Comprendre les circuits électroniques

Si vous vous intéressez à l'électronique, vous vous demandez probablement comment fonctionnent les circuits électroniques. Il s'agit en fait d'un composant de chaque appareil électronique auquel vous pouvez penser. Sans circuits, les courants électriques n'ont aucun moyen de voyager à travers les différentes parties électroniques des différents appareils.

Un circuit électronique est généralement constitué de différentes pièces électroniques telles que des résistances, des transistors et des condensateurs. La connexion entre ces pièces individuelles est créée par l'utilisation de fils ou de traces, qui permettent à l'électricité de circuler. Le fonctionnement d'un circuit peut être basique ou complexe en fonction de la combinaison des différents éléments.

Aujourd'hui, les circuits sont traditionnellement présentés sous forme de cartes imprimées où les différentes pièces du schéma sont interconnectées par soudure sur la carte pour créer un produit final.

Composants du circuit

Comme nous l'avons mentionné, un circuit électronique se compose généralement de différents éléments électroniques tels que des résistances, des transistors et des condensateurs.

Résistances

Les résistances sont des composants fondamentaux des circuits électroniques. Ce sont des dispositifs passifs qui introduisent une résistance dans un circuit électrique afin de contrôler le flux du courant électrique. L'unité de résistance est l'ohm (Ω).

Il existe différents types de résistances, mais elles ont toutes la même fonction de base : contrôler le flux de courant. La valeur d'une résistance est généralement indiquée sur son corps à l'aide d'un code couleur.

Les résistances peuvent être utilisées à diverses fins dans les circuits. Par exemple, elles peuvent être utilisées pour ajuster les niveaux de signal, diviser les tensions et régler le gain des amplificateurs opérationnels. Elles jouent également un rôle crucial dans les circuits qui impliquent des opérations dépendant du temps, comme dans les filtres et les oscillateurs.

Condensateurs

Les condensateurs sont un autre type de composant passif utilisé dans les circuits électroniques. Ils stockent et libèrent l'énergie électrique dans un circuit. L'unité de capacité est le farad (F), mais la plupart des condensateurs utilisés en électronique ont des valeurs de capacité de l'ordre du microfarad (µF), du nanofarad (nF) ou du picofarad (pF).

Un condensateur se compose de deux plaques conductrices séparées par un matériau isolant appelé diélectrique. Lorsqu'une tension est appliquée sur les plaques, un champ électrique est créé dans le diélectrique, provoquant l'accumulation de charges positives et négatives sur les plaques. Cette charge stockée peut ensuite être réinjectée dans le circuit en cas de besoin.

Les condensateurs sont couramment utilisés dans les applications de filtrage où ils éliminent le bruit des alimentations. Ils sont également utilisés dans les circuits de synchronisation, les égaliseurs analogiques et de nombreuses autres applications.

Transistors

Les transistors sont des composants actifs qui peuvent amplifier des signaux ou agir comme des interrupteurs. Ils constituent les éléments fondamentaux des appareils électroniques modernes. Un transistor comporte trois couches de matériau semi-conducteur et peut avoir soit deux couches de type n avec une couche de type p entre elles (transistor npn), soit deux couches de type p avec une couche de type n entre elles (transistor pnp).

Les trois couches forment deux jonctions pn dans le transistor, et c'est l'interaction entre ces jonctions qui permet au transistor de fonctionner comme un amplificateur ou un commutateur. Les trois parties d'un transistor sont appelées émetteur, base et collecteur.

Les transistors peuvent être utilisés dans une grande variété de circuits et de dispositifs, y compris les amplificateurs, les oscillateurs et les commutateurs numériques. Ce sont des composants essentiels dans les circuits analogiques et numériques.

Types de circuits

Les circuits peuvent être classés en trois catégories : les circuits analogiques, les circuits numériques et les circuits à signaux mixtes.

