Un circuito es un bucle a través del cual se transporta la materia. En un circuito electrónico, la materia transportada es la carga de la electrónica, y la fuente de estos electrones es el terminal positivo de la fuente de voltaje
Cuando esta carga fluye desde el terminal positivo a través de la espira y llega al terminal negativo, el circuito se considera cerrado. Sin embargo, este circuito consta de varios componentes que afectan el flujo de carga de diferentes maneras. Algunos pueden impedir el flujo de carga, mientras que otros almacenan o disipan carga. Algunos requieren una fuente de alimentación externa, mientras que otros suministran energía.
Puede haber muchas razones por las que necesitamos construir un circuito. A veces podemos necesitar encender una lámpara, accionar un motor, etc. Todos estos dispositivos, una lámpara, un motor, un LED, se denominan cargas. Cada carga necesita una determinada corriente o voltaje para iniciar su funcionamiento. Este voltaje puede ser un voltaje de CC constante o un voltaje de CA. Sin embargo, no es posible construir un circuito con una sola fuente y una carga. Necesitamos algunos otros componentes para garantizar un flujo de carga adecuado y procesar la carga suministrada por la fuente para que fluya una cantidad adecuada de carga hacia la carga.
Uso de bloque de título y diagrama de bloque
En el diseño electrónico, el diagrama de bloques se considera la mejor guía que refleja la arquitectura y la descripción esquemática. Ayuda al usuario a comprender fácilmente la función del circuito y resumir los sistemas de diseño.
Otro aspecto importante es darle un título al esquema y adjuntar el nombre del diseñador al bloque de título del circuito, ya que esto le da al esquema un aspecto más profesional. El esquema contiene los detalles y notas esenciales para construir el diseño del circuito en la placa de circuito impreso o placa de prueba.
Ubicaciones de señales de E/S
La disposición del circuito en un diseño electrónico debe mostrar el flujo de señales eléctricas de izquierda a derecha. Para mejorar la legibilidad, generalmente se sigue la práctica convencional de tener el cable de tierra en la parte inferior y el cable de alimentación en la parte superior del diseño del circuito.
El diseño del diseño se considera un proceso artístico ya que cada diseñador debe tener el debido cuidado al colocar los componentes colocando componentes similares en la misma y única dirección, especialmente los componentes polarizados en una sola columna o fila. La mayoría de los mejores programas ECAD ofrecen opciones más simples para la colocación de pines y componentes para permitir la edición de cuadrículas en el editor de diseño.
Hacer conexiones claras
En el diseño de circuitos, es necesario representar y distinguir redes para identificar si estas redes se cruzan o están conectadas. Para resolver este problema, el diseñador debe usar el método de la convención de puntos para tener una idea clara de las conexiones del circuito. Se recomienda mover al menos un único punto de la cuadrícula antes de cambiar de dirección para las conexiones de pin-símbolo. Esta acción garantiza que cada red en el diseño esté visible en su lista cuando se crea el diseño de PCB.
Para crear un esquema más claro que aumente la legibilidad para el usuario, use buses para agrupar señales. La mayoría de las buenas herramientas ECAD soportan esta función de agrupar señales. Para hacer diferentes conexiones entre diferentes cables, un diseñador puede agregar un símbolo o conector global para indicar una señal común y conexiones de alimentación invisibles, como alimentación y tierra.
Use etiquetas de red y designadores de referencia breves.
Todas las redes deben estar marcadas para las señales requeridas en el diagrama del circuito. Este paso ayuda principalmente con la resolución de problemas o la realización de ciertas simulaciones. Aunque no es necesario marcar las redes, ahorra más tiempo al diseñador, especialmente al diseñar el diseño de PCB. Además, el etiquetado de red aumenta la legibilidad del usuario al conectar puntos finales distantes que ni siquiera están conectados físicamente por cable.
Otro aspecto importante a considerar es el uso de designadores de referencia, que se utilizan para representar y etiquetar adecuadamente los componentes en el diseño del circuito. Estas referencias ayudan a los diseñadores a ubicar fácilmente los componentes. Las referencias deben enumerarse cerca del componente en el esquema, según el tipo de patrón que elija el diseñador para todo el diseño.
Uso de condensadores de acoplamiento/desacoplamiento
En los dispositivos electrónicos, la fuente de alimentación es inestable y proporciona un voltaje de salida fluctuante que puede afectar el circuito. Para ello, el diseñador utiliza distintos tipos de condensadores para filtrar las señales de entrada y salida. Un condensador de desacoplamiento se conecta en paralelo cerca de la fuente de alimentación durante el diseño del circuito para garantizar una fuente de alimentación de CC pura. Estos condensadores de desacoplamiento se utilizan para desacoplar las señales de CA entrantes de las señales de CC. Este capacitor inicia el proceso de carga desde la fuente, y cuando se alcanza el nivel de voltaje de Vcc, la corriente deja de fluir a través del capacitor porque este capacitor de desacoplamiento mantiene esta carga fluyendo hasta que ocurre una caída de voltaje de Vcc. de la fuente
Los condensadores de acoplamiento se utilizan principalmente cuando se trabaja con varios circuitos amplificadores. Estos condensadores permiten limitar y suavizar el flujo tanto del elemento de CC como del ruido de baja frecuencia en las señales de salida generadas por los circuitos amplificadores. Por lo tanto, los condensadores de acoplamiento se utilizan principalmente para señales de salida. El uso de condensadores de derivación ayuda a eliminar el ruido dentro y entre los sistemas al desviar el ruido a tierra, especialmente en los circuitos de altavoces y amplificadores para obtener un sonido claro. Por lo tanto, estos condensadores de derivación se utilizan para eliminar el ruido de CA de las señales de CC y obtener una señal de CC pura.
Hacer uso de resistencias pull-down/pull-up
Todo diseñador debe considerar el uso de resistencias pull-up y pull-down cuando trabaje con circuitos integrados digitales y microcontroladores. Este principio básico ayuda a ignorar y gestionar la aparición de estados flotantes. Todos los circuitos integrados digitales funcionan con niveles lógicos que están directamente relacionados con el voltaje de entrada.
Ilustremos este problema con un ejemplo: supongamos que el voltaje de entrada de un IC digital está entre +2,8 voltios y 5 voltios, se considera como 1 lógico o estado alto y el rango de voltaje de +0 V a +0,8 V se considera como lógico. 0 o estado bajo. Por otro lado, el voltaje de entrada de +0.9V a +2.7V se considera un estado flotante o indeterminado y el estado lógico se considera alto (1) o bajo (0). Para sortear este escenario, el diseñador utiliza resistencias pull-up y pull-down para forzar el voltaje apropiado en los pines de entrada del chip IC para que el circuito se comporte correctamente.
Diseño de circuitos basados en microcontroladores
El uso de microcontroladores ayuda al diseñador a ahorrar mucho tiempo y minimizar el tamaño del diseño al eliminar varios componentes involucrados en la conversión de analógico a digital. Un chip microcontrolador contiene varias funciones que se pueden programar de acuerdo con los requisitos del diseño del circuito.
Hoy en día, los microcontroladores modernos de varias marcas ofrecen algunas características avanzadas a precios razonables para realizar diversas tareas como conversión A/D, comunicación serial/SPI/I2C, temporizador y muchas otras funciones, todas alojadas en estos pequeños paquetes que aumentan el rendimiento. y eficiencia. Diseño de circuitos y ocupan menos espacio.
Uso de señales PWM para un menor consumo de energía
Es importante diseñar un circuito que consuma menos energía para los productos finales que no pueden reemplazar o cargar las celdas de la batería. Por esta razón, el diseñador siempre debe usar el esquema de modulación de ancho de pulso (PWM) usando un microcontrolador confiable o NE555 IC, que puede mejorar la capacidad de potencia de la aplicación. Dicho método se puede utilizar para consumir menos energía del motor o de los circuitos LED.
Selección de estándares adecuados para el diseño de símbolos de componentes.
Para comenzar el esquema de diseño del circuito, es importante tener en cuenta los símbolos de los componentes utilizados en el dibujo de diseño. Aunque estos símbolos se usan internacionalmente, pueden representarse de manera diferente en otras partes del mundo. Para abordar este problema, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ha creado varios estándares que los diseñadores pueden usar para los componentes más utilizados.
Estos incluyen el estándar IEEE 991, que se utiliza para esquemas lógicos; IEEE Standard 315, que contiene etiquetas gráficas y símbolos para varios diagramas eléctricos y electrónicos; y el estándar IEEE 91, que contiene varios símbolos gráficos para varias funciones lógicas.
Selección de la herramienta CAD adecuada
Para diagramas de circuitos simples, el diseño de un circuito se puede dibujar fácilmente a mano, incluso si el diseñador no es un profesional. Sin embargo, cuando se trata de crear diseños de circuitos complejos, es necesario utilizar el software ECAD (diseño electrónico asistido por computadora) adecuado. Este software ECAD generalmente lo menciona el cliente en la descripción de su trabajo o lo selecciona la propia empresa. De lo contrario, generalmente se recomienda utilizar una herramienta CAD profesional de desarrolladores acreditados que se pueda utilizar para crear esquemas y diseñar la PCB en vistas 3D, ilustraciones, listas de materiales y archivos Gerber cuando se trata de la producción final. del producto. .
Varias compañías y desarrolladores de EDA ofrecen herramientas ECAD gratuitas como KiCAD, mientras que algunas ofrecen herramientas ECAD pagas como Altium Designer, OrCAD, etc. Depende del diseñador qué software es adecuado para el diseño de circuitos. En última instancia, lo mejor es dominar la herramienta ECAD que funciona bien para el diseñador. Si bien es bueno saber cómo usar el software EDA, es mejor aprender la técnica de dibujar y construir el circuito.
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Fecha actualizacion el 2022-04-04. Fecha publicacion el 2022-04-04. Categoria: Cómo sacar Autor: Oscar olg Mapa del sitio Fuente: bollyinside