I teknologiens värld tenderar vi att behandla våra enheter för de komponenter som utgör den. Men våra processorer, grafikkort, moderkort, SSD: er, strömförsörjning… är elektronisk design där motstånd och kondensatorer, två av de mest grundläggande komponenterna, spelar en stor roll.

Vi kommer i allmänhet att berätta vad de är för och att du förstår varför en bra design är avgörande för kvaliteten på komponenten.

Innehållsindex

Användning av motstånd och kondensatorer

Gränsström (motstånd)

Strömmen som passerar genom en komponent multiplicerad med spänningen bestämmer effekten den förbrukar i Watts W.

Om vi ​​vill begränsa strömmen som passerar genom ett elektroniskt spår, såsom kommunikation av en sensor med en kontrollmikrochip, placeras ett motstånd så att strömmen bestäms av spänningen dividerad med motståndet. Vi kommer att göra detta för att skydda elektroniska enheter från alltför stora strömmar, som förstör dem omedelbart.

Trådbunden digital kommunikation och ingångar som knappar och roterande kodare kräver upp- och neddragningsmotstånd för att säkerställa höga och låga tillstånd.

Upp- och neddragning (motstånd)

Digital kommunikation, både de som ansluter “externa” enheter som USB och interna enheter som I2C, görs via databussar.

Dessa digitalbussar är spår som ansluter en enhet till den andra och ofta till en uppsättning enheter med varandra. Eftersom digital kommunikation görs med nollor och nollor är dessa i fysisk verklighet respektive höga och låga spänningar som varje standard har definierat.

Till exempel har låghastighets USB-standarden två D + och D-linjer på databussen. För att överföra en 1, lägg 2, 8 V på D + med ett 15 K motstånd till mark (0V) och 0, 3 V på D- med 1, 5 K till positivt (3, 3 V). För att överföra en 0 finns det en D + mindre än 0, 3 V och en D- större än 2, 8 V, båda har neddragnings- och uppdragningsmotstånd. Mottagarenheten jämför spänningarna och upptäcker vad den har tagit emot.

Dessa 15K-motstånd i pull-down och 1.5K i pull-up säkerställer att nivån efter en spänningsändring upprätthålls. Utan dem skulle enheterna inte kunna upprätthålla dem och spänningen svängde och pulsar, så kommunikationen skulle bli smutsig och fel skulle förhindra korrekt anslutning.

Omedelbar lagring med låg energi (kondensatorer)

I mycket varierande applikationer kan vi vara intresserade av att lagra en liten mängd energi i en elektronisk design.

När det finns en tillfällig energiförlust i tillförseln till ett chip, förlorar det sitt tillstånd och dess drift i hela enheten är fel. Om vi ​​placerar en kondensator i matningsspåret kan vi under de ögonblick som förlusten varar upprätthålla de interna tillstånden.

Filter tillåter endast frekvenser större än, mindre än eller mellan två definierade värden att passera.

Frekvensfilter (motstånd och kondensatorer)

Även om filter också kan tillverkas med spolar består de vanligtvis av motstånd och kondensatorer.

Vid varje punkt i den elektroniska kretsen är vi intresserade av att endast frekvenserna ingår i ett intervall, enligt spårets avsikt. I ett strömspår vill vi bara ha likström med nollfrekvens. På ett kommunikationsspår vill vi eliminera all likström och bara ha höga frekvenser.

För att filtrera med högre kvalitet används filter med högre ordning, med driftsförstärkare, men i många fall använder nollordningsfiltren som endast använder motstånd, kondensatorer och dioder om detta är fallet.

---

slutsats

Även om du har erfarenhet av elektronisk design är det möjligt att identifiera vilken funktion elektroniska komponenter uppfyller, till exempel på ett moderkort, är det inte vår avsikt att undervisa för att jämföra kvaliteten mellan modellerna och andra utifrån detta.

Med vad vi har förklarat i denna publikation måste läsaren förstå att förutom GPU-chips, RAM, styrenhet etc., spelar enkla komponenter som motstånd och kondensatorer också en mycket viktig roll i den goda prestanda och robusthet hos en enhet som t.ex. en SSD eller ett grafikkort.

Av denna anledning, när man talar om kvaliteten på ett märke eller modell över ett annat, förutsätter god elektronisk design inte utan bestämmer om det kommer att orsaka problem eller inte och att dess prestanda blir högre eller lägre.