Что такое схемотехника. Как проектировать электронные схемы. Какие бывают виды схем. Какие инструменты используются для разработки. Как освоить схемотехнику самостоятельно.
Что такое схемотехника и зачем она нужна
Схемотехника — это область инженерии, занимающаяся проектированием и разработкой электронных схем. Она включает в себя создание принципиальных электрических схем, выбор и расчет параметров компонентов, моделирование работы схемы.
Основные задачи схемотехники:
- Разработка новых электронных устройств
- Оптимизация существующих схем
- Повышение надежности и качества работы электроники
- Уменьшение размеров и энергопотребления схем
- Снижение стоимости производства
Владение основами схемотехники необходимо всем специалистам, работающим с электроникой — от инженеров-разработчиков до технологов и наладчиков производства. Знание схемотехники позволяет понимать принципы работы устройств, искать и устранять неисправности, модернизировать существующие изделия.
Основные виды электронных схем
В зависимости от назначения и принципа работы выделяют следующие виды электронных схем:
Аналоговые схемы
Работают с непрерывно изменяющимися сигналами. К ним относятся усилители, генераторы, фильтры, стабилизаторы напряжения и т.д.
Цифровые схемы
Оперируют дискретными сигналами, представленными в двоичном коде. Это схемы процессоров, памяти, логические схемы.
Импульсные схемы
Работают с короткими импульсами тока или напряжения. Используются в преобразователях напряжения, генераторах импульсов.
Силовые схемы
Предназначены для работы с большими токами и напряжениями. Это выпрямители, инверторы, стабилизаторы, драйверы двигателей.
Высокочастотные схемы
Работают на радиочастотах от сотен кГц до десятков ГГц. Применяются в радиопередатчиках, приемниках, системах беспроводной связи.
Этапы проектирования электронных схем
Разработка электронной схемы обычно включает следующие этапы:
- Определение технического задания — требования к функциональности, параметрам, условиям эксплуатации.
- Выбор принципиальной схемы — определение основных функциональных блоков и связей между ними.
- Расчет параметров компонентов — выбор номиналов резисторов, конденсаторов, транзисторов и т.д.
- Моделирование работы схемы — проверка на соответствие требованиям с помощью специальных программ.
- Изготовление и тестирование прототипа — проверка работоспособности реального устройства.
- Оптимизация схемы — внесение изменений для улучшения характеристик.
- Разработка конструкторской документации — принципиальные схемы, перечень элементов, чертежи печатных плат.
Основные компоненты электронных схем
При проектировании электронных устройств используются следующие базовые компоненты:
Пассивные компоненты
- Резисторы — ограничивают ток
- Конденсаторы — накапливают заряд
- Катушки индуктивности — создают магнитное поле
- Трансформаторы — передают энергию между цепями
Активные компоненты
- Диоды — пропускают ток в одном направлении
- Транзисторы — усиливают и переключают токи
- Микросхемы — выполняют сложные функции
Коммутационные компоненты
- Выключатели и переключатели
- Реле и контакторы
- Разъемы
Правильный выбор и расчет параметров этих компонентов — ключ к созданию надежно работающей схемы.
Инструменты для проектирования электронных схем
Современная схемотехника активно использует специализированное программное обеспечение для проектирования и моделирования. Основные виды инструментов:
САПР электроники
Системы автоматизированного проектирования позволяют создавать принципиальные схемы, разводить печатные платы, генерировать документацию. Популярные САПР:
- Altium Designer
- KiCad
- Eagle
- OrCAD
Программы моделирования
Позволяют проверить работу схемы без изготовления реального прототипа. Наиболее известные:
- LTspice
- Multisim
- PSpice
- Micro-Cap
Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС)
ПЛИС позволяют создавать сложные цифровые схемы, программируя логику их работы. Для разработки используются специальные среды:
- Quartus Prime
- Vivado
- ISE Design Suite
Освоение этих инструментов существенно повышает эффективность работы схемотехника.
Как освоить схемотехнику самостоятельно
Для тех, кто хочет самостоятельно изучить основы схемотехники, можно дать следующие рекомендации:
- Изучите теорию электричества и электроники по учебникам и онлайн-курсам
- Освойте основы работы с измерительными приборами — мультиметром, осциллографом
- Научитесь читать принципиальные схемы
- Соберите несколько простых схем на макетной плате
- Изучите работу базовых схем — усилителей, генераторов, фильтров
- Освойте программы моделирования электронных схем
- Попрактикуйтесь в расчете параметров компонентов
- Изучите особенности проектирования печатных плат
- Соберите несколько сложных проектов по готовым схемам
- Попробуйте разработать собственное устройство
Регулярная практика и изучение новых схемных решений позволят постепенно освоить эту интересную и востребованную область.
Схемотехника — Проектирование электронных схем / Хабр
Проектирование электронных схем
Статьи Посты Авторы Компании
Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности
Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров2.3K
Блог компании Third Man Схемотехника *Разработка на Raspberry Pi *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам
Туториал
Представим задачу, когда в некую систему управления необходимо добавить устройства ввода. Это может быть что угодно, например, комбинация кнопок, джойстика, тачпада, а также элементы подсветки и вибрации.
Самое простое — это найти готовую клавиатуру, тачпад, джойстик и т.д. и подключить к GPIO или нескольким портам USB основного контроллера. Нормальный вариант, многие так и делают. Но возможно, что либо GPIO не хватит, а может быть USB портов.
Тогда может быть имеет смысл добавить небольшой и дешевый микроконтроллер и всё-таки собрать свой собственный геймпад или пульт, оснастив его при этом стандартным USB HID Joystick драйвером для игровых контроллеров. В таком случае контроллер можно будет подключить к любой Win / Linux системе, без необходимости разработки драйвера для USB.
Насколько это сложно? Можно ли сделать свой собственный тачпад?
Попробуем разобраться
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0 +17
Комментарии 9
dmitriyrudnevУровень сложности Средний
Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров11K
Блог компании RUVDS.
Из предыдущей части публикации мы узнали, что на одной микросхеме К155ЛА3 можно реализовать достаточно много устройств. Причём у неискушённого читателя мог возникнуть вопрос, зачем же потребовалась разработка других микросхем серии 74, если функциональность любой из них можно реализовать на логических элементах типа 2И-НЕ?
В этой части мы рассмотрим схемотехнические решения на элементах 2И-НЕ более сложных устройств, а также дадим ответ на вопрос неискушённого читателя по результатам анализа работы этих решений.
Не всё так просто
Всего голосов 130: ↑129 и ↓1 +128
Комментарии 40
RV3EFE 5.
3K
Реверс-инжиниринг *Схемотехника *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих
В моду возвращаются виниловые пластинки. И в итоге, да, я поддался этой моде и привёз из деревни уже достаточно «уставший» винил — проигрыватель.
В этой статье я расскажу про сам проигрыватель. Разберём его схемотехнику. И начну рассказ про его восстановление и переделку.
Поехали!
Всего голосов 42: ↑41 и ↓1 +40
Комментарии 55
YuriPanchulВремя на прочтение 8 мин
Количество просмотров37K
FPGA *Программирование микроконтроллеров *Схемотехника *Производство и разработка электроники *Электроника для начинающих
Согласно статье Ивана Покровского «Возможности и проблемы отечественной микроэлектроники», в России всего две тысячи разработчиков микросхем.
Для сравнения: в каждой крупной международной электронной компании есть несколько команд, работающих над чипом или над IP, в каждой по паре сотен разработчиков (хотя бывает и меньше ста, и больше тысячи).
Две тысячи человек — это мало для любого сценария развитии России:
1. Как для сценария, в котором санкции будут сняты и российские компании будут безпроблемно работать с TSMC и западными партнерами для разработки маркетируемых на мировом рынке чипов.
2. Так и для сценария, в котором российские разработчики будут строить экосистему проектирования в условиях изоляции, ориентироваться на производство микроконтроллеров и встроенных микросхем на зеленоградском Микроне, а также на сотрудничество в разработке semiconductor IP с китайскими производителями.
В других стран бывшего СССР ситуация еще хуже.
Что же делать? Для ответа на этот вопрос мы привлекли Машу Горчичко — выпускницу МИФИ, которая защитила диссертацию в Университете Вандербильда в Теннесси. Маша работала инженером в Роскосмосе, а сейчас работает в Кремниевой Долине, разработчиком в компании Applied Materials — одного из лидеров в оборудовании для производства микросхем.
Представим Машу, которая будет пояснять и иллюстрировать наши тезисы на видео. От себя прибавлю, что МИФИ — крутой вуз, в нем внутри есть ядерный реактор, а на входе стоит автоматчик:
Читать далее
Всего голосов 100: ↑80 и ↓20 +60
Комментарии 786
RV3EFEУровень сложности Простой
Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров8.8K
Реверс-инжиниринг *Схемотехника *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих
Перевод
Впервые в истории открытый проект Axiom даёт возможность точно управлять мощными 3-фазными двигателями. Сейчас это как никогда актуально. Миллиарды тратятся на приближение эры электромобилей.
Самое приятное, что аппаратное обеспечение и прошивка имеют открытый исходный код!
Читать далее
Всего голосов 49: ↑44 и ↓5 +39
Комментарии 13
dmitriyrudnev
000Z» title=»2023-04-06, 16:00″>6 апр в 16:00
Уровень сложности Средний
Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров35K
Блог компании RUVDS.com Схемотехника *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих
Продолжая тему легендарных микросхем, нельзя обойти вниманием замечательнейшую микросхему 7400, также известную на постсоветском пространстве, как К155ЛА3.
Давным-давно, когда деревья были большими, а я ещё учился в старших классах, на меня снизошло откровение от старших товарищей, что практически любое цифровое устройство можно собрать только на микросхемах К155ЛА3. Утверждение может показаться спорным, но ничто не мешает нам его проверить.
И поможет нам в этой проверке другое откровение: «Инверсия конъюнкции есть дизъюнкция инверсий». Заодно и разберёмся, что есть «конъюнкция», что есть «дизъюнкция», и причём здесь «инверсия».
И это совсем несложно
Всего голосов 199: ↑194 и ↓5 +189
Комментарии 155
FranzDev
000Z» title=»2023-04-05, 00:16″>5 апр в 00:16
Уровень сложности Средний
Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров2.5K
Схемотехника *Производство и разработка электроники *
Туториал
Типовая схема подключения энкодера к микроконтроллеру ATmega8 представлена на рисунке 1. На схеме тактовые выводы A и B подтянуты с помощью резисторов R1 и R2 к питанию и дают низкий сигнал при срабатывании.
Читать далее
Всего голосов 18: ↑14 и ↓4 +10
Комментарии 19
MaFrance351Уровень сложности Средний
Время на прочтение 19 мин
Количество просмотров6.2K
Блог компании Timeweb Cloud Программирование микроконтроллеров *Схемотехника *Разработка под Arduino *Электроника для начинающих
Туториал
Приветствую всех!
Некоторые из нас неоднократно интересовались, как подключить термопринтер от какого-либо оборудования (кассы, терминала, торгового автомата или чего-то ещё).
Количество постов на тематических форумах — хороший тому пример.
Тем не менее, подробного описания работы с такими железками я нигде не встречал.
Итак, в сегодняшней статье узнаем, как заставить работать термопечатающую головку со стандартным последовательным интерфейсом. Разберёмся, как подключить её и как ей управлять. Традиционно будет много интересного.
Читать дальше →
Всего голосов 74: ↑74 и ↓0 +74
Комментарии 51
devil_leoВремя на прочтение 4 мин
Количество просмотров6.2K
Схемотехника *Компьютерное железо Научно-популярное Электроника для начинающих
Из песочницы
Оперативная память это важная часть любой компьютерной системы и сейчас я объясню, почему это так.
Читать далее
Всего голосов 12: ↑10 и ↓2 +8
Комментарии 6
the_bat
000Z» title=»2023-04-04, 11:30″>4 апр в 11:30
Уровень сложности Простой
Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров11K
Схемотехника *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих
Приветствую, Хабр!
В этой статье я приведу пример того, как достаточно эстетично можно исправлять ошибки, допущенные при разработке устройств. Идея у меня возникла после того, как я вносил некоторые изменения в Nintendo Switch, если вы понимаете, о чем я. В случае с консолью все относительно просто, так как наборы для доработки можно приобрести.
Читать далее
Всего голосов 113: ↑112 и ↓1 +111
Комментарии 33
yadro_teamУровень сложности Простой
Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 2.
4K
Блог компании YADRO Схемотехника *Производство и разработка электроники *Научно-популярное Электроника для начинающих
Дайджест
Недавно мы опубликовали на портале «Истовый Инженер» финальный материал из цикла лекций и интервью о производстве электронных модулей. Мы постарались объединить и представить читателям прикладные знания от ведущих специалистов в этой сфере и их личные оценки современных тенденций развития производственных площадок и самой технологии создания электронных модулей.
Серия, которая у нас получилась — это экскурс в производственные технологии — как печатных плат, так и электронных сборок на их основе, методы управления и отслеживания производственных потоков в режиме массового производства, а также необходимые решения для достижения максимального качества. В ней мы рассказываем о лучших практиках из мирового опыта, разбираем интересные кейсы, а здесь, на Хабре делимся дайджестом по этим материалам. Добро пожаловать под кат.
Читать далее
Всего голосов 13: ↑11 и ↓2 +9
Комментарии 1
Dorodnikov_viktor
000Z» title=»2023-04-01, 18:04″>1 апр в 18:04
Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров7.2K
Программирование микроконтроллеров *Схемотехника *Компьютерное железо Интернет вещей
Из песочницы
Всем привет! Я начинающий разработчик и увлекся Embedded стороной вопроса. Лучший способ запомнить информацию — написать какой нибудь конспект и поделиться им. Ниже моя краткая выжимка о CAN шине и передаче данных через нее.
Читать далее
Всего голосов 31: ↑18 и ↓13 +5
Комментарии 7
mikeveng73Уровень сложности Средний
Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров5.6K
Схемотехника *Разработка под Arduino *Электроника для начинающих
Туториал
MOSFET (metal‑oxide‑semiconductor field‑effect transistor) — транзистор по технологии металл‑оксид‑полупроводник с полевым эффектом.
Данный тип транзисторов уверенно вошёл в обиход во всех областях применения, как наиболее эффективное решение многих задач. Вы наверняка в курсе, что он применяется в качестве ключей в силовой электронике, причём не только в «чистом» виде, но и в составе IGB‑транзисторов. В частности, в вычислительной технике все цепи питания построены на базе MOSFET’ов.
Но статья не о самом транзисторе, материалов по которому очень много, а про его небольшую часть — встроенный диод, который иногда называют защитным, а иногда — паразитным. Данный диод характерен для наиболее распространённых транзисторов с индуцированным каналом (транзисторы со встроенным каналом настолько редки, что я как‑то искал пример их существования в природе продаже пару дней).
Читать далее
Всего голосов 38: ↑38 и ↓0 +38
Комментарии 47
igor27065Уровень сложности Простой
Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров11K
Программирование микроконтроллеров *Прототипирование *Схемотехника *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам
Счетчик наработки для бытовых устройств и не только
Читать далее
Всего голосов 35: ↑31 и ↓4 +27
Комментарии 126
Indemsys
000Z» title=»2023-03-12, 20:46″>12 мар в 20:46
Уровень сложности Сложный
Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров6.3K
Программирование микроконтроллеров *Разработка для интернета вещей *Схемотехника *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам
Выполнен на чипе семейства Synergy. Если коротко, то: ядро Cortex-M4, 240 МГц, 640 КБ RAM, 32 МБ SDRAM, 4 МБ Flash, LoRA, BLE, Wi-Fi a/b/g/n, uSD, USB HS, IMU, NV RTC, Li-ion Charger, 81 I/O, 7 мкА wakeful sleep.
Читать далее
Всего голосов 28: ↑25 и ↓3 +22
Комментарии 39
GurnaraУровень сложности Средний
Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров3.3K
Схемотехника *Производство и разработка электроники *Умный дом
Из песочницы
Всем привет! Мы – компания Kirgoff, занимаемся разработкой и производством электронного оборудования для автоматизации различных процессов.
Основное направление нашей деятельности – создание умных домов, но помимо этого мы сотрудничаем с макетными мастерскими, студиями музейного дела, медиахудожниками и дизайнерами. Благодаря этому оборудование нашей компании можно встретить не только в жилых и производственных помещениях, но и музеях. И сегодня мы хотели бы рассказать о сотрудничестве с фирмой Samruh и создании одного экспоната для музея Советского района города Казани.
В качестве экспоната нам достался не просто телефон, а концентратор секретаря КС-6, явившийся к нам прямиком из 1972 года (в комплекте с полувековой пылью).
Читать далее
Всего голосов 30: ↑11 и ↓19 -8
Комментарии 61
Doctor_ITУровень сложности Средний
Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 8.
1K
Блог компании Selectel Разработка систем связи *Схемотехника *Производство и разработка электроники *Электроника для начинающих
Представьте: вы принимаете аналоговый сигнал, смотрите на результаты показаний и видите, что синусоиду «перекосило». Все из-за плохой селективности вашего приемника и шумов, которые он принимает. Чтобы выделить и выровнять полезный сигнал и не слушать бесконечное шипение, в радиоприемнике должны быть качественные фильтры. Но что это такое, как они работают и какими бывают? Давайте разбираться.
Используйте навигацию, если не хотите читать текст полностью:
→ Что такое частотный фильтр
→ Очередной резистивный делитель, или из чего состоят фильтры
→ Немного о параметрах частотных фильтров
→ Рассчитывать фильтры — это сложно
→ Собираем фильтр Чебышева
Читать дальше →
Всего голосов 75: ↑74 и ↓1 +73
Комментарии 20
TilekSamiev
000Z» title=»2023-03-09, 11:01″>9 мар в 11:01
Уровень сложности Простой
Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров4.4K
Блог компании Timeweb Cloud Схемотехника *Производство и разработка электроники *Научно-популярное Биотехнологии
Чайный гриб — это не только ценный мех чай с сахаром, но и полсотни различных симбиотических бактерий и дрожжей (SCOBY), представляющие собой кулинарную ферментационную культуру (закваску). В своей наиболее распространённой форме, SCOBY является желеобразной биоплёнкой на основе целлюлозы или так называемым микробным матом (дальше для краткости будем называть просто «матом»), плавающий у поверхности жидкости в сосуде. Пелликулы SCOBY могут служить для продолжения процесса ферментации в другом сосуде и воспроизведения нового продукта.
Биоплёнку чайного гриба, после того, как она будет высушена и обработана, можно использовать в промышленности в качестве альтернативы коже животных.
Также, в ходе экспериментов маты чайного гриба продемонстрировали динамическую электрическую активность, что позволяет на их основе создание электронных печатных плат. Возможности и электрические свойства чайного гриба, а также их лёгкость, дешевизна и гибкость, по сравнению с классическими электронными схемами, открывают путь для их использования в самых разных областях.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑18 и ↓3 +15
Комментарии 25
yadro_teamУровень сложности Сложный
Время на прочтение 15 мин
Количество просмотров10K
Блог компании YADRO Схемотехника *Производство и разработка электроники *Электроника для начинающих
Туториал
Качество печатной платы зависит не только от оборудования, уровня технологов и процессов на фабрике.
Не меньший вклад в него вносят конструкторские решения разработчика платы — тополога. От них зависит технологичность: то, насколько просто будет произвести и ремонтировать изделие. Наиболее технологичной плата получится, если тополог сразу учтёт технологические нормы и особенности производства, внеся их в параметры своего CAD‑проекта. Такой подход называется Design for Manufacturing (DFM) — дизайн, оптимизированный под производство. Давайте разбираться, что это такое.
Этот материал адресован в первую очередь топологам, технологам и всем, кто уже работает в RnD и на производствах — или готовится войти в индустрию. Но мы постарались сделать его доступным для всех читателей.
Читать далее
Всего голосов 84: ↑84 и ↓0 +84
Комментарии 97
KopcheniyУровень сложности Простой
Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров 3.
6K
Блог компании Timeweb Cloud Читальный зал Схемотехника *Производство и разработка электроники *Электроника для начинающих
«Так… Теперь его надо утолщить». (Произносить голосом десантника.)
Приветствую! Творческий путь разный и у каждого свой. Кому-то помогают сложные программы, кто-то любит моделировать. Часто выручают простые бумага и карандаш. А вдохновить и помочь понять работу устройства могут самые неожиданные вещи. Это короткая заметка, в которой показываю свой путь решения простой, но интересной задачи и хочу поделиться вдохновением и позитивом.
Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑24 и ↓0 +24
Комментарии 9
Самостоятельное изучение схемотехники. Основные понятия. Часть 1 / Хабр
Изучение цифровой схемотехники нужно начинать с теории автоматов. В этой статье можно найти некоторые элементарные вещи, которые помогут не потеряться в дальнейших статьях.
Я постарался сделать статью легкочитабельной и уверен, что неподготовленный читатель сможет в ней легко разобраться.
Сигнал — материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений по системе связи. Сигнал, в отличие от сообщения, может генерироваться, но его приём не обязателен (сообщение должно быть принято принимающей стороной, иначе оно не является сообщением, а всего лишь сигналом).
В статье рассматривается цифровой дискретный сигнал. Это такой сигнал, который имеет несколько уровней. Очевидно, что двоичный сигнал имеет два уровня — и их принимают за 0 и 1. Когда высокий уровень обозначается единицей, а низкий нулем — такая логика называется позитивной, иначе негативной.
Цифровой сигнал можно представить в виде временной диаграммы.
В природе дискретных сигналов не существует, по этому их заменяют аналоговыми. Аналоговый сигнал не может перейти из 0 в 1 мгновенно, по этому такой сигнал обладает фронтом и срезом.
Если рисовать упрощенно то это выглядит так:
1 — низкий уровень сигнала, 2 — высокий уровень сигнала, 3 — нарастание сигнала (фронт), 4 — спад сигнала (срез)
Сигналы можно преобразовывать.
Для этого на практике используются логические элементы, а чтобы это записать формально используются логические функции. Вот основные:
Отрицание — инвертирует сигнал.
На схемах обозначается так:
Логическое ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция)
На схеме:
Логическое И (логическое умножение, конъюнкция)
На схеме:
Последние два могут иметь отрицание на выходе (И-НЕ, ИЛИ-НЕ). Значения их логических функций инвертируются, а на схеме выход рисуется кружочком.
Сводная таблица логических функций двух аргументов выглядит так:
Работа с логическими функциями основывается на законах алгебры логики, основы которых изложены в прикрепленном файле. Так же там есть задания для самоконтроля и контрольные вопросы по теме.
Логической схемой называется совокупность логических электронных элементов, соединенных между собой таким образом, чтобы выполнялся заданный закон функционирования схемы, иначе говоря, — выполнялась заданная логическая функция.
По зависимости выходного сигнала от входного все электронные логические схемы можно условно разбить на:
Схемы первого рода, т.е. комбинационные схемы, выходной сигнал которых зависит только от состояния входных сигналов в каждый момент времени;
Схемы второго рода или накапливающие схемы (схемы последовательностные), содержащие накапливающие схемы (элементы с памятью), выходной сигнал которых зависит как от входных сигналов, так и от состояния схемы в предыдущие моменты времени.
По количеству входов и выходов схемы бывают: с одним входом и одним выходом, с несколькими входами и одним выходом, с одним входом и несколькими выходами, с несколькими входами и выходами.
По способу осуществления синхронизации схемы бывают с внешней синхронизацией (синхронные автоматы), с внутренней синхронизацией (асинхронные автоматы являются их частным случаем).
Практически любой компьютер состоит из комбинации схем первого и второго рода разной сложности.
Таким образом, основой любого цифрового автомата, обрабатывающего цифровую информацию, являются электронные элементы двух типов: логические или комбинационные и запоминающие. Логические элементы выполняют простейшие логические операции над цифровой информацией, а запоминающие служат для ее хранения. Как известно, логическая операция состоит в преобразовании по определенным правилам входной цифровой информации в выходную.
Можно считать, что элементарные логические функции являются логическими операторами упомянутых электронных элементов, т.е. схем. Каждая такая схема обозначается определенным графическим символом. (Они были представлены выше — Элементы И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ)
В качестве примера ниже представлена схема электрическая функциональная логического преобразователя (комбинационного автомата), реализующего логическую функцию в элементном базисе из логических элементов И, ИЛИ, НЕ.
Для закрепления предлагаю, самостоятельно синтезировать логическую схему, реализующую следующие логические функции:
Сделать это можно к примеру в Electronic workbench.
Вот для примера первое выполненное задание:
И файл ewb 5.12.
Hint: Для того чтобы включить условные обозначения в соответствии с отечественными ГОСТ-ами в файл настроек EWB.INI нужно добавить строку DIN = ON
На этом первая часть статьи заканчивается. Надеюсь, что она была не слишком утомительной. Все вышеописанное необходимо для понимания принципов работы с сигналами в электрических схемах. В следующей статье будут рассмотрены способы минимизации логических функций, понятие абстрактного автомата и пример синтеза RS-триггера.
Компоновка печатных плат — Специальности по проектированию схем
Услуги по компоновке печатных плат
Предложение с фиксированной ценой на компоновку печатных плат
Чтобы построить отличное здание, у вас должны быть отличные чертежи.
То же самое можно сказать и о разводке печатной платы. Успешный продукт начинается с профессионального макета и документации. В CDS мы предоставляем непревзойденные услуги по компоновке со старшими техническими специалистами, каждый из которых имеет не менее 25 лет опыта.
В отличие от конкурентов, которые предлагают почасовые услуги, мы предоставляем фиксированную цену за макет вашей печатной платы. Таким образом, вы будете знать свои затраты на проект, а не будете иметь неопределенную и неограниченную почасовую квоту.
Разработка компоновки печатной платы с помощью Altium и PADS
Для компоновки печатной платы мы используем две платформы: Altium и PADS. Мы используем эти платформы из-за их преемственности с момента их появления и потому, что они являются двумя наиболее широко используемыми платформами в отрасли. Бесплатные CAD-платформы существуют, но следует иметь в виду, что большинство из них не могут работать со сложными платами и, что наиболее важно, они созданы производителями «голых» плат специально для работы с их проприетарными процессами. Кроме того, эти программы не создают выходные данные, соответствующие отраслевым стандартам, такие как файлы Gerber и файлы IPC-356, если вы не платите за них. Мы считаем, что опасно полагаться на программу с меньшими возможностями или нестандартную программу только для того, чтобы сэкономить несколько копеек.
Превосходство CDS в сложных платах
Наши разработчики хорошо разбираются во всех типах конструкций печатных плат, включая многослойные платы, глухие и заглубленные переходные отверстия, гибкие и жестко-гибкие платы, а также платы из смешанных материалов. . Одной из областей особой важности является высокоскоростной дизайн. Часто конструкции с регулируемым импедансом слишком зависят от физической конструкции печатной платы. Это только часть решения. Как правило, тестирование TDR для конструкций с регулируемым импедансом имеет стандартную производственную дисперсию +/- 10%. Кроме того, стандартное производственное отклонение для производства печатных плат также составляет +/- 10%. Можно очень быстро увидеть проблему, если вы просто пытаетесь контролировать импеданс с помощью одной лишь конструкции платы: ваш уровень дисперсии уже увеличился до +/- 20%.
Эксперты по контролю импеданса
Наши дизайнеры, используя точные калькуляторы контроля импеданса, проектируют стопку голых плат и представляют эти платы нашим инженерам-технологам, чтобы убедиться, что наш дизайн и конструкция платы будут соответствовать вашим требованиям к импедансу, без использования специального препрега или толщины материала.
Этот обзор сделан до макета. Таким образом, благодаря использованию более доступных материалов ваши затраты на чистую плату снизятся, и у вас будет больше выбора среди поставщиков, которые могут изготовить ваши чистые платы.
Опыт важен!
Наконец, все наши дизайнеры имеют многолетний опыт в производстве и сборке печатных плат. В отличие от неопытных техников, которые могут просто знать программу, наши дизайнеры знают и активно работали на протяжении всего процесса. Это означает, что у нас есть буквально тысячи часов опыта в различных типах дизайна, , а также опыт работы на производстве.
Можно сказать, что мы проектируем для производства именно так, как это должно быть — начиная с компоновки печатной платы!
Если мы можем быть вам полезны, просто нажмите кнопку ниже, чтобы отправить нам свою информацию. Мы будем рады подготовить коммерческое предложение и помочь воплотить ваш проект в жизнь!
ЗАПРОСИТЬ СХЕМУ ПЛАТЫ
Есть вопрос?
Свяжитесь с нами через нашего представителя или отправьте бизнес-запрос онлайн.
Свяжитесь с нами
Программное обеспечение для проектирования схем | Дизайн электроники и схем
Что такое схемотехника?
Проектирование схемы — это первый шаг в любом проекте по проектированию электроники. Для этого необходимо создать принципиальную схему, которая определяет, как электронные компоненты логически соединены на печатной плате (PCB).
Инженеры могут выполнять моделирование SPICE или переводить свою законченную схему в рабочее пространство для проектирования печатных плат.
Что такое Autodesk Fusion 360 для проектирования схем?
Использование нескольких инструментов для проектирования электронных схем неэффективно. Autodesk Fusion 360 — это универсальное решение для проектирования схем, позволяющее легко проектировать, тестировать и моделировать схемы. Упростите процесс создания сложных схем с помощью интуитивно понятного и удобного интерфейса.
Благодаря функциям совместной работы в режиме реального времени вы можете работать со своей командой из любой точки мира.
Независимо от того, проектируете ли вы простую схему или сложную систему, в Fusion 360 есть все инструменты для воплощения ваших идей в жизнь.
Преимущества проектирования схем Fusion 360
Оптимизация процесса проектирования
Передовые инструменты проектирования схем в Fusion 360 включают проверку проекта в реальном времени, 3D-визуализацию и возможности моделирования, что упрощает переход от проектирования к производству.
Повышение производительности продукта
Fusion 360 включает в себя возможности моделирования, которые позволяют протестировать проект и выявить потенциальные проблемы перед созданием схемы.
Доступ к обширным библиотекам компонентов
Электроника Fusion 360 предоставляет обширный репозиторий компонентов. Такие партнеры, как Ultra Librarian и SnapEDA, создали надстройки Fusion 360, чтобы помочь вам быстро создавать свои компоненты.
Экспорт стандартизированных форматов файлов
Электроника Fusion 360 может экспортировать проекты в различные стандартные форматы, такие как Gerber, ODB++, включая экспорт Ansys для моделирования и анализа.
Особенности схемы
Генератор пакетов библиотек
Генератор пакетов редактора библиотек Autodesk включает в себя все калькуляторы шаблонов, совместимые с IPC, которые создают посадочное место и 3D-модель сразу после вставки сведений о компонентах.
Усовершенствованная трассировка
Возможности электронной трассировки Fusion 360 предлагают ряд мощных инструментов, упрощающих точное и эффективное создание сложных топологий печатных плат. Живой DRC, быстрый маршрут, групповой маршрут, автозаполнение и режимы нарушителя — жизненно важные функции, которые помогут вам быстрее завершить проекты.
Совместная работа в ECAD/MCAD
Функция совместного использования электроники в Fusion 360 позволяет пользователям совместно работать над проектами электронного проектирования в режиме реального времени. Программное обеспечение включает в себя инструменты для обмена и просмотра проектов, а также для отслеживания изменений и версий.
Рабочий процесс для электрического и механического проектирования
Рабочие процессы ECAD/MCAD в Fusion 360 эффективно объединяют рабочие процессы электроники и механики в единое решение. Изменения дизайна могут быть быстро приняты, поскольку нет необходимости в преобразовании или переводе файлов. Изменения печатной платы в рабочей области проектирования сборки будут применены к рабочей области печатной платы.
Бесплатное программное обеспечение для проектирования схем
Эта бесплатная версия для любителей и производителей включает 2 листа схем, 2 сигнальных слоя и площадь платы 80 см2. Гибкий форматированный текстовый элемент.
Мы предлагаем бесплатное программное обеспечение для проектирования схем для студентов и преподавателей по всему миру.
Схемы в Tinkercad
Схемы позволяют воплощать ваши идеи в жизнь с помощью бесплатных и простых в использовании онлайн-инструментов.
- Моделирование и программирование компонентов Arduino и макетов
- Используйте стандартные модули для создания сложных схем
- Создавайте и исследуйте схемы, а затем экспортируйте их в программное обеспечение для проектирования печатных плат, например Autodesk Fusion 360
Схемы Autodesk
Основы схемотехники для начинающих электронщиков
Основы компоновки печатных плат
Компоновка печатной платы (PCB) воплощает вашу схему в жизнь в ее физической форме. Узнайте больше о процессе компоновки печатной платы и о том, как создать собственную.
Основы проектирования схем электрических цепей
Проект схемы определяет связь между символами электрических компонентов. Узнайте больше о процессе проектирования схем и о том, как создавать свои собственные.
Основы моделирования SPICE
Моделирование SPICE позволяет вам анализировать характеристики напряжения и тока в вашей схеме. Узнайте больше о SPICE и о том, как запустить свою первую симуляцию SPICE.
Ресурсы программного обеспечения для проектирования схем
Проектирование электронных схем включает в себя идею, создание и пересмотр. Узнайте о проектировании печатных плат и процессе проектирования схем.
Узнайте, как сделать вашу первую высокоскоростную печатную плату успешной, сводя к минимуму перекрестные помехи, электромагнитные помехи и многое другое.
Узнайте, как Autodesk Fusion 360 предоставляет необходимые инструменты трассировки и настройки среды, чтобы сделать интерактивную трассировку простой и эффективной.
Используйте эти 10 лучших советов по разводке печатных плат, чтобы ваша первая разводка печатной платы была успешной.
Узнайте, как спроектировать компоновку печатной платы (PCB) с помощью этих советов по трассировке, размещению компонентов, рассеиванию тепла и многому другому.
Моделируя поток воздуха, теплопередачу и другие факторы, выявляйте потенциальные проблемы и оптимизируйте конструкции для достижения максимальной эффективности.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Поиск подходящего программного обеспечения для проектирования печатных плат может быть сложной задачей. Помните, что проектирование печатной платы — это один из шагов в разработке продуктовых решений. Этот развивающийся шаг должен сотрудничать со многими другими инженерными дисциплинами, особенно с инженерами-механиками. Вы должны иметь возможность проектировать и создавать высококачественные проекты и оптимизировать рабочий процесс с помощью подходящего программного обеспечения. Решающее значение имеет решение, не требующее преобразования файлов, с бесшовными электромеханическими возможностями, интегрированным управлением версиями и функциями совместной работы. Это позволяет вам работать с разными членами команды, получать доступ к своему дизайну из любого места и легко отслеживать изменения. Кроме того, вам нужно программное обеспечение, которым легко пользоваться и ориентироваться, чтобы вы могли сосредоточиться на процессе проектирования.
Autodesk Fusion 360 — отличное решение!
Электроника Autodesk Fusion 360 — это программное обеспечение для проектирования схем. Подпишитесь на доступные ежемесячные или годовые варианты, начиная с 70 долларов в месяц. Электроника Fusion 360 также бесплатна для личного использования и соответствующих стартапов.
Да, Fusion 360 включает возможности моделирования, которые позволяют протестировать проект и выявить потенциальные проблемы перед сборкой печатной платы.
Autodesk Fusion 360 включает в себя современную среду для совместной работы, объединяющую команды и заинтересованные стороны. Вы получите возможность:
- Управление взаимодействием внутренних и внешних заинтересованных сторон с вашими данными
- Захват и обмен отзывами с любого устройства с помощью комментариев и пометок
- Доступ к вашим данным на любом устройстве
- Поделиться общедоступными превью
Да, программа Autodesk Fusion 360 для проектирования электронных схем проста в освоении.
