آموزش طراحی شماتیک برد الکترونیکی

طراحی شماتیک برد الکترونیکی

شما را به خواندن این مقاله دعوت می کنیم.

اشتراک گذاری:

Share on telegram
Share on whatsapp
Share on linkedin

شماتیک برد الکترونیکی چیست

قبل از اینکه به طراحی شماتیک برد الکترونیکی بپردازیم یک مثال میزنم. آیا تا به حال پیش آمده که بخواهید یک موضوع یا دستگاه که اجزای زیادی دارد را برای کسی توضیح دهید؟ مثلا فرض کنید بخواهید نحوه کار موتور خودرو را برای یک نفر شرح دهید. در این صورت چطور این کار را می‌کنید؟ روش من این است: دست به قلم شده و اجزای اصلی و نحوه ارتباط آنها را با نمادهای فرضی روی کاغذ نشان می‌دهم. چیزی شبیه به این:

شماتیک خودرو

شماتیک مثل یک نقشه راهنما یا یک دستورالعمل برای انجام یک کار خاص است. شماتیک فقط مخصوص برد الکترونیکی نیست بلکه در علوم مختلف از این روش برای ساده کردن توضیح مفاهیم استفاده می‌کنند. مثلا در شیمی ترکیبات شیمیایی را به این صورت نشان می‌دهند:

شماتیک ترکیب شیمیایی

یا مثلا مسیرها و ایستگاه‌های متروی تهران با شماتیک زیر نمایش داده می‌شود:

نقشه مترو

معمولا در شماتیک از خطوط و نمادها بجای شکل واقعی چیزها استفاده می‌شود. مثلا شکل واقعی یک مولکول هرگز مثل شکل قبل نیست؛ یا مثلا ایستگاه‌های مترو مربعی نیستند! اما برای سادگی و انتقال بهتر مفهوم از این شکل‌ها استفاده می‌شود. در شماتیک تمام اجزا و جزئیات آورده نمی‌شود و معمولا به نکات مهم اکتفا می‌شود. شماتیک‌ها گاهی کاملا به صورت نمادین بوده (مثل شکل‌های بالا) و گاهی نیز واقع‌گرایانه‌تر هستند (مثل شکل زیر). این انتخاب بستگی به ترجیح طراح و کاربرد دارد.

شماتیک با جزئیات

همین روش در طراحی شماتیک برد الکترونیکی هم وجود دارد. در طراحی برد الکترونیکی، شماتیک نقشه‌ای است که در آن مشخص شده است که چه قطعاتی در برد استفاده شده و روابط آنها با یکدیگر چگونه است. فهمیدن روابط و نحوه کارکرد از روی برد نهایی الکترونیکی کار مشکلی است، مخصوصا اگر تعداد قطعات زیاد باشد؛ و شماتیک کمک می‌کند تا این ارتباطات به راحتی درک شده و تغییرات در آن به سادگی انجام شود.

چطور طراحی شماتیک را شروع کنیم

در ابتدا باید اشاره کنم که در این مطلب تحلیل و طراحی مدار الکترونیک را آموزش نمی‌دهیم، بلکه به طراحی مداری که از قبل دارید (هرچند ساده) می‌پردازیم. برای یاد گرفتن مدار، کتاب‌ها و منابع خوب دیگری در دسترس هست.

یکی از مراحل اصلی طراحی برد الکترونیکی، طراحی شماتیک است. قبل از شروع کشیدن و طراحی شماتیک برد الکترونیکی باید بدانید که از مدارتان چه می‌خواهید. در بسیاری از موارد، افراد شروع به طراحی می‌کنند در حالی که دقیقا نمی‌دانند که این برد قرار است چه هدفی را برآورده کند؛ یا اینکه نمی‌دانند چه اجزایی نیاز دارند و این اجزا چه الزاماتی دارند.

پس اولین کار این است که هدف کلی و نیز ایده‌تان برای انجام این کار را مشخص کنید. برای انجام این کار تا حدودی به اطلاعات قبلی در زمینه الکترونیک و مدار نیاز دارید. البته برای طراحی برد لازم نیست حتما دانش الکترونیکی خیلی وسیعی داشته باشید و می‌توانید همان مدارهای ساده‌ای که بلدید را طراحی کنید؛ هر میزان که در این زمینه اطلاعات داشته باشید، می‌توانید در همان سطح شماتیک و PCB متناسب با خود را طراحی کنید. در این کار علاوه بر دانش قبلی، داشتن تجربه هم اهمیت زیادی دارد که به مرور زمان به دست می‌آورید. پس نگران نباشید و با مدارهای ساده شروع کنید. مثلا فرض کنید می‌خواهیم یک برد ساده با یک LED بسازیم که به طور متناوب چشمک بزند.

پس از تعیین ایده اصلی برد، مشخص کنید که مدارتان از چه بخش‌هایی تشکیل شده و هر کدام چه کاری را قرار است انجام دهد. این کار را می‌توانید روی کاغذ انجام دهید تا به یک ذهنیت کلی از مدار برسید.

حالا باید روی هر قسمت تمرکز کرده و آن بخش مدار را تکمیل کنید. اگر می‌دانید که هر بخش چطور کار می‌کند که چه بهتر؛ اگر هم نمی‌دانید زیاد نگران نباشید؛ اینترنت پر است از مدارهای مختلف که به منظور انجام هر کاری طراحی شده‌اند. اگر جزئیات نحوه کارکرد این مدارها در کارتان اهمیت ندارد، فقط از آنها استفاده کنید اما اگر می‌خواهید بدانید که اصول عملکرد آنها چیست، باز هم اطلاعات مفیدی در این موارد در اینترنت و دیتاشیت قطعات موجود است که کمک زیادی به طراحی‌تان می‌کند.

در طراحی شماتیک برد الکترونیکی، حتما شرایط کاری قطعات (مثل حداکثر ولتاژ و جریان، دمای کاری، محدوده خطی بودن المان‌ها، میزان افت ولتاژ و …) را بررسی کنید تا مطمئن شوید که قطعه‌ای که انتخاب کرده‌اید مناسب کارتان هست. علاوه بر این، در مواردی نیاز به انجام محاسباتی دارید تا بتوانید قطعه مناسب را انتخاب کنید (مثل انتخاب ظرفیت خازن و مقاومت برای طراحی انتگرال‌گیر با آپ‌امپ).

مثلا برای طراحی مدار یک چشمک‌زن ساده نیاز به بخش‌های زیر داریم:

  • بخش تغذیه مدار
  • مدار تولیدکننده پالس مربعی
  • مدار تولیدکننده پالس مثلثی

در ادامه در مورد این مثال بیشتر صحبت می‌کنیم.

پس از طراحی تمام بخش‌ها، کافیست که آنها را به هم وصل کرده و ارتباط مناسبی بین آنها برقرار کنید. اگر وجود شماتیک نبود، این مرحله از کار، بسیار سخت می‌شد.

ابزارهای طراحی شماتیک برد الکترونیکی

نرم‌افزارهای خیلی زیادی برای طراحی شماتیک و PCB برد الکترونیکی وجود دارد. در این زمینه آنقدر تنوع زیاد هست که بالاخره نرم‌افزار مورد علاقه خودتان را پیدا خواهید کرد. برخی از این نرم‌افزارها رایگان و بعضی هم پولی هستند. مهندسان الکترونیک باتجربه معمولا از نرم‌افزارهای غیر رایگان استفاده می‌کنند ولی نرم‌افزارهای رایگان خوبی هم وجود دارند که برای شروع می‌توانید با آنها کار کنید؛ البته بیشتر نرم‌افزارهای غیر رایگان کرک شده‌اند و در ایران این موضوع خیلی مطرح نیست!

با نرم‌افزارهای غیر رایگان شروع کنیم. معروف‌ترین نرم‌افزار طراحی برد الکترونیکی در ایران، آلتیوم دیزاینر (Altium Designer) است. بیشتر طراحان از این ابزار برای کار الکترونیک استفاده می‌کنند. آلتیوم کار طراحی شماتیک و PCB را به خوبی انجام می‌دهد و ابزارهای زیادی برای ساده کردن طراحی، تولید خروجی نهایی برای چاپ، طراحی قطعات دلخواه، خروجی سه‌بعدی و غیره دارد. من شخصا از آلتیوم به دلیل قابلیت‌های فراوان و سادگی کار با آن در طراحی استفاده می‌کنم.

آلتیوم دیزاینر

نرم افزار Altium

دومین نرم‌افزار غیر رایگان پراستفاده در دنیا، Eagle PCB است. Eagle ساخت شرکت معروف Autodesk (سازنده AutoCad) است. این نرم‌افزار در خارج از ایران بیشتر استفاده می‌شود. شرکت‌های بزرگ دیگری مثل Dassault Systems (سازنده SolidWorks) و National Instruments (سازنده سنسور و دستگاه‌های داده‌برداری) نیز اقدام به تولید نرم‌افزارهای طراحی شماتیک برد الکترونیکی کرده‌اند که البته چندان مورد استقبال واقع نشده‌اند.

eagle pcb

نرم افزار Eagle

تعداد نرم‌افزارهای رایگان طراحی شماتیک برد الکترونیکی بسیار بیشتر است. بعضی از این نرم‌افزارها صرفا طراحی شماتیک را انجام می‌دهند در حالی که بعضی دیگر طراحی PCB یا حتی تحلیل مدار را هم در خود دارند. در این بین می‌توان به نر‌م‌افزارهایی مثل Easy EDA ، Circuit Maker ، KiCad EDA ، DesignSpark EDA و fritzing اشاره کرد. نرم‌افزارهای رایگان طراحی شماتیک، در خیلی از موارد به صورت آنلاین هستند و نیازی به نصب برنامه ندارید. یکی از نرم‌افزارهای رایگان جالب، Scheme-it نام دارد. این نرم‌افزار متعلق به شرکت بزرگ DigiKey (فروشگاه معروف قطعات الکترونیکی) است. در Scheme-it امکان ارتباط مستقیم به قطعات موجود در DigiKey وجود دارد و اگر خرید قطعات را از آنجا انجام می‌دهید، این نرم‌افزار در تهیه آنها کمک زیادی می‌کند.

easy eda

سایت Easy EDA

کتابخانه‌های قطعات الکترونیکی

برای اینکه بتوانید قطعات مورد نظرتان را در نرم‌افزار اضافه کنید، باید آن قطعه را تعریف کنید. این کار از طریق فایل‌هایی به نام کتابخانه (Library) در نرم‌افزار انجام می‌شود. طراحی برد الکترونیکی را با نرم‌افزارهای مختلفی می‌توان انجام داد. در اینجا ما از نرم‌افزار Altium استفاده می‌کنیم که یکی از معروف‌ترین و قوی‌ترین نرم‌افزارها در این زمینه است. فایل هر قطعه از ۳ بخش تشکیل شده است:

شماتیک یا symbol که قطعه را به صورت نمادین و مناسب برای کشیدن مدار نشان می‌دهد

شماتیک

footprint که محل واقعی قرار گرفتن پایه‌های قطعه بر روی برد را مشخص می‌کند

footprint

مدل سه‌بعدی قطعه که بر اساس نقشه سازنده هر قطعه با دقت طراحی شده است

مدل سه بعدی قطعه الکترونیکی

برای طراحی برد، به دو مورد اول حتما نیاز دارید. البته برای یک طراحی خوب، داشتن مدل سه بعدی کمک می‌کند تا تصور بهتری از بردتان داشته باشید و راحت‌تر بتوانید آن را در محل مورد نظرتان نصب کنید. همچنین به کمک آن از برخورد احتمالی قطعات با یکدیگر جلوگیری می‌کنید.

کتابخانه قطعات را می‌توانید خودتان بسازید. برای این کار باید سه مورد فوق را به صورت مجزا طراحی کرده و سپس همه را در یک فایل پروژه آلتیوم ذخیره کنید. راه دیگر هم این است که از کتابخانه‌هایی که شرکت‌های سازنده برای قطعات خود ارائه می‌کنند یا از کتابخانه‌های موجود در اینترنت استفاده کنید. منابع خوبی در اینترنت برای شماتیک و PCB قطعات الکترونیک وجود دارد؛ مثلا در سایت snapeda و Ultra Librarian خیلی از قطعات را می‌توانید پیدا کنید.

برای افزودن یک کتابخانه در نرم‌افزار آلتیوم، از نوار سمت راست Libraries و سپس …Librarires را انتخاب کنید. بر روی کلید Add Library کلیک کرده و محل قرارگیری فایل کتابخانه را مشخص کنید. فایل را اضافه کرده و close را بزنید. حالا در نوار سمت راست می‌توانید قطعاتی را که اضافه کرده‌اید مشاهده کنید. با کشیدن و رها کردن قطعه (Drag & Drop)، می‌توانید آن را به طراحی‌تان اضافه کنید.

اضافه کردن کتابخانه در آلتیوم

طراحی شماتیک یک برد الکترونیکی در آلتیوم

اگر در ابتدای یادگیری طراحی شماتیک برد الکترونیکی هستید، بهتر است با یک مدار ساده شروع کنید. من برای این کار یک مدار ساده چشمک‌زن LED را انتخاب کرده‌ام که به صورت متوالی نور آن را کم و زیاد کند. این مدار از یک آپ امپ ساده LM321 برای تولید ولتاژ متناوب و یک مدار RC برای افزایش و کاهش شدت نور LED استفاده می‌کند. برای اینکه یک ایده کلی بگیرید، شکل زیر چیزی است که در نهایت طراحی خواهیم کرد:

شماتیک led چشمک زن

حالا ببینیم که چطور می‌توانیم با یک ایده، شماتیک برای برد الکترونیکی را طراحی کنیم.

قدم اول: ایجاد فایل شماتیک

قبل از هر چیز یک پروژه ایجاد کنید. از مسیر File > New > Project > PCB Project یک پروژه جدید بسازید.

ایجاد پروژه برد الکترونیکی در آلتیوم

حالا یک پروژه خالی ایجاد شده و در پنل سمت چپ نرم‌افزار آن را مشاهده می‌کنید. می‌توانید به پروژه فایل موجود اضافه کنید یا اینکه فایل‌هایتان را در آن بسازید. برای اضافه کردن فایل شماتیک جدید، بر روی پروژه راست کلیک کرده و گزینه Add New to Project > Schematic را انتخاب کنید.

ایجاد شماتیک برد الکترونیکی در آلتیوم

یک فایل شماتیک جدید باز می‌شود و می‌توانید مدارتان را در آن بکشید. کتابخانه قطعات مورد نیازتان را اضافه کنید. نحوه اضافه کردن کتابخانه در قسمت قبل توضیح داده شده است.

قدم دوم: افزودن قطعات اصلی به شماتیک

یک روش خوب برای کشیدن شماتیک این است که ابتدا قطعات اصلی طراحی را به شماتیک اضافه کرده و بعد قطعات جانبی هر کدام و اتصالات آن را متصل کنید. در اینجا قطعه اصلی مدار ما آی سی LM321 است. از نوار سمت راست آی سی را پیدا کنید و به داخل شماتیک بکشید. زمانی که قطعه را اضافه کردید، روی آن دوبار کلیک کنید. منوی مشخصات قطعه باز می‌شود. در این قسمت می‌توانید مشخصات آن را ببینید یا تعیین کنید. مثلا می‌توانید عنوان قطعه را در قسمت Comment مشخص کنید. بجای این کار می‌توانید روی عنوان قطعه مستقیما دوبار کلیک کرده و آن را تغییر دهید.

مشخصات شماتیک قطعه الکترونیکی

قدم سوم: افزودن سایر قطعات به شماتیک

مانند قدم پیش از بین کتابخانه‌های نصب شده، قطعات مورد نیاز دیگر متصل به قطعه اصلی (مثل مقاومت، خازن، سوکت و …) را پیدا کرده و به شماتیک اضافه کنید. برای قطعات جانبی در آلتیوم می‌توانید از کتابخانه Miscellaneous Devices.IntLib استفاده کنید که به صورت پیش‌فرض در آدرس زیر توسط خود نرم‌افزار نصب می‌شود:

C:\Users\Public\Documents\Altium\AD14\Library

این کتابخانه برای تکمیل قطعات جانبی مورد استفاده در مدارها خیلی کاربردی است. برای ساخت مدار پالس مربعی به قطعات زیر نیاز داریم:

قطعات الکترونیکی سیگنال مربعی

بخش دوم مدار، یک انتگرال‌گیر ساده با خازن و مقاومت است که پالس مربعی را به مثلثی تبدیل می‌کند.

سیگنال مثلثی

قدم چهارم: افزودن منبع ولتاژ و متصل کردن قطعات به یکدیگر

در مدارها مهم است که تغذیه به چه صورت و با چه ولتاژی انجام شود. در این مرحله به مقدار ولتاژها و محل اتصال مرجع ولتاژ (GND) دقت کنید. در نوار بالای نرم‌افزار مجموعه‌ای از ابزارهای مفید وجود دارد که می‌توانید از آنها برای انواع اتصالات استفاده کنید. مثلا علاوه بر VCC و GND می‌توانید ابزار Non-Specific No ERC را به پورت‌هایی که به جایی متصل نمی‌شوند وصل کنید تا نرم‌افزار خطای عدم اتصال ندهد؛ یا از از Place Port برای تعریف کردن پورت اتصال به شماتیک دیگر استفاده کنید. این مورد برای پروژه‌هایی که از چند مدار مختلف تشکیل شده‌اند کاربردی است.

no erc place port

در طراحی شماتیک می‌توانید نقاط مشابه (مثلا همه GND ها را) به یک نقطه وصل کنید یا اینکه از Net Label استفاده کنید. با Net Label می‌توانید هر نقطه از مدار را با یک نام مشخص تعریف کنید و بجای کشیدن اتصالات طولانی و تو در تو، در هر جایی از مدار فقط از نام آن استفاده کنید. این کار باعث تمیزتر شدن طراحی‌تان می‌شود. این مورد برای VCC و GND به صورت پیش‌فرض در نوار ابزار وجود دارد و مثلا برای وصل کردن هر نقطه به زمین کافیست Label زمین را به آن متصل کنید.

net label gnd port

قدم پنجم: تکمیل اتصالات

آخرین قدم متصل کردن تمام قطعات به یکدیگر به نحوی که در ذهن دارید است. در این مدار خروجی آپ امپ با یک مقاومت به ورودی Inverting و با یک مقاومت دیگر به پایه Non-Inverting وصل می‌شود؛ سپس پایه Inverting با یک خازن و پایه Non-Inverting با یک مقاومت به زمین متصل می‌شوند. با این طرح، یک پالس مربعی با دوره تناوب زیر ایجاد خواهد شد:

فرمول سیگنال مربعی

تولید کننده موج مربعی

قسمت دوم مدار که یک انتگرال‌گیر است از یک خازن و مقاومت سری تشکیل شده که محل اتصال این دو، خروجی سیگنال مثلثی مدار است. سایر اتصالات را نیز مثل زیر انجام دهید:

شماتیک led چشمک زن

می‌توانید به جای دو مقاومت در مدار از پتانسیومتر یا مقاومت متغیر استفاده کنید و با تغییر آن، زمان چشمک زدن را تغییر دهید(مثل مدار بالا). مدار چشمک زن آماده است و می‌توانید شروع به طراحی PCB برد الکترونیکی کنید.

نکات نهایی طراحی شماتیک برد الکترونیکی

به خاطر داشته باشید که همیشه (در هر زمینه‌ای) هم طراحی‌های خوب وجود دارد و هم طراحی‌های بد. چیزی که یک طرح خوب را از سایرین متمایز می‌کند، بجز موارد فنی پایه که قاعدتا باید درست باشند، رعایت کردن بعضی نکات و ریزه‌کاری‌های خاص است. برای فهمیدن اینکه یک طرح خوب است یا نه، باید به این سوال پاسخ دهید: آیا فهمیدن عملکرد طرح و در صورت نیاز اصلاح آن به سادگی و سرعت برای کسی که اولین بار شماتیک‌تان را می‌بیند، قابل انجام است یا زمان زیادی طول می‌کشد تا آن را متوجه شود یا حتی گیج شده است و سوالات بیشتری برایش پیش می‌آید؟

اگر پاسخ مورد دوم است، باید در طراحی دقت بیشتری کنید. در ادامه به چند نکته مهم برای انجام خوب یک طراحی شماتیک برد الکترونیکی اشاره می‌کنیم. البته نکات طراحی به همین موارد ختم نمی‌شود و هرچه تجربه‌تان بیشتر شود، طراحی بهتری می‌توانید انجام دهید.

۱. تقاطع اتصالات واضح باشد

طبق استاندارد نرم‌افزارهای الکترونیکی، محل اتصال دو سیم، با یک نقطه توپر مشخص می‌شود. در صورتی که این نقطه موجود نباشد، به این معنی است که دو سیم فقط از روی هم گذشته و به هم متصل نیستند. بنابراین مطمئن شوید که تمام نقاطی که اتصال واقعی دارند، حتما این نقطه را داشته باشند. در حالت کلی سعی کنید از قرار گرفتن سیم‌ها روی هم پرهیز کنید تا مدارتان خواناتر باشد. مثلا در شکل زیر، تقاطع سمت چپ یک اتصال واقعی است ولی در تقاطع سمت راست اتصالی وجود ندارد.

تقاطع خطوط در شماتیک برد الکترونیکی

همچنین در نقاط اتصال چند سیم، بهتر است همگی در یک نقطه به هم نرسند تا متصل بودن همه آنها مشخص باشد. در غیر این صورت ممکن است ابهام پیش بیاید که کدام سیم‌ها به این نقطه متصل هستند.

