V svetu tehnologije ponavadi obravnavamo svoje naprave za sestavne dele. Toda naši procesorji, grafične kartice, matične plošče, SSD diski, napajalniki… so elektronski dizajni, v katerih upori in kondenzatorji, dva najosnovnejša komponenta, igrajo veliko vlogo.

Na splošno vam bomo povedali, za kaj so namenjeni in da razumete, zakaj je dober dizajn bistven za kakovost sestavnega dela.

Kazalo vsebine

Uporaba upora in kondenzatorjev

Mejni tok (upori)

Tok, ki poteka skozi komponento, pomnožen z napetostjo, določa moč, ki jo porabi v Watts W.

Če želimo omejiti tok, ki poteka skozi elektronski tir, na primer komunikacijo senzorja s krmilnim mikročipom, postavimo upor, tako da tok določimo z napetostjo, deljeno z uporom. To bomo storili za zaščito elektronskih naprav pred prevelikimi tokovi, ki jih takoj uničijo.

Žične digitalne komunikacije in vhodi, kot so gumbi in vrtljivi dajalniki, zahtevajo uporovne in potisne upore, da se zagotovi visoko in nizko stanje.

Povlecite in potegnite navzdol (upori)

Digitalne komunikacije, tako tiste, ki povezujejo "zunanje" naprave, kot so USB, in notranje, kot je I2C, potekajo prek podatkovnih vodil.

Ti digitalni vodili so gosenice, ki povezujejo eno napravo z drugo in pogosto med naborom naprav. Ker so digitalne komunikacije narejene z enotami in ničlami, so te v fizični resničnosti oziroma visoke in nizke napetosti, kot jih je določil vsak standard.

Na primer, standard za nizke hitrosti USB ima na vodilu podatkov dve črti D + in D. Če želite oddati 1, vstavite 2, 8 V na D + s 15 K uporom na tla (0 V) in 0, 3 V na D- z 1, 5 K na pozitivno (3, 3 V). Za prenos 0 je D + manjši od 0, 3 V in D- večji od 2, 8 V, oba imata uporovne in vlečne upore. Sprejemna naprava primerja napetosti in zazna, kaj je prejela.

Ti upori 15K v padajočem in 1, 5K v vlečnem položaju zagotavljajo, da se po spremembi napetosti ohrani raven. Brez njih jih naprave ne bi mogle vzdrževati in napetost bi nihala in pulzirala, zato bi se komunikacija umazala in napake bi preprečile pravilno povezavo.

Instant shranjevanje z nizko porabo energije (kondenzatorji)

V zelo raznolikih aplikacijah nas bo morda zanimalo, kako v elektronsko obliko shraniti majhno količino energije.

Ko pride do trenutne izgube energije pri preskrbi čipa, izgubi stanje in njegovo delovanje v celotni napravi je napačno. Če postavimo kondenzator v napajalni tir, lahko v trenutkih, ko izguba traja, ohranimo notranja stanja.

Filtri omogočajo prehod le frekvenc, večjih od, manjših ali med dvema definiranima vrednostma.

Frekvenčni filtri (upori in kondenzatorji)

Čeprav filtre lahko izdelujejo tudi tuljave, so običajno sestavljeni iz uporov in kondenzatorjev.

Na vsaki točki elektronskega vezja nas zanima, da so v frekvenčnem območju vključene samo frekvence, glede na namen skladbe. V napajalnem zapisu bomo želeli samo ničelni frekvenčni tok. Na komunikacijski stezi želimo izločiti ves enosmerni tok in imeti le visoke frekvence.

Za filtriranje višje kakovosti se uporabljajo filtri višjega reda z operativnimi ojačevalniki, v mnogih primerih pa filtri ničelnega reda, ki uporabljajo le upore, kondenzatorje in diode, če je to tako.

---

Zaključek

Čeprav je mogoče, ko imate izkušnje z elektronskim oblikovanjem, ugotoviti, kakšne funkcije izpolnjujejo elektronske komponente, na primer na matični plošči, ni nameravati poučevati, da bi na podlagi tega primerjali kakovost med modeli in drugimi.

Bralec mora s tem, kar smo razložili v tej publikaciji, razumeti, da poleg čipov GPU, RAM-a, krmilnika itd., Preproste komponente, kot so upori in kondenzatorji, igrajo zelo pomembno vlogo tudi pri dobri učinkovitosti in robustnosti naprave, kot je SSD ali grafično kartico.

Zaradi tega, če govorimo o kakovosti ene znamke ali modela nad drugo, dober elektronski dizajn ne pogojuje, ampak določa, ali bo povzročal težave ali ne in da bo njegova učinkovitost višja ali nižja.