Top Ten Praktische Anwendungen von Schaltungsanalyse und Schaltungstechnik

Obwohl Schaltungsanalyse typischerweise verwendet wird, um zu analysieren, was eine Schaltung zu tun ist, können Sie auch Schaltungsanalyse verwenden, um eine Schaltung zu entwerfen, um eine bestimmte Funktion auszuführen. Zu wissen, wie Schaltungen analysieren können Sie die entsprechenden Elemente einer Schaltung während der Designphase hinzuzufügen, so dass die Schaltung den Weg führt Sie es wollen. Hier sind zehn von praktischen Anwendungen für Schaltungen.

Potentiometer

Dimmerschalter sind tatsächlich einstellbare Spannungsteiler als Potentiometer in der Elektrotechnik Welt bezeichnet. Aus einer Schaltungsanalyse Perspektive, können Sie ein Potentiometer als zwei in Reihe geschaltete Widerstände modellieren. Die Verbindung oder Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen ist, wo der Wischerarm angeordnet, um den Widerstand zu variieren.

Durch Variation der Menge des Widerstands, variieren Sie den Betrag der Spannung. Im Fall von Dimmern, diese Varianz können Sie die Beleuchtung in einem Raum anzupassen.

Selbst gemachte Kondensatoren: Leidener Flaschen

Die Leidener Flasche, ein einfacher Kondensator besteht aus einem Stück Metallfolie Beschichtung der Innenseite eines Glasglas und ein weiteres Stück aus Metallfolie Beschichtung der Außenseite. Das Gefäß dient als dielektrischer Isolator zwischen den beiden leitenden Folien. Die Leidener Flasche hält Strom, wo Energie im Glas gespeichert wird.

Digital-Analog-Umwandlung unter Verwendung von Operationsverstärkern

Auf in der realen Welt zu sprechen, ein Computer benötigt Digital-Analog-Wandler. Sie können einen Operationsverstärker (Op-Amp) mit mehreren Eingängen verwenden, um eine Invertierung Sommer mit einem Operationsverstärker zu füttern. Um die Anzahl der Widerstände mit einem invertierenden Sommer zu reduzieren, verwenden Sie ein R-2R-Netzwerk.

Nur zwei Widerstandswerte werden in einem R-2R-Netzwerk für eine beliebige Anzahl von digitalen Eingängen benötigt. Wenn diese Schaltung zu analysieren, verwenden Sie Überlagerung und die Th # 233-venin gleichwertig.

Zwei-Lautsprecher-Systeme

Ein Zwei-Lautsprecher-System hat einen Lautsprecher genannt einen Hochtöner, die Hochfrequenz-Musik Griffe und ein anderer Sprecher nannte den Tieftöner, die die niedrigen Frequenzen verarbeitet. Das Eingangsaudiosignal speist über die Reihenschaltung eines Kondensators und des Widerstands. Die Widerstandsanschlüsse speisen den Eingang des Hochtöners und die Kondensatoranschlüsse speisen den Woofer.

Um ein Zwei-Lautsprecher-System aus einer Frequenz Perspektive zu analysieren, müssen Sie über Hochpass und Tiefpassfilter zu kennen.

Interface-Techniken unter Verwendung von Widerständen

Sie können Widerstände mit einem Gerät Last, um die Leistungswerte des Gerätes mehr als zu vermeiden verbinden. Zum Beispiel können Sie einen Widerstand in Reihe oder parallel zu einem Gerät zu verbinden, wo immer Sie die Spannung an und / oder der Strom durch die Vorrichtung zu begrenzen wollen.

Sagen Sie bitte, dass eine Leuchtdiode (LED) zeigen wollen, eingeschaltet ist. Sie benötigen den Strom gehen durch die LED- sonst zu begrenzen, können Sie es mit zu viel Strom zerstören können. Um die aktuelle begrenzen, schließen Sie Widerstände den Strom oder die Spannung der Diode zu begrenzen. Schaltungsanalyse hilft Ihnen festzustellen, wie viel Widerstand Sie die Diode schützen müssen.

Interface-Techniken unter Verwendung von Operationsverstärkern

Sie können eine physikalische Größe nehmen wie Temperaturbereich und wandelt es in einem Spannungsbereich. Beispiel: Angenommen, Sie einen Verstärker benötigen ein schwaches Signal von einem Temperatursensor zu pumpen. (A Wandler wandelt eine physikalische Größe in eine elektrische Größe.)

