Her Tasarımcının Bilmesi Gereken 10 Devre Tasarımı İpuçları: 12 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Devre tasarımı oldukça göz korkutucu olabilir çünkü gerçekte olan şeyler kitaplarda okuduklarımızdan çok daha farklı olacaktır. Devre tasarımında iyi olmanız gerekiyorsa, her bir bileşeni anlamanız ve oldukça fazla pratik yapmanız gerektiği oldukça açıktır. Ancak, optimum olacak ve verimli çalışacak devreler tasarlamak için tasarımcıların bilmesi gereken tonlarca ipucu var.

Bu Eğitilebilir Kitapta bu ipuçlarını açıklamak için elimden gelenin en iyisini yaptım, ancak birkaç ipucu için daha iyi kavramak için biraz daha açıklamaya ihtiyacınız olabilir. Bu amaçla, aşağıdaki neredeyse tüm ipuçlarına daha fazla okuma kaynağı ekledim. Bu nedenle, biraz daha açıklamaya ihtiyacınız olursa, bağlantıya bakın veya bunları aşağıdaki yorumlar kutusuna gönderin. Elimden geldiğince açıklayacağımdan emin olabilirsiniz.

Elektronik devreler, öğreticiler ve Projeler ile ilgileniyorsanız lütfen www.gadgetronicx.com web siteme bakın.

Adım 1: VİDEODA 10 İPUCU

İçinde tüm bu ipuçlarını açıklayan 9 dakikalık bir video yapmayı başardım. Uzun yazıları okumaya pek fazla meraklı olmayanlar için hızlı bir yol izlemenizi öneririz ve umarım beğenirsiniz:)

2. Adım: AYRIŞTIRMA VE BİRLEŞTİRME KONDANSATÖRLERİNİN KULLANILMASI:

Kondansatör, zamanlama özellikleri ile yaygın olarak bilinir, ancak filtreleme, devre tasarımcıları tarafından kullanılan bu bileşenin bir diğer önemli özelliğidir. Kapasitörlere aşina değilseniz, Kapasitörler ve devrelerde nasıl kullanılacağı ile ilgili bu kapsamlı kılavuzu okumanızı öneririm.

AYIRMA KONDANSATÖRLERİ:

Güç kaynakları gerçekten kararsız, bunu her zaman aklınızda tutmalısınız. Pratik hayata geldiğinde her güç kaynağı sabit olmayacak ve genellikle elde edilen çıkış voltajı en az birkaç yüz mil volt dalgalanacaktır. Devremize güç verirken genellikle bu tür voltaj dalgalanmalarına izin veremeyiz. Voltaj dalgalanmaları devrenin hatalı çalışmasına neden olabileceğinden ve özellikle mikrodenetleyici kartları söz konusu olduğunda, MCU'nun yıkıcı sonuçlara yol açabilecek bir talimatı atlama riski bile vardır.

Bunu aşmak için tasarımcılar devre tasarlarken güç kaynağına paralel ve yakın bir kondansatör ekleyecektir. Kondansatörün nasıl çalıştığını biliyorsanız, bu kondansatörün VCC seviyesine ulaşana kadar güç kaynağından şarj olmaya başlayacağını bileceksiniz. Vcc seviyesine ulaşıldığında akım artık kapaktan geçmeyecek ve şarjı durduracaktır. Kondansatör, güç kaynağından gelen voltajda bir düşüş olana kadar bu yükü tutacaktır. Beslemeden gelen voltaj olduğunda, bir kapasitörün plakaları arasındaki voltaj anında değişmez. Bu anda Kapasitör, kendisinden akım sağlayarak beslemedeki gerilim düşüşünü anında telafi edecektir.

Benzer şekilde, voltaj dalgalandığında, aksi takdirde çıkışta bir voltaj yükselmesi meydana gelir. Kondansatör, ani yükselmeye göre şarj olmaya başlayacak ve daha sonra üzerindeki voltajı sabit tutarken deşarj olacak, böylece ani dijital çipe ulaşmayacak ve böylece kararlı çalışmayı sağlayacaktır.

KAPLİN KONDANSATÖRLERİ:

Bunlar, amplifikatör devrelerinde yaygın olarak kullanılan kapasitörlerdir. Dekuplaj kapasitörlerinden farklı olarak gelen bir sinyal yolunda olacaktır. Aynı şekilde, bu kapasitörlerin rolü, bir devredeki ayrıştırıcıların tam tersidir. Kuplaj kapasitörleri, bir sinyaldeki düşük frekanslı gürültüyü veya DC elemanını bloke eder. Bu, DC akımının bir kapasitörden geçememesi gerçeğine dayanmaktadır.

Dekuplaj kondansatörü, sinyaldeki DC veya düşük frekanslı gürültüyü keseceği ve içinden yalnızca yüksek frekanslı kullanılabilir sinyale izin vereceği için Amplifikatörlerde son derece kullanılır. Sinyali kesmenin frekans aralığı, bir kapasitörün reaktansı farklı frekans aralıkları için değiştiğinden, kapasitörün değerine bağlı olmasına rağmen. İhtiyaçlarınıza uygun kondansatörü seçebilirsiniz.

Kondansatörünüzden geçmesine izin vermeniz gereken frekans ne kadar yüksek olursa, Kondansatörünüzün kapasitans değeri o kadar düşük olmalıdır. Örneğin 100Hz'lik bir sinyale izin vermek için kapasitör değerinizin 10uF civarında bir yerde olması gerekir, ancak 10Khz sinyale izin vermek için 10nF işi yapacaktır. Yine bu, üst değerlerin kaba bir tahminidir ve 1 / (2* Pi * f * c) formülünü kullanarak frekans sinyalinizin reaktansını hesaplamanız ve istediğiniz sinyale en az reaktans sunan kapasitörü seçmeniz gerekir.

Daha fazlasını şu adreste okuyun:

Adım 3: PULL UP VE PULL Down DİRENÇLERİNİN KULLANILMASI:

“Yüzer durumdan her zaman kaçınılmalıdır”, bunu dijital devreler tasarlarken sıklıkla duyarız. Ve dijital IC'leri ve anahtarları içeren bir şey tasarlarken uymanız gereken altın bir kuraldır. Tüm dijital IC'ler belirli bir mantık düzeyinde çalışır ve birçok mantık ailesi vardır. Bunların dışında TTL ve CMOS oldukça yaygın olarak bilinmektedir.

Bu mantık seviyeleri, dijital bir IC'deki giriş voltajını 1 veya 0 olarak yorumlamak için belirler. Örneğin +5V ile Vcc voltaj seviyesi 5 ila 2,8v, Mantık 1 olarak yorumlanacak ve 0 ila 0,8v yorumlanacaktır. Mantık 0 olarak. Bu 0,9 ila 2,7v voltaj aralığına giren herhangi bir şey belirsiz bir bölge olacak ve çip, gerçekten söyleyemediğimiz 0 veya 1 olarak yorumlayacaktır.

Yukarıdaki senaryodan kaçınmak için giriş pinlerindeki voltajı sabitlemek için dirençler kullanıyoruz. Voltajı Vcc'ye yakın sabitlemek için dirençleri yukarı çekin (akım akışından dolayı voltaj düşüşü var) ve voltajı GND pinlerine yakın çekmek için dirençleri aşağı çekin. Bu şekilde girişlerdeki değişken durumdan kaçınılabilir, böylece dijital IC'lerimizin yanlış davranmasını önleyebilirsiniz.

Dediğim gibi, bu yukarı ve aşağı çekme dirençleri Mikrodenetleyiciler ve Dijital yongalar için kullanışlı olacaktır, ancak birçok modern MCU'nun, kod kullanılarak etkinleştirilebilen dahili Yukarı Çekme ve Çekme dirençleriyle donatıldığını unutmayın. Bu nedenle, bunun için veri sayfasını kontrol edebilir ve buna göre yukarı / aşağı dirençleri kullanmayı veya ortadan kaldırmayı seçebilirsiniz.

Daha fazlasını şu adreste okuyun:

Adım 4: PİLLERİN ŞARJ SÜRESİ: