10 sfaturi de proiectare a circuitelor pe care trebuie să le cunoască fiecare designer: 12 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Proiectarea circuitelor poate fi destul de descurajantă, deoarece lucrurile din realitate vor fi mult diferite de ceea ce citim în cărți. Este destul de evident că, dacă trebuie să fii bun la proiectarea circuitelor, trebuie să înțelegi fiecare componentă și să exersezi destul de mult. Dar există o mulțime de sfaturi pe care designerii trebuie să le cunoască pentru a proiecta circuite care vor fi optime și care funcționează eficient.

Am încercat din răsputeri să explic aceste sfaturi în acest instructabil, însă pentru câteva sfaturi s-ar putea să aveți nevoie de mai multe explicații pentru a le înțelege mai bine. În acest scop, am adăugat resurse suplimentare de lectură în aproape toate sfaturile de mai jos. Deci, în cazul în care aveți nevoie de mai multe clarificări, consultați linkul sau postați-le în caseta de comentarii de mai jos. Voi fi sigur că vă explic cât mai bine.

Vă rugăm să vizitați site-ul meu web www.gadgetronicx.com, dacă sunteți interesat de circuite electronice, tutoriale și proiecte.

Pasul 1: 10 SFATURI ÎN VIDEO

Am reușit să fac un videoclip de 9 minute care să explice toate aceste sfaturi. Pentru cei care nu sunt prea interesați să citească articole îndelungate, vă sugerăm să luați o cale rapidă și să sperați că vă va plăcea:)

Pasul 2: UTILIZAREA CAPACITATORILOR DE DECUPLARE ȘI CUPLARE:

Condensatorul este cunoscut pe scară largă pentru proprietățile sale de sincronizare, cu toate acestea filtrarea este o altă proprietate importantă a acestei componente care a fost utilizată de proiectanții de circuite. Dacă nu sunteți familiarizați cu condensatorii, vă sugerez să citiți acest ghid cuprinzător despre condensatori și cum să-l utilizați în circuite

CAPACITATORI DE DECUPLARE:

Sursele de alimentare sunt într-adevăr instabile, ar trebui să ții întotdeauna asta în minte. Fiecare sursă de alimentare, când vine la viața practică, nu va fi stabilă și adesea tensiunea de ieșire obținută va fluctua cel puțin câteva sute de mii de volți. De multe ori nu putem permite acest tip de fluctuații de tensiune în timp ce ne alimentăm circuitul. Deoarece fluctuațiile de tensiune pot face ca circuitul să se comporte prost și mai ales când vine vorba de plăcile de microcontroler există chiar riscul ca MCU să treacă peste o instrucțiune care poate duce la rezultate devastatoare.

Pentru a depăși acest lucru, proiectanții vor adăuga un condensator în paralel și aproape de sursa de alimentare în timp ce proiectează circuitul. Dacă știți cum funcționează condensatorul, veți ști, făcând acest condensator, va începe să se încarce de la sursa de alimentare până când va ajunge la nivelul VCC. Odată ce nivelul Vcc este atins, curentul nu va mai trece prin capac și oprește încărcarea. Condensatorul va reține această încărcare până când se produce o scădere a tensiunii de la sursa de alimentare. Când tensiunea de la sursa de alimentare, tensiunea pe plăcile unui condensator nu se va schimba instantaneu. În acest moment, condensatorul va compensa imediat căderea de tensiune din sursă furnizând curent de la sine.

În mod similar, atunci când tensiunea fluctuează, altfel creează o creștere a tensiunii în ieșire. Condensatorul va începe să se încarce în raport cu vârful și apoi se va descărca, menținând în același timp tensiunea constantă, astfel vârful nu va ajunge la cipul digital, asigurând astfel o funcționare constantă.

CAPACITORI DE COUPLARE:

Acestea sunt condensatoare care sunt utilizate pe scară largă în circuitele amplificatorului. Spre deosebire de decuplarea condensatoarelor va fi în calea unui semnal de intrare. De asemenea, rolul acestor condensatori este chiar opusul celor de decuplare într-un circuit. Condensatoarele de cuplare blochează zgomotul de joasă frecvență sau elementul DC într-un semnal. Aceasta se bazează pe faptul că curentul continuu nu poate trece printr-un condensator.

Condensatorul de decuplare este extrem de utilizat în amplificatoare, deoarece va reduce zgomotul de curent continuu sau de joasă frecvență în semnal și va permite doar semnal de înaltă frecvență utilizabil prin acesta. Deși intervalul de frecvență de reducere a semnalului depinde de valoarea condensatorului, deoarece reactanța unui condensator variază pentru diferite intervale de frecvență. Puteți alege condensatorul care se potrivește nevoilor dumneavoastră.

Cu cât este mai mare frecvența pe care trebuie să o permiteți prin condensator, valoarea capacității condensatorului dvs. ar trebui să fie mai mică. De exemplu, pentru a permite un semnal de 100Hz, valoarea condensatorului dvs. ar trebui să fie undeva în jurul valorii de 10uF, totuși pentru a permite semnalul de 10 KHz 10nF va face treaba. Din nou, aceasta este doar o estimare aproximativă a valorilor limită și trebuie să calculați reactanța pentru semnalul de frecvență utilizând formula 1 / (2 * Pi * f * c) și să alegeți condensatorul care oferă cea mai mică reactanță la semnalul dorit.

Citiți mai multe la:

Pasul 3: UTILIZAREA REZISTENȚELOR PULL UP ȘI PULL DOWN:

„Starea plutitoare trebuie evitată întotdeauna”, auzim adesea acest lucru atunci când proiectăm circuite digitale. Și este o regulă de aur pe care trebuie să o respectați atunci când proiectați ceva care implică circuite integrate digitale și comutatoare. Toate IC-urile digitale funcționează la un anumit nivel logic și există multe familii logice. Dintre acestea, TTL și CMOS sunt destul de cunoscute.

Aceste niveluri logice determină tensiunea de intrare într-un IC digital pentru ao interpreta fie ca 1, fie ca 0. De exemplu, cu + 5V, deoarece nivelul de tensiune Vcc de la 5 la 2,8v va fi interpretat ca Logica 1 și de la 0 la 0,8v ca Logic 0. Orice lucru care se încadrează în acest interval de tensiune de la 0,9 la 2,7v va fi o regiune nedeterminată, iar cipul se va interpreta fie ca 0, fie ca 1, nu putem spune cu adevărat.

Pentru a evita scenariul de mai sus, folosim rezistențe pentru a fixa tensiunea în pinii de intrare. Trageți rezistențele în sus pentru a fixa tensiunea aproape de Vcc (căderea de tensiune există din cauza fluxului de curent) și Trageți rezistențele în jos pentru a trage tensiunea aproape de pinii GND. În acest fel, starea plutitoare din intrări poate fi evitată, evitând astfel IC-urile noastre digitale să se comporte incorect.

După cum am spus, aceste rezistențe pull up și pull down vor fi la îndemână pentru microcontrolere și cipuri digitale, dar rețineți că multe MCU-uri moderne sunt echipate cu rezistențe interne Pull up și Pull down care pot fi activate folosind codul. Așadar, puteți verifica fișa tehnică pentru acest lucru și puteți alege fie să utilizați, fie să eliminați în mod corespunzător rezistențele de tragere în sus / în jos.

Citiți mai multe la: