Fysiikkaa lapsille

Elektroniset piirit

Peruspiiri

Elektronisessa peruspiirissä on virtalähde, komponentteja yhdistävät johdot ja komponentit. Seuraavassa on yksinkertainen esimerkki, jossa esitetään joitakin vastuksia kytkettynä rinnakkain ja sarjaan.

Kaavio

Monimutkaisten elektroniikkapiirien piirustuksia kutsutaan kaavioiksi. Kaaviot osoittavat, miten eri komponentit on kytketty toisiinsa. Eri komponenteille on olemassa vakiosymbolit, joiden avulla eri insinöörit voivat työskennellä saman projektin parissa.

Esimerkki kaaviosta

Painettu piirilevy

Painettua piirilevyä käytetään monien erilaisten elektronisten komponenttien yhdistämiseen toimivaksi piiriksi. Komponentit yhdistävät "johdot" on rakennettu suoraan piirilevyyn. Piirilevyssä on jopa eri kerroksia, ja jokaisella kerroksella on oma johdinsarjansa. Piirilevyn läpi porataan pieniä reikiä, joita kutsutaan "läpivienneiksi", jotta saadaan aikaan yhteydet kerroksesta toiseen. Komponentit juotetaan sitten kiinni piirilevyyn.levyn pintaan sähköliitäntöjen tekemistä varten.

Virta ja maadoitus

Monimutkaisessa piirilevyssä on yleensä vähintään yksi maadoituskerros ja yksi virtalähteelle tarkoitettu kerros. Maadoituskerrosta kutsutaan maatasoksi. Maataso toimii monien komponenttien virran paluureittinä. Useimmissa aktiivisissa komponenteissa on vähintään yksi nasta, jonka on oltava yhteydessä maahan.

Monimutkaisessa piirissä on tyypillisesti myös vähintään yksi tasavirtalähde. Joissakin hyvin monimutkaisissa piirilevyissä voi olla useita virtalähteitä. Tyypillinen virtalähde on +3,3 V, +2,5 V tai +1,8 V käytetystä tekniikasta riippuen. Yleensä koko piirilevyn kerros on varattu päävirtalähdejännitteelle. Tätä virtalähdettä käytetään aktiivisten komponenttien virransyöttöön.

Passiiviset komponentit

Piirin passiiviset komponentit ovat komponentteja, jotka eivät tarvitse ulkoista virtaa. Ne sijaitsevat piirin virran kulkureitillä, eikä niitä tarvitse kytkeä virtalähteeseen. Esimerkkejä passiivisista komponenteista ovat vastukset, kondensaattorit, induktorit ja liittimet.

Aktiiviset komponentit

Piirin aktiiviset komponentit tarvitsevat ulkoista virtaa. Ne kytkeytyvät virtalähteeseen ja voivat syöttää virtaa piiriin esimerkiksi vahvistamalla signaalia. Esimerkkejä aktiivisista komponenteista ovat diodit, transistorit ja integroidut piirit, kuten tietokoneen prosessori.

Mielenkiintoisia faktoja elektronisista piireistä

• Maataso lyhennetään usein GND:ksi tai symboliksi, joka näyttää ylösalaisin käännettyä nuolta tai kolmiota.
• Termi "painettu piirilevy" lyhennetään usein PCB:ksi.
• Analoginen piiri on piiri, jossa virta tai jännite vaihtelee jatkuvasti ajan myötä.
• Digitaalinen piiri on piiri, jossa sähköiset signaalit saavat nollia ja ykkösiä edustavia arvoja.
• Tietokonesirujen sisällä voi olla erittäin monimutkaisia piirejä. Huipputietokoneiden suorittimissa on miljardeista transistoreista koostuvia piirejä.

Tee kymmenen kysymyksen tietokilpailu tästä sivusta.

Lisää sähköä Aiheet

Johdatus sähköön

Sähköpiirit

Sähkövirta

Ohmin laki

Vastukset, kondensaattorit ja induktorit

Vastukset sarjassa ja rinnakkain

Johtimet ja eristeet

Digitaalinen elektroniikka

Muu sähkö

Sähkön perusteet

Sähköinen viestintä

Sähkön käyttö

Sähkö luonnossa

Staattinen sähkö

Magnetismi

Sähkömoottorit

Sähköalan termien sanasto

Tiede>> Fysiikka lapsille