Čo by mal každý vedieť o základných obvodoch v elektronike?

Čo by mal každý vedieť o základných obvodoch v elektronike?

Prvá vec, ktorú musíte vedieť, je základná elektronika, ktorú chcete budovať svoje elektronické projekty. V elektronike existuje veľa komponentov, ktoré sa používajú na aplikácie ako generovanie impulzov, ako zosilňovač atď. Pre naše elektronické projekty často vyžadujeme základné obvody. Týmito základnými obvodmi môžu byť obvod generujúci impulz, obvod oscilátora alebo obvod zosilňovača. Tu vysvetľujem niekoľko obvody elektroniky . Je to veľmi užitočné pre začiatočníkov. V tomto článku sú uvedené základné elektronické obvody a ich fungovanie.



Základné elektronické obvody používané v projektoch

Zoznam základných elektronických obvodov použitých v projektoch je uvedený nižšie s príslušnými schémami zapojenia.


  • Astabilný multivibrátor využívajúci časovač 555:

Časovač 555 generuje spojité impulzy v astabilnom režime so špecifickou frekvenciou, ktorá závisí od hodnoty dvoch odporov a kondenzátorov. Tu sa kondenzátory nabíjajú a vybíjajú pri špecifickom napätí.





Keď napätie aplikuje náboj kondenzátora a cez rezistory nepretržite a časovač produkuje spojité impulzy. Kolíky 6 a 2 sú skratované, aby sa obvod opakovane spúšťal. Keď je výstupný spúšťací impulz vysoký, zostáva v tejto polohe, kým sa kondenzátor úplne nevybije. Na dosiahnutie dlhšieho časového oneskorenia sa používa vyššia hodnota kondenzátora a odporov.

Tieto typy základných elektronických obvodov sa dajú použiť na pravidelné zapínanie a vypínanie motorov alebo na blikanie žiaroviek / LED.



Astabilný multivibrátor využívajúci časovač 555

Astabilný multivibrátor využívajúci časovač 555

  • Bistabilný multivibrátor pomocou časovača 555:

Bistabilný režim má dva stabilné stavy, ktoré sú vysoký a nízky. Horná a nízka hodnota výstupných signálov sú riadené spúšťacími a resetovacími vstupnými pinmi, nie nabíjaním a vybíjaním kondenzátorov. Keď je spúšťaciemu kolíku daný nízky logický signál, výstup obvodu ide do vysokého stavu a keď je nízky logický signál daný resetovaciemu kolíku nízko, výstup obvodu ide do nízkej polohy.


Tieto typy obvodov sú ideálne na použitie v automatizovaných modeloch, ako sú železničné systémy a zapnutie a vypnutie motora z riadiaceho systému.

Bistabilný multivibrátor

Bistabilný multivibrátor

  • 555 časovačov v mono stabilnom režime:

V monostabilnom režime môže 555 časovačov vyprodukovať jeden jediný impulz, keď časovač prijme signál na vstupnom tlačidle spúšťača. Trvanie impulzu závisí od hodnôt odporu a kondenzátora. Keď sa spúšťací impulz privedie na vstup tlačidlom, kondenzátor sa nabije a časovač vyvinie vysoký impulz, ktorý zostane vysoký, kým sa kondenzátor úplne nevybije. Ak je potrebné väčšie časové oneskorenie, je potrebná vyššia hodnota odporu a kondenzátora.

Monostabilný multivibrátor

Monostabilný multivibrátor

  • Zosilňovač spoločného vysielača:

Tranzistory možno použiť ako zosilňovače, kde sa zvyšuje amplitúda vstupného signálu. Tranzistor pripojený v spoločnom režime emitora je predpätý takým spôsobom, že jeho základnej svorke je daný vstupný signál a výstup je vyvinutý na kolektorovej svorke.

Pre akýkoľvek tranzistor pracujúci v aktívnom režime je prechod základňa - vysielač predpätý vpred, čo má nízky odpor. Oblasť bázového kolektora s reverzným predpätím, ktorá má vysoký odpor. Prúd prúdiaci z terminálu kolektora je β krát väčší ako prúd prúdiaci do svorky základne. Β je zosilnenie prúdu pre tranzistor.

Spoločný zosilňovač vysielača

Spoločný zosilňovač vysielača

Vo vyššie uvedenom obvode prúdi prúd do základne tranzistora zo zdroja striedavého prúdu. Zosilňuje sa to na kolektore. Keď tento prúd preteká akýmkoľvek zaťažením pripojeným na výstupe, vytvára napätie cez zaťaženie. Toto napätie je zosilnenou a invertovanou verziou napätia vstupného signálu.

  • Tranzistor ako prepínač:

Tranzistor funguje ako prepínač, keď je prevádzkovaný v nasýtenej oblasti. Keď je tranzistor zapnutý v oblasti nasýtenia, svorky emitora a kolektora sa skratujú a prúd preteká z kolektora do emitora v tranzistore NPN. Uvádza sa maximálne množstvo základného prúdu, ktoré vedie k maximálnemu množstvu kolektorového prúdu.

Napätie na križovatke kolektora a vysielača je také nízke, že znižuje vyčerpanú oblasť. To spôsobí, že prúd bude prúdiť z kolektora do emitora a zdá sa, že sú skratované. Keď je tranzistor predpätý v medznej oblasti, vstupný bázový prúd aj výstupný prúd sú nulové. Reverzné napätie privedené na križovatku kolektor-emitor je na maximálnej úrovni. To spôsobí, že sa vyčerpaná oblasť v tomto spoji zvýši tak, že tranzistorom nepreteká žiadny prúd. Takto je tranzistor vypnutý.

