10 kretsdesigntips Varje designer måste veta: 12 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Kretsdesign kan vara ganska skrämmande eftersom sakerna i verkligheten kommer att skilja sig mycket från vad vi läser i böcker. Det är ganska uppenbart att om du behöver vara bra på kretsdesign måste du förstå varje komponent och träna ganska mycket. Men det finns massor av tips som designers måste veta för att designa kretsar som är optimala och fungerar effektivt.

Jag har försökt mitt bästa för att förklara dessa tips i den här instruktionsboken, men för några tips kan du behöva lite mer förklaring för att få det bättre. För detta ändamål har jag lagt till ytterligare läsresurser i nästan alla tips nedan. Så om du behöver lite mer förtydligande hänvisar du till länken eller postar dem i kommentarfältet nedan. Jag kommer säkert att förklara så gott jag kan.

Kolla gärna in min webbplats www.gadgetronicx.com om du är intresserad av elektroniska kretsar, handledning och projekt.

Steg 1: 10 TIPS I EN VIDEO

Jag har lyckats göra en 9 minuters video som förklarar alla dessa tips i den. För dem som inte är för mycket på att läsa långa artiklar, föreslår att du tar en snabb väg och hoppas att ni gillar det:)

Steg 2: ANVÄNDA AVKOPPLING OCH KOPPLING KAPACITATORER:

Kondensator är allmänt känd för sina timingegenskaper, men filtrering är en annan viktig egenskap hos denna komponent som har använts av kretsdesigners. Om du inte är bekant med kondensatorer föreslår jag att du läser den här omfattande guiden om kondensatorer och hur du använder den i kretsar

AVKOPPLINGSKAPACITORER:

Strömförsörjningar är verkligen instabila, du bör alltid ha det i åtanke. Varje strömförsörjning när det gäller praktisk livslängd kommer inte att vara stabil och ofta kommer den erhållna utspänningen att fluktuera åtminstone några hundra mill volt. Vi kan ofta inte tillåta denna typ av spänningsfluktuationer medan vi driver vår krets. Eftersom spänningsfluktuationer kan göra att kretsen uppför sig illa och särskilt när det gäller mikrokontrollkort finns det till och med risk för att MCU hoppar över en instruktion som kan resultera i förödande resultat.

För att övervinna detta kommer konstruktörer att lägga till en kondensator parallellt och nära strömförsörjningen under utformningen av kretsen. Om du vet hur kondensatorn fungerar kommer du att veta, genom att göra denna kommer kondensatorn att börja ladda från strömförsörjningen tills den når nivån på VCC. När Vcc -nivån har uppnåtts kommer strömmen inte längre att passera genom locket och sluta ladda. Kondensatorn håller denna laddning tills spänningsfallet kommer från strömförsörjningen. Vid spänning från matningen kommer spänningen över kondensatorns plattor inte att förändras omedelbart. I detta ögonblick kompenserar kondensatorn omedelbart för spänningsfallet från matningen genom att tillhandahålla ström från sig själv.

På samma sätt när spänningen fluktuerar annars skapar en spänningspik i utgången. Kondensatorn börjar ladda med avseende på spetsen och laddas sedan ut samtidigt som spänningen hålls konstant över den, varigenom spiken inte når det digitala chipet, vilket garanterar ett stabilt arbete.

KOPPLINGSKAPACITORER:

Dessa är kondensatorer som används i stor utsträckning i förstärkarkretsar. Till skillnad från avkopplingskondensatorerna kommer att vara i vägen för en inkommande signal. På samma sätt är dessa kondensatorers roll tvärtom från avkopplingen i en krets. Kopplingskondensatorer blockerar lågfrekvensbruset eller DC -elementet i en signal. Detta är baserat på det faktum att likström inte kan passera genom en kondensator.

Frikopplingskondensatorn används extremt i förstärkare eftersom den kommer att dämpa DC eller lågfrekvent brus i signalen och tillåta endast högfrekvent användbar signal genom den. Även om frekvensintervallet för att begränsa signalen beror på kondensatorns värde eftersom reaktansen hos en kondensator varierar för olika frekvensområden. Du kan välja kondensatorn som passar dina behov.

Högre frekvens du behöver för att tillåta genom din kondensator lägre kapacitansvärdet för din kondensator bör vara. Till exempel för att tillåta en 100Hz -signal bör ditt kondensatorvärde ligga någonstans runt 10uF, men för att tillåta 10Khz -signal 10nF kommer att göra jobbet. Återigen är detta bara en grov uppskattning av kapvärden och du måste beräkna reaktansen för din frekvenssignal med hjälp av formeln 1 / (2 * Pi * f * c) och välj kondensatorn som ger minst reaktans till din önskade signal.

Läs mer på:

Steg 3: ANVÄNDA PULL UP- OCH PULL -DOWN -RESISTORER:

"Flytande tillstånd bör alltid undvikas", vi hör ofta detta när vi designar digitala kretsar. Och det är en gyllene regel du måste följa när du designar något som involverar digitala IC: er och switchar. Alla digitala IC: er fungerar på en viss logisk nivå och det finns många logiska familjer. Av dessa TTL och CMOS är ganska allmänt kända.

Dessa logiska nivåer bestämmer ingångsspänningen i en digital IC för att tolka den antingen som en 1 eller en 0. Till exempel med +5V som Vcc spänningsnivå på 5 till 2,8v kommer att tolkas som Logic 1 och 0 till 0,8v kommer att tolkas som logik 0. Allt som faller inom detta spänningsintervall på 0,9 till 2,7v kommer att vara en obestämd region och chipet tolkar antingen som en 0 eller som en 1 som vi inte riktigt kan berätta.

För att undvika ovanstående scenario använder vi motstånd för att fixa spänningen i ingångsstiften. Dra upp motstånden för att fixera spänningen nära Vcc (spänningsfall finns på grund av strömflöde) och dra ned motstånden för att dra spänningen nära GND -stiften. På så sätt kan det flytande tillståndet i ingångarna undvikas, och därmed undvika att våra digitala IC: er uppför sig felaktigt.

Som jag sa kommer dessa drag upp och ner motstånd att vara till nytta för mikrokontroller och digitala marker, men observera att många moderna MCU: er är utrustade med interna pull upp och pull down motstånd som kan aktiveras med hjälp av koden. Så du kan kontrollera databladet för detta och välja att antingen använda eller eliminera upp- / nedmotstånd i enlighet därmed.

Läs mer på:

Steg 4: AVLADNINGSTID FÖR BATTERIER: