Khi nào vị trí của một điện trở có vấn đề?

Tôi đã là một lập trình viên trong nhiều năm nhưng rất mới đối với kỹ thuật điện tử. Cho đến nay tôi thấy mọi người nói rằng nó không quan trọng mà một điện trở đi trong mạch LED của bạn miễn là nó hiện diện, nhưng có vẻ như đó là bản chất của mạch LED cơ bản.

Khi nào vị trí của một điện trở bắt đầu trở nên quan trọng?

Vì bạn nói rằng bạn đã là một lập trình viên trong nhiều năm, tôi sẽ yêu cầu bạn kéo dài tâm trí một chút để trả lời câu hỏi của bạn một cách chung chung nhất.

Bạn đề cập đến điện trở, tôi đang đề cập đến bất kỳ hai thành phần thiết bị đầu cuối (TTC). Thành phần hai thiết bị đầu cuối là gì? Bạn đoán nó, đó là bất cứ thứ gì có hai thiết bị đầu cuối. Đó là hữu ích vì chúng ta có thể định nghĩa một hiện tại mà chảy qua nó và một điện áp trên nó:

(Bipolo là tiếng Ý của TTC)

Vì vậy, về cơ bản, bạn có thể kết nối TTC theo hai cách:

• song song : tất cả các điện áp trên tất cả các TTC đều giống nhau, trong khi các dòng điện có thể khác nhau
• loạt : tất cả các dòng qua TTC là như nhau, trong khi các điện áp có thể khác nhau

xin lưu ý rằng có nhiều cách khác để kết nối các thành phần, nhưng hãy tập trung vào những cách này.

Khi bạn kết nối nhiều TTC nối tiếp với nhau, bạn có được một TTC khác, dòng điện của nó sẽ giống nhau đi qua tất cả các TTC trong khi điện áp của nó là tổng của tất cả các điện áp trên các TTC bên trong. Điều này có nghĩa là thứ tự của chuỗi không quan trọng vì dòng điện qua chúng sẽ luôn giống nhau và tổng điện áp cũng sẽ không thay đổi vì tổng là một hoạt động giao hoán.

Và tất nhiên áp dụng tương tự khi bạn kết nối song song nhiều TTC.

Vậy khi nào nó được tính? Vâng, tôi thấy hai trường hợp:

Khi bạn không có một loạt hay song song, bạn không thể trao đổi mọi thứ xung quanh và hy vọng mọi thứ vẫn hoạt động, như ai đó đã nói trong một nhận xét nghĩ về bộ khuếch đại bjt CE đơn giản:

Bạn có thể nhìn vào nó và nói hey! R1 và R2 là loạt, tôi có thể trao đổi chúng. Không , bạn không thể vì chúng không nối tiếp vì dòng điện chạy trong R1 không giống với dòng chảy trong R2.

Một trường hợp khác là khi bạn cần đo điện áp trên một TTC trong một chuỗi hoặc dòng điện qua một TTC song song. Có thể điện áp / dòng điện đó kiểm soát một số lượng khác xung quanh mạch của bạn và nếu bạn không cẩn thận, bạn có thể sẽ có kết quả sai:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab} (Xin lỗi, hình ảnh đó bị hút nhưng trình chỉnh sửa đặt ngẫu nhiên các nhãn xung quanh.)

Giả sử rằng thiết bị đầu cuối trên cùng của R1 được kết nối với một số mạch ưa thích và rằng $V_{out}=kV^*$. Xin lưu ý rằng R1 và R2 nối tiếp nhau, tôi đã vẽ một dây đến từ giữa chúng nhưng không có dòng điện chạy ở đó, vì vậy dòng điện chạy trong R1 giống như dòng chảy trong R2. Nhưng điều gì xảy ra khi bạn trao đổi R1 và R2? Tất nhiên$V^*$thay đổi! Nếu mạch ưa thích của bạn đầu ra một số hiện tại$I_{fancy}$ Trong trường hợp đầu tiên $V^*=I_{fancy}R1$ trong khi thứ hai $V^*=I_{fancy}R2$, và những điều này có thể khác nhau tất nhiên.

Các điện trở nối tiếp với các thành phần khác, bản thân chúng, có tính bắc cầu. Chúng có thể được hoán đổi với các thành phần khác trong chuỗi không bị gián đoạn và chúng sẽ phản ứng tương tự. Tuy nhiên, các thành phần khác có thể không thích bị tráo đổi.

Từ quan điểm của điện trở, dòng điện là như nhau bất kể vị trí. Vì đèn LED là một thiết bị hiện tại, nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự hoán đổi.

Tuy nhiên, nếu bạn "chạm" vào kết nối giữa điện trở và đèn LED, thì bạn chắc chắn sẽ có điện áp khác tùy thuộc vào vị trí của điện trở so với đèn LED - đây không còn là mạch nối tiếp, nhưng có một số mạch song song các khía cạnh. Trong trường hợp này, bạn không nhất thiết phải trao đổi chúng mà không ảnh hưởng đến mạch - cụ thể là điện áp tại vòi và mạch song song mới được tạo bởi vòi đó.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Hai mạch trên sẽ hoạt động như nhau trong mọi trường hợp sử dụng mà bạn sẽ gặp phải với tư cách là một lập trình viên.

^{mô phỏng mạch này}

Hai mạch trên sẽ khác nhau tùy thuộc vào nơi dây đó đi sang một bên.

Bạn có thể áp dụng nguyên tắc tương tự cho nhiều thiết bị đầu cuối khác bên cạnh điện trở miễn là bạn quan sát cực tính khi thực hiện trao đổi. Nếu không có dây nối giữa hai mục nối tiếp, thì việc hoán đổi hai mục có thể có ít ảnh hưởng đến toàn bộ mạch.

Tất nhiên nếu không đối tượng nào là điện trở, câu trả lời có thể khác.

Lưu ý rằng đây là chung chung và đủ tốt cho các loại mạch bạn nên làm việc với. Nếu bạn nhận được vào các thành phần phản ứng hoặc các thành phần hoạt động (tín hiệu AC, chẳng hạn như âm thanh, RF, v.v.) thì bạn sẽ thấy rằng đôi khi ngay cả các điện trở không phải là bắc cầu.

Nó trở nên quan trọng khi có nhiều đường cho dòng điện đi trong một mạch. Một mạch điện trở led cơ bản có một đường dẫn duy nhất. Nếu bạn cần kiểm soát đường đi của dòng điện, hoặc giá trị của điện áp tại một nút nhất định, thì vị trí điện trở (và giá trị) trở nên quan trọng.

Là một sự tương tự về lập trình, việc bổ sung đơn giản một nhóm các số nguyên, không thành vấn đề. Bây giờ ném vào nhân, thứ tự là quan trọng. Liên kết một nhóm các chuỗi, vị trí trở nên quan trọng để có thể đọc được.

Điện trở phục vụ để hạn chế dòng điện chạy qua đèn LED, vì vậy nó cần được đặt theo cách sao cho điện trở và đèn LED chia sẻ cùng một đường dẫn. IOW, trong loạt. Không quan trọng phía nào của đèn LED điện trở được bật. Ngoài ra, nếu bạn có nhiều đèn LED nối tiếp, bạn chỉ cần một điện trở giới hạn dòng điện và nó có thể được đặt ở bất cứ đâu trong chuỗi.

Nói chung (nghĩa là hầu như luôn luôn) vị trí của một thành phần trong kết nối loạt không quan trọng. Các ngoại lệ thường liên quan đến mối quan hệ của bộ phận này với các thành phần khác được trung gian bởi các cân nhắc không hiển thị trên sơ đồ.

Ví dụ, trong các mạch điện áp cao, một công tắc nối tiếp với điện trở tải xuống đất có thể được yêu cầu phải được kết nối ở phía mặt đất của điện trở, để giảm nguy cơ sốc do thân của công tắc nếu nó đang ngồi ở điện áp cao.

Tương tự như vậy, một bộ ghép quang có thể được yêu cầu được kết nối trong đó điện áp cách ly giữa đầu vào và đầu ra không quá lớn.

Một tụ điện trong mạch điều chỉnh có thể cần phải có một bên được nối với mặt đất để vỏ cũng được gắn với mặt đất và hoạt động như một lá chắn cho thiết bị đầu cuối khác.

Trong thiết kế vi mạch tương tự, thứ tự xuất hiện của các thành phần có thể ảnh hưởng đến hậu quả của các phần khác nhau của mạch bị nóng lên ít nhiều, và do đó độ lệch điện áp và độ tuyến tính của đầu ra với những thay đổi trong đầu vào.

Nhưng những cân nhắc này không áp dụng cho các mạch LED như bạn quan tâm.

Nếu bạn hỏi rộng hơn là chỉ ở cấp độ mạch. Đối với tôi vị trí vật lý của điện trở rất quan trọng để chấm dứt tín hiệu tốc độ cao trên bảng. Bạn có thể sử dụng một điện trở nhỏ ở nguồn để khớp với trở kháng đầu ra của trình điều khiển với dấu vết và bạn có thể sử dụng một điện trở khác ở cuối để kết thúc tín hiệu. Tương tự như vậy đối với các điện trở được sử dụng trong đường dẫn phản hồi, cho dù chúng là cho bộ điều chỉnh hoặc bộ lọc. Tôi muốn những thiết bị gần gũi và chặt chẽ với thiết bị của mình để giảm thiểu tiếng ồn có thể len ​​vào.

Nó không thực sự quan trọng khi bạn đặt một điện trở giới hạn hiện tại cho đèn LED. Tôi thường đặt chúng giữa nguồn và cực dương, vì vậy tôi có thể kết nối tất cả các cực âm với nhau và với mặt đất khi tôi có chùm đèn LED cạnh nhau. Bằng cách này, tôi có thể đặt các điện trở ở bất cứ đâu trên bảng và sẽ tiết kiệm một số không gian nhưng không phải có dấu vết cho dòng điện trở lại cho tất cả các đèn LED, chỉ một, cũng là mặt đất, dù sao cũng sẽ ở dạng đổ đất.

Vị trí của điện trở LUÔN LUÔN quan trọng ở một số kết hợp hình học và tần số. Thông thường, tuy nhiên, những gì mọi người đang hỏi là liệu họ sẽ chú ý.

Chỉ cần tìm hai chiếc Tandy Radioshack TRS-80 cũ, đặt chúng cạnh nhau và cố gắng chạy các chương trình trên cả hai cùng một lúc!