In de wereld van technologie behandelen we onze apparaten vaak op de componenten waaruit het bestaat. Maar onze processors, grafische kaarten, moederborden, SSD's, voedingen… zijn elektronische ontwerpen waarin weerstanden en condensatoren, twee van de meest elementaire componenten, een grote rol spelen.

We zullen u in algemene termen vertellen waarvoor ze dienen en dat u begrijpt waarom een ​​goed ontwerp essentieel is voor de kwaliteit van het onderdeel.

Inhoudsindex

Gebruik van weerstanden en condensatoren

Grensstroom (weerstanden)

De stroom die door een component gaat, vermenigvuldigd met de spanning, bepaalt het vermogen dat het verbruikt in watt W.

Als we de stroom die door een elektronisch spoor gaat, zoals de communicatie van een sensor met een stuurmicrochip, willen beperken, wordt een weerstand geplaatst zodat de stroom wordt bepaald door de spanning gedeeld door de weerstand. We zullen dit doen om elektronische apparaten te beschermen tegen te grote stromen, die ze onmiddellijk vernietigen.

Bekabelde digitale communicatie en ingangen zoals knoppen en roterende encoders hebben pull-up- en pull-down-weerstanden nodig om hoge en lage toestanden te garanderen.

Pull-up en pull-down (weerstanden)

Digitale communicatie, zowel die waarop "externe" apparaten zoals USB worden aangesloten als interne apparaten zoals I2C, wordt gemaakt via databussen.

Die digitale bussen zijn tracks die het ene apparaat met het andere en vaak met een reeks apparaten met elkaar verbinden. Aangezien digitale communicatie wordt gemaakt met enen en nullen, zijn deze in de fysieke realiteit respectievelijk hoge en lage spanningen zoals elke standaard heeft gedefinieerd.

Zo heeft de low-speed USB-standaard twee D + en D-lijnen op de databus. Om een ​​1 te verzenden, zet u 2, 8 V op D + met een 15 K-weerstand op aarde (0V) en 0, 3 V op D- met 1, 5 K op positief (3, 3 V). Om een ​​0 uit te zenden, is er een D + van minder dan 0, 3 V en een D van meer dan 2, 8 V, die beide respectievelijk de pull-down- en pull-up-weerstanden hebben. Het ontvangende apparaat vergelijkt de spanningen en detecteert wat het heeft ontvangen.

Die 15K-weerstanden in pull-down en 1.5K in pull-up zorgen ervoor dat na een spanningsverandering het niveau behouden blijft. Zonder hen zouden de apparaten ze niet kunnen onderhouden en zou de spanning fluctueren en pulseren, waardoor de communicatie vuil zou worden en fouten de juiste verbinding zouden verhinderen.

Low Energy Instant Storage (condensatoren)

Bij zeer uiteenlopende toepassingen zijn we mogelijk geïnteresseerd in het opslaan van een kleine hoeveelheid energie in een elektronisch ontwerp.

Wanneer er een tijdelijk energieverlies is in de toevoer van een chip, verliest deze zijn toestand en is de werking ervan door het hele apparaat verkeerd. Als we een condensator in het toevoerspoor plaatsen, kunnen we tijdens de momenten dat het verlies kan duren de interne toestanden behouden.

Filters laten alleen frequenties toe die groter zijn dan, kleiner dan of tussen twee gedefinieerde waarden.

Frequentiefilters (weerstanden en condensatoren)

Hoewel filters ook door spoelen kunnen worden gemaakt, bestaan ​​ze meestal uit weerstanden en condensatoren.

Op elk punt van het elektronische circuit zijn we geïnteresseerd om alleen de frequenties in een bereik op te nemen, afhankelijk van de bedoeling van de track. In een vermogensspoor willen we alleen gelijkstroom met nulfrequentie. Op een communicatiespoor willen we alle gelijkstroom elimineren en alleen hoge frequenties hebben.

Om met hogere kwaliteit te filteren, worden filters van hogere orde gebruikt, met operationele versterkers, maar in veel gevallen de filters van nulorde die alleen weerstanden, condensatoren en diodes gebruiken als dit het geval is.

---

Conclusie

Hoewel als je ervaring hebt met elektronisch ontwerp het mogelijk is om te identificeren welke functie elektronische componenten vervullen, bijvoorbeeld in een moederbord, is het niet onze bedoeling om les te geven om de kwaliteit tussen de modellen en anderen op basis hiervan te vergelijken.

Met wat we in deze publicatie hebben uitgelegd, moet de lezer begrijpen dat naast GPU-chips, RAM, controller, enz., Eenvoudige componenten zoals weerstanden en condensatoren ook een zeer belangrijke rol spelen in de goede prestaties en robuustheid van een apparaat zoals een SSD of een grafische kaart.

Om deze reden, wanneer we het hebben over de kwaliteit van het ene merk of model boven een ander, is een goed elektronisch ontwerp geen voorwaarde, maar bepaalt het of het problemen zal veroorzaken of niet en dat de prestaties hoger of lager zullen zijn.