Elektronische circuits begrijpen

Als u geïnteresseerd bent in elektronica, vraagt u zich waarschijnlijk af hoe elektronische circuits werken. Het is in feite een onderdeel van elk elektronisch apparaat dat u maar kunt bedenken. Zonder circuits hebben elektrische stromen geen manier om door de afzonderlijke elektronische onderdelen van verschillende apparaten te reizen.

Een elektronisch circuit bestaat gewoonlijk uit verschillende elektronische onderdelen, zoals weerstanden, transistors en condensatoren. De verbinding tussen deze afzonderlijke onderdelen wordt tot stand gebracht door het gebruik van draden of sporen, waardoor elektriciteit kan stromen. De werking van een circuit kan eenvoudig of complex zijn, afhankelijk van de combinatie van de verschillende elementen.

Tegenwoordig worden circuits conventioneel gezien in gedrukte platen waar de verschillende onderdelen van de omtrek met elkaar zijn verbonden door de onderdelen aan de plaat te solderen om een eindproduct te creëren.

Circuitcomponenten

Zoals gezegd bestaat een elektronisch circuit gewoonlijk uit verschillende elektronische onderdelen, zoals weerstanden, transistors en condensatoren.

Weerstanden

Weerstanden zijn fundamentele componenten in elektronische circuits. Het zijn passieve apparaten die weerstand introduceren in een elektrisch circuit om de stroom van elektrische stroom te regelen. De eenheid van weerstand is de ohm (Ω).

Er zijn verschillende soorten weerstanden, maar ze hebben allemaal dezelfde basisfunctie: de stroom regelen. De waarde van een weerstand wordt meestal op het lichaam aangegeven met behulp van een kleurcodesysteem.

Weerstanden kunnen voor verschillende doeleinden in circuits worden gebruikt. Ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om signaalniveaus aan te passen, spanningen te verdelen en de versterking van operationele versterkers in te stellen. Ze spelen ook een cruciale rol in circuits die tijdsafhankelijke bewerkingen omvatten, zoals in filters en oscillatoren.

Condensatoren

Condensatoren zijn een ander type passieve component dat in elektronische circuits wordt gebruikt. Ze slaan elektrische energie op en geven deze vrij in een circuit. De eenheid van capaciteit is de farad (F), maar de meeste condensatoren die in de elektronica worden gebruikt, hebben capaciteitswaarden in het microfarad (µF), nanofarad (nF) of picofarad (pF) bereik.

Een condensator bestaat uit twee geleidende platen die worden gescheiden door een isolerend materiaal dat bekend staat als een diëlektricum. Wanneer een spanning over de platen wordt aangelegd, wordt er een elektrisch veld in het diëlektricum gecreëerd, waardoor positieve en negatieve ladingen zich op de platen verzamelen. Deze opgeslagen lading kan vervolgens indien nodig weer in het circuit worden vrijgegeven.

Condensatoren worden vaak gebruikt in filtertoepassingen waar ze ruis verwijderen uit voedingen. Ze worden ook gebruikt in timingcircuits, analoge equalizers en vele andere toepassingen.

Transistors

Transistors zijn actieve componenten die signalen kunnen versterken of als schakelaars kunnen fungeren. Ze zijn de fundamentele bouwstenen van moderne elektronische apparaten. Een transistor heeft drie lagen halfgeleidermateriaal en kan ofwel twee n-type lagen hebben met een p-type laag ertussen (npn-transistor) of twee p-type lagen met een n-type laag ertussen (pnp-transistor).

De drie lagen vormen twee pn-overgangen in de transistor, en het is de interactie tussen deze overgangen die de transistor in staat stelt om te functioneren als een versterker of een schakelaar. De drie delen van een transistor worden de emitter, basis en collector genoemd.

Transistors kunnen worden gebruikt in een breed scala aan circuits en apparaten, waaronder versterkers, oscillatoren en digitale schakelaars. Het zijn kritieke componenten in zowel analoge als digitale circuits.

Soorten circuits

Circuits kunnen worden onderverdeeld in drie vormen: het analoge circuit, het digitale circuit en het gemengde signaalcircuit.

Analoge circuits

Dit is een type schakeling dat energie in zijn oorspronkelijke vorm gebruikt. Het wordt het best belichaamd door elektronische schakelschema's waarbij de verbindingen tussen de onderdelen worden weergegeven door symbolen (waar draden verschijnen als lijnen en verschillende elektronische onderdelen overeenkomen met een specifiek embleem).

Voor analoge circuits zijn er twee basisconstructies: het parallelle circuit en het serieschakeling.

• In een parallelle verbinding is elk afzonderlijk elektronisch onderdeel aangesloten op dezelfde energiebron. De stroom die door de afzonderlijke componenten van het circuit gaat, wordt verdeeld over de onderdelen volgens hun specifieke weerstand.
• In een serieschakeling zijn afzonderlijke componenten met elkaar verbonden op een zodanige manier dat de stroom die door een enkel onderdeel wordt gebruikt, door alle andere wordt gebruikt. In deze verbinding zal een storing in een van de onderdelen leiden tot een storing van het geheel.

Digitale circuits

In dit type verbinding wordt energie verwerkt als een sample. Dit betekent dat signalen door het apparaat worden opgenomen als een weergave van logische en numerieke correspondenten. De informatie wordt in dit geval verwerkt en neemt de vorm aan van een binaire code. Digitale circuits zijn veel gemakkelijker te ontwerpen dan analoge.

Gemengde signaalcircuits

Dit is een vorm van schakeling die zowel de analoge als de digitale circuits in zijn functie gebruikt. Het gebruikt een mengsel van beide signalen om zijn verschillende nut te bereiken. In de meeste apparaten wordt analoge schakeling gebruikt om de signalen te intensiveren, waardoor ze worden voorbereid op conversie naar digitale codes.

Schakelschema's

Schakelschema's daarentegen geven u een kaart van de elektrische stroom. Het is een middel waarmee u een idee kunt krijgen van hoe de stroom een opeenvolging volgt in een elektronisch apparaat, waardoor u kunt visualiseren hoe het functioneert.

De belangrijkste reden voor het maken van deze weergave is om een overzicht te geven van de elektrische componenten, de draden en de paden die ze verbinden. Een schematisch diagram maakt een gemakkelijke reparatie van een elektronische eenheid mogelijk. Het geeft je ook voldoende tijd om een instrument in een overtuigend sneller tempo te troubleshooten als je weet wat je doet.

Schakelingen in uw dagelijks leven

Elektronische schakelingen maken deel uit van je dagelijks leven. Je realiseert het je misschien niet altijd, maar er zijn een aantal instrumenten die het gebruik van deze verbindingen vereisen voordat je ze kunt gebruiken. Op een bepaalde manier ervaar je veel gemak in het leven dankzij de betrouwbare circuits in de verschillende apparaten die je elke dag gebruikt.

Stel je je leven voor zonder circuits en je zult je zeker realiseren hoe belangrijk ze voor je zijn. Zonder deze elektrische verbindingen zal het leven een beetje ingewikkelder en achterlijker zijn. Het begrijpen van elektronica is misschien niet je sterke punt, maar weten hoe circuits bijdragen aan hun vermogen om te werken, beantwoordt zeker je nieuwsgierigheid en geeft je een betere waardering voor hoe elektronische instrumenten werken.

De toekomst van elektronische circuits

Naarmate de technologie voortschrijdt, worden elektronische circuits kleiner en complexer. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van geïntegreerde circuits, die duizenden of zelfs miljoenen transistors op een enkele chip bevatten. Deze ontwikkelingen hebben het mogelijk gemaakt om krachtigere en efficiëntere elektronische apparaten te creëren.

In de toekomst kunnen we nog meer ontwikkelingen verwachten in de technologie van elektronische circuits. Dit kan de ontwikkeling van quantumcircuits omvatten, die een revolutie teweeg zouden kunnen brengen in het vakgebied van de elektronica en zouden kunnen leiden tot de creatie van ongelooflijk krachtige quantumcomputers.

Conclusie

Het begrijpen van elektronische circuits is essentieel voor iedereen die geïnteresseerd is in elektronica. Of je nu een hobbyist bent die zijn eigen apparaten wil bouwen of een professionele ingenieur, een goed begrip van hoe circuits werken, stelt je in staat om effectievere en efficiëntere elektronische apparaten te creëren. Dus, de volgende keer dat je een elektronisch apparaat gebruikt, neem dan even de tijd om het complexe netwerk van circuits te waarderen dat het laat werken.