Un circuito electrónico consta de varios componentes electrónicos como resistencias, condensadores, diodos y transistores conectados por un cable, a través del cual fluye la corriente en el circuito. El diseño del circuito electrónico generalmente se diseña primero en una placa de pruebas (creación de prototipos) que ayuda al diseñador a modificar y mejorar el circuito. Estos circuitos electrónicos se utilizan en cálculos, transferencia de datos y amplificaciones de señales.
Hoy en día, en lugar de conectar los componentes a través de un cable, los componentes se sueldan a las interconexiones que son creado en la placa de circuito impreso (PCB) para formar un circuito terminado.
Un enfoque de circuito electrónico en placa de pruebas y PCB
Conceptos básicos de un proceso de diseño de circuitos electrónicos
Cada dispositivo electrónico elemental construido como una sola unidad. Antes de la invención de los circuitos digitales (CI), todos los transistores, diodos, resistencias, condensadores e inductores individuales eran de naturaleza discreta. Cualquier circuito o sistema puede producir la salida preferida en función de su entrada. Aquí discutimos algunos conocimientos básicos sobre el proceso de diseño de circuitos electrónicos. Además lea sobre La diferencia entre circuito analógico y circuito digital.
Circuito analógico
Los diseños de circuitos electrónicos analógicos son aquellos en los que la corriente o el voltaje varían con el tiempo para corresponder a la información que se representa. Los diodos, condensadores, resistencias, transistores y cables son los componentes principales de un circuito analógico. En los circuitos analógicos, las señales eléctricas toman el valor continuo y estos circuitos se representan en diagramas esquemáticos, donde los cables están representados por líneas y cada componente está representado por símbolos únicos. Todos los circuitos analógicos tienen circuitos en serie o en paralelo o ambos.
Un circuito analógico simple
Circuitos digitales
El diseño de circuitos electrónicos digitales toma las señales eléctricas en forma de valores discretos. Los datos se representan en forma de ceros y unos. Los circuitos digitales utilizan ampliamente transistores, interconectados para crear puertas lógicas que proporcionan la función de la lógica booleana . Los transistores están interconectados para proporcionar la retroalimentación positiva como se usa en pestillos y flip-flops. Por lo tanto, los circuitos digitales pueden proporcionar tanto lógica como memoria, lo que les permite realizar cálculos.
Circuito digital con flip-flops
El circuito digital se utiliza para crear chips informáticos de uso general como microprocesadores y circuitos integrados específicos de aplicaciones.
Diagramas esquemáticos de circuitos
A diagrama de circuito esquemático es la representación de componentes e interconexiones en un circuito usando símbolos estandarizados sin usar la imagen real del componente. Los diagramas de circuitos se utilizan para el diseño, construcción y mantenimiento de los equipos eléctricos y electrónicos.
Diagramas esquemáticos de circuitos
Aunque no está estandarizado, los diagramas esquemáticos están organizados en una página de izquierda a derecha y de arriba a abajo. Por ejemplo, en los circuitos de señalización, la antena está a la izquierda y el altavoz a la derecha. Del mismo modo, fuente de alimentación positiva en la parte superior de la página, con tierra y fuente negativa en la parte inferior. Los diagramas de líneas lógicas de relés también utilizan métodos estandarizados para representar diagramas esquemáticos. Un riel de suministro de energía vertical a la izquierda y otro a la derecha con los componentes ensartados entre ellos que representan una escalera. Por lo tanto, también se denomina diagrama de lógica de escalera.
Circuito de interruptor electrónico
Un interruptor es un dispositivo eléctrico que se utiliza para interrumpir el flujo de corriente en el circuito. Estos son esencialmente dispositivos binarios que están completamente encendidos o completamente apagados. Además, los interruptores de ENCENDIDO / APAGADO controlan el funcionamiento de un circuito y activan diferentes características del circuito.
Los interruptores son los dispositivos mecánicos con dos o más terminales que están conectados a los contactos metálicos. Cuando los contactos están juntos, el interruptor está cerrado. Por lo tanto, la corriente fluye y el interruptor está encendido. Cuando el contacto está separado, el interruptor está abierto y no fluye corriente.
Circuito de interruptor electrónico
El circuito anterior muestra cómo se usa el interruptor para controlar el flujo de corriente en la bombilla. A continuación se muestran los diversos interruptores utilizados en los circuitos electrónicos.
Interruptor de palanca
El interruptor de palanca se acciona mediante una palanca en ángulo en una o más posiciones. La palanca se mueve hacia arriba o hacia abajo para cerrar o abrir el contacto. Los interruptores de luz utilizados en el hogar son el ejemplo de un interruptor de palanca.
Interruptor de palanca
Interruptor de botón
El interruptor de botón es un dispositivo de dos posiciones accionado con un botón para abrir y cerrar los contactos. Cada vez que presiona el botón, el contacto alterna entre apertura y cierre.
Interruptor de botón
Selector
Los interruptores selectores se accionan con un botón giratorio o una palanca para seleccionar una o dos posiciones. El interruptor selector puede descansar en cualquiera de sus posiciones, como el interruptor de palanca.
Selector
Joystick
Un interruptor de joystick se activa mediante una palanca que puede moverse libremente en más de un eje de movimiento. La notación de círculo y punto en el símbolo del interruptor indica la dirección del movimiento de la palanca de control que se requiere para activar el contacto. Los interruptores manuales de joystick se utilizan para controlar grúas, robots y juegos.
Joystick
Interruptor de nivel de líquido
Se utiliza un objeto flotante para activar el mecanismo de conmutación cuando el nivel del líquido sube a un punto fijo. Cuando el nivel del líquido alcanza un punto, el objeto flotante cierra el circuito. Este circuito cerrado conduce, haciéndolo realizar la tarea específica.
Interruptor de nivel de líquido
El interruptor de límite del actuador de palanca, el interruptor de presión, el interruptor de proximidad, el interruptor de velocidad y el interruptor de nivel nuclear son varios otros interruptores utilizados en circuitos electrónicos.
Diseño de circuitos electrónicos
El diseño de circuitos electrónicos consiste en el análisis y síntesis de circuitos electrónicos. Al diseñar un circuito analógico o digital, el diseñador debe poder predecir el voltaje y la corriente en cada nodo del circuito. Todos circuitos lineales y circuitos simples no lineales se puede analizar a mano mediante cálculos matemáticos. Mientras que el software se utiliza para analizar los circuitos complejos.
El software de simulación de diseño de circuitos electrónicos permite al desarrollador diseñar circuitos de manera más eficaz y precisa, lo que reduce aún más el tiempo, el costo y el riesgo involucrados en el desarrollo de los prototipos de circuitos.
Simulador de placa de circuito
El simulador de circuito electrónico utiliza modelos matemáticos para replicar el comportamiento de un circuito electrónico real. El software de simulación permite modelar el funcionamiento del circuito y es una herramienta de análisis invaluable. Debido a la limitación de la placa de pruebas y las costosas herramientas como las fotomáscaras para circuitos integrados, la mayor parte del diseño de circuitos integrados se basa en la simulación. SPICE es el simulador de circuitos analógicos. Verilog y VHDL son más conocidos por las simulaciones digitales.
Aunque los simuladores de placa de circuito facilitan el desarrollo de un circuito grande, presentan ciertas complejidades en el proceso de simulación. Las variaciones del proceso ocurren cuando se fabrica un diseño, pero los simuladores de circuitos no consideran estas variaciones. Aunque las variaciones son pequeñas, afectan significativamente la producción.
Se trata de diferentes procesos de diseño de circuitos electrónicos. Consideramos que la información proporcionada en este artículo es útil para comprender mejor este concepto. Además, cualquier consulta relacionada con este artículo o cualquier ayuda para implementar Proyectos electronicos , puede acercarse a nosotros comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para ti, ¿Qué se entiende por circuito digital?
