Elektronický obvod je výrobek , kombinace jednotlivých elektronických součástek , jako jsou rezistory , kondenzátory , diody , tranzistory a integrované obvody , vzájemně propojené k provádění libovolných úkolů nebo obvod ( výkres ) s konvenčními znaky.
Různé kombinace součástek umožňují provádět mnoho jednoduchých i složitých operací, jako je zesilování signálů , zpracování a přenos informací atd. mnoho různých součástek na jednom polovodičovém krystalu .
Spojení mezi prvky lze provést pomocí vodičů , dnes se však častěji používají desky plošných spojů , kdy se na izolační bázi různými metodami (například fotolitografií ) vytvářejí vodivé dráhy a kontaktní plošky , na které se připájejí součástky [2] .
Pro vývoj a testování elektronických obvodů se používají prkénka , která v případě potřeby umožňuje rychle provést změny v elektronickém obvodu.
Obor elektroniky, který studuje návrh a tvorbu elektronických obvodů, se nazývá obvodové inženýrství .
Obecně se elektronické obvody dělí na:
V analogových elektronických obvodech se napětí a proud mohou v průběhu času plynule měnit a odrážet určitý druh informací. V analogových obvodech existují dva základní koncepty: sériové a paralelní zapojení. Při sériovém zapojení, jehož příkladem je vánoční girlanda, protéká všemi součástkami v řetězu stejný proud. Při paralelním zapojení vzniká na svorkách všech součástek stejné elektrické napětí, ale proudy součástkami jsou různé: celkový proud se dělí podle odporu součástek.
Hlavními prvky pro stavbu analogových zařízení jsou rezistory (odpory), kondenzátory, induktory, diody , tranzistory a propojovací vodiče. Typicky jsou analogové obvody reprezentovány ve formě schémat zapojení . Každému prvku je přiřazeno standardní označení: například vodiče jsou označeny čarami, odpory obdélníky a tak dále.
Elektrické obvody se řídí Kirchhoffovými zákony :
Při analýze reálných obvodů je třeba vzít v úvahu parazitní prvky: například skutečné propojovací vodiče mají odpor a indukčnost, několik sousedních vodičů tvoří kapacitu atd.
V digitálních obvodech může signál nabývat pouze několika různých diskrétních stavů, které obvykle kódují logické nebo číselné hodnoty [3] . V naprosté většině případů se používá binární (binární) logika , kdy jedna konkrétní napěťová úroveň odpovídá logické jednotce a jiná - nula. V digitálních obvodech jsou extrémně široce používány tranzistory, ze kterých se staví logické buňky (hradla) : AND , OR , NOT a jejich různé kombinace. Na základě tranzistorů se také vytvářejí spouštěče - buňky, které mohou být v jednom z několika stabilních stavů a přepínat mezi nimi, když je aplikován externí signál. Poslední jmenované lze použít jako paměťové prvky: je na nich založena například SRAM (Static Random Access Memory). Další typ paměti, DRAM , je založen na schopnosti kondenzátorů ukládat elektrický náboj.
Digitální obvody se navrhují a analyzují mnohem snadněji než analogové obvody stejné složitosti. Je to dáno tím, že logické články na výstupu poskytují pouze určité napěťové úrovně a konstruktér se nemusí obávat zkreslení, zesílení, napěťového offsetu a dalších aspektů, které je třeba vzít v úvahu při návrhu analogových zařízení. Z tohoto důvodu lze na základě logických prvků vytvářet superkomplexní obvody s obrovskou mírou integrace prvků, obsahující miliardy tranzistorů na jednom čipu, přičemž náklady na každý z nich jsou zanedbatelné. Právě to do značné míry určovalo vývoj moderní elektroniky.
Hybridní obvody kombinují prvky související s analogovými a digitálními obvody. Mezi jiné patří komparátory , multivibrátory , PLL , DAC , ADC . Většina moderních rádiových a komunikačních zařízení používá hybridní obvody. Přijímač může například sestávat z analogového zesilovače a frekvenčního měniče, po kterých může být signál převeden do digitální formy pro další zpracování.