طراحی مدارهای الکترونیکی

طراحی مدارهای الکترونیکی

طراحی مدارهای الکترونیکی اصلی ترین گام برای شروع طراحی هر برد مدار چاپی pcb می باشد. مدارات الکترونیکی (Electronic circuit) به همراه مدارات الکتریکی، دو دسته ‌ی کلی از مدارها به شمار می‌روند.

در مدارهای الکتریکی، محیط حرکت الکترون و بطور کلی جنس متشکل مولفه‌ های مدار، به هیچ عنوان اهمیت ندارند؛ بلکه رابطه‌ی ریاضی میان ولتاژ و جریان این مولفه‌ های الکتریکی مهم‌اند. درحقیقت، در واکاوی این مدارها کمتر به ساختمان مولفه ها توجه می‌شود.

طراحی مدارهای الکترونیکی
طراحی مدارهای الکترونیکی

برعکس مدار الکتریکی، در طراحی مدارهای الکترونیکی علاوه بر رابطه‌ی ریاضی ولتاژ و جریان، به محیط گذر الکترون توجه کرده و درکل جنس و شیوه‌ ی ساخت مولفه‌ها اهمیت بالایی دارد. در واکاوی برخی از طراحی مدارهای الکترونیکی ، چون معادله ‌های دیفرانسیل بسیار سخت و پیچیده ایجاد می‌ شوند، غالباً از تقریب برای بخش‌ های الکترونیکی استفاده می‌شود.

طراحی مدارهای الکترونیکی ، خود به دو دسته‌ی « مدارهای دیجیتال » و « مدارهای آنالوگ » تقسیم می‌شود. در دسته‌ی مدارهای دیجیتال، منظور از «رقم» صفر و یک است که صفر بمعنای «صفر منطقی» و یک بمعنای «یک منطقی» است و صفر بمعنای «صفر ولت» و یک بمعنای «پنج ولت» می‌ باشد. طراحی مدارهای الکترونیکی به تجربه بسیار بالایی نیاز دارد. متخصصین شرکت طراحی مدار الکترونیکی نیاز به دانش فنی و الکترونیکی بالایی دارند.

فرایند طراحی مدارهای الکترونیکی

فرایند طراحی مدارهای الکترونیکی با توجه به معیارهایی آغاز می‌شود، که عملکرد طراحی نهایی را مشخص می‌کنند اما به چگونگی دستیابی به طراحی اشاره‌ای ندارند.

معیارهای آغازین به صورت ابتدایی، توصیف جزئیات تخصصی مداری هستند، که سفارش دهنده مدنظر دارد و می‌تواند شامل پاره‌ای از مشخصات الکترونیکی مانند نوع سیگنال ورودی و خروجی، تغذیه‌های در دسترس و مقدار جریان مجاز مصرفی باشد. این خصوصیات همچنین می‌توانند شامل برخی از ویژگی‌ها و پارامترهای فیزیکی مانند اندازه، وزن، مقاومت در برابر رطوبت، دامنه تحمل دما، گرمای خروجی، حد تغییرات مجاز لرزش و شتاب باشند.

طراحی مدارهای الکترونیکی
طراحی مدارهای الکترونیکی

در حالیکه طراحی مدار پیش می‌رود، ممکن است متخصصین شرکت طراحی مدار الکترونیکی بازگشته و نکاتی را بهبود ببخشند یا اضافه کنند تا در مراحل پیشرفت طراحی مدارهای الکترونیکی ثبت شوند؛ مانند کاهش ولتاژ ورودی یا اضافه کردن آزمایشهایی که برای کنترل کیفیت مدار الکترونیکی لازم است. تغییر در خصوصیاتی که توسط مشتری ارائه شده‌اند قبل از نهایی شدن در اکثر موارد باید با مشتری هماهنگ شوند.

