An מעגל חשמלי מורכב מרכיבים אלקטרוניים שונים כמו נגדים, קבלים, דיודות וטרנזיסטורים המחוברים באמצעות חוט, שדרכם זורם זרם במעגל. תכנון המעגלים האלקטרוניים מתוכנן בדרך כלל על קרש לחם ראשון (טיפוס אב) המסייע למעצב לשינוי ושיפור המעגל. מעגלים אלקטרוניים אלה משמשים לחישובים, העברת נתונים והגברת אותות.
כיום, במקום לחבר את הרכיבים באמצעות חוט, מולחמים רכיבים לחיבורי הגומלין שהם נוצר על גבי המעגל המודפס (PCB) ליצירת מעגל מוגמר.
גישה למעגלים אלקטרוניים על לוח לחם ו- PCB
יסודות בתהליך עיצוב מעגלים אלקטרוניים
כל מכשיר אלקטרוני אלמנטרי הבנוי כיחידה אחת. לפני המצאת המעגלים הדיגיטליים (ICs), כל הטרנזיסטורים, הדיודות, הנגדים, הקבלים והמשרנים האינדיבידואליים היו בעלי אופי דיסקרטי. כל מעגל או מערכת יכולים לייצר את הפלט המועדף על סמך הקלט שלו. כאן נדון בידע בסיסי בתהליך עיצוב מעגלים אלקטרוניים. קרא עוד על ההבדל בין מעגל אנלוגי למעגל דיגיטלי
מעגל אנלוגי
תכנון מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים הם אלה שבהם זרם או מתח משתנים עם הזמן כדי להתאים למידע המיוצג. דיודות, קבלים, נגדים, טרנזיסטורים וחוטים הם המרכיבים העיקריים במעגל אנלוגי. במעגלים אנלוגיים, האותות החשמליים לוקחים את הערך הרציף, ומעגלים אלה מיוצגים בתרשימות סכמטיות, כאשר החוטים מיוצגים על ידי קווים וכל רכיב מיוצג על ידי סמלים ייחודיים. לכל מעגל אנלוגי יש סדרות או מעגלים מקבילים או שניהם.
מעגל אנלוגי פשוט
מעגלים דיגיטליים
תכנון מעגלים אלקטרוניים דיגיטליים לוקח את האותות החשמליים בצורה של ערכים נפרדים. הנתונים מיוצגים בצורה של אפסים ואפסים. מעגלים דיגיטליים משתמשים בהרחבה בטרנזיסטורים, המחוברים ביניהם כדי ליצור שערי לוגיקה המספקים את פונקציה של ההיגיון הבוליאני . טרנזיסטורים מחוברים זה לזה כדי לספק את המשוב החיובי כפי שמשמש בתפסים ובכפכפים. לכן מעגלים דיגיטליים יכולים לספק הן לוגיקה והן זיכרון, ומאפשרים להם לבצע חישובים.
מעגל דיגיטלי באמצעות כפכפים
מעגל דיגיטלי משמש ליצירת שבבי מחשוב למטרות כלליות כמו מיקרו-מעבדים ומעגלים משולבים ספציפיים ליישומים.
דיאגרמות מעגלים סכמטיות
ל תרשים מעגל סכמטי הוא ייצוג של רכיבים וחיבורי גומלין במעגל באמצעות סמלים סטנדרטיים ללא שימוש בתמונה בפועל של הרכיב. דיאגרמות מעגלים משמשות לתכנון, בנייה ותחזוקה של הציוד החשמלי והאלקטרוני.
דיאגרמות מעגלים סכמטיות
למרות שזה לא סטנדרטי, התרשימים הסכימטיים מאורגנים בדף משמאל לימין ומלמעלה למטה. כמו במעגלי איתות האנטנה משמאל והרמקול מימין. באופן דומה, ספק כוח חיובי בראש העמוד, עם אספקת קרקע ושלילית בתחתית. תרשימי קו לוגי ממסר משתמשים גם בשיטות סטנדרטיות לייצוג דיאגרמות סכמטיות. מסילת אספקת חשמל אנכית משמאל ואחת מימין עם הרכיבים המורכבים ביניהם המייצגים סולם. לפיכך, זה נקרא גם כתרשים לוגי סולם.
מעגל מתג אלקטרוני
מתג הוא מכשיר חשמלי המשמש להפסקת זרימת הזרם במעגל. מדובר למעשה בהתקנים בינאריים אשר פועלים לחלוטין או מושבתים לחלוטין. מלבד מתגי הפעלה / כיבוי שולטים בעבודת המעגל ומפעילים תכונות שונות של המעגל.
