Für alle, die Ihre elektronischen Projekte erstellen möchten, ist das erste, was Sie wissen müssen, die grundlegende Elektronik. Es gibt viele Komponenten in der Elektronik, die für Anwendungen wie das Erzeugen von Impulsen, als Verstärker usw. verwendet werden. Für unsere elektronischen Projekte benötigen wir häufig Grundschaltungen. Diese Grundschaltungen können eine Impulserzeugungsschaltung, eine Oszillatorschaltung oder eine Verstärkerschaltung sein. Hier erkläre ich einige Elektronikschaltungen . Es ist sehr nützlich für Anfänger. Dieser Artikel listet die grundlegenden elektronischen Schaltkreise und ihre Funktionsweise auf.
Grundlegende elektronische Schaltungen, die in Projekten verwendet werden
Die Liste der in Projekten verwendeten grundlegenden elektronischen Schaltkreise wird nachstehend mit geeigneten Schaltplänen erläutert.
Astabiler Multivibrator mit 555 Timer:
Der 555-Timer erzeugt die kontinuierlichen Impulse im stabilen Modus mit einer bestimmten Frequenz, die vom Wert der beiden Widerstände und Kondensatoren abhängt. Hier laden und entladen sich die Kondensatoren mit einer bestimmten Spannung.
Wenn die Spannung angelegt ist, wird die Ladung des Kondensators und der Widerstände kontinuierlich angelegt und der Timer erzeugt kontinuierliche Impulse. Die Stifte 6 und 2 sind miteinander kurzgeschlossen, um die Schaltung kontinuierlich neu auszulösen. Wenn der Ausgangsauslöseimpuls hoch ist, bleibt er in dieser Position, bis der Kondensator vollständig entladen ist. Ein höherer Wert des Kondensators und der Widerstände wird verwendet, um eine längere Zeitverzögerung zu erreichen.
Diese Arten von grundlegenden elektronischen Schaltkreisen können zum Ein- und Ausschalten der Motoren in regelmäßigen Abständen oder zum Blinken von Lampen / LEDs verwendet werden.
Astable Multivibrator mit 555 Timer
Bistabiler Multivibrator mit 555 Timer:
Der bistabile Modus hat zwei stabile Zustände, die hoch und niedrig sind. Das Hoch und Niedrig der Ausgangssignale wird durch die Trigger- und Reset-Eingangspins gesteuert, nicht durch das Laden und Entladen von Kondensatoren. Wenn dem Trigger-Pin ein niedriges Logiksignal gegeben wird, geht der Ausgang der Schaltung in den hohen Zustand über, und wenn dem niedrigen Reset-Pin ein niedriges Logiksignal gegeben wird, geht der Ausgang der Schaltung in den niedrigen Zustand.
Diese Arten von Schaltkreisen sind ideal für den Einsatz in automatisierten Modellen wie Eisenbahnsystemen und Motor-Push-to-ON- und Push-to-Off-Steuerungssystemen.
Bistabiler Multivibrator
555 Timer im Mono Stable-Modus:
Im monostabilen Modus können die 555-Timer einen einzelnen Impuls erzeugen, wenn der Timer ein Signal an der Triggereingangstaste empfängt. Die Dauer des Impulses hängt von den Werten des Widerstands und des Kondensators ab. Wenn der Triggerimpuls über einen Druckknopf an den Eingang angelegt wird, wird der Kondensator aufgeladen und der Timer entwickelt einen hohen Impuls und bleibt hoch, bis sich der Kondensator vollständig entlädt. Wenn mehr Zeitverzögerung erforderlich ist, wird der höhere Wert des Widerstands und des Kondensators benötigt.
Monostabiler Multivibrator
Der Common Emitter Amplifier:
Die Transistoren können als Verstärker verwendet werden, bei denen die Amplitude des Eingangssignals erhöht wird. Ein im gemeinsamen Emittermodus angeschlossener Transistor ist so vorgespannt, dass sein Basisanschluss ein Eingangssignal erhält und der Ausgang am Kollektoranschluss entwickelt wird.
Für jeden Transistor, der im aktiven Modus arbeitet, ist der Basis-Emitter-Übergang in Vorwärtsrichtung vorgespannt und weist somit einen niedrigen Widerstand auf. Der Basis-Kollektor-Bereich ist in Sperrrichtung vorgespannt und weist einen hohen Widerstand auf. Der vom Kollektoranschluss fließende Strom ist β-mal höher als der in den Basisanschluss fließende Strom. Β ist die Stromverstärkung für den Transistor.
Gemeinsamer Emitterverstärker
In der obigen Schaltung fließt Strom von der Wechselstromversorgungsquelle zur Basis des Transistors. Es wird am Kollektor verstärkt. Wenn dieser Strom durch eine am Ausgang angeschlossene Last fließt, erzeugt er eine Spannung über der Last. Diese Spannung ist eine verstärkte und invertierte Version der Eingangssignalspannung.
Der Transistor als Schalter:
Der Transistor wirkt als Schalter, wenn er in einem gesättigten Bereich betrieben wird. Wenn der Transistor im Sättigungsbereich eingeschaltet wird, werden die Emitter- und Kollektoranschlüsse kurzgeschlossen und der Strom fließt in einem NPN-Transistor von Kollektor zu Emitter. Die maximale Menge an Basisstrom wird angegeben, was zu einer maximalen Menge an Kollektorstrom führt.
Die Spannung am Kollektor-Emitter-Übergang ist so niedrig, dass sie den Verarmungsbereich verringert. Dadurch fließt der Strom vom Kollektor zum Emitter und sie scheinen kurzgeschlossen zu sein. Wenn der Transistor im Sperrbereich vorgespannt ist, sind sowohl der Eingangsbasisstrom als auch der Ausgangsstrom Null. Die an den Kollektor-Emitter-Übergang angelegte Sperrspannung ist maximal. Dies bewirkt, dass der Verarmungsbereich an diesem Übergang zunimmt, so dass kein Strom durch den Transistor fließt. Somit ist der Transistor ausgeschaltet.
Transistor als Schalter
Hier haben wir eine Last, die wir mit einem Schalter ein- und ausschalten wollten. Wenn sich der EIN / AUS-Schalter im geschlossenen Zustand befindet, fließt Strom im Basisanschluss des Transistors. Der Transistor wird so vorgespannt, dass die Kollektor- und Emitteranschlüsse kurzgeschlossen und mit dem Erdungsanschluss verbunden werden. Die Relaisspule wird erregt und die Kontaktpunkte des Relais schließen sich so, dass die Last die Versorgung über diesen Kontakt in Reihe schaltet, der wie ein unabhängiger Schalter wirkt.
Schmitt-Trigger:
Der Schmitt-Trigger ist eine Art Komparator, mit dem festgestellt wird, ob die Eingangsspannung über oder unter einem bestimmten Schwellenwert liegt. Es wird eine Rechteckwelle erzeugt, so dass der Ausgang zwischen zwei Binärzuständen umschaltet. Die Schaltung zeigt zwei parallel geschaltete NPN-Transistoren Q1 und Q2. Die Transistoren werden alternativ basierend auf der Eingangsspannung ein- und ausgeschaltet.
Schmitt Trigger Circuit
Der Transistor Q2 ist durch eine Potentialteileranordnung vorgespannt. Da die Basis im Vergleich zum Emitter auf einem positiven Potential liegt, ist der Transistor im Sättigungsbereich vorgespannt. Mit anderen Worten ist der Transistor eingeschaltet (die Kollektor- und Emitteranschlüsse sind kurzgeschlossen). Die Basis des Transistors Q1 ist über den Widerstand Re mit dem Massepotential verbunden. Da dem Transistor Q1 kein Eingangssignal gegeben wird, ist er nicht vorgespannt und befindet sich im Abschaltmodus. Somit erhalten wir ein Logiksignal am Kollektoranschluss des Transistors Q2 oder am Ausgang.
Ein Eingangssignal wird so gegeben, dass das Potential am Basisanschluss positiver ist als die Spannung am Potentialteiler. Dies bewirkt, dass der Transistor Q1 leitet oder mit anderen Worten die Kollektor-Emitter-Anschlüsse kurzgeschlossen werden. Dies führt dazu, dass die Kollektor-Emitter-Spannung abfällt und sich die Spannung über dem Potentialteiler verringert, so dass die Basis des Transistors Q2 nicht ausreichend versorgt wird. Der Transistor Q2 ist somit ausgeschaltet. Somit erhalten wir am Ausgang ein hohes Logiksignal.
H Brückenschaltung:
Eine H-Brücke ist eine elektronische Schaltung, mit der eine Spannung in beide Richtungen an eine Last angelegt werden kann. Die H-Brücke ist eine sehr effektive Methode zum Antreiben von Motoren und findet in vielen Fällen viele Anwendungen elektronische Projekte vor allem in der Robotik.
Hier werden vier Transistoren verwendet, die als Schalter angeschlossen sind. Die beiden Signalleitungen ermöglichen den Betrieb des Motors in verschiedene Richtungen. Der Schalter s1 wird gedrückt, um den Motor in Vorwärtsrichtung zu betreiben, und s2 wird gedrückt, um den Motor in Rückwärtsrichtung zu betreiben. Da der Motor die Gegen-EMK ableiten muss, werden die Dioden verwendet, um einen sichereren Pfad für den Strom bereitzustellen. Die Widerstände dienen zum Schutz der Transistoren, da sie den Basisstrom auf die Transistoren begrenzen.
H Brückenschaltung
In dieser Schaltung ist, wenn sich der Schalter S1 im EIN-Zustand befindet, der Transistor Q1 auf Leitung vorgespannt, ebenso wie der Transistor Q4. Der Pluspol des Motors ist somit mit Massepotential verbunden.
Wenn der Schalter S2 ebenfalls eingeschaltet ist, leiten der Transistor Q2 und der Transistor Q3. Der Minuspol des Motors ist ebenfalls mit dem Erdpotential verbunden.
Ohne ordnungsgemäße Versorgung dreht sich der Motor also nicht. Wenn S1 ausgeschaltet ist, erhält der Pluspol des Motors eine positive Spannungsversorgung (da die Transistoren abgeschaltet sind). Somit ist bei S1 AUS und S2 EIN der Motor im normalen Modus angeschlossen und beginnt sich in Vorwärtsrichtung zu drehen. In ähnlicher Weise wird, wenn S1 EIN und S2 AUS ist, der Motor an die Rückwärtsversorgung angeschlossen und beginnt, sich in die Rückwärtsrichtung zu drehen.
Kristalloszillatorschaltung:
Ein Kristalloszillator verwendet einen Kristall, um einige elektrische Signale bei einer bestimmten Frequenz zu entwickeln. Wenn mechanischer Druck auf den Kristall ausgeübt wird, erzeugt er ein elektrisches Signal über seine Anschlüsse mit einer bestimmten Frequenz.
Die Quarzoszillatoren werden verwendet, um ein stabiles und genaues Radio bereitzustellen Frequenzsignale . Eine der gebräuchlichsten Schaltungen für Quarzoszillatoren ist die Colpitts-Schaltung. Sie werden in digitalen Systemen zur Bereitstellung von Taktsignalen verwendet.
Kristalloszillatorschaltung
Der Kristall arbeitet im Parallelresonanzmodus und erzeugt ein Ausgangssignal. Das Kondensatorteilernetz von C1 und C2 liefert den Rückkopplungspfad. Die Kondensatoren bilden auch die Lastkapazität für den Kristall. Dieser Oszillator kann in gemeinsamen Emitter- oder gemeinsamen Kollektormodi vorgespannt werden. Hier wird die gemeinsame Emitterkonfiguration verwendet.
Ein Widerstand ist zwischen Kollektor und Quellenspannung geschaltet. Der Ausgang wird vom Emitteranschluss des Transistors über einen Kondensator erhalten. Dieser Kondensator wirkt als Puffer, um sicherzustellen, dass die Last einen minimalen Strom zieht.
Dies sind also die grundlegenden elektronischen Schaltkreise, denen Sie in jedem elektronischen Projekt begegnen werden. Ich hoffe, dieser Artikel hat Ihnen reichlich Wissen vermittelt. Es gibt also diese kleine Aufgabe für Sie. Für alle oben aufgeführten Schaltungen gibt es Alternativen.Bitte finden Sie das und posten Sie Ihre Antwort in den Kommentaren unten.
