In der Welt der Technologie neigen wir dazu, unsere Geräte für die Komponenten zu behandeln, aus denen sie bestehen. Aber unsere Prozessoren, Grafikkarten, Motherboards, SSDs, Netzteile… sind elektronische Designs, bei denen Widerstände und Kondensatoren, zwei der grundlegendsten Komponenten, eine große Rolle spielen.

Wir werden Ihnen allgemein sagen, wofür sie bestimmt sind und dass Sie verstehen, warum ein gutes Design für die Qualität des Bauteils wesentlich ist.

Inhaltsverzeichnis

Verwendung von Widerständen und Kondensatoren

Grenzstrom (Widerstände)

Der durch eine Komponente fließende Strom multipliziert mit der Spannung bestimmt die in Watt W verbrauchte Leistung.

Wenn wir den Strom begrenzen möchten, der durch eine elektronische Spur fließt, wie beispielsweise die Kommunikation eines Sensors mit einem Steuermikrochip, wird ein Widerstand so platziert, dass der Strom durch die Spannung geteilt durch den Widerstand bestimmt wird. Wir werden dies tun , um elektronische Geräte vor zu großen Strömen zu schützen, die sie sofort zerstören.

Kabelgebundene digitale Kommunikation und Eingänge wie Tasten und Drehgeber erfordern Pull-up- und Pull-down-Widerstände, um hohe und niedrige Zustände zu gewährleisten.

Pull-up und Pull-down (Widerstände)

Die digitale Kommunikation, sowohl für die Verbindung von „externen“ Geräten wie USB als auch für interne Geräte wie I2C, erfolgt über Datenbusse.

Diese digitalen Busse sind Spuren, die ein Gerät mit dem anderen und häufig mit einer Reihe von Geräten miteinander verbinden. Da die digitale Kommunikation mit Einsen und Nullen erfolgt, sind diese in der physikalischen Realität jeweils hohe und niedrige Spannungen, wie jeder Standard definiert hat.

Beispielsweise verfügt der langsame USB-Standard über zwei D + - und D- -Leitungen auf dem Datenbus. Um eine 1 zu übertragen, legen Sie 2, 8 V an D + mit einem 15 K-Widerstand an Masse (0 V) und 0, 3 V an D- mit 1, 5 K an Plus (3, 3 V) an. Um eine 0 zu übertragen, gibt es ein D + von weniger als 0, 3 V und ein D- von mehr als 2, 8 V, die beide den Pull-Down- bzw. Pull-Up-Widerstand aufweisen. Das Empfangsgerät vergleicht die Spannungen und erkennt, was es empfangen hat.

Diese 15K-Widerstände im Pulldown und 1, 5K im Pullup sorgen dafür, dass nach einer Spannungsänderung der Pegel beibehalten wird. Ohne sie könnten die Geräte sie nicht warten und die Spannung würde schwanken und pulsieren, so dass die Kommunikation verschmutzt und Fehler die korrekte Verbindung verhindern würden.

Niedrigenergie-Sofortspeicher (Kondensatoren)

In sehr unterschiedlichen Anwendungen könnten wir daran interessiert sein, eine kleine Energiemenge in einem elektronischen Design zu speichern.

Wenn bei der Versorgung eines Chips vorübergehend Energie verloren geht, verliert er seinen Zustand und sein Betrieb im gesamten Gerät ist falsch. Wenn wir einen Kondensator in die Versorgungsspur einbauen, können wir in den Momenten, in denen der Verlust andauern kann, die internen Zustände aufrechterhalten.

Filter lassen nur Frequenzen durch, die größer, kleiner als oder zwischen zwei definierten Werten sind.

Frequenzfilter (Widerstände und Kondensatoren)

Obwohl Filter auch durch Spulen hergestellt werden können, bestehen sie normalerweise aus Widerständen und Kondensatoren.

An jedem Punkt der elektronischen Schaltung sind wir daran interessiert, nur die Frequenzen in einem Bereich zu haben, entsprechend der Absicht der Spur. In einer Stromspur wollen wir nur Gleichstrom mit einer Frequenz von Null. Auf einer Kommunikationsspur wollen wir jeglichen Gleichstrom eliminieren und haben nur hohe Frequenzen.

Um mit höherer Qualität zu filtern, werden Filter höherer Ordnung mit Operationsverstärkern verwendet, in vielen Fällen jedoch Filter nullter Ordnung, die nur dann Widerstände, Kondensatoren und Dioden verwenden, wenn dies der Fall ist.

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Fazit

Wenn Sie Erfahrung im elektronischen Design haben, können Sie zwar feststellen, welche Funktion elektronische Komponenten erfüllen, beispielsweise in einem Motherboard. Es ist jedoch nicht unsere Absicht, zu lehren, um die Qualität zwischen den Modellen und anderen darauf basierenden Modellen zu vergleichen.

Mit dem, was wir in dieser Veröffentlichung erklärt haben, muss der Leser verstehen, dass neben GPU-Chips, RAM, Controller usw. auch einfache Komponenten wie Widerstände und Kondensatoren eine sehr wichtige Rolle für die gute Leistung und Robustheit eines Geräts wie z eine SSD oder eine Grafikkarte.

Wenn Sie über die Qualität einer Marke oder eines Modells gegenüber einer anderen sprechen, bedingt ein gutes elektronisches Design aus diesem Grund nicht, sondern bestimmt, ob es Probleme verursacht oder nicht und ob die Leistung höher oder niedriger ist.