10 نصائح لتصميم الدوائر يجب أن يعرفها كل مصمم: 12 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يمكن أن يكون تصميم الدوائر أمرًا شاقًا للغاية لأن الأشياء في الواقع ستكون مختلفة تمامًا عما نقرأه في الكتب. من الواضح أنه إذا كنت تريد أن تكون جيدًا في تصميم الدوائر ، فأنت بحاجة إلى فهم كل مكون وممارسة الكثير. ولكن هناك الكثير من النصائح التي يجب أن يعرفها المصممون من أجل تصميم الدوائر التي ستكون مثالية وتعمل بكفاءة.

لقد بذلت قصارى جهدي لشرح هذه النصائح في Instructable ولكن بالنسبة لبعض النصائح ، قد تحتاج إلى شرح أكثر قليلاً للاستيلاء عليها بشكل أفضل. لهذا الغرض ، أضفت المزيد من موارد القراءة في جميع النصائح أدناه تقريبًا. لذلك فقط في حالة ما إذا كنت بحاجة إلى مزيد من التوضيح ، فارجع إلى الرابط أو انشره في مربع التعليقات أدناه. سأكون على يقين من أن أشرح أفضل ما أستطيع.

يرجى مراجعة موقع الويب الخاص بي www.gadgetronicx.com ، إذا كنت مهتمًا بالدوائر الإلكترونية والبرامج التعليمية والمشاريع.

الخطوة 1: 10 نصائح في مقطع فيديو

لقد تمكنت من عمل مقطع فيديو مدته 9 دقائق يشرح فيه كل هذه النصائح. بالنسبة لأولئك الذين لا يهتمون كثيرًا بقراءة المقالات المطولة ، نقترح عليك أن تسلك طريقًا سريعًا وآمل أن تعجبك يا رفاق:)

الخطوة الثانية: استخدام مكثفات الفصل والاقتران:

يُعرف المكثف على نطاق واسع بخصائصه الزمنية ، إلا أن التصفية هي خاصية مهمة أخرى لهذا المكون والتي استخدمها مصممو الدوائر. إذا لم تكن على دراية بالمكثفات ، أقترح عليك قراءة هذا الدليل الشامل حول المكثفات وكيفية استخدامها في الدوائر

فصل المكثفات:

إمدادات الطاقة غير مستقرة حقًا ، يجب أن تضع ذلك دائمًا في ذهنك. عندما يتعلق الأمر بالحياة العملية ، لن يكون كل مصدر طاقة مستقرًا ، وغالبًا ما يتأرجح الجهد الناتج الذي يتم الحصول عليه على الأقل بضع مئات من فولتات الطاحونة. لا يمكننا في كثير من الأحيان السماح بهذا النوع من تقلبات الجهد أثناء تشغيل دارتنا. نظرًا لأن تقلبات الجهد قد تجعل الدائرة تسيء التصرف وخاصة عندما يتعلق الأمر بألواح الميكروكونترولر ، فهناك خطر من تخطي MCU للتعليمات التي يمكن أن تؤدي إلى نتائج مدمرة.

من أجل التغلب على هذا المصممون ، سيضيفون مكثفًا بالتوازي والقريب من مصدر الطاقة أثناء تصميم الدائرة. إذا كنت تعرف كيفية عمل المكثف ، فستعرف أنه من خلال القيام بهذا المكثف ، سيبدأ الشحن من مزود الطاقة حتى يصل إلى مستوى VCC. بمجرد الوصول إلى مستوى Vcc ، لن يمر التيار عبر الغطاء ويتوقف عن الشحن. سيحتفظ المكثف بهذه الشحنة حتى يحدث انخفاض في الجهد من مصدر الطاقة. عندما الجهد من العرض ، لن يتغير الجهد عبر ألواح المكثف على الفور. في هذا المكثف الفوري سوف يعوض على الفور انخفاض الجهد من العرض من خلال توفير التيار من نفسه.

وبالمثل عندما يتقلب الجهد ، مما يؤدي إلى حدوث ارتفاع في الجهد في الخرج. سيبدأ المكثف في الشحن فيما يتعلق بالارتفاع ثم تفريغه مع الحفاظ على ثبات الجهد عبره وبالتالي لن يصل الارتفاع إلى الشريحة الرقمية وبالتالي يضمن العمل المستقر.

مكثفات اقتران:

هذه هي المكثفات التي تستخدم على نطاق واسع في دوائر مكبر للصوت. على عكس مكثفات الفصل سيكون في طريق الإشارة الواردة. وبالمثل ، فإن دور هذه المكثفات هو عكس ذلك تمامًا عن دور الفصل في الدائرة. تحجب مكثفات الاقتران ضوضاء التردد المنخفض أو عنصر التيار المستمر في الإشارة. يعتمد هذا على حقيقة أن التيار المستمر لا يمكن أن يمر عبر مكثف.

يتم استخدام مكثف الفصل بشكل كبير في مكبرات الصوت لأنه سيحد من ضوضاء التيار المستمر أو ضوضاء التردد المنخفض في الإشارة ويسمح فقط بإشارة قابلة للاستخدام عالية التردد من خلالها. على الرغم من أن نطاق تردد كبح الإشارة يعتمد على قيمة المكثف لأن تفاعل المكثف يختلف باختلاف نطاقات التردد. يمكنك اختيار المكثف الذي يناسب احتياجاتك.

كلما زاد التردد الذي تحتاجه للسماح بمرور مكثفك ، يجب أن تكون قيمة السعة للمكثف لديك. على سبيل المثال للسماح بإشارة 100 هرتز ، يجب أن تكون قيمة المكثف في مكان ما حول 10 فائق التوهج ، ولكن للسماح بإشارة 10 كيلوهرتز 10 نانومتر ستؤدي المهمة. مرة أخرى ، هذا مجرد تقدير تقريبي لقيم الحد الأقصى وتحتاج إلى حساب مفاعلة إشارة التردد الخاصة بك باستخدام الصيغة 1 / (2 * Pi * f * c) واختيار المكثف الذي يوفر أقل تفاعل للإشارة المرغوبة.

اقرأ المزيد على:

الخطوة 3: استخدام مقاومات السحب والسحب:

"يجب دائمًا تجنب الحالة العائمة" ، غالبًا ما نسمع هذا عند تصميم الدوائر الرقمية. وهي قاعدة ذهبية يجب عليك اتباعها عند تصميم شيء يتضمن دوائر متكاملة ومفاتيح رقمية. تعمل جميع الدوائر المتكاملة الرقمية على مستوى منطقي معين وهناك العديد من العائلات المنطقية. من بين هذه TTL و CMOS معروفة على نطاق واسع.

تحدد هذه المستويات المنطقية جهد الدخل في IC رقمي لتفسيره إما على أنه 1 أو 0. على سبيل المثال مع + 5V كمستوى جهد Vcc من 5 إلى 2.8 فولت سيتم تفسيره على أنه المنطق 1 وسيتم تفسير 0 إلى 0.8 فولت مثل المنطق 0. أي شيء يقع ضمن نطاق الجهد هذا من 0.9 إلى 2.7 فولت سيكون منطقة غير محددة وسوف تفسر الشريحة إما على أنها 0 أو على أنها 1 لا يمكننا تحديدها حقًا.

لتجنب السيناريو أعلاه ، نستخدم مقاومات لإصلاح الجهد في دبابيس الإدخال. اسحب المقاومات لأعلى لإصلاح الجهد بالقرب من Vcc (يوجد انخفاض في الجهد بسبب التدفق الحالي) واسحب المقاومات لأسفل لسحب الجهد بالقرب من دبابيس GND. بهذه الطريقة يمكن تجنب الحالة العائمة في المدخلات ، وبالتالي تجنب IC الرقمية لدينا من التصرف بشكل غير صحيح.

كما قلت ، ستكون مقاومات السحب لأعلى ولأسفل مفيدة للميكروكونترولر والرقائق الرقمية ، لكن لاحظ أن العديد من وحدات MCU الحديثة مزودة بمقاومات سحب داخلية وسحب لأسفل والتي يمكن تنشيطها باستخدام الكود. لذلك يمكنك التحقق من ورقة البيانات الخاصة بذلك واختيار إما استخدام أو إزالة المقاومات المنسدلة لأعلى / لأسفل وفقًا لذلك.

اقرأ المزيد على: