วงจรอิเล็กทรอนิกส์

วงจรอิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่เราใช้ในปัจจุบันมีพื้นฐานมาจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน วงจรอิเล็กทรอนิกส์รวมส่วนประกอบสายไฟและไฟฟ้าเข้าด้วยกันเพื่อทำหน้าที่บางอย่างให้สำเร็จ

วงจรพื้นฐาน

วงจรอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานมีแหล่งจ่ายไฟส่วนประกอบที่เชื่อมต่อสายไฟและส่วนประกอบต่างๆ นี่คือตัวอย่างง่ายๆที่แสดงตัวต้านทานบางตัวที่เชื่อมต่อแบบขนานและอนุกรม


แผนผัง

ภาพวาดของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนเรียกว่าแผนผัง แผนผังแสดงให้เห็นว่าส่วนประกอบต่างๆเชื่อมต่อเข้าด้วยกันอย่างไร มีสัญลักษณ์มาตรฐานสำหรับส่วนประกอบที่แตกต่างกันซึ่งอนุญาตให้วิศวกรที่แตกต่างกันสามารถทำงานในโครงการเดียวกันได้


ตัวอย่างแผนผัง
แผงวงจรพิมพ์

แผงวงจรพิมพ์ใช้เพื่อเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆเข้ากับวงจรการทำงาน 'สายไฟ' ที่เชื่อมต่อส่วนประกอบถูกติดตั้งไว้ในบอร์ด มีแม้แต่ชั้นของบอร์ดที่แตกต่างกันโดยแต่ละชั้นจะมีชุดสายไฟของตัวเอง รูเล็ก ๆ ที่เรียกว่า 'vias' ถูกเจาะผ่านกระดานเพื่อทำการเชื่อมต่อจากเลเยอร์หนึ่งไปอีกชั้น จากนั้นส่วนประกอบจะถูกบัดกรีเข้ากับพื้นผิวของบอร์ดเพื่อทำการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

พลังและพื้นดิน

ในแผงวงจรพิมพ์ที่ซับซ้อนโดยทั่วไปจะมีอย่างน้อยหนึ่งชั้นสำหรับกราวด์และอีกชั้นหนึ่งสำหรับแหล่งจ่ายไฟ ชั้นสำหรับพื้นดินเรียกว่าระนาบพื้น ระนาบกราวด์ทำหน้าที่เป็นเส้นทางกลับของกระแสสำหรับส่วนประกอบต่างๆ ส่วนประกอบที่ใช้งานส่วนใหญ่มีพินอย่างน้อยหนึ่งพินที่ต้องเชื่อมต่อกับกราวด์

โดยทั่วไปวงจรที่ซับซ้อนจะมีแหล่งจ่ายไฟ DC อย่างน้อยหนึ่งตัว บนแผงวงจรที่ซับซ้อนมากอาจมีอุปกรณ์จ่ายไฟหลายตัว แหล่งจ่ายไฟทั่วไปจะเป็น + 3.3V, + 2.5V หรือ + 1.8V ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้ โดยทั่วไปแล้วแผงวงจรแบบเต็มชั้นจะทุ่มเทให้กับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟหลัก แหล่งจ่ายไฟนี้ใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่

ส่วนประกอบแบบ Passive

ส่วนประกอบแบบพาสซีฟในวงจรเป็นส่วนประกอบที่ไม่ต้องใช้พลังงานจากภายนอก พวกเขาอาศัยอยู่ในเส้นทางปัจจุบันของวงจรและไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ ตัวอย่างบางส่วนของส่วนประกอบแบบพาสซีฟ ได้แก่ ตัวต้านทานตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวนำและขั้วต่อ

ส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่

ส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ในวงจรต้องใช้พลังงานจากภายนอก พวกเขาเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและสามารถฉีดพลังงานเข้าไปในวงจรเช่นการขยายสัญญาณ ตัวอย่างของส่วนประกอบที่ใช้งาน ได้แก่ ไดโอดทรานซิสเตอร์และวงจรรวมเช่น CPU ในคอมพิวเตอร์ของคุณ

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์
  • ระนาบกราวด์มักย่อว่า GND หรือมีสัญลักษณ์คล้ายลูกศรคว่ำหรือสามเหลี่ยม
  • คำว่า 'แผงวงจรพิมพ์' มักเรียกสั้น ๆ ว่า PCB
  • วงจรอะนาล็อกคือวงจรที่กระแสหรือแรงดันไฟฟ้าแปรผันตามเวลาอย่างต่อเนื่อง
  • วงจรดิจิทัลคือวงจรที่สัญญาณไฟฟ้าใช้กับค่าที่กำหนดซึ่งแสดงถึงศูนย์และค่า
  • อาจมีวงจรที่ซับซ้อนมากภายในชิปคอมพิวเตอร์ ซีพียูระดับไฮเอนด์สำหรับคอมพิวเตอร์มีวงจรที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายพันล้านตัว