10 conseils de conception de circuits que tout concepteur doit connaître : 12 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

La conception de circuits peut être assez intimidante car les choses en réalité seront très différentes de ce que nous lisons dans les livres. Il est assez évident que si vous devez être bon dans la conception de circuits, vous devez comprendre chaque composant et vous entraîner beaucoup. Mais il y a des tonnes de conseils que les concepteurs doivent connaître afin de concevoir des circuits qui seront optimaux et fonctionnent efficacement.

J'ai fait de mon mieux pour expliquer ces conseils dans ce Instructable, mais pour quelques conseils, vous aurez peut-être besoin d'un peu plus d'explications pour mieux les saisir. À cette fin, j'ai ajouté des ressources de lecture supplémentaires dans presque tous les conseils ci-dessous. Donc, juste au cas où vous auriez besoin d'un peu plus de précisions, reportez-vous au lien ou publiez-les dans la zone de commentaires ci-dessous. Je vais m'assurer de vous expliquer du mieux que je peux.

Veuillez consulter mon site Web www.gadgetronicx.com, si vous êtes intéressé par les circuits électroniques, les tutoriels et les projets.

Étape 1: 10 CONSEILS DANS UNE VIDÉO

J'ai réussi à faire une vidéo de 9 minutes expliquant tous ces conseils. Pour ceux qui n'aiment pas trop lire de longs articles, je vous suggère de prendre un chemin rapide et j'espère que cela vous plaira:)

Etape 2: UTILISATION DES CONDENSATEURS DE DECOUPLAGE ET DE COUPLAGE:

Les condensateurs sont largement connus pour leurs propriétés de synchronisation, mais le filtrage est une autre propriété importante de ce composant qui a été utilisée par les concepteurs de circuits. Si vous n'êtes pas familier avec les condensateurs, je vous suggère de lire ce guide complet sur les condensateurs et comment les utiliser dans les circuits

CONDENSATEURS DE DECOUPLAGE:

Les alimentations sont vraiment instables, vous devriez toujours garder cela à l'esprit. Chaque alimentation électrique ne sera pas stable dans la vie pratique et souvent la tension de sortie obtenue fluctuera d'au moins quelques centaines de volts. Nous ne pouvons souvent pas permettre ce genre de fluctuations de tension lors de l'alimentation de notre circuit. Étant donné que les fluctuations de tension peuvent entraîner un mauvais comportement du circuit, en particulier en ce qui concerne les cartes de microcontrôleur, il existe même un risque que le MCU saute une instruction, ce qui peut entraîner des résultats dévastateurs.

Afin de surmonter cela, les concepteurs ajouteront un condensateur en parallèle et à proximité de l'alimentation lors de la conception du circuit. Si vous savez comment fonctionne le condensateur, vous le saurez, ce condensateur commencera à se charger à partir de l'alimentation jusqu'à ce qu'il atteigne le niveau de VCC. Une fois que le niveau Vcc est atteint, le courant ne passe plus à travers le capuchon et arrête de charger. Le condensateur maintiendra cette charge jusqu'à ce qu'il y ait une chute de tension de l'alimentation. Lorsque la tension provient de l'alimentation, la tension aux bornes des plaques d'un condensateur ne changera pas instantanément. A ce moment, le condensateur compensera immédiatement la chute de tension de l'alimentation en fournissant du courant à partir de lui-même.

De même, lorsque la tension fluctue, créant autrement un pic de tension dans la sortie. Le condensateur commencera à se charger par rapport à la pointe, puis à se décharger tout en maintenant la tension à ses bornes, de sorte que la pointe n'atteindra pas la puce numérique, assurant ainsi un fonctionnement stable.

CONDENSATEURS DE COUPLAGE:

Ce sont des condensateurs largement utilisés dans les circuits amplificateurs. Contrairement aux condensateurs de découplage, ils gêneront un signal entrant. De même, le rôle de ces condensateurs est tout à fait à l'opposé de ceux de découplage dans un circuit. Les condensateurs de couplage bloquent le bruit basse fréquence ou l'élément CC dans un signal. Ceci est basé sur le fait que le courant continu ne peut pas traverser un condensateur.

Le condensateur de découplage est extrêmement utilisé dans les amplificateurs car il réduira le bruit CC ou basse fréquence dans le signal et ne laissera passer qu'un signal utilisable à haute fréquence. Bien que la plage de fréquences de freinage du signal dépende de la valeur du condensateur, car la réactance d'un condensateur varie pour différentes plages de fréquences. Vous pouvez choisir le condensateur qui convient à vos besoins.

Plus la fréquence que vous devez autoriser à travers votre condensateur est élevée, plus la valeur de capacité de votre condensateur devrait être inférieure. Par exemple, pour autoriser un signal de 100 Hz, la valeur de votre condensateur doit se situer autour de 10 uF, mais pour autoriser un signal de 10 kHz, 10 nF fera l'affaire. Encore une fois, il ne s'agit que d'une estimation approximative des valeurs de plafond et vous devez calculer la réactance de votre signal de fréquence à l'aide de la formule 1 / (2* Pi * f * c) et choisir le condensateur qui offre le moins de réactance au signal souhaité.

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Étape 3: UTILISATION DES RESISTANCES PULL UP ET PULL DOWN:

« L'état flottant doit toujours être évité », on l'entend souvent lors de la conception de circuits numériques. Et c'est une règle d'or que vous devez suivre lors de la conception de quelque chose qui implique des circuits intégrés et des commutateurs numériques. Tous les circuits intégrés numériques fonctionnent à un certain niveau logique et il existe de nombreuses familles logiques. Parmi ceux-ci, le TTL et le CMOS sont à peu près largement connus.

Ces niveaux logiques déterminent la tension d'entrée dans un circuit intégré numérique pour l'interpréter soit comme un 1 soit comme un 0. Par exemple avec +5V comme Vcc, le niveau de tension de 5 à 2.8v sera interprété comme Logic 1 et 0 à 0.8v sera interprété comme Logic 0. Tout ce qui tombe dans cette plage de tension de 0,9 à 2,7 V sera une région indéterminée et la puce interprétera soit comme un 0, soit comme un 1, ce que nous ne pouvons pas vraiment dire.

Pour éviter le scénario ci-dessus, nous utilisons des résistances pour fixer la tension dans les broches d'entrée. Tirez vers le haut des résistances pour fixer la tension près de Vcc (une chute de tension existe en raison du flux de courant) et tirez vers le bas des résistances pour tirer la tension près des broches GND. De cette façon, l'état flottant dans les entrées peut être évité, évitant ainsi que nos circuits intégrés numériques se comportent incorrectement.

Comme je l'ai dit, ces résistances pull up et pull down seront utiles pour les microcontrôleurs et les puces numériques, mais notez que de nombreux MCU modernes sont équipés de résistances pull up et pull down internes qui peuvent être activées à l'aide du code. Vous pouvez donc consulter la fiche technique à ce sujet et choisir d'utiliser ou d'éliminer les résistances pull up / down en conséquence.

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