מתגים הם המכשירים המכניים עם שני מסופים או יותר המחוברים למגעי המתכת. כאשר אנשי הקשר ביחד, המתג סגור. לפיכך הזרם והמתג פועל. כאשר המגע נמצא בנפרד, המתג פתוח ושום זרם לא זורם.
מעגל מתג אלקטרוני
המעגלים שלעיל מראים כיצד מתג משמש לשליטה בזרימת הזרם בנורה. להלן המתגים השונים המשמשים במעגלים האלקטרוניים.
מתג
מתג ההפעלה מופעל על ידי ידית המונעת במצב אחד או יותר. המנוף מתהפך מעלה או מטה כדי לסגור או לפתוח את איש הקשר. מתגי התאורה המשמשים בבית הם הדוגמה למתג.
מתג
לחץ על כפתור המתג
מתג כפתור הלחיצה הוא מכשיר דו-מיקום המופעל באמצעות כפתור לפתיחת וסגירת המגעים. בכל פעם שאתה לוחץ על הכפתור איש הקשר מתחלף בין פתוח לסגור.
לחץ על כפתור המתג
מתג בחירה
מתגי בורר מופעלים באמצעות כפתור סיבובי או מנוף לבחירת מצב אחד או שניים. מתג הבורר יכול לנוח בכל אחת מהמצבים שלהם כמו מתג ההחלפה.
מתג בחירה
“מהו מתג spst ”
מַקֵל נוֹעַם
מתג ג'ויסטיק מופעל על ידי מנוף החופשי לנוע ביותר מציר תנועה אחד. סימון העיגול והנקודה בסמל המתג מציין את כיוון תנועת ידית הג'ויסטיק הנדרש להפעלת המגע. מתגי יד ג'ויסטיק משמשים לשליטה במנוף, רובוט ובמשחקים.
מַקֵל נוֹעַם
מתג מפלס נוזלי
נעשה שימוש באובייקט צף להפעלת מנגנון המתג כאשר מפלס הנוזל עולה לנקודה קבועה. כאשר מפלס הנוזל מגיע לנקודה, האובייקט הצף סוגר את המעגל. מעגל סגור זה מתנהל, מה שגורם לו לבצע את המשימה הספציפית.
מתג מפלס נוזלי
מתג הגבלת מפעיל מנוף, מתג לחץ, מתג קירבה, מתג מהירות ומתג מפלס גרעיני הם מתגים שונים אחרים המשמשים במעגלים אלקטרוניים.
תכנון מעגלים אלקטרוניים
תכנון מעגלים אלקטרוניים מורכב מניתוח וסינתזה של מעגלים אלקטרוניים. בעת תכנון מעגל אנלוגי או מעגל דיגיטלי, המעצב אמור להיות מסוגל לחזות את המתח והזרם בכל צומת במעגל. את כל מעגלים לינאריים ומעגלים פשוטים לא ליניאריים ניתן לנתח ביד באמצעות חישובים מתמטיים. בעוד שתוכנה משמשת לניתוח המעגלים המורכבים.
תוכנת סימולציה לתכנון מעגלים אלקטרוניים מאפשרת למפתח לתכנן מעגלים בצורה יעילה ומדויקת יותר, מה שמפחית עוד יותר את הזמן, העלות והסיכון הכרוכים בפיתוח אבי טיפוס המעגל.
סימולטור מעגלים
סימולטור המעגלים האלקטרוניים משתמש במודלים מתמטיים כדי לשכפל את ההתנהגות של מעגל אלקטרוני בפועל. תוכנת סימולציה מאפשרת מודלים של תפעול המעגלים והיא כלי ניתוח רב ערך. בגלל המגבלה של קרש הלחם והכלים היקרים כמו פוטומסקות למעגלים משולבים, רוב עיצוב ה- IC נשען על הדמיה. SPICE הוא סימולטור של מעגלים אנלוגיים. Verilog ו- VHDL ידועים בעיקר בזכות הדמיות דיגיטליות.
למרות שסימולטורי המעגלים מקלים על פיתוח מעגל גדול, הם מורכבים מסוימים בתהליך הסימולציה. וריאציות תהליכיות מתרחשות כאשר עיצוב מפוברק, אך סימולטורי המעגל אינם מתחשבים בווריאציות אלה. למרות שהווריאציות קטנות, הן משפיעות על התפוקה באופן משמעותי.
זה הכל על תהליך עיצוב מעגלים אלקטרוניים שונים. אנו רואים שהמידע המופיע במאמר זה מועיל לך להבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאילתות הנוגעות למאמר זה או כל עזרה ביישום פרויקטים אלקטרוניים , אתה יכול לפנות אלינו על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך, מה הפירוש של מעגל דיגיטלי?