Circuits analogiques

Il s'agit d'un type de circuit qui utilise l'énergie sous sa forme originale. Les schémas de circuits électroniques, où les connexions entre les pièces sont représentées par des symboles (où les fils apparaissent comme des lignes et où les différentes pièces électroniques correspondent à un emblème spécifique), en sont la meilleure illustration.

Pour les circuits analogiques, il existe deux constructions de base : le circuit parallèle et le circuit en série.

• Dans un montage en parallèle, chaque élément électronique est relié à la même source d'énergie. Le courant qui traverse les différents composants du circuit est réparti entre les pièces en fonction de leur résistance particulière.
• Dans un circuit en série, les composants individuels sont connectés les uns aux autres de telle sorte que le courant utilisé par une seule pièce est utilisé par toutes les autres. Dans ce cas, une défaillance de l'une des pièces entraînera un dysfonctionnement de l'ensemble.

Circuits numériques

Dans ce type de connexion, l'énergie est traitée comme un échantillon. Cela signifie que les signaux sont absorbés par l'appareil sous la forme d'une représentation de correspondants logiques et numériques. L'information, dans ce cas, est traitée et prend la forme d'un code binaire. Les circuits numériques sont beaucoup plus faciles à concevoir que les circuits analogiques.

Circuits à signaux mixtes

Il s'agit d'une forme de circuit qui utilise à la fois les circuits analogiques et numériques dans son fonctionnement. Il utilise un mélange des deux signaux afin de réaliser ses différentes utilités. Dans la plupart des appareils, les circuits analogiques sont utilisés pour intensifier les signaux, ce qui les prépare à la conversion en codes numériques.

Diagrammes de circuits

Les schémas de circuit, quant à eux, vous fournissent une carte du flux électrique. C'est un moyen de se faire une idée de la façon dont le courant se succède dans un appareil électronique, ce qui permet de visualiser son fonctionnement.

La raison principale de la création de cette représentation est de fournir un aperçu des composants électriques ainsi que des fils et des chemins qui les relient. Un schéma permet de réparer facilement un appareil électronique. Il vous donne également amplement le temps de dépanner un instrument à un rythme nettement plus rapide si vous savez ce que vous faites.

Les circuits dans votre vie quotidienne

Les circuits électroniques font partie de votre vie quotidienne. Vous ne vous en rendez peut-être pas toujours compte, mais un certain nombre d'instruments nécessitent l'utilisation de ces connexions avant de pouvoir être utilisés. D'une certaine manière, vous bénéficiez d'un grand confort de vie grâce aux circuits fiables présents dans les différents appareils que vous utilisez tous les jours.

Imaginez votre vie sans circuits et vous réaliserez certainement à quel point ils sont importants pour vous. Sans ces connexions électriques, la vie serait un peu plus compliquée et rétrograde. Comprendre l'électronique n'est peut-être pas votre fort, mais savoir comment les circuits contribuent à leur capacité de fonctionnement répondra certainement à votre curiosité et vous permettra de mieux apprécier le fonctionnement des instruments électroniques.

L'avenir des circuits électroniques

Au fur et à mesure que la technologie progresse, les circuits électroniques deviennent de plus en plus petits et complexes. Cela a conduit au développement de circuits intégrés, qui contiennent des milliers, voire des millions de transistors sur une seule puce. Ces progrès ont permis de créer des appareils électroniques plus puissants et plus efficaces.

À l'avenir, nous pouvons nous attendre à voir encore plus de progrès dans la technologie des circuits électroniques. Cela pourrait inclure le développement de circuits quantiques, qui pourraient révolutionner le domaine de l'électronique et conduire à la création d'ordinateurs quantiques incroyablement puissants.

Conclusion

La compréhension des circuits électroniques est essentielle pour toute personne intéressée par l'électronique. Que vous soyez un amateur cherchant à construire ses propres appareils ou un ingénieur professionnel, une bonne compréhension du fonctionnement des circuits vous permettra de créer des appareils électroniques plus efficaces et plus performants. Ainsi, la prochaine fois que vous utiliserez un appareil électronique, prenez le temps d'apprécier le réseau complexe de circuits qui le font fonctionner.