Pro všechny, kteří dychtíte budovat své elektronické projekty, je první věcí, kterou potřebujete vědět, základní elektronika. V elektronice existuje mnoho komponent, které se používají pro aplikace jako generování pulsů, jako zesilovač atd. Pro naše elektronické projekty často vyžadujeme základní obvody. Těmito základními obvody mohou být obvod generující impuls, obvod oscilátoru nebo obvod zesilovače. Zde vysvětluji několik elektronické obvody . Je to velmi užitečné pro začátečníky. Tento článek uvádí základní elektronické obvody a jejich fungování.
Základní elektronické obvody používané v projektech
Seznam základních elektronických obvodů používaných v projektech je popsán níže s příslušnými schématy zapojení.
Astabilní multivibrátor využívající časovač 555:
Časovač 555 generuje spojité impulsy v astabilním režimu se specifickou frekvencí, která závisí na hodnotě dvou odporů a kondenzátorů. Zde se kondenzátory nabíjejí a vybíjejí při určitém napětí.
Když napětí aplikuje náboj kondenzátoru a přes rezistory nepřetržitě a časovač produkuje kontinuální pulsy. Kolíky 6 a 2 jsou zkratovány, aby se obvod znovu aktivoval. Když je výstupní spouštěcí impuls vysoký, zůstává v této poloze, dokud není kondenzátor zcela vybitý. K dosažení delšího časového zpoždění se používá vyšší hodnota kondenzátoru a odporů.
Tyto typy základních elektronických obvodů lze použít k pravidelnému zapínání a vypínání motorů nebo k blikání světel / LED.
Astabilní multivibrátor využívající časovač 555
Bistabilní multivibrátor pomocí časovače 555:
Bistabilní režim má dva stabilní stavy, které jsou vysoké a nízké. Vysoká a nízká hodnota výstupních signálů jsou řízeny spouštěcími a resetovacími vstupními piny, nikoli nabíjením a vybíjením kondenzátorů. Když je spouštěcímu kolíku dán nízký logický signál, výstup obvodu přejde do vysokého stavu a když je nízkému logickému signálu dán resetovací kolík nízký, výstup obvodu přejde do nízké polohy.
Tyto typy obvodů jsou ideální pro použití v automatizovaných modelech, jako jsou železniční systémy a motor zapnutý a vypnutý z řídicího systému.
Bistabilní multivibrátor
555 časovačů v režimu Mono Stable:
V monostabilním režimu může 555 časovačů vyprodukovat jeden jediný impuls, když časovač přijme signál na vstupním tlačítku spouště. Doba trvání pulzu závisí na hodnotách rezistoru a kondenzátoru. Když je spouštěcí impuls aplikován na vstup pomocí tlačítka, kondenzátor je nabitý a časovač vyvíjí vysoký impuls a zůstává vysoký, dokud se kondenzátor zcela nevybije. Pokud je požadováno delší časové zpoždění, je zapotřebí vyšší hodnota odporu a kondenzátoru.
Monostabilní multivibrátor
Společný zesilovač emitoru:
Tranzistory lze použít jako zesilovače, kde se zvyšuje amplituda vstupního signálu. Tranzistor připojený v režimu běžného emitoru je předpjatý takovým způsobem, že jeho svorce základny je dán vstupní signál a výstup je vyvinut na svorce kolektoru.
Pro jakýkoli tranzistor pracující v aktivním režimu je spojení základna-emitor předpjaté dopředu, což má nízký odpor. Oblast sběrače základny v předpětí, která má vysoký odpor. Proud tekoucí z terminálu kolektoru je β krát větší než proud tekoucí do terminálu základny. Β je aktuální zisk pro tranzistor.
Společný zesilovač emitoru
Ve výše uvedeném obvodu proudí proud do základny tranzistoru ze zdroje střídavého napájení. Zesiluje se to u kolektoru. Když tento proud protéká jakoukoli zátěží připojenou na výstupu, vytváří napětí přes zátěž. Toto napětí je zesílenou a invertovanou verzí napětí vstupního signálu.
Tranzistor jako přepínač:
Tranzistor funguje jako spínač, když je provozován v nasycené oblasti. Když je tranzistor zapnut v oblasti nasycení, svorky emitoru a kolektoru jsou zkratovány a proud protéká z kolektoru do emitoru v tranzistoru NPN. Je uvedeno maximální množství základního proudu, které vede k maximálnímu množství kolektorového proudu.
Napětí na křižovatce kolektor-emitor je tak nízké, že snižuje oblast vyčerpání. To způsobí, že proud protéká z kolektoru do emitoru a zdá se, že jsou zkratovány. Když je tranzistor předpjatý v cut-off oblasti, jak vstupní základní proud, tak výstupní proud jsou nulové. Zpětné napětí aplikované na spojení kolektor-emitor je na maximální úrovni. To způsobí, že se oblast vyčerpání v tomto křižovatce zvýší tak, že tranzistorem neprotéká žádný proud. Tranzistor je tedy vypnutý.