بلوک دیاگرام طراحی مدارهای الکترونیکی

فرایند طراحی مدارهای الکترونیکی شامل حرکت از ویژگی‌های مدار در نقطه شروع و رسیدن به برنامه ایست که تمامی اطلاعات موردنیاز برای ساخت فیزیکی مدار در انتها را دارا باشد. این امر با گذراندن چندین مرحله ممکن می‌شود، اگر چه برای طراحی‌های ساده این کار می‌تواند در یک مرحله انجام شود.

برای اینکار معمولاً ویژگی‌ های درخواست شده را به مستطیل‌ های کوچکی تبدیل می کنند که جزئیات طراحی را در بر ندارند بلکه عملکرد کلی یک بخش از مدار الکترونیکی را مشخص می‌کنند. این مستطیلها نشان می‌دهند که اجزای مختلف مدار الکترونیکی چگونه با یکدیگر در ارتباط هستند. به چنین نقشه‌ای بلوک دیاگرام می گویند.

طراحی مدارهای الکترونیکی
بلوک دیاگرام طراحی مدارهای الکترونیکی

چنین رویکردی باعث می‌شود تا طراحی‌ مدار های بسیار پیچیده به قسمتهای کاری کوچکتری تقسیم شوند تا شرکت طراحی مدار الکترونیک بتواند آن‌ ها را به تیمهای طراحی مدار مختلف بسپرد. سپس هر قسمت به‌ طور مجزا با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می‌گیرد.

در مرحله بعد عموماً مقدار زیادی کار تحقیقاتی و مدلسازی‌ های ریاضی صورت می‌گیرد تا مشخص شود دقیقاً چه عملکردی را می‌ توان از طراحی مدار انتظار داشت. نتیجه این تحقیقات ممکن است باعث تغییراتی در بلوکهای طراحی شده در مرحله قبل گردد تا در نهایت طراحی بی نقص تر شود.

در این مرحله همچنین در نظر گرفتن چگونگی نمایش و تست طراحی مدارهای الکترونیکی رایج می‌باشد. در نهایت تک تک قسمتهای مدار الکترونیکی طوری انتخاب شده‌اند که طرز کار کلی طراحی به درستی ایفا می‌ شود. در این مرحله اتصالات الکتریکی و مشخصات هر یک از قطعات مشخص شده‌ است و طراحی مدار باید برای کشیدن نقشه برد مدار چاپی pcb یا مدار مجتمع IC آماده شود.

تست طراحی مدارهای الکترونیکی

وقتی طراحی مداری صورت می گیرد، شرکت طراحی مدار الکترونیک مدار طراحی شده را باید مورد تست و در نهایت تایید قرار دهد. تایید شامل بررسی کردن تمامی قسمتهای مدارات الکترونیکی می شود، بطوریکه شرکت طراحی مدار الکترونیکی مطمئن شود هر قسمت وظیفه خود را بدرستی و طبق ویژگیهای مشخص شده در ابتدای طراحی مدار انجام می دهد.

طراحی مدارهای الکترونیکی
طراحی مدارهای الکترونیکی

معمولا این مرحله عملیات ریاضی فراوان و شبیه سازی های کامپیوتری دقیق را می طلبد. در هر طراحی پیچیده ای احتمال پیدا کردن مشکلاتی در طراحی مدارهای الکترونیکی در این مرحله زیاد است و برای برطرف کردن این مشکلات حجم زیادی از کار طراحی مدار الکترونیکی باید دوباره انجام شود.

از آنجایی که طراحی مدارهای الکترونیکی فرایند ساخت قسمتهای فیزیکی با توجه به مدار می‌باشد، شرکت طراحی مدار الکترونیکی نتیجه طراحی مدار را در قالب دستورالعملی جهت ساخت مدار الکترونیکی فیزیکی اماده می کند که معمولاً به صورت نقشه‌های ایزومتریک شامل اندازه، شکل و… یا نقشه مدار چاپی یا مدارهای مجتمع می‌باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *