Fisica per bambini

Circuiti elettronici

Circuito di base

Il circuito elettronico di base è costituito da una fonte di alimentazione, da fili che collegano i componenti e da componenti. Ecco un semplice esempio che mostra alcune resistenze collegate in parallelo e in serie.

Schema

I disegni di circuiti elettronici complessi sono chiamati schemi. Gli schemi mostrano come i diversi componenti sono collegati tra loro. Esistono simboli standard per i diversi componenti che consentono a ingegneri diversi di lavorare sullo stesso progetto.

Esempio di schema

Circuito stampato

Una scheda a circuito stampato viene utilizzata per collegare molti componenti elettronici diversi in un circuito funzionante. I "fili" che collegano i componenti sono incorporati nella scheda. Ci sono anche diversi strati della scheda e ogni strato ha il proprio set di fili. Piccoli fori chiamati "vias" sono praticati attraverso la scheda per creare connessioni da uno strato all'altro. I componenti sono poi saldati alla scheda.superficie della scheda per effettuare i collegamenti elettrici.

Alimentazione e terra

In una scheda a circuiti stampati complessa ci sarà generalmente almeno uno strato dedicato alla messa a terra e uno all'alimentazione. Lo strato per la messa a terra è chiamato piano di massa. Il piano di massa serve come percorso di ritorno della corrente per molti componenti. La maggior parte dei componenti attivi ha almeno un pin che deve essere collegato a terra.

Un circuito complesso presenta almeno un'alimentazione in c.c. In alcune schede di circuiti molto complesse possono essere presenti più alimentatori. Un'alimentazione tipica è di +3,3 V, +2,5 V o +1,8 V, a seconda della tecnologia utilizzata. In genere un intero strato della scheda di circuiti è dedicato alla tensione di alimentazione principale, che viene utilizzata per alimentare i componenti attivi.

Componenti passivi

I componenti passivi di un circuito sono componenti che non necessitano di alimentazione esterna. Essi risiedono nel percorso di corrente del circuito e non devono essere collegati all'alimentazione. Alcuni esempi di componenti passivi sono resistenze, condensatori, induttori e connettori.

Componenti attivi

I componenti attivi di un circuito necessitano di alimentazione esterna. Si collegano all'alimentazione e possono immettere energia nel circuito, ad esempio amplificando un segnale. Esempi di componenti attivi sono i diodi, i transistor e i circuiti integrati come la CPU del computer.

Fatti interessanti sui circuiti elettronici

• Il piano di massa è spesso abbreviato in GND o con un simbolo che assomiglia a una freccia o a un triangolo capovolto.
• Il termine "circuito stampato" è spesso abbreviato in PCB.
• Un circuito analogico è un circuito in cui la corrente o la tensione variano continuamente nel tempo.
• Un circuito digitale è un circuito in cui i segnali elettrici assumono valori definiti che rappresentano zeri e uni.
• All'interno dei chip per computer possono essere presenti circuiti estremamente complessi: le CPU di fascia alta hanno circuiti composti da miliardi di transistor.

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