Elektronické výrobky jsou často komplexní masou obvodů. Jak odlepíte vrstvy jakéhokoli složitého elektronického produktu, stanou se viditelné společné obvody, subsystémy a moduly. Běžné obvody jsou jednoduché obvody, které lze snadno navrhnout, pracovat s nimi a testovat. Zde uvedené obvody jsou běžné obvody často používané v elektronice.
Odporový dělič
Jedním z nejběžnějších obvodů používaných v elektronice je pokora odporový dělič. Odporový dělič je skvělý způsob, jak snížit napětí signálu na požadovaný rozsah. Odporové děliče nabízejí výhody nízké ceny, jednoduchosti designu a několika komponent a zabírají málo místa na desce. Odporové děliče však mohou signál výrazně zatížit, což signál výrazně změní. V mnoha aplikacích je tento dopad minimální a přijatelný, ale návrháři by si měli být vědomi účinku odporového děliče na obvod.
Operační zesilovače
Operační zesilovače jsou užitečné při ukládání signálu do mezipaměti při zesílení nebo rozdělení vstupního signálu, což je užitečné, když je třeba signál monitorovat, aniž by byl ovlivněn obvodem, který monitoruje. Možnosti zesílení a rozdělovače také umožňují lepší rozsah snímání nebo ovládání.
Posuvník úrovně
Moderní elektronika je plná čipů, které ke svému provozu vyžadují různá napětí. Procesory s nízkým výkonem často pracují na 3,3 nebo 1,8 V, zatímco mnoho senzorů pracuje na 5 voltech. Propojení těchto různých napětí na stejném systému vyžaduje, aby signály byly buď vypnuty, nebo posíleny na požadovanou úroveň napětí pro každý čip. Jedním z řešení je použít obvod pro posun úrovně založený na FET nebo vyhrazený čip pro posun úrovně. Čipy s posunem úrovně jsou nejsnadněji implementovatelné a vyžadují několik externích komponent, ale všechny mají své zvláštnosti a problémy s kompatibilitou s různými komunikačními metodami.
Filtrační kondenzátory
Veškerá elektronika je citlivá na elektronický šum, který může způsobit neočekávané, chaotické chování nebo zcela zastavit provoz elektroniky. Přidání filtračního kondenzátoru k napájecím vstupům čipu může pomoci eliminovat hluk v systému a je doporučeno pro všechny mikročipy. Čepice lze také použít k filtrování vstupu signálů ke snížení šumu na signálové lince.
Přepínač zapnutí/vypnutí
Řízení napájení systémů a subsystémů je běžnou potřebou elektroniky. Několik metod dosahuje tohoto účinku, včetně použití tranzistoru nebo relé. Opticky izolovaná relé jsou nejúčinnější a nejjednodušší způsoby, jak implementovat vypínač na subobvod.
Napěťové reference
Když jsou požadována přesná měření, je často nutná známá referenční hodnota napětí. Napěťové reference přicházejí v několika formátech. U mnohem méně přesných aplikací může vhodnou referenci poskytnout i odporový dělič napětí.
Napájecí zdroje
Každý obvod ke svému provozu potřebuje správné napětí, ale mnoho obvodů ke svému fungování potřebuje více napětí. Snížení vyššího napětí na nižší napětí je poměrně jednoduchá záležitost s použitím reference napětí pro aplikace s velmi nízkým výkonem nebo regulátoru napětí pro náročnější aplikace. Když je ze zdroje nízkého napětí zapotřebí vyšší napětí, krokový převodník DC-DC generuje mnoho běžných napětí a nastavitelné nebo programovatelné úrovně napětí.
Aktuální zdroj
S napětím je relativně jednoduché pracovat v obvodu, ale pro některé aplikace je vyžadován stálý pevný proud, například pro teplotní čidlo na bázi termistoru nebo pro ovládání výstupního výkonu laserové diody nebo LED. Aktuální zdroje lze snadno vyrobit z jednoduchých tranzistorů BJT nebo MOSFET a několika dalších levných komponent. Vysoce výkonné verze proudových zdrojů vyžadují další komponenty a vyžadují přesnější a spolehlivější řízení proudu s větší složitostí návrhu.
Mikrokontrolér
Téměř každý moderní elektronický výrobek má v srdci mikrokontrolér. Mikrokontroléry nejsou jednoduchý obvodový modul, ale poskytují programovatelnou platformu pro stavbu libovolného počtu produktů. Mikroprocesory s nízkým výkonem (obvykle 8bitové) spouští mnoho položek z vaší mikrovlnné trouby do vašeho elektrického zubního kartáčku. K vyvažování výkonu motoru vašeho vozu se používají schopnější mikrokontroléry, které řídí poměr paliva a vzduchu ve spalovací komoře a současně zvládají další úkoly.
ESD ochrana
Často zapomenutým aspektem elektronického produktu je zahrnutí ochrany před elektrostatickým výbojem a napětím. Když jsou zařízení používána v reálném světě, mohou být vystavena neuvěřitelně vysokému napětí, což způsobuje provozní chyby a dokonce poškozuje čipy. Představte si ESD jako miniaturní blesky útočící na mikročip. Zatímco mikročipy s ochranou proti elektrostatickému výboji a přechodovým napětím vykonávají svou práci obdivuhodně, základní ochrana pochází z jednoduchých Zenerových diod umístěných na kritických spojích v elektronice, typicky na kritických signálových bězích a tam, kde signály vstupují do obvodu nebo z něj vystupují do vnějšího světa.