Az elektronikus áramkör olyan termék , amely egyedi elektronikai alkatrészek – például ellenállások , kondenzátorok , diódák , tranzisztorok és integrált áramkörök – kombinációja, amelyek bármilyen feladat végrehajtásához összekapcsolódnak, vagy egy hagyományos előjelű áramkör ( rajz ).
Az alkatrészek különféle kombinációi lehetővé teszik számos egyszerű és összetett művelet végrehajtását, mint például a jelek erősítése , az információ feldolgozása és továbbítása stb. [1] Az elektronikus áramkörök különálló alkatrészekre épülnek, valamint integrált áramkörökre , amelyek kombinálhatók. sok különböző komponens egy félvezető kristályon .
Az elemek közötti összeköttetések vezetékeken keresztül is megvalósíthatók, azonban ma már egyre gyakrabban használják a nyomtatott áramköri kártyákat , amikor különféle módszerekkel (pl. fotolitográfia ) szigetelő alapon vezető pályákat és érintkezőbetéteket alakítanak ki, amelyekhez alkatrészeket forrasztanak [2] .
Az elektronikus áramkörök fejlesztéséhez és teszteléséhez kenyérvágó táblákat használnak , amelyek lehetővé teszik az elektronikus áramkörök gyors megváltoztatását, ha szükséges.
Az elektronikának azt az ágát, amely az elektronikus áramkörök tervezését és létrehozását vizsgálja, áramköri tervezésnek nevezzük .
Általában véve az elektronikus áramkörök a következőkre oszthatók:
Az analóg elektronikus áramkörökben a feszültség és az áram folyamatosan változhat az idő múlásával, valamilyen információt tükrözve. Az analóg áramkörökben két alapfogalom létezik: soros és párhuzamos csatlakozás. Soros csatlakozással, amelyre példa a karácsonyi füzér, ugyanaz az áram folyik át a lánc összes alkatrészén. Párhuzamos csatlakoztatás esetén minden alkatrész kapcsain azonos elektromos feszültség jön létre, de az alkatrészeken áthaladó áramok eltérőek: a teljes áramot az alkatrészek ellenállása szerint osztják fel .
Az analóg eszközök építésének fő elemei az ellenállások (ellenállások), a kondenzátorok, az induktorok, a diódák , a tranzisztorok és a csatlakozó vezetékek. Az analóg áramkörök általában kapcsolási rajzok formájában vannak ábrázolva . Minden elemhez egy szabványos jelölés tartozik: például a vezetőket vonalak, az ellenállásokat téglalapok jelölik, és így tovább.
Az elektromos áramkörök betartják Kirchhoff törvényeit :
A valós áramkörök elemzésekor figyelembe kell venni a parazita elemeket: például a valódi összekötő vezetékek ellenállással és induktivitásúak, több szomszédos vezető kapacitást alkot stb.
A digitális áramkörökben a jel csak néhány különböző diszkrét állapotot vehet fel, amelyek általában logikai vagy numerikus értékeket kódolnak [3] . Az esetek túlnyomó többségében bináris (bináris) logikát használnak, amikor egy adott feszültségszint egy logikai egységnek felel meg, egy másik pedig nulla. A digitális áramkörökben rendkívül széles körben alkalmazzák a tranzisztorokat, amelyekből logikai cellákat (kapukat) építenek : AND , OR , NOT és ezek különféle kombinációi. Ezenkívül a tranzisztorok alapján triggereket hoznak létre - cellákat, amelyek több stabil állapot egyikében lehetnek, és külső jel alkalmazásakor válthatnak közöttük. Ez utóbbiak memóriaelemként használhatók: például az SRAM (Static Random Access Memory) ezekre épül. A memória egy másik típusa, a DRAM , a kondenzátorok elektromos töltés tárolására való képességén alapul.
A digitális áramkörök tervezése és elemzése sokkal könnyebb, mint az azonos összetettségű analóg áramkörök. Ez annak köszönhető, hogy a kimeneten lévő logikai cellák csak bizonyos feszültségszinteket biztosítanak, és a tervezőnek nem kell aggódnia a torzítás, az erősítés, a feszültségeltolás és egyéb szempontok miatt, amelyeket figyelembe kell venni az analóg eszközök tervezésénél. Emiatt logikai elemek alapján szuper- komplex áramkörök hozhatók létre, óriási fokú elemintegrációval, amelyek egy chipen több milliárd tranzisztort tartalmaznak, amelyek mindegyikének költsége elhanyagolható. Ez az, ami nagymértékben meghatározta a modern elektronika fejlődését.
A hibrid áramkörök egyesítik az analóg és digitális áramkörökhöz kapcsolódó elemeket. Többek között ezek közé tartoznak a komparátorok , multivibrátorok , PLL -ek , DAC -k , ADC -k . A legtöbb modern rádió- és kommunikációs eszköz hibrid áramkört használ. Például egy vevő egy analóg erősítőből és egy frekvenciaváltóból állhat, amely után a jel digitális formába alakítható további feldolgozás céljából.