ในโลกของเทคโนโลยีเรามักจะปฏิบัติต่ออุปกรณ์ของเราสำหรับส่วนประกอบที่ประกอบขึ้น แต่โปรเซสเซอร์, กราฟิกการ์ด, เมนบอร์ด, SSD, พาวเวอร์ซัพพลายของเรา… คือ การออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดสองอย่างมีบทบาทสำคัญ

เราจะบอกคุณในแง่ทั่วไปว่าอะไรคือสิ่งนั้นและ คุณเข้าใจว่าทำไมการออกแบบที่ดีจึงมีความสำคัญต่อคุณภาพของส่วนประกอบ

ดัชนีเนื้อหา

การใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ

ขีด จำกัด ปัจจุบัน (ความต้านทาน)

กระแสไฟที่ผ่านส่วนประกอบจะถูกคูณด้วยแรงดันไฟฟ้าซึ่งกำหนดพลังงานที่มันใช้ในวัตต์

หากเราต้องการ จำกัด กระแสที่ผ่านแทร็กอิเล็กทรอนิกส์เช่นการสื่อสารของเซ็นเซอร์ที่มีไมโครชิปควบคุม ความต้านทานจะถูกวางไว้ เพื่อให้กระแสไฟฟ้าถูกกำหนดโดยแรงดันหารด้วยความต้านทาน เราจะทำเช่นนี้ เพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากกระแสที่มากเกินไปซึ่งจะทำลายพวกเขาทันที

การสื่อสารและอินพุตแบบดิจิตอลแบบมีสายเช่นปุ่มและตัวเข้ารหัสแบบหมุนจำเป็นต้องมีตัวต้านทานแบบเลื่อนขึ้นและลงเพื่อให้มั่นใจว่ามีสถานะสูงและต่ำ

ดึงขึ้นและดึงลง (ความต้านทาน)

การสื่อสารแบบดิจิตอลทั้งที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ "ภายนอก" เช่น USB และอุปกรณ์ภายในเช่น I2C ทำผ่านบัสข้อมูล

รถเมล์ดิจิทัลเหล่านั้นเป็นแทร็กที่เชื่อมต่ออุปกรณ์หนึ่งเข้ากับอุปกรณ์อื่นและบ่อยครั้งเป็นอุปกรณ์ชุดหนึ่ง เนื่องจาก การสื่อสารแบบดิจิตอลถูกสร้างขึ้นด้วยค่าตัวเลขและค่าศูนย์ เหล่านี้ในความเป็นจริงทางกายภาพ จะมีแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำตามลำดับตามที่แต่ละมาตรฐานกำหนดไว้

ตัวอย่างเช่นมาตรฐาน USB ความเร็วต่ำมี D + และ D- สองบรรทัดบนดาต้าบัส ในการส่ง 1 ให้ใส่ 2.8 V บน D + ด้วยตัวต้านทาน 15 K ถึงกราวด์ (0V) และ 0.3 V บน D- ที่มี 1.5 K ถึงบวก (3.3 V) ในการส่ง 0 มี D + น้อยกว่า 0.3 V และ D- มากกว่า 2.8 V ทั้งคู่มีตัวต้านทานแบบดึงลงและดึงขึ้นตามลำดับ อุปกรณ์ที่รับจะเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าและตรวจจับสิ่งที่ได้รับ

ตัวต้านทาน 15K เหล่านั้นเป็นแบบดึงลงและ 1.5K ในแบบเลื่อนขึ้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าหลังจากเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าแล้วระดับจะยังคง อยู่ หากไม่มีพวกเขาอุปกรณ์จะไม่สามารถรักษาและแรงดันไฟฟ้าจะผันผวนและชีพจรดังนั้นการสื่อสารจะสกปรกและข้อผิดพลาดจะป้องกันการเชื่อมต่อที่ถูกต้อง

การจัดเก็บพลังงานทันทีทันที (ตัวเก็บประจุ)

ในการใช้งานที่หลากหลายเราอาจสนใจเก็บพลังงานเล็กน้อยในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์

เมื่อมีการสูญเสียพลังงานชั่วครู่ในการจัดหาชิปมันจะสูญเสียสถานะและการใช้งานตลอดทั้งอุปกรณ์ผิด หากเราวางตัวเก็บประจุในแทร็กซัพพลายในช่วงเวลาที่การสูญเสียอาจอยู่ในอันดับสุดท้ายเราสามารถรักษาสถานะภายใน ได้

ตัวกรองอนุญาตเฉพาะความถี่ที่มากกว่าน้อยกว่าหรือระหว่างค่าที่กำหนดสองค่าที่จะผ่าน

ตัวกรองความถี่ (ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ)

ถึงแม้ว่าฟิลเตอร์สามารถสร้างได้ด้วยขดลวด แต่ก็มักจะประกอบด้วยตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ

ในแต่ละจุดของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เราสนใจที่จะมีเพียงความถี่ที่รวมอยู่ในช่วงตามเจตนาของแทร็ค ในแทร็กพาวเวอร์เราจะต้องการกระแสตรงเป็นศูนย์ความถี่เท่านั้น บนแทร็กการสื่อสารเราต้องการกำจัดกระแสตรงทั้งหมดและมีความถี่สูงเท่านั้น

เพื่อกรองด้วยคุณภาพที่สูงกว่าจะใช้ฟิลเตอร์คำสั่งที่สูงกว่าพร้อมกับแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน แต่ในหลายกรณีฟิลเตอร์ออร์เดอร์ที่เป็นศูนย์จะใช้ตัวต้านทาน

---

ข้อสรุป

แม้ว่าคุณจะมีประสบการณ์ในการออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ แต่ก็มีความเป็นไปได้ที่จะระบุว่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์นั้นทำหน้าที่อะไรบ้างเช่นใน เมนบอร์ด แต่เราไม่ได้ตั้งใจจะสอนเพื่อเปรียบเทียบคุณภาพระหว่างรุ่นกับรุ่นอื่น ๆ

ด้วยสิ่งที่เราได้อธิบายไว้ในเอกสารนี้ผู้อ่านจะต้องเข้าใจว่านอกเหนือไปจากชิป GPU, RAM, คอนโทรลเลอร์ ฯลฯ ส่วนประกอบที่เรียบง่ายเช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุยังมีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพที่ดีและความทนทานของอุปกรณ์เช่น SSD หรือการ์ดกราฟิก

ด้วยเหตุนี้ เมื่อพูดถึงคุณภาพของแบรนด์หนึ่งหรือรุ่นอื่นการออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ดีนั้นไม่มีเงื่อนไข แต่ตัดสินว่ามันจะทำให้เกิดปัญหาหรือไม่และประสิทธิภาพของมันจะสูงหรือต่ำกว่า