PCB Блог - Введение в электронику плат

Электроника - это отрасль физики, специализирующаяся на электронике, электронных устройствах, электронных схемах и других темах. Он использует электронные компоненты, такие как « активные устройства» и связанные с ними « пассивные устройства», для формирования технологии межсоединения цепей.

Электрическая плата

Электроника - это отрасль физики, специализирующаяся на электронике, электронных устройствах, электронных схемах и других темах. Он использует электронные компоненты, такие как « активные устройства» (например, вакуумные лампы, диоды, транзисторы и интегральные схемы) и связанные с ними « пассивные устройства» для построения технологии межсоединения схем.

Нелинейные характеристики активных устройств и их способность управлять электронным потоком могут усиливать слабые сигналы, что делает электронные устройства с монтажными платами широко используемыми для обработки информации, связи и обработки сигналов. Характеристики переключения электронных устройств позволяют обрабатывать цифровые сигналы. Технологии межсоединения, такие как монтажные платы и электронное инкапсуляция, а также различные формы компонентов инфраструктуры связи, улучшают функции цепей и превращают соединенные компоненты в функциональную систему.

Электроника плат отличается от электрической и электромеханической науки и техники. Электрическая наука и техника - это дисциплины, связанные с производством, распределением, переключением, хранением и преобразованием электрической энергии, которая преобразует другие формы энергии в электричество с помощью проводов, двигателей, генераторов, батарей, переключателей, реле, трансформаторов, резисторов и других пассивных устройств.

В 1897 году Джозеф Томсон обнаружил, что электроны существуют, и это их происхождение. Ранние электронные устройства использовали вакуумные трубки для управления электронным потоком, но у них были недостатки, такие как высокая стоимость и большой объем. Сегодня большинство электронных устройств используют полупроводниковые устройства для управления электронными устройствами. Вакуумные трубки по - прежнему имеют ряд специальных применений, таких как мощные радиочастотные усилители, электронно - лучевые трубки, профессиональные аудиоустройства и многополостные магнетроны в микроволновых устройствах.

Исследования полупроводниковых приборов и связанные с ними технологии являются частью физики твердого тела, но проектирование и построение электронных схем для решения практических проблем относится к сфере электронной инженерии.

Схемы можно условно разделить на две категории: аналоговые и цифровые. Первые сигналы напряжения и тока являются аналоговыми сигналами в виде непрерывных функций, в то время как сигналы цифровых схем представляют собой дискретные цифровые сигналы, в основном выраженные в 0 и 1. Однако многие схемы включают аналоговые и цифровые схемы.

аналоговый коаксиальный ультра - высокой частоты УВЧ типа бабочка

Напряжение или ток в аналоговой схеме является аналоговым сигналом в виде непрерывной функции. Его можно разделить на линейные и нелинейные схемы.

В аналоговых схемах сигналы тока и напряжения резисторов, конденсаторов, индуктивных элементов и трансформаторов линейно зависят друг от друга. Этот элемент называется линейным. Схемы, состоящие только из линейных элементов, называются линейными схемами. Линейные схемы легко анализировать.

Компоненты, где сигналы тока и напряжения не являются линейными, называются нелинейными компонентами, такими как смесители, модуляторы, вакуумные лампы, транзисторные усилители, операционные усилители и генераторы. Если в цепи есть нелинейные элементы, их трудно проанализировать. Если напряжение и ток близки к определенному значению (известному как рабочая точка), можно использовать небольшие сигнальные модели для моделирования нелинейных компонентов с линейными компонентами для упрощения анализа и вычислений.

Элементы аналоговой схемы также можно разделить на активные и пассивные компоненты. Активные элементы относятся к нелинейным элементам, таким как транзисторы, вакуумные трубки и операционные усилители. Многие характеристики аналоговых схем создаются характеристиками активных элементов.

В современных устройствах очень мало чисто аналоговых схем, и многие из них сочетаются с цифровыми и даже микропроцессорными технологиями для повышения их производительности. Этот тип цепи также можно классифицировать как « гибридные сигналы». Некоторые схемы трудно отличить от аналоговых и цифровых. Например, вход компаратора является аналоговым сигналом, но его выход имеет только два уровня, которые являются цифровыми сигналами.

Цифровая цепь

Существует несколько различных уровней напряжения в цифровых схемах, которые обычно используются для реализации булевой алгебры и являются основой для всех цифровых компьютеров. Для инженеров при обсуждении цифровых схем "цифровые схемы", "цифровые системы" или "логика" обычно взаимозаменяемы.

Анализ схемы - это процесс преобразования схемы во многие неизвестные системы. Физические величины в цепи, такие как напряжение узла или ток пути, становятся неизвестными в системе, а затем изучают, как решить систему. Система может быть линейной или нелинейной. Симулятор схемы SPICE является широко используемым инструментом анализа схемы.

Современные инженеры - электроники могут использовать предопределенные модули для проектирования схем, включая питание, полупроводниковые компоненты (например, транзисторы) и интегральные схемы. Программное обеспечение для автоматизации электронного проектирования включает программное обеспечение для изготовления схем и программное обеспечение для проектирования печатных плат. Наиболее распространенными программами автоматизации электронного проектирования являются NI Multisim, Cadence (OrCAD), Pads, Altium Designer (Protel) и другие.

Электронный элемент - это элемент, используемый в электронной системе, который может влиять на электрон или связанное с ним электрическое или магнитное поле так, как это необходимо электронной системе. Электронные детали обычно предназначены для подключения. Они в основном закрепляются на печатных платах (PCB) путем сварки и в конечном итоге образуют схемы с конкретными функциями (например, усилители, радиоприемники или генераторы). Электронные компоненты могут быть дискретными, с отдельными упаковками или более сложными элементами, такими как интегральные схемы. Обычные электронные компоненты включают конденсаторы, индукторы, резисторы, диоды, транзисторы и т.д. Электронные компоненты обычно делятся на активные (например, транзисторы или транзисторы) и пассивные (например, конденсаторы, резисторы и индуктивные элементы).

Математические методы необходимы для изучения электроники платы. Если вы хотите познакомиться с электроникой, вам нужно ознакомиться с математическими и электромагнитными теориями, связанными с анализом цепей.