10 nasvetov za oblikovanje vezij, ki jih mora poznati vsak oblikovalec: 12 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Oblikovanje vezja je lahko precej zastrašujoče, saj se bodo stvari v resnici precej razlikovale od tistih, ki jih beremo v knjigah. Precej očitno je, da če morate biti dobri pri načrtovanju vezja, morate razumeti vsako komponento in se precej vaditi. Oblikovalci pa morajo vedeti na tone nasvetov za oblikovanje optimalnih in učinkovitih vezij.

Po najboljših močeh sem poskušal razložiti te nasvete v tem navodilu, za nekaj nasvetov pa boste morda potrebovali malo več razlage, da ga bolje izkoristite. V ta namen sem v skoraj vse spodnje nasvete dodal dodatne bralne vire. Če torej potrebujete več pojasnil, se obrnite na povezavo ali jih objavite v spodnjem polju za komentarje. Vsekakor bom čim bolje razložil.

Prosim, obiščite mojo spletno stran www.gadgetronicx.com, če vas zanimajo elektronska vezja, vaje in projekti.

1. korak: 10 NASVETOV V VIDEU

Uspelo mi je narediti 9 -minutni video, v katerem so razloženi vsi ti nasveti. Tistim, ki ne berejo preveč po dolgih člankih, predlagam, da se odločite za hitro pot in upam, da vam bo všeč:)

2. korak: UPORABA RAZKLOPLJIVALNIH IN SPAJALNIH NALOG:

Kondenzator je znan po svojih časovnih lastnostih, vendar je filtriranje še ena pomembna lastnost te komponente, ki so jo uporabili oblikovalci vezij. Če niste seznanjeni s kondenzatorji, vam predlagam, da preberete ta obsežen vodnik o kondenzatorjih in njihovi uporabi v vezjih

RAZKLOPLJIVA NALOGA:

Napajalniki so res nestabilni, to morate vedno imeti v mislih. Vsak napajalnik, ko pride do praktične življenjske dobe, ne bo stabilen in pogosto bo dobljena izhodna napetost nihala vsaj nekaj sto miljonov voltov. Pogosto ne moremo dovoliti tovrstnih nihanj napetosti, medtem ko napajamo vezje. Ker lahko nihanje napetosti povzroči napačno vedenje vezja, še posebej, ko gre za plošče mikrokrmilnika, obstaja celo tveganje, da MCU preskoči navodila, kar lahko povzroči uničujoče rezultate.

Da bi to premagali, bodo oblikovalci pri načrtovanju vezja dodali kondenzator vzporedno in blizu napajanja. Če veste, kako deluje kondenzator, boste vedeli, da se bo s tem kondenzator začel polniti iz napajalnika, dokler ne doseže ravni VCC. Ko doseže nivo Vcc, tok ne bo več šel skozi pokrovček in prenehal polniti. Kondenzator bo to polnjenje zadrževal, dokler ne pride do padca napetosti iz napajalnika. Ko se napetost iz napajanja, napetost na ploščah kondenzatorja ne bo takoj spremenila. V tem trenutku bo kondenzator takoj kompenziral padec napetosti iz napajanja z zagotavljanjem toka od sebe.

Podobno, če napetost niha, drugače nastane napetostni skok na izhodu. Kondenzator se bo začel polniti glede na konico, nato pa se bo izpraznil, pri čemer bo napetost na njem ostala stabilna, zato konica ne bo dosegla digitalnega čipa, kar zagotavlja enakomerno delovanje.

SPOJITVE NAPAJALCEV:

To so kondenzatorji, ki se pogosto uporabljajo v ojačevalnih vezjih. Za razliko od ločenih kondenzatorjev bodo ovirali vhodni signal. Prav tako je vloga teh kondenzatorjev ravno nasprotna od ločenih v vezju. Spojni kondenzatorji blokirajo nizkofrekvenčni šum ali enosmerni element v signalu. To temelji na dejstvu, da enosmerni tok ne more preiti skozi kondenzator.

Ločilni kondenzator se izjemno uporablja v ojačevalnikih, saj bo zajezil enosmerni ali nizkofrekvenčni šum v signalu in skozi njega dovolil le visokofrekvenčni uporabni signal. Čeprav je frekvenčno območje omejevanja signala odvisno od vrednosti kondenzatorja, saj se reaktanca kondenzatorja razlikuje za različna frekvenčna območja. Lahko izberete kondenzator, ki ustreza vašim potrebam.

Višja frekvenca, ki jo morate omogočiti skozi kondenzator, nižja bi morala biti vrednost kapacitivnosti vašega kondenzatorja. Na primer, da bi omogočili signal 100Hz, bi morala biti vrednost vašega kondenzatorja nekje okoli 10uF, vendar pa bo za dovoljenje signala 10Khz delo opravilo 10nF. Tudi to je le groba ocena zgornjih vrednosti in morate izračunati reaktanco za vaš frekvenčni signal s formulo 1 / (2 * Pi * f * c) in izbrati kondenzator, ki ponuja najmanjšo reaktanco na vaš želeni signal.

Preberite več na:

3. korak: UPORABA PULL UP IN POWL DOWN RESISTORjev:

"Plavajočemu stanju se je treba vedno izogibati", to pogosto slišimo pri načrtovanju digitalnih vezij. In to je zlato pravilo, ki ga morate upoštevati pri načrtovanju nečesa, kar vključuje digitalne IC in stikala. Vsi digitalni IC delujejo na določeni logični ravni in obstaja veliko logičnih družin. Od teh TTL in CMOS sta precej splošno znana.

Te logične ravni določajo vhodno napetost v digitalnem IC, da jo razlagajo kot 1 ali 0. Na primer z +5V kot Vcc napetostna raven od 5 do 2,8 v se bo razlagala kot logika 1 in 0 do 0,8 v se bo razlagala kot logika 0. Vse, kar spada v to napetostno območje od 0,9 do 2,7 V, bo nedoločeno območje in čip bo interpretiral bodisi kot 0 ali kot 1, česar v resnici ne moremo reči.

Da bi se izognili zgornjemu scenariju, s pomočjo uporov fiksiramo napetost na vhodnih zatičih. Povlecite upore, da pritrdite napetost blizu Vcc (padec napetosti obstaja zaradi tokovnega toka), in izvlecite upore, da napetost potegnete blizu zatičev GND. Tako se je mogoče izogniti plavajočemu stanju na vhodih in se tako izogniti napačnemu obnašanju naših digitalnih IC.

Kot sem rekel, bodo ti upori navzgor in navzdol koristni za mikrokrmilnike in digitalne čipe, vendar upoštevajte, da so številni sodobni MCU opremljeni z notranjimi upori navzgor in navzdol, ki jih je mogoče aktivirati s kodo. Zato lahko za to preverite podatkovni list in se ustrezno odločite za uporabo ali odstranitev uporovnih uporov.

Preberite več na:

4. korak: ČAS IZPOLNJEVANJA BATERIJ: