10 áramköri tervezési tipp, amelyet minden tervezőnek tudnia kell: 12 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Az áramkör tervezése meglehetősen ijesztő lehet, mivel a valóságban a dolgok messze eltérnek a könyvekben olvasottaktól. Elég nyilvánvaló, hogy ha jónak kell lennie az áramkör tervezésében, akkor meg kell értenie az egyes összetevőket és sokat kell gyakorolnia. De rengeteg tippet kell tudnia a tervezőknek, hogy optimális és hatékonyan működő áramköröket tervezzen.

Megpróbáltam minden tőlem telhetőt megmagyarázni ezeket a tippeket ebben az utasításban, azonban néhány tipp esetén szükség lehet egy kicsit több magyarázatra, hogy jobban megragadja. Ebből a célból további olvasási forrásokat adtam hozzá az alábbi tippekhez. Tehát csak abban az esetben, ha némi további magyarázatra van szüksége, nézze meg a linket, vagy tegye közzé az alábbi megjegyzések mezőben. Biztosan elmagyarázom a lehető legjobban.

Kérjük, nézze meg honlapomat: www.gadgetronicx.com, ha érdekli az elektronikus áramkörök, oktatóanyagok és projektek.

1. lépés: 10 TIPP VIDEÓBAN

Sikerült elkészítenem egy 9 perces videót, amely elmagyarázza mindezeket a tippeket. Azok számára, akik nem nagyon akarnak hosszú cikkeket olvasni, javasolják, hogy válasszanak gyors utat, és remélem tetszeni fognak:)

2. lépés: A DECOUPLING AND COUPLING CAPACITORS HASZNÁLATA:

A kondenzátorok széles körben ismertek időzítési tulajdonságairól, azonban a szűrés ennek az alkatrésznek egy másik fontos tulajdonsága, amelyet az áramkörök tervezői használtak. Ha nem ismeri a kondenzátorokat, javaslom, hogy olvassa el ezt az átfogó útmutatót a kondenzátorokról és azok áramkörökben történő használatáról

KIKAPCSOLÓ KAPACITOROK:

A tápegységek valóban instabilak, ezt mindig tartsa észben. A gyakorlatban minden tápegység nem lesz stabil, és gyakran a kimeneti feszültség legalább néhány száz milliméter ingadozik. Gyakran nem engedhetjük meg az ilyen feszültségingadozásokat áramkörünk táplálása közben. Mivel a feszültségingadozások miatt az áramkör hibásan működhet, és különösen a mikrokontroller táblák esetében fennáll annak a veszélye, hogy az MCU kihagy egy utasítást, ami pusztító eredményeket eredményezhet.

Ennek kiküszöbölése érdekében a tervezők az áramkör tervezése során párhuzamosan és a tápegység közelében kondenzátort adnak hozzá. Ha tudja, hogyan működik a kondenzátor, akkor tudni fogja, hogy ezzel a kondenzátor elkezdi tölteni a tápegységet, amíg el nem éri a VCC szintjét. Miután elérte a Vcc szintet, az áram nem halad át a kupakon, és leállítja a töltést. A kondenzátor ezt a töltést addig tartja, amíg a feszültség csökken a tápegységből. Amikor a tápfeszültség a tápfeszültségről, a kondenzátor lemezeinek feszültsége nem változik azonnal. Ebben a pillanatban a kondenzátor azonnal kompenzálja a feszültségcsökkenést a tápegységből, áramot szolgáltatva önmagától.

Hasonlóképpen, ha a feszültség ingadozik, különben feszültségcsúcs keletkezik a kimenetben. A kondenzátor tölteni kezd a tüskéhez képest, majd kisül, miközben a feszültséget egyenletesen tartja, ezáltal a tüske nem éri el a digitális chipet, így biztosítja a folyamatos működést.

KAPCSOLÓ KAPACITOROK:

Ezek olyan kondenzátorok, amelyeket széles körben használnak az erősítő áramkörökben. A leválasztástól eltérően a kondenzátorok a bejövő jel útjában állnak. Hasonlóképpen ezeknek a kondenzátoroknak a szerepe teljesen ellentétes az áramkörben lévő leválasztókkal. A kapcsoló kondenzátorok blokkolják az alacsony frekvenciájú zajt vagy az egyenáramú elemet egy jelben. Ez azon a tényen alapul, hogy az egyenáram nem tud áthaladni a kondenzátoron.

A leválasztó kondenzátort rendkívül erősítőkben használják, mivel megfékezi a jel egyenáramú vagy alacsony frekvenciájú zaját, és csak nagyfrekvenciás használható jelet enged át rajta. Bár a jel korlátozásának frekvenciatartománya a kondenzátor értékétől függ, mivel a kondenzátor reaktanciája különböző frekvenciatartományokban változik. Kiválaszthatja az igényeinek megfelelő kondenzátort.

Minél magasabb a frekvencia, amelyet a kondenzátoron keresztül kell engednie, annál alacsonyabbnak kell lennie a kondenzátor kapacitásának. Például a 100 Hz -es jel engedélyezéséhez a kondenzátor értékének valahol 10uF körül kell lennie, de a 10 kHz -es jel engedélyezéséhez a 10nF elvégzi a munkát. Ez megint csak a felső értékek becsült becslése, és ki kell számítania a frekvenciajel reaktanciáját az 1 / (2 * Pi * f * c) képlet segítségével, és ki kell választania azt a kondenzátort, amely a legkevésbé reagál a kívánt jelre.

További információ:

3. lépés: HÚZZA ÉS HÚZZA EL AZ ELLENÁLLÓ ELLENÁLLÁSOKAT:

„A lebegő állapotot mindig kerülni kell”, gyakran halljuk ezt a digitális áramkörök tervezésekor. És ez egy aranyszabály, amelyet be kell tartania, amikor olyasmit tervez, amely digitális IC -ket és kapcsolókat tartalmaz. Minden digitális IC egy bizonyos logikai szinten működik, és sok logikai család létezik. Ezek közül a TTL és a CMOS nagyjából széles körben ismert.

Ezek a logikai szintek határozzák meg a bemeneti feszültséget egy digitális IC -ben, hogy azt 1 -nek vagy 0 -nak értelmezzék. Például +5V, mint 5-2,8 V Vcc feszültségszint esetén a logikai 1 és 0 és 0,8v közötti értékeket kell értelmezni. mint logika 0. Bármi, ami ebbe a 0,9-2,7 V feszültségtartományba esik, határozatlan régió lesz, és a chip vagy 0 -ként, vagy 1 -ként fog értelmezni, amit nem igazán tudunk megmondani.

A fenti forgatókönyv elkerülése érdekében ellenállásokat használunk a bemeneti csapok feszültségének rögzítésére. Húzza fel az ellenállásokat, hogy rögzítse a feszültséget Vcc közelében (feszültségcsökkenés az áramlás miatt), és húzza le az ellenállásokat, hogy a feszültséget a GND csapok közelébe húzza. Így elkerülhető a bemenetek lebegő állapota, így elkerülhető, hogy a digitális IC -k helytelenül viselkedjenek.

Amint mondtam, ezek a fel- és lehúzó ellenállások hasznosak lesznek a mikrokontrollerek és a digitális chipek számára, de vegye figyelembe, hogy sok modern MCU belső felhúzó és lehúzó ellenállással van felszerelve, amelyek a kód használatával aktiválhatók. Ezért ellenőrizze az adatlapot, és válassza ki a fel / le ellenállások használatát vagy kiküszöbölését.

További információ: