额外的低成本元件制成。高功率版本的电流源需要额外的元件,并且需要更高的设计复杂度来准确可靠地控制电流。
微控制器
几乎所有现代电子产品都以微控制器为核心。虽然不是一个简单的电路模块,但微控制器提供了一个可编程平台来构建任意数量的产品。低功耗微控制器(通常为8位)可将许多物品从微波炉运送到电动牙刷。更强大的微控制器用于通过管理燃烧室中的燃料与空气比,同时处理其他任务来平衡汽车发动机的性能。
ESD保护
电子产品经常被遗忘的方面是包含静电放电(ESD)和电压保护。当在现实世界中使用设备时,它们可能经受令人难以置信的高电压,这可能导致操作错误甚至损坏芯片。将ESD视为攻击微芯片的微型闪电。虽然可以使用ESD和瞬态电压保护微芯片,但可以通过放置在电子设备关键结点的简单齐纳二极管提供基本保护,通常是在关键信号运行中以及信号进入或离开电路到外部世界的地方。