W świecie technologii nasze urządzenia traktujemy raczej jako komponenty, które je tworzą. Ale nasze procesory, karty graficzne, płyty główne, dyski SSD, zasilacze… są projektami elektronicznymi, w których rezystory i kondensatory, dwa najbardziej podstawowe elementy, odgrywają wielką rolę.

Powiemy Ci ogólnie, do czego służą i że rozumiesz, dlaczego dobry projekt ma zasadnicze znaczenie dla jakości komponentu.

Indeks treści

Zastosowania rezystorów i kondensatorów

Ogranicz prąd (rezystancje)

Prąd przepływający przez składnik pomnożony przez napięcie określa moc pobieraną w watach W.

Jeśli chcemy ograniczyć prąd przepływający przez ścieżkę elektroniczną, na przykład komunikację czujnika z mikroczipem kontrolnym, rezystancja jest umieszczana tak, że prąd jest określany przez napięcie podzielone przez rezystancję. Zrobimy to, aby chronić urządzenia elektroniczne przed zbyt dużymi prądami, które natychmiast je niszczą.

Przewodowa cyfrowa komunikacja i wejścia, takie jak przyciski i enkodery obrotowe, wymagają rezystorów podwyższających i obniżających, aby zapewnić wysokie i niskie stany.

Pull-up and Pull-down (Resistances)

Komunikacja cyfrowa, zarówno te, które łączą „zewnętrzne” urządzenia, takie jak USB, i wewnętrzne, takie jak I2C, odbywa się za pośrednictwem magistrali danych.

Te cyfrowe magistrale to tory łączące jedno urządzenie z drugim, a często z zestawem urządzeń. Ponieważ komunikacja cyfrowa składa się z zer i jedynek, w rzeczywistości fizycznej są odpowiednio wysokie i niskie napięcie, jak zdefiniował każdy standard.

Na przykład standard niskiej prędkości USB ma dwie linie D + i D- na szynie danych. Aby przesłać 1, ustaw 2, 8 V na D + z rezystorem 15 K na masę (0 V) i 0, 3 V na D- przy 1, 5 K na plus (3, 3 V). Aby przesłać 0, D + jest mniejsze niż 0, 3 V i D- większe niż 2, 8 V, oba posiadające odpowiednio rezystory rozwijające i podciągające. Urządzenie odbiorcze porównuje napięcia i wykrywa to, co otrzymało.

Te rezystory 15K w trybie pull-up i 1, 5K w trybie pull-up zapewniają utrzymanie poziomu po zmianie napięcia. Bez nich urządzenia nie byłyby w stanie ich utrzymać, a napięcie zmieniałoby się i pulsowało, więc komunikacja uległaby zabrudzeniu, a błędy uniemożliwiłyby prawidłowe połączenie.

Natychmiastowe przechowywanie w niskiej energii (kondensatory)

W bardzo różnorodnych zastosowaniach możemy być zainteresowani przechowywaniem niewielkiej ilości energii w projekcie elektronicznym.

Gdy dochodzi do chwilowej utraty energii w zasilaniu układu, traci on swój stan, a jego działanie w całym urządzeniu jest nieprawidłowe. Jeśli umieścimy kondensator na ścieżce zasilania, w chwilach, w których utrata może trwać, możemy utrzymać wewnętrzne stany.

Filtry przepuszczają tylko częstotliwości większe niż, mniejsze niż lub między dwiema zdefiniowanymi wartościami.

Filtry częstotliwości (rezystory i kondensatory)

Chociaż filtry mogą być również wykonane przez cewki, zwykle składają się z rezystorów i kondensatorów.

W każdym punkcie obwodu elektronicznego interesują nas tylko częstotliwości zawarte w zakresie, zgodnie z przeznaczeniem toru. Na torze mocy będziemy chcieli tylko prądu stałego o zerowej częstotliwości. Na ścieżce komunikacyjnej chcemy wyeliminować cały prąd stały i mieć tylko wysokie częstotliwości.

W celu filtrowania o wyższej jakości stosuje się filtry wyższego rzędu, ze wzmacniaczami operacyjnymi, ale w wielu przypadkach filtry zerowego rzędu, które wykorzystują rezystory, kondensatory i diody, jeśli tak jest.

---

Wniosek

Chociaż jeśli masz doświadczenie w projektowaniu elektroniki, możesz określić, jaką funkcję spełniają komponenty elektroniczne, na przykład na płycie głównej, nie jest naszym celem nauczanie w celu porównania jakości między modelami i innymi na tej podstawie.

Dzięki temu, co wyjaśniliśmy w tej publikacji, czytelnik musi zrozumieć, że oprócz układów GPU, pamięci RAM, kontrolera itp. Proste komponenty, takie jak rezystory i kondensatory, również odgrywają bardzo ważną rolę w dobrej wydajności i niezawodności urządzenia, takiego jak dysk SSD lub kartę graficzną.

Z tego powodu, gdy mówimy o jakości jednej marki lub modelu nad inną, dobry projekt elektroniczny nie warunkuje, ale określa, czy spowoduje problemy, czy też nie, i że jego wydajność będzie wyższa lub niższa.