Parasiittiuutto

Parasiittiuutto on keskeinen prosessi elektronisessa suunnittelussa. Siihen kuuluu tahattomien, ei-ihanteellisten sähkökomponenttien tunnistaminen ja kvantifiointi, joita esiintyy luonnollisesti piirimalleissa niiden fyysisen kokoonpanon ja vuorovaikutuksen vuoksi ympäristön kanssa. Nämä ei-toivotut komponentit, jotka tunnetaan nimellä loiset, sisältävät tyypillisesti parasiittisen kapasitanssin, resistanssin ja induktanssin. Prosessi sisältää yksityiskohtaisen analyysin, joka tehdään usein kehittyneillä ohjelmistotyökaluilla, jotka pystyvät mallintamaan ja simuloimaan piirin sähkömagneettista käyttäytymistä. Nämä työkalut ennustavat, kuinka loiset voivat vaikuttaa piirin suorituskykyyn, mukaan lukien niiden vaikutukset signaalin eheyteen, ajoitukseen, virrankulutukseen ja yleiseen toimivuuteen.

Liittyvät tuotteet: Calibre xRC, Calibre xACT Parasiittiuut to, Calibre xL Uuttaminen, Calibre xACT 3D-loisten uuttaminen

Tässä osassa esitellään peruspiirielementit sekä esimerkki niiden toiminnallisuudesta ja sovelluksista. Peruspiirielementtejä ovat:

Kapasitanssi on järjestelmän kyky tallentaa sähkövaraus, kun järjestelmän kahden johtimen välillä on potentiaaliero. Käytännön piireissä tämä ominaisuus näkyy kondensaattoriksi kutsutulla komponentilla. Kondensaattorit koostuvat kahdesta tai useammasta johtavasta levystä, jotka on erotettu eristysmateriaalilla tai dielektrisellä aineella.

• Toiminn allisuus: Kondensaattorit varastoivat sähköenergiaa suoraan sähköstaattisena kenttänä levyjen väliin. Ne vapauttavat energiaa purkamalla varastoidun varauksen, kun piiri sitä vaatii.
• Sovelluk set: Niitä käytetään yleisesti energian varastointiyksiköinä, ja ne toimivat myös suodatussovelluksissa, joissa ne tasoittavat jännitevaihteluita, resonanssipiirien virittämisessä ja sähköisten laitteiden virran hallinnassa.

Induktanssi on sähköjohtimen ominaisuus, jolla sen läpi virtaavan virran muutos indusoi sähkömotorisen voiman (jännitteen) sekä itse johtimessa (itseinduktanssi) että kaikissa lähellä olevissa johtimissa (keskinäinen induktanssi). Induktorit ovat piirikomponentteja, joilla on induktanssi, tyypillisesti koostuvat johtavan langan kelasta.

• Toiminn allisuus: Induktorit vastustavat niiden läpi kulkevan virran muutoksia. Ne varastoivat energiaa magneettikentän muodossa, kun virta virtaa niiden läpi.
• Sovelluk set: Näitä induktoreita käytetään suodattimissa, muuntajissa ja virtalähteen säätelyssä vaihtelevien jännitteiden hallitsemiseksi.

Vastus on materiaalin ominaisuus, joka estää sähkövirran virtausta. Materiaalien luontainen ominaisuus, joka saa ne vastustamaan elektronien virtausta. Vastukset ovat komponentteja, joita käytetään piireissä tietyn vastuksen aikaansaamiseksi.

• Toiminn allisuus: Vastukset muuntavat sähköenergian lämmöksi virran kulkiessa läpi. Ne säätelevät sähkövarausten virtausta tai säätävät signaalitasoja muiden käyttötarkoitusten joukossa.
• Sovelluk set: ”Vastuksia käytetään laajalti virran rajoittamiseen, jännitteiden jakamiseen ja vetämis-/alasvetosolmuihin piireissä.

Piirien yleinen yhteys voidaan tiivistää kahteen luokkaan, nimittäin:

Sarjaliitäntä: Sar jaliitäntä on sellainen, jossa komponentit on kytketty päästä päähän, joten ne kuljettavat samaa virtaa, mutta jännite kummassakin voi vaihdella. Sarjan kokonaisvastus on yhtä suuri kuin yksittäisten vastusten summa.

Rinnakkaisliitäntä: Rinnakkaisliitäntä on yhteys, jossa komponentit on kytketty samojen kahden pisteen yli, kuljettamalla mahdollisesti erilaisia virtoja, mutta samalla jännitteellä. Samanaikaisesti resistanssit ja induktanssit vähenevät, kun taas kapasitanssit kasvavat, kun lisää komponentteja lisätään.

Näiden perusominaisuuksien ymmärtäminen ja manipulointi antaa insinööreille mahdollisuuden luoda piirejä halutulla käyttäytymisellä, saavuttaa erityisiä vasteita ja varmistaa vakauden ja tehokkuuden elektronisissa sovelluksissa. Ne muodostavat perustan, josta monimutkaisia elektronisia järjestelmiä kehitetään.