Շղթայի նախագծման 10 խորհուրդ, որը պետք է իմանա յուրաքանչյուր դիզայներ. 12 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Շրջանակների ձևավորումը կարող է բավականին սարսափելի լինել, քանի որ իրականում իրերը շատ տարբեր կլինեն այն ամենից, ինչ կարդում ենք գրքերում: Միանգամայն ակնհայտ է, որ եթե դուք պետք է լավ տիրապետեք սխեմաների ձևավորմանը, ապա պետք է հասկանաք յուրաքանչյուր բաղադրիչ և բավականին շատ զբաղվեք: Բայց կան բազմաթիվ խորհուրդներ, որոնք դիզայներները պետք է իմանան `օպտիմալ և արդյունավետ աշխատող սխեմաներ նախագծելու համար:

Ես ամեն կերպ փորձել եմ բացատրել այս խորհուրդները այս Ուղեցույցում, սակայն մի քանի խորհուրդների համար ձեզ ավելի լավ հասկանալու համար գուցե ձեզ մի փոքր ավելի շատ բացատրություն պահանջվի: Այդ նպատակով ես լրացուցիչ ընթերցման ռեսուրսներ եմ ավելացրել ստորև բերված գրեթե բոլոր խորհուրդներում: Այսպիսով, եթե ավելի շատ պարզաբանումների կարիք ունեք, հղում կատարեք կամ տեղադրեք դրանք ստորև բերված մեկնաբանությունների դաշտում: Համոզված կլինեմ, որ հնարավորինս լավագույնս կբացատրեմ:

Խնդրում ենք ստուգել իմ կայքը ՝ www.gadgetronicx.com, եթե ձեզ հետաքրքրում են էլեկտրոնային սխեմաները, ձեռնարկները և նախագծերը:

Քայլ 1: 10 ՏԵՍԱՆՅՈԹ 10 ԽՈՐՀՈՐԴ

Ինձ հաջողվել է պատրաստել 9 րոպե տևողությամբ տեսանյութ, որը բացատրում է դրանում նշված բոլոր խորհուրդները: Նրանց համար, ովքեր երկար չեն կարդում երկար հոդվածներ, առաջարկեք ձեզ արագ ճանապարհ անցնել և հուսով եմ, որ ձեզ դուր կգա:)

Քայլ 2. ՕԳՏԱԳՈՐՈՄՆԵՐԻ ԵՎ ԿԱՊՈITԻՉՆԵՐԻ ՕԳՏԱԳՈՐՈՄ

Կոնդենսատորը լայնորեն հայտնի է իր ժամանակային հատկություններով, սակայն ֆիլտրումը այս բաղադրիչի մեկ այլ կարևոր հատկությունն է, որն օգտագործվել է շղթայական դիզայներների կողմից: Եթե դուք ծանոթ չեք կոնդենսատորներին, ես առաջարկում եմ ձեզ կարդալ այս համապարփակ ուղեցույցը կոնդենսատորների և ինչպես այն օգտագործել սխեմաներում

ԱԿՆՈԹՅՈՆՆԵՐ

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարումները իսկապես անկայուն են, դա միշտ պետք է մտքում պահես: Յուրաքանչյուր էներգիայի մատակարարում, երբ գալիս է գործնական կյանքի, կայուն չի լինի, և հաճախ ստացված ելքային լարումը տատանվում է առնվազն մի քանի հարյուր միլիարդ վոլտի: Մենք հաճախ չենք կարող թույլ տալ այս տիպի լարման տատանումներ ՝ միացնելով մեր շղթան: Քանի որ լարման տատանումները կարող են շղթան վատ վարվել, և հատկապես երբ խոսքը վերաբերում է միկրոկառավարիչների տախտակին, նույնիսկ MCU- ի կողմից հրահանգը բաց թողնելու վտանգ կա, որը կարող է հանգեցնել կործանարար արդյունքների:

Դա հաղթահարելու համար դիզայներները միացում նախագծելիս կավելացնեն կոնդենսատոր էներգիայի մատակարարմանը զուգահեռ և մոտ: Եթե գիտեք, թե ինչպես է աշխատում կոնդենսատորը, ապա կիմանաք, որ այս կոնդենսատորը կսկսի լիցքավորվել էլեկտրասնուցումից մինչև չհասնի VCC մակարդակին: Vcc մակարդակին հասնելուն պես հոսանքը այլևս չի անցնում կափարիչով և դադարում է լիցքավորվել: Կոնդենսատորը կպահպանի այս լիցքը, մինչև հոսանքի աղբյուրից լարման անկում չլինի: Երբ մատակարարման լարումը, կոնդենսատորի թիթեղների վրա լարումը ակնթարթորեն չի փոխվի: Այս պահին կոնդենսատորը անմիջապես կփոխհատուցի մատակարարման լարման անկումը `հոսանք ապահովելով իր կողմից:

Նմանապես, երբ լարումը տատանվում է, հակառակ դեպքում ստեղծվում է ելքի լարման բարձրացում: Կոնդենսատորը կսկսի լիցքավորվել թռիչքի նկատմամբ, այնուհետև լիցքաթափվել ՝ միաժամանակ անխափան պահելով դրա երկայնքով լարվածությունը, դրանով իսկ թիզը չի հասնի թվային չիպին, դրանով իսկ ապահովելով կայուն աշխատանք:

ՀԱՄԱԳՈՐԱԿՈԹՅԱՆ ԿԵՆՏՐՈՆՆԵՐ:

Սրանք կոնդենսատորներ են, որոնք լայնորեն օգտագործվում են ուժեղացուցիչ սխեմաներում: Ի տարբերություն տարանջատման կոնդենսատորները կլինեն մուտքային ազդանշանի ճանապարհին: Նմանապես, այդ կոնդենսատորների դերը միանգամայն հակառակն է միացումում անջատվողներից: Կապիչ կոնդենսատորները ազդանշանում արգելափակում են ցածր հաճախականության աղմուկը կամ DC տարրը: Սա հիմնված է այն փաստի վրա, որ DC հոսանքը չի կարող անցնել կոնդենսատորի միջով:

Անջատիչ կոնդենսատորը չափազանց օգտագործվում է ուժեղացուցիչներում, քանի որ այն կզսպի ազդանշանի DC կամ ցածր հաճախականության աղմուկը և դրա միջոցով թույլ կտա միայն բարձր հաճախականությամբ օգտագործելի ազդանշան: Չնայած ազդանշանի զսպման հաճախականությունների տիրույթը կախված է կոնդենսատորի արժեքից, քանի որ կոնդենսատորի ռեակտիվությունը տարբեր հաճախությունների տիրույթների համար տարբերվում է: Դուք կարող եք ընտրել ձեր կարիքներին համապատասխան կոնդենսատոր:

Ավելի բարձր հաճախականությամբ, որը դուք պետք է թույլ տաք ձեր կոնդենսատորի միջոցով, ավելի ցածր պետք է լինի ձեր կոնդենսատորի հզորության արժեքը: Օրինակ, 100 ՀՀ ազդանշան թույլ տալու համար ձեր կոնդենսատորի արժեքը պետք է լինի մոտ 10uF, սակայն 10 ԿՀց ազդանշան թույլ տալու դեպքում 10nF- ը կանի այդ աշխատանքը: Կրկին սա ընդամենը կափարիչի արժեքների մոտավոր գնահատում է, և դուք պետք է հաշվարկեք ձեր հաճախականության ազդանշանի ռեակտիվությունը ՝ օգտագործելով 1 / (2 * Pi * f * c) բանաձևը և ընտրեք այն կոնդենսատորը, որն առաջարկում է նվազագույն ռեակտիվություն ձեր ցանկալի ազդանշանի նկատմամբ:

Կարդալ ավելին ՝

Քայլ 3. ՔԱULԱՔԱԿԱՆՈԹՅՈՆՆԵՐԻ ԵՎ ՔԱULԱՔԱԿԱՆ ՕԳՏԱԳՈՐՈՄԸ

«Լողացող վիճակից միշտ պետք է խուսափել», մենք հաճախ դա լսում ենք թվային սխեմաներ նախագծելիս: Եվ դա ոսկե կանոն է, որին դուք պետք է հետևեք, երբ նախագծում եք մի բան, որը ներառում է թվային IC և անջատիչներ: Բոլոր թվային IC- ն գործում է որոշակի տրամաբանական մակարդակի վրա և կան շատ տրամաբանական ընտանիքներ: Այս TTL- ից և CMOS- ից բավականին լայնորեն հայտնի են:

Այս տրամաբանական մակարդակները որոշում են թվային IC- ում մուտքային լարումը `այն մեկնաբանելու համար որպես 1 կամ 0: Օրինակ` +5V- ով, ինչպես Vcc լարման մակարդակը `5 -ից 2.8v, մեկնաբանվելու է որպես տրամաբանություն 1, իսկ 0 -ից 0.8v որպես տրամաբանություն 0. Այն, ինչ ընկնում է 0.9 -ից 2.7 վ լարման միջակայքում, կլինի անորոշ տարածք, և չիպը կամ մեկնաբանելու է որպես 0 կամ որպես 1, որը մենք իրականում չենք կարող ասել:

Վերոնշյալ սցենարից խուսափելու համար մենք դիմադրիչներ ենք օգտագործում մուտքային կապում լարումը շտկելու համար: Քաշեք դիմադրիչները ՝ լարումը Vcc- ին մոտ ամրացնելու համար (լարման անկումը գոյություն ունի ընթացիկ հոսքի պատճառով) և ներքև քաշեք ռեզիստորները ՝ լարումը մոտենալով GND կապումներին: Այս կերպ կարելի է խուսափել մուտքերի լողացող վիճակից, այդպիսով խուսափել մեր թվային IC- ների սխալ պահվածքից:

Ինչպես ասացի, դրանք ձգվող և ներքև քաշող դիմադրողները օգտակար կլինեն միկրոկոնտրոլերների և թվային չիպերի համար, սակայն նկատի ունեցեք, որ շատ ժամանակակից MCU- ները հագեցած են ներքին Pull up և Pull down ռեզիստորներով, որոնք կարող են ակտիվացվել կոդի միջոցով: Այսպիսով, դուք կարող եք ստուգել դրա համար նախատեսված տվյալների թերթիկը և ընտրել համապատասխանաբար կամ օգտագործել կամ վերացնել ձգվող վերև / ներքև դիմադրությունները համապատասխանաբար:

Կարդալ ավելին ՝