Elektronische Schaltungen für Anfänger:Der vollständige Leitfaden

Eine elektronische Schaltung ist einfach ein Weg für Elektronen. Stromkreise sind Passagen, durch die elektrischer Strom fließt. Daher benötigt die Glühbirne einen geschlossenen Weg, damit der Strom zum Aufleuchten gelangen kann.

Elektroentwickler verwenden Leiterplatten in verschiedenen elektrischen Geräten, von Taschenlampen bis hin zu Supercomputern, die komplexere Schaltungen erfordern. Dieser Artikel hilft Ihnen zu verstehen, wie Schaltkreise elektrische Geräte zum Funktionieren bringen.

Einführung in elektrische Schaltungen

Ein geschlossener Stromkreis mit verschiedenen elektronischen Komponenten stellt eine vollständige Verbindung her. Zu solchen Komponenten gehören Widerstände, Kondensatoren, LEDs, Transistoren, Induktoren und integrierte Schaltungen. Eine Widerstandsanwendung stellt üblicherweise den korrekten Strom- und Spannungspegel ein. Andererseits kann ein Transistor Ihr Signal verstärken oder invertieren.

Die Erstellung eines Objekts erfordert ein Design. Das Entwerfen von Schaltungen erfolgt zunächst anhand eines schematischen Diagramms, das einfach eine Zeichnung des elektrischen Pfads ist. Hersteller erstellen Schaltungen mit verschiedenen Komponenten, und es gibt verschiedene Möglichkeiten, sie zu verbinden. Schaltpläne helfen Ihnen auch, elektronische Schaltungen besser zu verstehen.

(eine elektronische Leiterplatte)

Die häufigste elektrische Schaltung für Anfänger

Verstärkerschaltungen

Zunächst einmal verwenden Geräte, deren Anwendung darin besteht, die Größe des Eingangssignals zu erhöhen, hauptsächlich Verstärkerschaltungen. Beispielsweise wird ein kleines Tonsignal, das in einen Sensor im Radio eingegeben wird, zu einem bedeutenderen Ausgangssignal, das an einen Lautsprecher weitergeleitet wird. Beispielsweise wird die durch einen Verstärker geförderte Änderung von einem Eingangssignal von 1 Volt zu einem Ausgang von 50 Volt als Verstärkung bezeichnet.

Ein guter Verstärker hat eine Verstärkung, die unabhängig vom Wert des Eingangssignals konstant bleibt.

Ein einfaches Elektronikprojekt eines 100-Watt-Subwoofer-Verstärkers hat einen Kurzschluss, den Sie erzeugen können. Es besteht nur aus Transistoren und ist daher billig und einfach zu montieren. Mit dem Verstärker können Sie bis zu 100 Watt erzeugen.

(ein Bild eines nichtinvertierenden Verstärkers)

Alarmschaltkreise

Ein Regenalarm ist eine einfache Schaltung zur Erkennung von Regen. Es ist hilfreich für Menschen, die Regen ernten und Menschen mit empfindlichen Gegenständen draußen warnen, dass Regen kommt.

Ein einfaches Regenalarmprojekt erfordert nur drei Komponenten:einen Regenwassersensor, einen 555-Timer-IC und einen Summer. Der Sensordefektregen sendet ein Signal an den 555-Timer, der den Summer aktiviert, der in anderen Fällen ein Alarm sein kann.

Darüber hinaus erfordert eine komplexere Regenalarmschaltung Sonden für Komponenten. BC548 und BC 558 Transistoren, 10k und 330k Widerstände, 01mf Kondensator, 3V Batterie und Lautsprecher.

Regenwasser kommt mit der Sonde am Stromkreis in Kontakt, wodurch Strom durch den Stromkreis fließt. Als Ergebnis schalten die Q1-Transistoren ein und aktivieren den Q2-Transistor (PNP). Außerdem ermöglicht die Leitung des Transistors Q2, dass Strom durch den Lautsprecher fließt und einen Summton erzeugt.

Solange die Sonde mit Regenwasser in Berührung kommt, wiederholt sich der Vorgang.

(einfache Regensensor-Alarmschaltung)

Quelle; https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Simple_Rain_Sensor_Alarm_Circuit_using_a_Single_Transistor.jpg

Beleuchtungsschaltkreise

Beleuchtungsschaltungen gehören zu den beliebtesten elektronischen Pfaden, die entworfen werden müssen, da Licht ein großer Teil unseres Lebens ist. So finden Sie problemlos Beleuchtungsschaltungen in automatischen LED-Notbeleuchtungen und Straßenbeleuchtungsschaltungen.

Ein Benutzer legt Strom an eine LED mit Anode +ve und Kathode -ve in einem Gleichstrom-Beleuchtungsstromkreis an. Der Pfad hat eine Glühbirne, um das Ausgangssignal anzuzeigen, und einen Schalter, der eine DC-Eingangsspannungsversorgung der LED-Glühbirne ermöglicht. Die Glühbirne hat auch einen Minus- und einen Pluspol. Der positive Anschluss jeder Komponente ist verbunden und während die negativen Enden ebenfalls verbunden sind.