Tranzistor jako přepínač
Zde máme zátěž, kterou jsme chtěli zapnout a vypnout vypínačem. Když je spínač ZAPNUTO / VYPNUTO v sepnutém stavu, proudí proud do svorky základny tranzistoru. Tranzistor je předpjatý tak, že svorky kolektoru a emitoru jsou zkratovány a připojeny k uzemňovací svorce. Cívka relé je napájena a kontaktní body relé se sepnou tak, že zátěž dostane napájení, které je zapojeno do série prostřednictvím tohoto kontaktu, který funguje jako nezávislý spínač.
Schmittův spouštěč:
Schmittova spoušť je typ komparátoru, který se používá k detekci, zda je vstupní napětí nad nebo pod určitou prahovou hodnotou. Produkuje obdélníkovou vlnu tak, že výstup přepíná mezi dvěma binárními stavy. Obvod zobrazuje dva NPN tranzistory Q1 a Q2 zapojené paralelně. Tranzistory se zapínají a vypínají alternativně na základě vstupního napětí.
Schmittův spouštěcí obvod
Tranzistor Q2 je předpjatý prostřednictvím uspořádání děliče potenciálů. Vzhledem k tomu, že základna má kladný potenciál ve srovnání s emitorem, je tranzistor předpjatý v oblasti nasycení. Jinými slovy, tranzistor je zapnutý (svorky kolektoru a emitoru jsou zkratovány). Základna tranzistoru Q1 je připojena k zemnímu potenciálu přes odpor Re. Protože tranzistoru Q1 není dán žádný vstupní signál, není předpjatý a je v režimu odpojení. Tak dostaneme logický signál na kolektorovou svorku tranzistoru Q2 nebo na výstupu.
Vstupní signál je dán tak, že potenciál na svorce základny je kladnější než napětí napříč děličem potenciálu. To způsobí, že tranzistor Q1 vede, nebo jinými slovy jsou zkratovány svorky kolektor-emitor. To způsobí pokles napětí kolektoru a emitoru a ve výsledku se napětí v děliči potenciálu sníží tak, že základna tranzistoru Q2 nebude dostatečně zásobena. Tranzistor Q2 je tedy vypnutý. Na výstupu tedy dostaneme vysoký logický signál.
Obvod mostu H:
Most H je elektronický obvod, který umožňuje přivedení napětí na zátěž v obou směrech. Most H je velmi efektivní metoda pro řízení motorů a v mnoha nachází mnoho aplikací elektronické projekty zejména v robotice.
Zde se používají čtyři tranzistory, které jsou připojeny jako spínače. Dvě signální vedení umožňují běh motoru v různých směrech. Přepínač s1 je stisknutý pro spuštění motoru ve směru dopředu a s2 je stisknutý pro spuštění motoru ve směru dozadu. Protože motor potřebuje rozptýlit zadní EMF, diody se používají k zajištění bezpečnější cesty proudu. Rezistory se používají k ochraně tranzistorů, protože omezují základní proud na tranzistory.
H Bridge Circuit
V tomto obvodu, když je spínač S1 ve stavu ZAPNUTO, je tranzistor Q1 předpjatý na vedení a také tranzistor Q4. Kladná svorka motoru je tak připojena k zemnímu potenciálu.
Když je spínač S2 také v poloze ON, jsou tranzistor Q2 a tranzistor Q3 vodivé. Záporná svorka motoru je také připojena k zemnímu potenciálu.
Bez správného napájení se motor neotáčí. Když je S1 VYPNUTO, dostane kladná svorka motoru kladné napájecí napětí (protože tranzistory jsou odpojeny). Takže při S1 OFF a S2 ON je motor připojen v normálním režimu a začne se otáčet ve směru dopředu. Podobně, když je S1 ZAPNUTO a S2 VYPNUTO, motor se připojí ke zpětnému napájení a začne se otáčet opačným směrem.
Obvod krystalového oscilátoru:
Krystalový oscilátor používá krystal k vývoji některých elektrických signálů na určité frekvenci. Když se na krystal aplikuje mechanický tlak, produkuje elektrický signál přes jeho svorky s určitou frekvencí.
Krystalické oscilátory se používají k zajištění stabilního a přesného rádia frekvenční signály . Jedním z nejběžnějších obvodů používaných pro krystalové oscilátory je obvod Colpitts. Používají se v digitálních systémech k poskytování hodinových signálů.
Obvod krystalového oscilátoru
Krystal pracuje v paralelním rezonančním režimu a generuje výstupní signál. Síť děliče kondenzátorů C1 a C2 poskytuje zpětnou vazbu. Kondenzátory také tvoří zátěžovou kapacitu pro krystal. Tento oscilátor může být předpjatý v režimech běžného emitoru nebo společného kolektoru. Zde se používá běžná konfigurace emitoru.
Mezi kolektorové a zdrojové napětí je připojen odpor. Výstup se získává z terminálu emitoru tranzistoru přes kondenzátor. Tento kondenzátor funguje jako vyrovnávací paměť, aby zajistil, že zátěž odebírá minimální proud.
Toto jsou základní elektronické obvody, se kterými se setkáte v každém elektronickém projektu. Doufám, že vám tento článek přinesl dostatek znalostí. Je tu tedy pro vás tento malý úkol. Pro všechny obvody, které jsem uvedl výše, existují alternativy.Laskavě to zjistěte a svou odpověď zveřejněte v níže uvedených sekcích komentářů.
