10 kredsløbsdesigntips Hver designer skal vide: 12 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Kredsløbsdesign kan være temmelig skræmmende, da tingene i virkeligheden vil være meget forskellige fra det, vi læser i bøger. Det er ret indlysende, at hvis du skal være god til kredsløbsdesign, skal du forstå hver komponent og øve ret meget. Men der er masser af tips, som designere skal kende for at designe kredsløb, der vil være optimale og fungerer effektivt.

Jeg har forsøgt mit bedste for at forklare disse tips i denne instruktionsbog, men for få tips har du måske brug for lidt mere forklaring for at få det bedre. Til det formål har jeg tilføjet yderligere læseressourcer i næsten alle nedenstående tip. Så bare hvis du har brug for lidt mere præcisering, skal du se linket eller sende dem i kommentarfeltet herunder. Jeg vil helt sikkert forklare så godt jeg kan.

Tjek venligst mit websted www.gadgetronicx.com, hvis du er interesseret i elektroniske kredsløb, selvstudier og projekter.

Trin 1: 10 TIPS I EN VIDEO

Det er lykkedes mig at lave en 9 minutters video, der forklarer alle disse tips i den. For dem, der ikke er for meget til at læse lange artikler, foreslår du at du tager en hurtig vej og håber, at I kan lide det:)

Trin 2: BRUG AF AFKOBLINGS- OG KOBLINGSKAPACITORER:

Kondensator er kendt for sine timingegenskaber, men filtrering er en anden vigtig egenskab ved denne komponent, der er blevet brugt af kredsløbsdesignere. Hvis du ikke kender kondensatorer, foreslår jeg, at du læser denne omfattende vejledning om kondensatorer og hvordan du bruger den i kredsløb

AFKOBLING KAPACITORER:

Strømforsyninger er virkelig ustabile, det skal du altid huske på. Hver strømforsyning, når det kommer til praktisk levetid, vil ikke være stabil, og ofte vil den opnåede udgangsspænding svinge mindst et par hundrede mill volt. Vi kan ofte ikke tillade denne form for spændingsudsving, mens vi driver vores kredsløb. Fordi spændingsudsving kan få kredsløbet til at opføre sig forkert, og især når det kommer til mikrokontrolkort, er der endda en risiko for, at MCU springer en instruktion over, hvilket kan resultere i ødelæggende resultater.

For at overvinde dette tilføjer designere en kondensator parallelt og tæt på strømforsyningen, mens de designer kredsløb. Hvis du ved, hvordan kondensatoren fungerer, vil du vide, ved at gøre denne vil kondensatoren begynde at oplade fra strømforsyningen, indtil den når niveauet for VCC. Når Vcc -niveauet er nået, vil strømmen ikke længere passere gennem hætten og stoppe opladningen. Kondensatoren holder denne ladning, indtil der er et fald i spændingen fra strømforsyningen. Når spændingen fra forsyningen ændres, ændres spændingen på tværs af pladerne i en kondensator ikke øjeblikkeligt. På dette øjeblik vil kondensatoren straks kompensere for spændingsfaldet fra forsyningen ved at levere strøm fra sig selv.

Tilsvarende når spændingen svinger ellers skaber en spænding stigning i output. Kondensatoren vil begynde at oplade i forhold til piggen og derefter aflade, mens spændingen holdes konstant over den, og spiken vil derfor ikke nå den digitale chip, hvilket sikrer stabil drift.

KOBLINGSKAPACITORER:

Disse er kondensatorer, der er meget udbredt i forstærkerkredsløb. I modsætning til afkoblingskondensatorerne vil være i vejen for et indgående signal. På samme måde er disse kondensatorers rolle helt modsat af afkoblingen i et kredsløb. Koblingskondensatorer blokerer lavfrekvent støj eller DC -element i et signal. Dette er baseret på det faktum, at jævnstrøm ikke kan passere gennem en kondensator.

Afkoblingskondensatoren bruges ekstremt i forstærkere, da den vil bremse DC- eller lavfrekvensstøj i signalet og kun tillade brugbart højfrekvent signal gennem det. Selvom frekvensområdet for dæmpning af signalet afhænger af kondensatorens værdi, da reaktansen af en kondensator varierer for forskellige frekvensområder. Du kan vælge den kondensator, der passer til dine behov.

Jo højere frekvens du skal tillade gennem din kondensator, skal kapacitansværdien for din kondensator være lavere. For eksempel for at tillade et 100Hz -signal skal din kondensatorværdi være et sted omkring 10uF, men for at tillade 10Khz -signal vil 10nF gøre jobbet. Igen er dette kun et groft skøn over cap -værdier, og du skal beregne reaktansen for dit frekvenssignal ved hjælp af formlen 1 / (2 * Pi * f * c) og vælge den kondensator, der giver mindst reaktans til dit ønskede signal.

Læs mere på:

Trin 3: BRUG AF PULL UP- OG NEDTRÆKNINGSMOTORER:

"Flydende tilstand bør altid undgås", vi hører ofte dette, når vi designer digitale kredsløb. Og det er en gylden regel, du skal følge, når du designer noget, der involverer digitale IC’er og switches. Alle de digitale IC’er fungerer på et bestemt logisk niveau, og der er mange logiske familier. Ud af disse TTL og CMOS er stort set vidt kendt.

Disse logiske niveauer bestemmer indgangsspændingen i en digital IC for at tolke den enten som en 1 eller en 0. For eksempel med +5V som Vcc spændingsniveau på 5 til 2.8v vil blive fortolket som Logik 1 og 0 til 0.8v vil blive fortolket som logik 0. Alt, der falder inden for dette spændingsområde på 0,9 til 2,7v, vil være et ubestemt område, og chippen vil tolke enten som en 0 eller som en 1, vi ikke rigtig kan fortælle.

For at undgå ovenstående scenario bruger vi modstande til at fastsætte spændingen i indgangsstifterne. Træk modstande op for at fastgøre spændingen tæt på Vcc (spændingsfald eksisterer på grund af strømstrøm) og træk modstande ned for at trække spændingen tæt på GND -stifter. På denne måde kan den flydende tilstand i input undgås, og dermed undgå at vores digitale IC'er opfører sig forkert.

Som jeg sagde, vil disse træk -op og ned -modstande være nyttige til mikrokontrollere og digitale chips, men vær opmærksom på, at mange moderne MCU’er er udstyret med interne pull -up- og pull -down -modstande, der kan aktiveres ved hjælp af koden. Så du kan kontrollere databladet for dette og vælge at enten bruge eller fjerne træk op / ned modstande i overensstemmelse hermed.

Læs mere på: