Come Cablare un Segnale Analogico in Serie
Nel design elettronico, un circuito in serie è una catena di componenti collegati uno dopo l'altro. La tensione totale del circuito è semplicemente la somma dei valori di tensione di ogni componente. Poiché un circuito ha tipicamente una singola sorgente di tensione e molti componenti, la tensione del segnale analogico che fluisce attraverso ogni parte è una frazione della tensione di alimentazione, determinata dalla Legge di Ohm e altri fattori.
Batterie
Le batterie sono fonti di corrente continua. Le trovate spesso cablate in serie per produrre tensioni maggiori di quelle di una singola batteria. In effetti, molte batterie, come quelle da 12 volt usate nelle auto, consistono di celle interne da 1,5 volt collegate in serie. Il terminale positivo di ogni cella è collegato al terminale negativo della sua vicina più prossima, con un terminale positivo e uno negativo delle due celle più esterne lasciati scollegati. Questa disposizione somma le tensioni di ciascuna, contribuendo a una tensione totale maggiore; se toccate un voltmetro ai terminali positivo e negativo scollegati, la tensione che ottenete è la somma della tensione di ogni batteria nel gruppo.
Segnali AC
A causa della complessità dei segnali a corrente alternata, queste sorgenti, come le apparecchiature audio, non sono tipicamente cablate in serie. A differenza del segnale DC in una batteria, che fluisce in una direzione, i segnali AC si muovono in due direzioni in un circuito; in un dato momento le loro tensioni potrebbero aggiungersi o sottrarsi a vicenda. Inoltre, i circuiti AC hanno una proprietà di resistenza dipendente dalla frequenza chiamata "impedenza"; impedenze multiple cablate in serie interagiscono in modi complicati. Un mixer audio, che somma i segnali AC di ciascuno dei suoi ingressi, non li collega in serie. Invece, un mixer usa un circuito chiamato amplificatore operazionale, che somma i segnali AC in modo prevedibile.
LED
Un circuito che usa diversi diodi a emissione luminosa di solito li ha cablati in serie. Ogni dispositivo richiede circa 2-4 volt per funzionare; per determinare la tensione totale per alimentare un set di LED, sommate i requisiti di tensione di ciascuno. Ad esempio, tre LED rossi in serie, ciascuno bisognoso di 2 volt, richiedono una tensione di alimentazione minima di 6 volt. Poiché i LED sono diodi, lasciano passare corrente in una direzione, quindi cablateli collegando il catodo di uno all'anodo del successivo, e applicate tensione positiva all'anodo. I LED hanno anche bisogno di una resistenza nel circuito in serie per limitare la corrente, poiché una corrente eccessiva può danneggiarli.
Lampade
Poiché le lampade a incandescenza sono dispositivi relativamente semplici, potete cablarele facilmente in serie. Come per i LED, ogni lampada ha una tensione nominale, e calcolate la tensione totale del circuito sommando la tensione nominale di ogni lampada. A differenza dei LED, le lampadine hanno una loro resistenza e non necessitano di una resistenza separata. Inoltre, non sono polarizzate, quindi il loro orientamento in un circuito non importa. Anche se funzionano meglio alla loro tensione nominale, accettano una tensione minore, ma con meno luce. Tensioni eccessive tendono a bruciare le lampade prematuramente, quindi calcolate attentamente i requisiti di tensione.
Altoparlanti
Potete cablare altoparlanti audio in serie se li adattate all'impedenza di uscita del vostro amplificatore. Per la migliore efficienza e qualità sonora, l'impedenza totale degli altoparlanti deve eguagliare l'impedenza dell'amplificatore. Se il vostro amplificatore ha un'impedenza di uscita di 8 ohm, ad esempio, potete cablare in serie due altoparlanti da 4 ohm. Se gli altoparlanti hanno indicatori di polarità, come connettori colorati rosso e nero, collegate il connettore nero di uno al connettore rosso dell'altro, e collegate i connettori rimanenti all'amplificatore, abbinando nero a nero e rosso a rosso.