No mundo da tecnologia, tendemos a tratar nossos dispositivos pelos componentes que o compõem. Mas nossos processadores, placas gráficas, placas-mãe, SSDs, fontes de alimentação… são projetos eletrônicos nos quais resistores e capacitores, dois dos componentes mais básicos, desempenham um grande papel.

Em geral, informaremos para que servem e que você entende por que um bom design é essencial na qualidade do componente.

Índice de conteúdo

Usos de resistores e capacitores

Corrente limite (Resistências)

A corrente que passa através de um componente multiplicado pela tensão determina a energia que consome em Watts W.

Se queremos limitar a corrente que passa através de uma faixa eletrônica, como a comunicação de um sensor com um microchip de controle, uma resistência é colocada para que a corrente seja determinada pela tensão dividida pela resistência. Faremos isso para proteger os dispositivos eletrônicos de correntes excessivamente grandes, que os destroem instantaneamente.

As comunicações e entradas digitais com fio, como botões e codificadores rotativos, exigem resistores pull-up e pull-down para garantir estados alto e baixo.

Pull-up e Pull-down (Resistências)

As comunicações digitais, tanto aquelas que conectam dispositivos "externos", como USB, quanto os internos, como I2C, são feitas através de barramentos de dados.

Esses barramentos digitais são trilhas que conectam um dispositivo ao outro e, freqüentemente, a um conjunto de dispositivos entre si. Como as comunicações digitais são feitas com uns e zeros, elas na realidade física são respectivamente altas e baixas tensões, conforme cada padrão definido.

Por exemplo, o padrão USB de baixa velocidade possui duas linhas D + e D- no barramento de dados. Para transmitir um 1, coloque 2, 8 V em D + com um resistor de 15 K ao terra (0V) e 0, 3 V em D- com 1, 5 K a positivo (3, 3 V). Para transmitir um 0, há um D + menor que 0, 3 V e um D maior que 2, 8 V, ambos com os resistores pull-down e pull-up respectivamente. O dispositivo receptor compara as tensões e detecta o que recebeu.

Esses resistores de 15K em pull-down e 1, 5K em pull-up garantem que após uma mudança de tensão o nível seja mantido. Sem eles, os dispositivos não seriam capazes de mantê-los e a tensão flutuaria e pulsaria, de modo que a comunicação fique suja e os erros impedirão a conexão correta.

Armazenamento instantâneo de baixa energia (capacitores)

Em aplicações muito variadas, podemos estar interessados ​​em armazenar uma pequena quantidade de energia em um design eletrônico.

Quando há uma perda momentânea de energia no fornecimento de um chip, ele perde seu estado e sua operação em todo o dispositivo está errada. Se colocarmos um capacitor na faixa de suprimento, durante os momentos em que a perda pode durar, podemos manter os estados internos.

Os filtros permitem que apenas frequências maiores que, menores que ou entre dois valores definidos sejam passadas.

Filtros de frequência (resistores e capacitores)

Embora os filtros também possam ser feitos por bobinas, eles geralmente são compostos de resistores e capacitores.

Em cada ponto do circuito eletrônico, estamos interessados ​​em incluir apenas as frequências em uma faixa, de acordo com a intenção da faixa. Em uma linha de força, queremos apenas corrente contínua de frequência zero. Em uma faixa de comunicação, queremos eliminar toda a corrente contínua e ter apenas altas frequências.

Para filtrar com maior qualidade, são usados ​​filtros de ordem superior, com amplificadores operacionais, mas em muitos casos, os filtros de ordem zero que usam apenas resistores, capacitores e diodos, se este for o caso.

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Conclusão

Embora quando você tem experiência em design eletrônico, é possível identificar quais funções os componentes eletrônicos cumprem, por exemplo, em uma placa - mãe, não é nossa intenção ensinar a fim de comparar a qualidade entre os modelos e outros com base nisso.

Com o que explicamos nesta publicação, o leitor deve entender que, além de chips de GPU, RAM, controlador etc., componentes simples como resistores e capacitores também desempenham um papel muito importante no bom desempenho e robustez de um dispositivo como um SSD ou uma placa gráfica.

Por esse motivo, ao falar sobre a qualidade de uma marca ou modelo em detrimento de outra, um bom design eletrônico não condiciona, mas determina se causará problemas ou não e se seu desempenho será maior ou menor.