Tranzistor ako prepínač

Tranzistor ako prepínač

Tu máme záťaž, ktorú sme chceli zapnúť a vypnúť vypínačom. Keď je spínač ZAP / VYP v zatvorenom stave, prúdi prúd v základnej svorke tranzistora. Tranzistor je predpätý tak, že svorky kolektora a emitora sú skratované a pripojené k uzemňovacej svorke. Cievka relé je napájaná a kontaktné body relé sa zatvoria tak, že záťaž dostane napájanie, ktoré je zapojené do série prostredníctvom tohto kontaktu, ktorý funguje ako nezávislý spínač.

  • Schmittova spúšť:

Schmittov spúšť je typ komparátora, ktorý sa používa na zistenie, či je vstupné napätie nad alebo pod určitou prahovou hodnotou. Produkuje štvorcovú vlnu tak, že výstup prepína medzi dvoma binárnymi stavmi. Obvod zobrazuje dva NPN tranzistory Q1 a Q2 zapojené paralelne. Tranzistory sa zapínajú a vypínajú alternatívne na základe vstupného napätia.

Spúšťací obvod Schmitt

Spúšťací obvod Schmitt

Tranzistor Q2 je predpätý prostredníctvom usporiadania deliča potenciálov. Ak má báza v porovnaní s emitorom kladný potenciál, je tranzistor predpätý v oblasti nasýtenia. Inými slovami, tranzistor je zapnutý (svorky kolektora a emitora sú skratované). Báza tranzistora Q1 je spojená s potenciálom zeme cez odpor Re. Pretože tranzistor Q1 neposkytuje žiadny vstupný signál, nie je predpätý a je v režime prerušenia. Takto dostaneme logický signál na kolektorovú svorku tranzistora Q2 alebo na výstup.

Vstupný signál je daný tak, že potenciál na svorke základne je pozitívnejší ako napätie na rozdeľovači potenciálu. To spôsobí, že tranzistor Q1 bude viesť, alebo inými slovami, budú skratované svorky kolektor-emitor. To spôsobí pokles napätia kolektora a emitora a vo výsledku sa napätie v deliči potenciálu zníži tak, že báza tranzistora Q2 nebude mať dostatočné napájanie. Tranzistor Q2 je tak vypnutý. Takto dostaneme na výstupe vysoký logický signál.

  • Obvod mosta H:

Most H je elektronický obvod, ktorý umožňuje pôsobenie napätia na záťaž v obidvoch smeroch. Most H je veľmi efektívna metóda na pohon motorov a v mnohých nachádza veľa aplikácií elektronické projekty hlavne v robotike.

Tu sa používajú štyri tranzistory, ktoré sú pripojené ako prepínače. Dve signálne vedenia umožňujú chod motora v rôznych smeroch. Spínač s1 je stlačený, aby motor bežal vpred, a s2 je stlačený, aby bežal s motorom dozadu. Pretože motor musí odvádzať zadný EMF, diódy sa používajú na zaistenie bezpečnejšej cesty pre prúd. Rezistory sa používajú na ochranu tranzistorov, pretože obmedzujú základný prúd na tranzistory.

Mostný obvod H

Mostný obvod H

V tomto obvode, keď je spínač S1 v zapnutom stave, je tranzistor Q1 predpätý na vedenie a rovnako je na tom aj tranzistor Q4. Kladná svorka motora je tak spojená s potenciálom zeme.

Keď je spínač S2 tiež v polohe ON, sú tranzistor Q2 a tranzistor Q3 vodivé. Záporná svorka motora je tiež pripojená na zemný potenciál.

Takže bez správneho napájania sa motor neotáča. Keď je S1 VYPNUTÝ, kladná svorka motora dostane kladné napájacie napätie (pretože tranzistory sú odpojené). Takže pri S1 OFF a S2 ON je motor pripojený v normálnom režime a začne sa otáčať v smere dopredu. Podobne, keď sú S1 ZAPNUTÉ a S2 VYPNUTÉ, motor sa pripojí k spätnému napájaniu a začne sa otáčať v opačnom smere.

  • Obvod kryštálového oscilátora:

Krištáľový oscilátor používa kryštál na vývoj niektorých elektrických signálov na určitej frekvencii. Keď sa na kryštál aplikuje mechanický tlak, produkuje elektrický signál cez jeho svorky s určitou frekvenciou.

Krištáľové oscilátory sa používajú na zabezpečenie stabilného a presného rádia frekvenčné signály . Jedným z najbežnejších obvodov používaných pre krištáľové oscilátory je obvod Colpitts. Používajú sa v digitálnych systémoch na zabezpečenie hodinových signálov.

Obvod kryštálového oscilátora

Obvod kryštálového oscilátora

Kryštál pracuje v paralelnom rezonančnom režime a generuje výstupný signál. Sieť deliča kondenzátorov C1 a C2 poskytuje spätnoväzbovú cestu. Kondenzátory tiež vytvárajú záťažovú kapacitu pre kryštál. Tento oscilátor môže byť skreslený v režimoch spoločného vysielača alebo spoločného kolektora. Tu sa používa spoločná konfigurácia vysielača.

Medzi kolektorom a zdrojom napätia je pripojený odpor. Výstup sa získava z terminálu emitora tranzistora cez kondenzátor. Tento kondenzátor funguje ako vyrovnávacia pamäť, aby sa zabezpečilo, že záťaž odoberá minimálny prúd.

Toto sú teda základné elektronické obvody, s ktorými sa stretnete v každom elektronickom projekte. Dúfam, že vám tento článok priniesol dostatok vedomostí. Takže je tu pre vás táto malá úloha. Pre všetky okruhy, ktoré som uviedol vyššie, existujú alternatívy.Nájdite to a pošlite svoju odpoveď do sekcií komentárov nižšie.