10 dicas de design de circuito que todo designer deve saber: 12 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O projeto de circuitos pode ser bastante assustador, pois as coisas na realidade serão muito diferentes do que lemos nos livros. É bastante óbvio que se você precisa ser bom em design de circuitos, você precisa entender cada componente e praticar bastante. Mas existem toneladas de dicas que os designers devem saber para projetar circuitos que sejam ótimos e funcionem de forma eficiente.

Eu tentei o meu melhor para explicar essas dicas neste Instructable, no entanto, para algumas dicas, você pode precisar de um pouco mais de explicação para compreendê-lo melhor. Para esse propósito, adicionei outros recursos de leitura em quase todas as dicas abaixo. Portanto, caso precise de mais esclarecimentos, consulte o link ou poste-os na caixa de comentários abaixo. Com certeza explicarei da melhor maneira possível.

Por favor, verifique meu site www.gadgetronicx.com, se você estiver interessado em circuitos eletrônicos, tutoriais e projetos.

Etapa 1: 10 DICAS EM VÍDEO

Consegui fazer um vídeo de 9 minutos explicando todas essas dicas. Para aqueles que não gostam de ler artigos longos, sugiro que você faça um caminho rápido e espero que vocês gostem:)

Etapa 2: USANDO CAPACITORES DE DESCOUPLAMENTO E ACOPLAMENTO:

Capacitores são amplamente conhecidos por suas propriedades de temporização, no entanto, a filtragem é outra propriedade importante desse componente que tem sido usada por projetistas de circuitos. Se você não está familiarizado com capacitores, sugiro que leia este guia abrangente sobre capacitores e como usá-lo em circuitos

CAPACITORES DE DESCOUPLAMENTO:

As fontes de alimentação são realmente instáveis, você deve sempre manter isso em mente. Toda fonte de alimentação quando se trata de vida prática não será estável e freqüentemente a tensão de saída obtida estará flutuando pelo menos algumas centenas de volts. Freqüentemente, não podemos permitir esse tipo de flutuações de voltagem enquanto alimentamos nosso circuito. Como as flutuações de tensão podem fazer com que o circuito se comporte mal e especialmente quando se trata de placas de microcontrolador, há até mesmo o risco de o MCU pular uma instrução, o que pode resultar em resultados devastadores.

Para superar isso, os projetistas irão adicionar um capacitor em paralelo e próximo à fonte de alimentação durante o projeto do circuito. Se você sabe como o capacitor funciona, você saberá, ao fazer isso, o capacitor começará a carregar da fonte de alimentação até atingir o nível de VCC. Assim que o nível de Vcc for atingido, a corrente não passará mais pela tampa e parará de carregar. O capacitor manterá essa carga até que haja uma queda na tensão da fonte de alimentação. Quando a tensão vem da fonte, a tensão nas placas de um capacitor não muda instantaneamente. Neste instante, o capacitor compensará imediatamente a queda de tensão da fonte fornecendo corrente de si mesmo.

Da mesma forma, quando a tensão flutua, criando um pico de tensão na saída. O capacitor começará a carregar em relação ao pico e, em seguida, descarregará, mantendo a tensão constante, de modo que o pico não alcançará o chip digital, garantindo um funcionamento estável.

CAPACITORES DE ACOPLAMENTO:

Esses são capacitores amplamente usados em circuitos de amplificadores. Ao contrário dos capacitores de desacoplamento, eles estarão no caminho de um sinal de entrada. Da mesma forma, o papel desses capacitores é exatamente o oposto dos de desacoplamento em um circuito. Capacitores de acoplamento bloqueiam o ruído de baixa frequência ou elemento DC em um sinal. Isso se baseia no fato de que a corrente CC não pode passar por um capacitor.

O capacitor de desacoplamento é extremamente usado em amplificadores, uma vez que restringe o ruído CC ou de baixa frequência no sinal e permite apenas o sinal utilizável em alta frequência através dele. Embora a faixa de frequência de redução do sinal dependa do valor do capacitor, uma vez que a reatância de um capacitor varia para diferentes faixas de frequência. Você pode escolher o capacitor que atende às suas necessidades.

Maior a frequência que você precisa permitir através do seu capacitor, menor o valor da capacitância do seu capacitor deve ser. Por exemplo, para permitir um sinal de 100 Hz, o valor do seu capacitor deve ser algo em torno de 10uF, no entanto, para permitir um sinal de 10 kHz, 10nF fará o trabalho. Novamente, esta é apenas uma estimativa aproximada dos valores de limite e você precisa calcular a reatância para o seu sinal de frequência usando a fórmula 1 / (2 * Pi * f * c) e escolher o capacitor que oferece menos reatância para o sinal desejado.

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Etapa 3: USANDO RESISTORES DE PUXE PARA CIMA E PARA BAIXO:

“O estado flutuante deve ser sempre evitado”, frequentemente ouvimos isso ao projetar circuitos digitais. E é uma regra de ouro que você deve seguir ao projetar algo que envolva CIs e switches digitais. Todos os ICs digitais operam em um determinado nível lógico e existem muitas famílias lógicas. Destes, TTL e CMOS são amplamente conhecidos.

Esses níveis lógicos determinam a tensão de entrada em um IC digital para interpretá-la como 1 ou 0. Por exemplo, com + 5V como nível de tensão Vcc de 5 a 2,8v será interpretado como Lógica 1 e 0 a 0,8v será interpretado como Lógica 0. Qualquer coisa que caia nesta faixa de tensão de 0,9 a 2,7 V será uma região indeterminada e o chip será interpretado como 0 ou 1 que não podemos realmente dizer.

Para evitar o cenário acima, usamos resistores para fixar a tensão nos pinos de entrada. Puxe resistores para cima para fixar a tensão perto de Vcc (existe queda de tensão devido ao fluxo de corrente) e puxe os resistores para baixo para puxar a tensão perto dos pinos GND. Desta forma, o estado flutuante nas entradas pode ser evitado, evitando assim que nossos ICs digitais se comportem incorretamente.

Como eu disse, esses resistores pull up e pull down serão úteis para microcontroladores e chips digitais, mas observe que muitos MCUs modernos são equipados com resistores pull up e pull down internos que podem ser ativados usando o código. Portanto, você pode verificar a ficha técnica para isso e escolher usar ou eliminar os resistores pull up / down de acordo.

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