Der Ausgang des Verstärkers ist mit Verstärkung auf einen mit zwei Eingängen Summierer. Der andere Eingang ist eine Konstantspannungsquelle, die über ein Potentiometer (variabler Widerstand) das Signal nach oben und unten die gewünschte Spannungsbereich bewegt.

Die Wheatstone'sche Brücke

Die Wheatstone'sche Brücke ist eine Schaltung verwendet unbekannte Widerstände zu messen. Mechanische und Bauingenieure messen Widerstände von Dehnmessstreifen die Spannung und Dehnung in Maschinen und Gebäude zu finden.

Die Brücke Netzwerk hat drei Präzisionswiderstände und einen unbekannten Widerstand. Zwei der bekannten Widerstände Potentiometer, die eingestellt werden, um die Brückennetzwerk auszugleichen und somit die unbekannte Widerstand bestimmen. Der Beschleunigungsmesser verwendet eine Wheatstone-Brückenanordnung von Dehnmessstreifen.

Accelerometer

Sie können eine Reihe von DMS verwenden, um Beschleunigungssensoren zu entwickeln. Eine gemeinsame Dehnungsmeßstreifen besteht aus einem flexiblen Träger, der eine metallische Folienmuster unterstützt. Die DMS-nutzt die Veränderungen ihrer physikalischen Abmessungen, wenn die mechanische Krafteinwirkung auf die Dehnmessstreifen.

Nehmen wir an, in einer Rakete, Sie haben einen miniaturisierten Auslegerbalken mit einer Masse an einem Ende hängt. Sie haben ein Paar von Dehnungsmessstreifen an der Spitze und ein anderes Paar an der Unterseite des Auslegerbalken gelegt. Wenn es eine nach oben beschleunigte Kraft biegt sich der Auslegerbalken nach unten.

Die DMS auf Strecke von der Aufwärtsbeschleunigung, in einer Erhöhung der Widerstands- resultierenden inzwischen, erhalten die Dehnmessstreifen am Boden zusammengedrückt, um den Widerstand des DMS abnimmt. Wegen der Differenz der Widerstände in den Dehnmessstreifen können Spannungsteiler Anordnungen und einen Brückennetzwerk (eine so genannte Wheatstone'sche Brücke) den Betrag der Beschleunigung zu bestimmen.

Elektronische studfinders

Sie können durch den Austausch von zwei der vier Widerstände mit zwei Kondensatoren und die Einstellung der anderen bekannten Widerstände gleich der Wheatstone-Brücken ändern. Sie haben zwei Widerstand-Kondensator (RC) Serie Zweige parallel gespeisten verbunden durch eine Wechselstromquelle. Sie nehmen jeden Punkt zwischen der Reihenkombination RC und ihn an einem Audio-Differenzverstärker mit einem Piepser angeschlossen.

Die Kapazitäten zwischen den Metallplatten variieren, da die Platten über den Bolzen passieren. Die Kondensatoren sind gleich, wenn der stud finder auf dem Zapfen zentriert ist, und die Wheatstone-Brücken gesagt wird, ausgeglichen werden. Wenn der Stift nicht in der Mitte ist, sind die Kondensatoren ungleich und ein Ton ausgegeben wird.

555 Zeitschaltungen

Der 555 Timer Chip eine integrierte Schaltung ist. Sie können einen externen Widerstand und Kondensator-Netzwerk verwenden, um die Zeitintervall durch die sorgfältige Auswahl der Widerstände und Kondensatoren zu ändern.

Sie können die 555-Chip konfigurieren wie eine Zeitschaltuhr (a one shot) zu arbeiten. Nachdem Sie den Timer und eine gewisse Zeit verstrichen ist, dann geht der Timer ausgeschaltet. Oder Sie können die 555-Chip als eine Zwei-Staaten-Takt (astable) konfigurieren, eine Reihe von Impulsen in regelmäßigen Abständen ausgelöst wird.

Andere Anwendungen von einem 555-Timer gehören ein Morse-Code Rufzeichen Generator, ein Metronom-Schaltung und eine Alarmschaltung, wenn Ihr Fahrzeug Scheibenwischerflüssigkeit läuft gering.