Um einen LED-Notlichtkreis zu erstellen, benötigen Sie LEDs, LM317 IC, zwei Transistoren und andere gängige Komponenten.

Ein DC-Beleuchtungsschaltplan

Ladeschaltung

Ladeschaltungen treten häufig in Blei-Säure-Batterien auf. Beispielsweise können Sie mit einem BC148-Transistor, SCR und anderen grundlegenden Komponenten problemlos eine Batterieladeschaltung erstellen. Es kann 12-Volt-Blei-Säure-Autobatterien mit einer Kapazität von 30-40 Ah laden.

(ein Bild vom Laden, ungezwungenem Entladen der RC-Schaltung für die Wikibooks-Schaltungstheorie)

Quelle https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Example30b.png

Wechselrichter- oder Konverterschaltung

Ingenieure verwenden Wechselrichterschaltkreise, um den Gleichstrom in Wechselspannungen umzuwandeln. Tatsächlich besteht das Grundprinzip darin, einen Gleichstromeingang zu verwenden, um Schwingungen zu erzeugen, die durch den Transformator fließen, indem der Strom verstärkt wird. Eine Erhöhung der ursprünglichen Spannung führt zu einer höheren Spannung in Abhängigkeit von der Anzahl der Primär- und Sekundärspulenwindungen.

(ein Bild eines Stromresonanzinverters für eine Leuchtstofflampe:vereinfachte Schaltung)

Steuerkreise

Controller-Schaltkreise sind einzigartig, da sie den Betrieb verschiedener und separater Stromkreise steuern. Beispielsweise ein 1000-PS-Motor, der an eine elektrische Hochspannungsversorgung von 2.400 Volt angeschlossen ist und eine Wasserpumpe antreibt.

(ein Bild einer Signalsteuerschaltung)

Schaltungen für Anfänger– Temperaturüberwachung

Auch als Thermistor bekannt, wird ein Temperaturwächter verwendet, indem der Spannungsabfall einer „kalten“ Diode (T1) mit der Basis-Emitter-Spannung eines „warmen“ Transistors (T2) verglichen wird. Dementsprechend sollten Transistoren in physischem Kontakt mit der Wärmequelle stehen, wie der Kühlkörper der Leistungstransistoren. Die effektive Funktion der Schaltung hängt vom Basisanschluss des T1-Transistors ab.

Tragbare Geräte und Einbruchmeldesysteme verwenden Temperaturüberwachungsschaltkreise. Eine Temperaturüberwachungsplatine verwendet eine LED. Es zeigt an, wenn die LED-Batteriespannung unter 9 Volt fällt. Wenn die Spannung über 9 Volt liegt, bleibt die Spannung an den Basis-Emitter-Anschlüssen gleich, wodurch sowohl Transistoren als auch LED ausgeschaltet bleiben.

(ein Bild eines Thermoelement-Messkreises mit einer Wärmequelle, einer Vergleichsstelle und einem Voltmeter)

Schaltungen für Anfänger– Berührungssensorschaltung

Hersteller verwenden Berührungssensoren, um Berührungen, Kraft oder Druck zu erkennen. Die Schaltung erfasst physische Berührungen oder Druck auf das Gerät; Daher können Benutzer es verwenden, um ihre Umgebung in Bezug auf die Nähe zu identifizieren.

Ein Widerstand und eine Leuchtdiode sind die Komponenten, die zum Aufbau der Schaltung verwendet werden.

Ein Diagramm einer Berührungssensorschaltung

Schaltungen für Anfänger– Multimeter-Schaltung

Ein Multimeter misst die Spannung, den Widerstand und den Strom mit einem Galvanometer, das mit einem Widerstand an den Pfad angeschlossen ist. An die Multimeterschaltung sind Sonden angeschlossen, um die Durchgangsspannung zu messen. Daher verwenden Sie Multimeterschaltungen, um die DC- und AC-Parameter zu messen, und eine gute Anwendung einer Multimeterschaltung sind Motoren mit kontinuierlicher Wicklung.

(ein Bild einer Multimeterschaltung)

Schaltungen für Anfänger – Elektronisches Auge

Ein elektrisches Auge ist ein großartiger Ersatz für Rufglocken. Sie können elektronische Augenschaltungen verwenden, um Personen an Ihrem Haus- oder Büroeingang zu überwachen. Wenn eine nicht autorisierte Person versucht, die Tür zu öffnen, fällt ihr Schatten auf den LDR, wodurch der Schaltkreis aktiviert wird. Daher klingelt der Alarm und warnt den Benutzer.

Es ist ein großartiges Sicherheitssystem, das mit einem LDR mit der Tür oder dem Tor verbunden ist

Schaltplan des elektronischen Auges

Zusammenfassung

Zusammenfassend hat Ihnen dieser Artikel grundlegendes und ausreichendes Wissen über Schaltungen und grundlegende Elektronikkonzepte vermittelt. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil unserer täglichen Geräte, und daher müssen wir verstehen, wie sie funktionieren.

Kontaktieren Sie uns, wenn Sie Fragen zu Schaltungen oder zum Aufbau von Schaltungen haben.