Avec seulement une poignée de formules mathématiques de base, vous pouvez obtenir assez loin dans l'analyse des événements dans les circuits électroniques et dans le choix des valeurs pour les composants électroniques dans les circuits que vous concevez.
La loi d'Ohm et de la loi de Joule
La loi d'Ohm et de la loi de Joule sont couramment utilisés dans les calculs portant sur les circuits électroniques. Ces lois sont simples, mais quand vous essayez de résoudre pour une variable ou d'une autre, il est facile de les confondre. Le tableau suivant présente certains calculs communs en utilisant la loi d'Ohm et de la loi de Joule. Dans ces calculs:
V = tension (en volts)
I = courant (en ampères)
R = résistance (en ohms)
P = puissance (en watts)
| Valeur inconnue | Formule |
|---|
| Tension | V = I x R |
| Courant | I = V / R |
| Résistance | R = V / I |
| Puissance | P = V x I ou P = V2/ R ou P = I2R |
Résistance et de capacité formules équivalentes
Les circuits électroniques peuvent comporter des résistances ou des condensateurs en série, en parallèle ou une combinaison. Vous pouvez déterminer la valeur équivalente de la résistance ou de capacité en utilisant les formules suivantes:
Résistances en série:
Résistances en parallèle:
ou
Condensateurs en série:
ou
Condensateurs en parallèle:
Courant et de tension Lois de Kirchhoff
Lois Circuit de Kirchhoff sont couramment utilisés pour analyser ce qui se passe dans un circuit en boucle fermée. Basé sur le principe de conservation de l'énergie, la loi actuelle de Kirchhoff (KCL) déclare que, à tout nœud (jonction) dans un circuit électrique, la somme des courants circulant dans ce noeud est égale à la somme des courants circulant sur ce noeud, et la loi tension de Kirchhoff (KVL) indique que la somme de toutes les chutes de tension dans une boucle de circuit est égale à zéro .
Pour le circuit représenté, lois de Kirchhoff vous indique ce qui suit:
KCL: I =1 + je2
KVL: Vbatterie - VR - VDEL = 0, ou Vbatterie V =R + VDEL
Le calcul de la constante de temps RC
Dans un circuit résistance-condensateur (RC), il faut un certain temps pour le condensateur pour charger jusqu'à la tension d'alimentation, puis, une fois complètement chargé, pour décharger jusqu'à 0 volt.
Les concepteurs de circuits utilisent des réseaux RC de produire de simples minuteries et oscillateurs parce que le temps de charge est prévisible et dépend des valeurs de la résistance et le condensateur. Si vous multipliez R (en ohms) par C (en farads), vous obtenez ce qui est connu comme le RC à constante de temps de votre circuit RC, symbolisé par T:
Un condensateur se charge et décharge presque complètement au bout de cinq fois sa constante de temps RC, ou 5RC. Après l'équivalent d'une constante de temps a passé, un condensateur déchargé facturera à peu près les deux tiers de sa capacité, et un condensateur chargé se décharge près des deux tiers du chemin.
Electronique: Résistance lecture et des codes de condensateurs
Electronique peut parfois être difficile à déchiffrer. En décodant les rayures colorées arboré par de nombreuses résistances et les marquages alphanumériques qui apparaissent sur certains types de condensateurs, vous pouvez déterminer la valeur nominale et la tolérance de l'élément spécifique.
Codes de couleur de résistance
De nombreux boîtiers de résistance comportent des bandes de couleur qui représentent la valeur de la résistance et de la tolérance nominale de la résistance. Vous traduisez la couleur et la position de chaque bande dans les deux chiffres, des multiplicateurs, et les pourcentages.
Le tableau qui suit présente la signification des bandes de couleur de résistance.
| Couleur | 1er chiffre | 2ème chiffre | Multiplicateur | Tolérance |
|---|
| Noir | 0 | 0 | x1 | ± 20% |
| marron | 1 | 1 | x10 | ± 1% |
| Rouge | 2 | 2 | x100 | ± 2% |
| Orange | 3 | 3 | x1,000 | ± 3% |
| Jaune | 4 | 4 | x10,000 | ± 4% |
| Couleur verte | 5 | 5 | x100,000 | n / A |
| Bleu | 6 | 6 | x1,000,000 | n / A |
| Violet | 7 | 7 | x10,000,000 | n / A |
| Gris | 8 | 8 | x100,000,000 | n / A |
| blanc | 9 | 9 | n / A | n / A |
| Or | n / A | n / A | x0.1 | ± 5% |
| Argent | n / A | n / A | x0.01 | ± 10% |
Référence de valeur du condensateur
Dans les circuits électroniques, la valeur d'un condensateur peut être déterminée par un code à deux ou trois chiffres qui apparaît sur son boîtier. Le tableau suivant indique les valeurs pour certains condensateurs communs.
| Marquage | Valeur |
|---|
| nn (un nombre de 01 à 99) ou nn0 | nn picofarads (pF) |
| 101 | 100 pF |
| 102 | 0,001 micro-F |
| 103 | 0,01 micro-F |
| 104 | 0,1 micro-F |
| 221 | 220 pF |
| 222 | 0,0022 micro-F |
| 223 | 0,022 micro-F |
| 224 | 0,22 micro-F |
| 331 | 330 pF |
| 332 | 0,0033 micro-F |
| 333 | 0,033 micro-F |
| 334 | 0,33 micro-F |
| 471 | 470 pF |
| 472 | 0,0047 micro-F |
| 473 | 0,047 micro-F |
| 474 | 0,47 micro-F |
Codes de tolérance de condensateur
Dans les circuits électroniques, la tolérance de condensateurs peut être déterminée par un code qui apparaît sur l'enveloppe. Le code est une lettre qui suit souvent un nombre à trois chiffres, par exemple, le Z dans 130Z. Le tableau suivant présente les valeurs communes de tolérance pour les condensateurs. On notera que les lettres B, C et D représentent des tolérances des valeurs de capacité absolus, plutôt que des pourcentages. Ces trois lettres sont utilisés que sur de très petites (gamme PF) condensateurs.
| Code | Tolérance |
|---|
| B | ± 0,1 pF |
| C | ± 0,25 pF |
| ré | ± 0,5 pF |
| F | ± 1% |
| g | ± 2% |
| J | ± 5% |
| K | ± 10% |
| M | ± 20% |
| Z | +80% -20% |
Electronique: Circuit (IC) Brochage intégré
Les broches sur une puce fournissent les connexions aux circuits intégrés minuscules à l'intérieur de vos appareils électroniques. Pour déterminer quel code PIN est qui, vous regardez en bas sur le haut de l'IC pour le horloge marque, qui est habituellement une petite encoche dans l'emballage, mais pourrait plutôt être une petite fossette ou une bande blanche ou colorée. Par convention, les broches sur un CI sont numérotés dans le sens antihoraire, en commençant par la broche supérieure gauche proche de la marque de synchronisation. Ainsi, par exemple, avec l'encoche d'horloge orientant la puce à la position 12 heures, les broches d'un 14-pin IC sont numérotés de 1 à 7 sur le côté gauche et 8 à 14 sur le côté droit.
Electronique: 555 minuterie comme un multivibrateur astable
Le 555 peut se comporter comme un astable multivibrateur, ou oscillateur. En raccordant les composants de la puce dans vos appareils électroniques, vous pouvez configurer le 555 pour produire une série continue d'impulsions de tension qui automatiquement alterner entre faible (0 volts) et haute (la tension d'alimentation positive, VCC).
Vous pouvez calculer les intervalles de temps basse et haute en utilisant les formules qui suivent:
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