10 consigli per la progettazione di circuiti che ogni progettista deve conoscere: 12 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

La progettazione di circuiti può essere piuttosto scoraggiante poiché le cose in realtà saranno molto diverse da quelle che leggiamo nei libri. È abbastanza ovvio che se hai bisogno di essere bravo nella progettazione di circuiti devi capire ogni componente e fare molta pratica. Ma ci sono un sacco di suggerimenti che i progettisti devono conoscere per progettare circuiti che siano ottimali e funzionino in modo efficiente.

Ho fatto del mio meglio per spiegare questi suggerimenti in questo Instructable, tuttavia per alcuni suggerimenti potresti aver bisogno di qualche spiegazione in più per afferrarli meglio. A tal fine ho aggiunto ulteriori risorse di lettura in quasi tutti i suggerimenti di seguito. Quindi, nel caso in cui hai bisogno di ulteriori chiarimenti, fai riferimento al link o pubblicali nella casella dei commenti qui sotto. Mi assicurerò di spiegarti nel miglior modo possibile.

Si prega di controllare il mio sito Web www.gadgetronicx.com, se siete interessati a circuiti elettronici, tutorial e progetti.

Step 1: 10 CONSIGLI IN UN VIDEO

Sono riuscito a fare un video di 9 minuti che spiega tutti questi suggerimenti. Per coloro che non amano leggere articoli lunghi, suggerisco di fare un percorso veloce e spero che vi piaccia:)

Fase 2: UTILIZZO DEI CONDENSATORI DI ACCOPPIAMENTO E ACCOPPIAMENTO:

I condensatori sono ampiamente noti per le sue proprietà di temporizzazione, tuttavia il filtraggio è un'altra proprietà importante di questo componente che è stato utilizzato dai progettisti di circuiti. Se non hai familiarità con i condensatori, ti suggerisco di leggere questa guida completa sui condensatori e su come utilizzarli nei circuiti

CONDENSATORI DI DISACCOPPIAMENTO:

Gli alimentatori sono davvero instabili, dovresti sempre tenerlo a mente. Ogni alimentatore quando arriva nella vita pratica non sarà stabile e spesso la tensione di uscita ottenuta fluttuerà almeno di qualche centinaio di millivolt. Spesso non possiamo consentire questo tipo di fluttuazioni di tensione durante l'alimentazione del nostro circuito. Poiché le fluttuazioni di tensione possono far sì che il circuito si comporti in modo anomalo e soprattutto quando si tratta di schede microcontrollore, c'è persino il rischio che l'MCU salti un'istruzione che può portare a risultati devastanti.

Per superare questo problema, i progettisti aggiungeranno un condensatore in parallelo e vicino all'alimentatore durante la progettazione del circuito. Se sai come funziona il condensatore lo saprai, facendo questo condensatore inizierà a caricarsi dall'alimentatore fino a raggiungere il livello di VCC. Una volta raggiunto il livello di Vcc, la corrente non passa più attraverso il tappo e interrompe la carica. Il condensatore manterrà questa carica fino a quando non si verificherà un calo di tensione dall'alimentatore. Quando la tensione dall'alimentazione, la tensione attraverso le piastre di un condensatore non cambierà istantaneamente. In questo istante il condensatore compenserà immediatamente la caduta di tensione dall'alimentazione fornendo corrente da se stesso.

Allo stesso modo quando la tensione fluttua altrimenti creando un picco di tensione in uscita. Il condensatore inizierà a caricarsi rispetto al picco e quindi si scaricherà mantenendo costante la tensione attraverso di esso, quindi il picco non raggiungerà il chip digitale, garantendo così un funzionamento costante.

CONDENSATORI DI ACCOPPIAMENTO:

Questi sono condensatori ampiamente utilizzati nei circuiti degli amplificatori. A differenza dei condensatori di disaccoppiamento sarà nel modo di un segnale in ingresso. Allo stesso modo, il ruolo di questi condensatori è esattamente l'opposto di quelli di disaccoppiamento in un circuito. I condensatori di accoppiamento bloccano il rumore a bassa frequenza o l'elemento CC in un segnale. Ciò si basa sul fatto che la corrente continua non può passare attraverso un condensatore.

Il condensatore di disaccoppiamento è estremamente utilizzato negli amplificatori poiché ridurrà il rumore CC oa bassa frequenza nel segnale e consentirà solo il segnale utilizzabile ad alta frequenza attraverso di esso. Sebbene l'intervallo di frequenza di frenatura del segnale dipenda dal valore del condensatore poiché la reattanza di un condensatore varia per diversi intervalli di frequenza. Puoi scegliere il condensatore adatto alle tue esigenze.

Più alta è la frequenza che devi far passare attraverso il tuo condensatore, più basso dovrebbe essere il valore di capacità del tuo condensatore. Ad esempio, per consentire un segnale a 100Hz, il valore del condensatore dovrebbe essere da qualche parte intorno a 10uF, tuttavia per consentire un segnale a 10Khz 10nF farà il lavoro. Anche in questo caso questa è solo una stima approssimativa dei valori del cappuccio e devi calcolare la reattanza per il tuo segnale di frequenza usando la formula 1 / (2 * Pi * f * c) e scegliere il condensatore che offre la minima reattanza al segnale desiderato.

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Fase 3: UTILIZZO DELLE RESISTENZE PULL UP E PULL DOWN:

“Lo stato fluttuante dovrebbe essere sempre evitato”, lo sentiamo spesso quando si progettano circuiti digitali. Ed è una regola d'oro da seguire quando si progetta qualcosa che coinvolge circuiti integrati e interruttori digitali. Tutti i circuiti integrati digitali operano su un certo livello logico e ci sono molte famiglie logiche. Di questi TTL e CMOS sono abbastanza ampiamente conosciuti.

Questi livelli logici determinano la tensione di ingresso in un IC digitale per interpretarla come 1 o 0. Ad esempio con +5V come Vcc il livello di tensione da 5 a 2,8 v verrà interpretato come Logico 1 e da 0 a 0,8 V verrà interpretato come Logic 0. Tutto ciò che rientra in questo intervallo di tensione da 0,9 a 2,7 V sarà una regione indeterminata e il chip interpreterà come 0 o come 1 non possiamo davvero dirlo.

Per evitare lo scenario di cui sopra, utilizziamo resistori per fissare la tensione nei pin di ingresso. Resistori di pull up per fissare la tensione vicino a Vcc (esiste una caduta di tensione a causa del flusso di corrente) e resistori di pull down per portare la tensione vicino ai pin GND. In questo modo è possibile evitare lo stato flottante negli ingressi, evitando così che i nostri circuiti integrati digitali si comportino in modo errato.

Come ho detto, questi resistori pull up e pull down saranno utili per microcontrollori e chip digitali, ma tieni presente che molti MCU moderni sono dotati di resistori pull up e pull down interni che possono essere attivati utilizzando il codice. Quindi potresti controllare la scheda tecnica per questo e scegliere di utilizzare o eliminare i resistori di pull up / down di conseguenza.

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