10 consells de disseny de circuits que tot dissenyador ha de conèixer: 12 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

El disseny de circuits pot ser força descoratjador, ja que la realitat serà molt diferent del que llegim als llibres. És bastant obvi que, si cal ser bo en el disseny de circuits, ha d’entendre tots els components i practicar bastant. Però hi ha un munt de consells que els dissenyadors han de conèixer per dissenyar circuits que siguin òptims i funcionin de manera eficient.

He fet tot el possible per explicar aquests consells en aquest instructiu, però per a alguns consells és possible que necessiteu una mica més d’explicacions per agafar-los millor. Amb aquest propòsit, he afegit més recursos de lectura a gairebé tots els consells següents. Per si de cas, si necessiteu més aclariments, consulteu l'enllaç o publiqueu-los al quadre de comentaris següent. Segur que explicaré el millor que puc.

Consulteu el meu lloc web www.gadgetronicx.com si esteu interessats en circuits electrònics, tutorials i projectes.

Pas 1: 10 CONSELLS EN UN VÍDEO

He aconseguit fer un vídeo de 9 minuts explicant tots aquests consells. Per a aquells que no es dediquen massa a la lectura d'articles llargs, suggereixen que facin una ruta ràpida i esperin que us agradi:)

Pas 2: ÚS DE CAPACITADORS DE DESACOPLEMENT I ACOPLAMENT:

Els condensadors són àmpliament coneguts per les seves propietats de sincronització, però el filtratge és una altra propietat important d’aquest component que ha estat utilitzat pels dissenyadors de circuits. Si no esteu familiaritzat amb els condensadors, us suggereixo que llegeixi aquesta completa guia sobre condensadors i com utilitzar-lo als circuits

CAPACITADORS DE DESACTIVACIÓ:

Les fonts d’alimentació són realment inestables, sempre ho heu de tenir en compte. Totes les fonts d’alimentació a la vida pràctica no seran estables i sovint la tensió de sortida obtinguda oscil·larà com a mínim uns pocs centenars de volts. Sovint no podem permetre aquest tipus de fluctuacions de tensió mentre alimentem el nostre circuit. Com que les fluctuacions de tensió poden fer que el circuit es comporti malament i, sobretot, quan es tracta de plaques de microcontroladors, fins i tot hi ha el risc que la MCU salti una instrucció que pot resultar en resultats devastadors.

Per superar-ho, els dissenyadors afegiran un condensador en paral·lel i proper a la font d'alimentació mentre es dissenya el circuit. Si sabeu com funciona el condensador, ho sabreu, fent aquest condensador es començarà a carregar des de la font d'alimentació fins que arribi al nivell de VCC. Un cop assolit el nivell Vcc, el corrent ja no passarà per la tapa i deixarà de carregar-se. El condensador mantindrà aquesta càrrega fins que es produeixi una caiguda de tensió de la font d'alimentació. Quan la tensió de l'alimentació, la tensió a través de les plaques d'un condensador no canviarà instantàniament. En aquest moment, el condensador compensarà immediatament la caiguda de tensió del subministrament proporcionant corrent de si mateix.

De la mateixa manera, quan la tensió fluctua, creant una pujada de tensió a la sortida. El condensador començarà a carregar-se pel que fa a l’espiga i després es descarregarà mantenint el voltatge constant a través d’ell, de manera que l’espiga no arribarà al xip digital, de manera que es garanteix un funcionament constant.

CAPACITADORS D'ACOBLAMENT:

Es tracta de condensadors que s’utilitzen àmpliament en circuits amplificadors. A diferència dels condensadors de desacoblament, s’interposarà al senyal entrant. De la mateixa manera, el paper d'aquests condensadors és tot el contrari que els de desacoblament en un circuit. Els condensadors d’acoblament bloquegen el soroll de baixa freqüència o l’element de CC en un senyal. Això es basa en el fet que el corrent continu no pot passar per un condensador.

El condensador de desacoblament s’utilitza extremadament en amplificadors, ja que permetrà frenar el soroll de CC o baixa freqüència del senyal i permetre només el senyal d’alta freqüència utilitzable. Tot i que el rang de freqüència per frenar el senyal depèn del valor del condensador, ja que la reactància d’un condensador varia per diferents rangs de freqüència. Podeu triar el condensador que s’adapti a les vostres necessitats.

Com més alta sigui la freqüència que heu de permetre a través del condensador, el valor de la capacitat del condensador hauria de ser més baix. Per exemple, per permetre un senyal de 100Hz, el valor del condensador hauria de situar-se al voltant de 10uF, tot i que per permetre el senyal de 10Khz 10nF farà la feina. Una vegada més, això és només una aproximació aproximada dels valors de límit i cal calcular la reactància del senyal de freqüència mitjançant la fórmula 1 / (2 * Pi * f * c) i triar el condensador que ofereix menys reactància al senyal desitjat.

Llegiu-ne més a:

Pas 3: ÚS DE RESISTORS PULL UP I PULL DOWN:

"S'ha d'evitar sempre l'estat flotant", sovint ho sentim quan es dissenyen circuits digitals. I és una regla d’or que heu de seguir a l’hora de dissenyar alguna cosa que impliqui circuits digitals i commutadors. Totes les IC digitals funcionen en un nivell lògic determinat i hi ha moltes famílies lògiques. D’aquests TTL i CMOS són força coneguts.

Aquests nivells lògics determinen la tensió d'entrada en un CI digital per interpretar-lo com un 1 o un 0. Per exemple, amb + 5V, ja que el nivell de voltatge Vcc de 5 a 2,8v s'interpretarà com a lògica 1 i de 0 a 0,8v. com a lògica 0. Qualsevol cosa que estigui dins d'aquest rang de voltatge de 0,9 a 2,7v serà una regió indeterminada i el xip s'interpretarà com a 0 o com a 1 que no podem dir realment.

Per evitar l’escenari anterior, fem servir resistències per fixar el voltatge als pins d’entrada. Tireu les resistències cap amunt per fixar el voltatge a prop de Vcc (existeix una caiguda de tensió a causa del flux de corrent) i tireu cap avall les resistències per estirar el voltatge als pins GND. D’aquesta manera es pot evitar l’estat flotant de les entrades, evitant així que els nostres IC digitals es comportin incorrectament.

Com he dit, aquestes resistències de pujar i baixar seran útils per a microcontroladors i xips digitals, però tingueu en compte que molts MCU moderns estan equipats amb resistències internes de pujar i baixar que es poden activar mitjançant el codi. Per tant, podeu consultar el full de dades i triar utilitzar o eliminar les resistències de pujada / baixada en conseqüència.

Llegiu-ne més a: