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Blogue PCB - Introduction à l'électronique des circuits imprimés

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Introduction à l'électronique des circuits imprimés

2023-05-18
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Author:iPCB

L'électronique est une branche de la physique spécialisée dans l'électronique, les dispositifs électroniques, les circuits électroniques et d'autres sujets. Il utilise des technologies d'interconnexion pour former des circuits à partir de composants électroniques tels que des "dispositifs actifs" et des "dispositifs passifs" associés.


Électronique de carte de circuit imprimé


Carte électronique


L'électronique est une branche de la physique spécialisée dans l'électronique, les dispositifs électroniques, les circuits électroniques et d'autres sujets. Il utilise des composants électroniques tels que des « dispositifs actifs» (tels que des tubes à vide, des diodes, des transistors et des circuits intégrés) et des « dispositifs passifs» associés pour construire la technologie d'interconnexion des circuits.


Les propriétés non linéaires des dispositifs actifs et leur capacité à contrôler le flux d'électrons peuvent amplifier les signaux faibles, rendant l'électronique de carte de circuit imprimé largement utilisée dans le traitement de l'information, la communication et le traitement du signal. Les caractéristiques de commutation de l'électronique permettent de traiter les signaux numériques. Les technologies d'interconnexion telles que les cartes de circuit imprimé et les boîtiers électroniques, ainsi que diverses formes de composants d'infrastructure de communication, améliorent la fonction du circuit et font des composants connectés un système fonctionnel.


L'électronique de carte de circuit est différente de la science et de la technologie électriques et électromécaniques. La science et la technologie électriques sont des disciplines liées à la production, à la distribution, à la commutation, au stockage et à la conversion de l'énergie électrique, à la conversion d'autres formes d'énergie en électricité par des fils électriques, des moteurs, des générateurs, des batteries, des interrupteurs, des relais, des transformateurs, des résistances et d'autres dispositifs passifs.


En 1897, Joseph Thomson a découvert l'existence de l'électron et c'est là que l'électron est né. Les premiers appareils électroniques utilisaient des tubes à vide pour contrôler le flux d'électrons, mais ils avaient l'inconvénient d'être coûteux et volumineux. De nos jours, la plupart des dispositifs électroniques utilisent des dispositifs semi - conducteurs pour contrôler l'électronique. Les tubes à vide ont encore quelques applications spéciales, telles que les amplificateurs RF de haute puissance, les tubes à rayons cathodiques, les équipements audio professionnels et les magnétrons à cavités multiples dans les équipements à micro - ondes.


La recherche sur les dispositifs à semi - conducteurs et les technologies connexes est une branche de la physique du solide, mais la conception et la construction de circuits électroniques pour résoudre des problèmes pratiques sont le domaine de l'ingénierie électronique.


Les circuits peuvent être grossièrement divisés en deux catégories: les circuits analogiques et les circuits numériques. Les signaux de tension et de courant des premiers sont des signaux analogiques sous forme de fonctions continues, tandis que les signaux des circuits numériques sont des signaux numériques discrets, principalement désignés par 0 et 1. Cependant, de nombreux circuits comprennent des circuits analogiques et des circuits numériques.


Circuit analogique

La tension ou le courant dans un circuit analogique est un signal analogique sous la forme d'une fonction continue. Il peut être divisé en circuits linéaires et non linéaires.

Dans un circuit analogique, les signaux de courant et de tension des résistances, des condensateurs, des éléments inductifs et des transformateurs sont en relation linéaire. Cet élément est appelé élément linéaire. Un circuit constitué uniquement d'éléments linéaires est appelé circuit linéaire. Les circuits linéaires sont faciles à analyser.


Les composants dont les signaux de courant et de tension ne sont pas linéaires sont dits non linéaires, tels que les mélangeurs, les modulateurs, les tubes à vide, les amplificateurs à transistors, les amplificateurs opérationnels et les oscillateurs. S'il y a des éléments non linéaires dans le circuit, il est difficile de les analyser. Si la tension et le courant sont proches d'une certaine valeur (appelée point de fonctionnement), un modèle à petit signal peut être utilisé pour simuler une composante non linéaire avec une composante linéaire afin de simplifier l'analyse et le calcul.


Les éléments du circuit analogique peuvent également être divisés en éléments actifs et passifs. Les éléments actifs appartiennent aux éléments non linéaires tels que les transistors, les tubes à vide et les amplificateurs opérationnels. Les caractéristiques de nombreux circuits analogiques résultent de celles des éléments actifs.


Il existe peu de circuits purement analogiques dans les dispositifs actuels, et de nombreux circuits analogiques sont combinés avec des technologies numériques ou même des microprocesseurs pour améliorer leurs performances. Ce type de circuit peut également être classé comme circuit « à signaux mixtes ». Certains circuits ont du mal à distinguer les circuits analogiques des circuits numériques. Par example, l'entrée du comparateur est un signal analogique, mais sa sortie ne comporte que deux niveaux qui sont des signaux numériques.


Circuit numérique

Il existe plusieurs niveaux de tension différents dans les circuits numériques, ils sont généralement utilisés pour implémenter l'algèbre booléenne et sont la base de tous les ordinateurs numériques. Pour les ingénieurs, les termes « circuit numérique», « système numérique» ou « logique» sont souvent interchangeables lorsqu'il s'agit de circuits numériques.


L'analyse de circuit est le processus de conversion d'un circuit en un certain nombre de systèmes de composition inconnue. Les grandeurs physiques dans un circuit, telles que la tension d'un noeud ou le courant d'un chemin, deviennent inconnues dans le système, puis étudient comment résoudre le système. Le système peut être linéaire ou non linéaire. Spice circuit Simulator est un outil d'analyse de circuit couramment utilisé.


Les ingénieurs électroniques modernes peuvent utiliser des modules prédéfinis pour la conception de circuits, y compris les alimentations, les composants semi - conducteurs tels que les transistors et les circuits intégrés. Le logiciel d'automatisation de la conception électronique comprend un logiciel de création de schéma de circuit et un logiciel de conception de carte de circuit imprimé. Les logiciels courants d'automatisation de la conception électronique comprennent ni Multisim, cadence (Orcad), Pads, altium designer (Protel), etc.


Un composant électronique est un élément utilisé dans un système électronique qui peut affecter un électron ou son champ électrique ou magnétique associé de la manière requise pour le système électronique. Les pièces électroniques sont généralement conçues pour être connectables. Ils sont principalement fixés par soudage sur une carte de circuit imprimé (PCB) et finissent par former un circuit avec une fonction spécifique (comme un amplificateur, un récepteur radio ou un oscillateur). Les composants électroniques peuvent être discrets, avec des boîtiers séparés ou des éléments plus complexes tels que des circuits intégrés. Les composants électroniques courants comprennent des condensateurs, des inductances, des résistances, des diodes, des transistors, etc. les composants électroniques sont généralement divisés en composants actifs (tels que des transistors ou des Thyristors) et passifs (tels que des condensateurs, des résistances et des éléments inductifs).


Dans l'étude de l'électronique de carte de circuit imprimé, les méthodes mathématiques sont essentielles. Si vous voulez vous familiariser avec l'électronique, vous devez vous familiariser avec les théories mathématiques et électromagnétiques liées à l'analyse des circuits.