Principios, pasos y métodos de diseño de circuitos electrónicos (detallados)
De manera general, el método de diseño de circuitos electrónicos incluye básicamente: la selección del esquema general, la determinación de los circuitos unitarios, la selección de componentes y el cálculo de parámetros.
1. Selección de la solución general
De acuerdo con las tareas, requisitos y condiciones de diseño, se utilizan varios circuitos de suministro de energía con ciertas funciones para formar un todo para lograr diversos rendimientos. indicadores. Los pasos básicos de este proceso son: proponer un plan, analizar y comparar, y tomar una decisión. Generalmente, se puede utilizar un diagrama de bloques para representar los principios básicos del plan. Si es necesario, se puede dibujar un circuito específico, para llamar la atención. se debe prestar atención a:
1. Centrarse en la relación Comprender los principales problemas del circuito general, proponer más soluciones diferentes, realizar análisis y comparaciones en profundidad y tomar decisiones razonables. 2. La composición de cada diagrama de bloques debe tener en cuenta la posibilidad de implementación. Es necesario realizar experimentos de diseño en los circuitos en bloques clave y no absolutos para cumplir con los requisitos de diseño.
3. A la hora de elegir circuitos en bloque, dado que se deben considerar tanto circuitos digitales como analógicos, se deben proponer y demostrar completamente diferentes soluciones basadas en problemas específicos para llegar a conclusiones correctas.
4. Elegir la solución de diseño óptima requiere mejora continua y perfección durante el proceso de análisis, demostración y diseño específico para lograr el propósito de "rendimiento confiable, costo reducido y consumo de energía reducido". pueden ser algunas iteraciones. Sin embargo, se deben evitar iteraciones importantes en los planes para evitar el desperdicio de mano de obra y recursos materiales.
2. Diseño del circuito de suministro de energía
En el proceso de determinar el circuito de la unidad, en primer lugar, aclare los requisitos para cada unidad y, en segundo lugar, formule los indicadores de rendimiento del circuito de la unidad principal; atención a cada unidad La cooperación mutua y la conexión entre circuitos no pueden aumentar la complejidad del circuito. Finalmente, la forma estructural, la selección de componentes y el cálculo de parámetros de cada circuito de alimentación se diseñan por separado; Desventajas Los pasos para cada circuito unitario son: aclarar los requisitos, seleccionar el circuito y calcular los parámetros. Los siguientes dos puntos deben considerarse durante el proceso.
1. Puede diseñarlo usted mismo o hacer referencia directamente al circuito unitario ya formado, pero no puede copiarlo ciegamente y realizar ciertos cambios si es necesario.
2. Es necesario aclarar la relación entre cada circuito de alimentación y el circuito general. Los circuitos unitarios independientes a veces pueden ser mejores desde una perspectiva local, pero pueden no ser razonables desde una perspectiva general. Por lo tanto, se debe prestar atención a seleccionar los componentes apropiados y combinar las mejores unidades de circuito desde una perspectiva global.
3. Selección de componentes
En cierto sentido, el diseño de circuitos electrónicos consiste en seleccionar los componentes más adecuados, no en combinarlos de la mejor manera. Los componentes también son una parte importante del proceso de diseño. Los principales temas que se deben considerar en el proceso de selección de componentes son:
1. Qué tipo de componentes se necesitan en la solución seleccionada de acuerdo a los requerimientos específicos, qué funciones tiene cada componente y qué tipo de funciones tiene. ¿Se necesitan indicadores de desempeño?
2. En general, se debe dar prioridad a los circuitos integrados. Debido a que se utilizan ampliamente, pueden simplificar el diseño y hacer que el montaje, la depuración y el mantenimiento sean convenientes. Al mismo tiempo, también pueden reducir el tamaño y el costo. de equipos electrónicos y mejorar la eficiencia de la confiabilidad de los equipos electrónicos. Se deben aclarar los siguientes puntos sobre los circuitos integrados:
① Familiarícese con el modelo, el rendimiento y el precio de los productos típicos de circuitos integrados para poder elegir el circuito integrado adecuado.
② Entre los tres métodos de embalaje comunes: doble en línea, plano y simple en línea, la selección debe basarse en los principios de montaje, depuración y mantenimiento.
③ Los circuitos integrados digitales con la misma función pueden incluir productos TTL y productos CMOS. La selección de productos comerciales y ECL debe ser flexible en función de sus respectivas características, rendimiento y requisitos de aplicación del circuito maestro. Por ejemplo, los dispositivos CMOS tienen un bajo consumo de energía y un rango de suministro de energía más amplio que los dispositivos TTL.
4. Cálculo de los parámetros de los componentes
En el proceso de diseño de circuitos electrónicos, es necesario calcular ciertos parámetros para seleccionar los componentes. Los requisitos específicos son: utilizar métodos analíticos, comprender los principios de los circuitos y utilizar bien fórmulas de cálculo.
Al calcular los parámetros de los componentes, se debe prestar atención a:
1. La corriente nominal, el voltaje, la frecuencia y el consumo de energía de los componentes de la red deben estar dentro del rango permitido y deben poder funcionar normalmente bajo las condiciones; condiciones especificadas y ser capaz de hacer que el circuito cumpla con los requisitos del estándar de rendimiento y dejar un margen adecuado.
2. Al calcular los parámetros se deben considerar las condiciones más desfavorables de temperatura ambiente, tensión de red y otras condiciones de trabajo.
En cuanto a los parámetros límite de los transistores, BVCEO generalmente acepta aproximadamente 1,5 veces el voltaje de la fuente de alimentación.
Bajo la premisa de garantizar el rendimiento del circuito, se debe reducir al máximo el costo, el consumo de energía, el volumen y la variedad de componentes, y se deben crear condiciones convenientes para el montaje, la depuración y el mantenimiento.