Los productos electrónicos son a menudo masas complejas de circuitos. A medida que despega las capas de cualquier producto electrónico complejo, hay circuitos, subsistemas y módulos comunes presentes. Los circuitos comunes son circuitos simples que son fáciles de diseñar, trabajar y probar. Los circuitos enumerados aquí son circuitos comunes que se utilizan con frecuencia en la electrónica.
Divisor resistivo
Uno de los circuitos más comunes utilizados en la electrónica es el humilde divisor resistivo. El divisor resistivo es una excelente manera de reducir el voltaje de una señal a un rango deseado. Los divisores resistivos ofrecen los beneficios de bajo costo, facilidad de diseño y pocos componentes, y ocupan poco espacio en un tablero. Sin embargo, los divisores resistivos pueden cargar significativamente una señal, lo que puede cambiar la señal significativamente. En muchas aplicaciones, este impacto es mínimo y aceptable, pero los diseñadores deben ser conscientes del efecto que puede tener un divisor resistivo en un circuito.
OpAmps
Los OpAmps son útiles para amortiguar una señal mientras aumentan o dividen la señal de entrada, lo que resulta útil cuando una señal necesita monitorearse sin verse afectada por el circuito que realiza el monitoreo. Además, las opciones de aumento y división permiten un mejor rango de detección o control.
Cambio de nivel
La electrónica moderna está llena de chips que requieren diferentes voltajes para funcionar. Los procesadores de baja potencia a menudo funcionan con 3.3 o 1.8v, mientras que muchos sensores funcionan con 5 voltios. La conexión de estos voltajes diferentes en el mismo sistema requiere que las señales se caigan o aumenten al nivel de voltaje requerido para cada chip. Una solución es utilizar un circuito de cambio de nivel basado en FET o un chip de cambio de nivel dedicado. Los chips de cambio de nivel son los más fáciles de implementar y requieren pocos componentes externos, pero todos tienen sus peculiaridades y problemas de compatibilidad con diferentes métodos de comunicación.
Condensadores de filtro
Todos los componentes electrónicos son susceptibles al ruido electrónico que puede causar un comportamiento inesperado, caótico o detener completamente el funcionamiento de los componentes electrónicos. Agregar un condensador de filtro a las entradas de energía de un chip puede ayudar a eliminar el ruido en el sistema y se recomienda en todos los microchips. Además, las tapas pueden usarse para filtrar la entrada de señales para reducir el ruido en la línea de señal.
Interruptor encendido / apagado
Controlar la potencia de los sistemas y subsistemas es una necesidad común en la electrónica. Hay varias formas de lograr este efecto, incluido el uso de un transistor o un relé. Los relés aislados ópticamente son las formas más efectivas y sencillas de implementar un interruptor de encendido / apagado en un subcircuito.
Referencias de voltaje
Cuando se requieren mediciones de precisión, a menudo se necesita una referencia de voltaje conocida. Las referencias de voltaje vienen en algunos factores de forma. Para aplicaciones mucho menos precisas, incluso un divisor de voltaje resistivo puede proporcionar una referencia adecuada.
Suministros de voltaje
Cada circuito necesita el voltaje correcto para funcionar, pero muchos circuitos necesitan múltiples voltajes para que funcione cada chip. Reducir un voltaje más alto a un voltaje más bajo es una cuestión relativamente simple que utiliza una referencia de voltaje para aplicaciones de muy baja potencia o un regulador de voltaje para aplicaciones más exigentes. Cuando se necesitan voltajes más altos de una fuente de bajo voltaje, se puede usar un convertidor elevador de CC a CC para generar muchos voltajes comunes y niveles de voltaje ajustables o programables.
Fuente actual
Los voltajes son relativamente simples para trabajar dentro de un circuito, pero para algunas aplicaciones, se requiere una corriente fija constante, como para un sensor de temperatura basado en termistores o para controlar la potencia de salida de un diodo láser o LED. Las fuentes actuales se pueden hacer fácilmente a partir de simples transistores BJT o MOSFET y algunos componentes adicionales de bajo costo. Las versiones de alta potencia de las fuentes de corriente requieren componentes adicionales y exigen una mayor complejidad de diseño para controlar la corriente de manera precisa y confiable.
Microcontrolador
Casi todos los productos electrónicos modernos tienen un microcontrolador en su corazón. Si bien no es un simple módulo de circuito, los microcontroladores proporcionan una plataforma programable para construir cualquier número de productos. Los microcontroladores de baja potencia (normalmente de 8 bits) ejecutan muchos elementos desde su microondas a su cepillo de dientes eléctrico. Se utilizan microcontroladores más capaces para equilibrar el rendimiento del motor de su automóvil al administrar la relación de combustible a aire en la cámara de combustión mientras se manejan otras tareas simultáneamente.
Protección ESD
Un aspecto a menudo olvidado de un producto electrónico es la inclusión de descargas electrostáticas (ESD) y protección de voltaje. Cuando se usan dispositivos en el mundo real, pueden ser sometidos a voltajes increíblemente altos, lo que puede causar errores operativos e incluso dañar los chips. Piense en la ESD como relámpagos en miniatura que atacan un microchip. Mientras que los microchips de protección contra tensión transitoria y ESD están disponibles, la protección básica puede ser proporcionada por diodos Zener simples colocados en uniones críticas en la electrónica, generalmente en corridas de señales críticas y donde las señales entran o salen de un circuito al mundo exterior.