۲. از Net Label استفاده کنید

شماتیک شما باید تا حد امکان قابل فهم و ساده باشد. این کار کمک می‌کند تا افراد دیگر یا حتی خودتان بعد از مدتی که از طراحی گذشته است، به راحتی متوجه منظور طراحی شوید. یک راه برای سادگی در طراحی استفاده از Net Label به جای وصل کردن تمام قطعات با سیم (Net) است. با حذف کردن Net های اضافی، شماتیک‌تان را خواناتر کنید. این کار بخصوص در مواقعی که در مدارتان IC وجود دارد خیلی کمک کننده است. پایه‌های IC را نامگذاری کرده و هر جا که به آن نیاز داشتید فقط Label آن را بگذارید.

net label schematic

۳. همیشه از یک نماد (Symbol) برای هر قطعه استفاده کنید

استانداردهای مختلفی برای قطعات الکترونیکی در دنیا وجود دارد. طبق هر استاندارد، برای هر قطعه از نماد خاصی در شماتیک استفاده می‌شود. مثلا استانداردهای IEEE و IEC برای قطعه مقاومت الکتریکی از شکل‌های زیر استفاده می‌کنند:

قطعات الکترونیکی در استانداردهای مختلف

پیش از شروع طراحی یک استاندارد را در نظر داشته باشید و طبق آن تمام نمادها را انتخاب کنید. هیچ وقت از دو نماد مختلف برای یک قطعه در شماتیک استفاده نکنید.

۴. از Designator یکسانی برای هر قطعه استفاده کنید

هر قطعه الکترونیکی در مدار با یک حرف خاص (Designator) در شماتیک مشخص می‌شود. مثلا برای مقاومت معمولا از حرف R استفاده شده و مقاومت‌های مختلف به صورت R1 ،R2 و … نشانه‌گذاری می‌شود. اگر خودتان Symbol هایتان را می‌سازید یکسان بودن Designator های قطعات مشابه را رعایت کنید. اگر هم قطعات را از مراجع اینترنتی دانلود می‌کنید، این مورد را چک کنید و در صورت نیاز آن را تغییر دهید. این مسئله به خوانایی شماتیک‌تان کمک می‌کند.

شماتیک designator

۵. نامگذاری‌ها را یکسان کنید

این ایراد در خیلی از طراحی‌ها دیده می‌شود که نام، Designator یا توضیحات قطعات در جهات مختلف نوشته شده است. در این موارد، طراح پس از چرخاندن قطعات، به نام آن توجهی نمی‌کند. اما همین مسئله ساده استفاده از شماتیک را برای دیگران یا حتی خودتان سخت می‌کند. همیشه سعی کنید که علاوه بر فونت، اندازه و نوع نامگذاری و توضیحات‌گذاری قطعات، جهت نوشتن و محل قرار گیری نام قطعات و Designator آن یکسان بوده و پیدا کردن و خواندن آن ساده باشد(شکل قبل را ببینید).

۶. مسیر سیگنال و توان را رعایت کنید

معمولا طراحان الکترونیک ترجیح می‌دهند که ورودی‌های سیگنال از چپ وارد شده و خروجی‌های سیگنال از راست خارج شوند. همچنین معمولا منبع ولتاژ مثبت در بالا و زمین در پایین قرار دارد. در صورت وجود منبع ولتاژ منفی، آن را پایین‌تر از زمین قرار دهید. البته این موضوع یک اصل نیست ولی کمک می‌کند تا منطق مدار راحت‌تر فهمیده شود.

جهت سیگنال ها در طراحی شماتیک برد الکترونیکی

۷. مدارتان را به بخش‌های کوچکتر بشکنید

اگر یک مدار پیچیده با تعداد زیادی المان دارید، بهتر است آن را به بخش‌های کوچکتری تقسیم کنید. در این صورت بجای یک مدار بزرگ با تعداد زیادی قطعه و اتصالات که ممکن است فهمیدن آن، ساعت‌ها طول بکشد، چند زیربخش دارید که عملکرد هر کدام به راحتی قابل درک است.

قسمت بندی شماتیک برد الکترونیکی

می‌توانید هر بخش را در یک صفحه (Sheet) مجزا طراحی کرده و همه را به هم مرتبط کنید یا اگر طرح‌تان در این حد بزرگ نیست، ساده‌ترین کار ممکن این است که هر بخش را با یک کادر از سایر قسمت‌ها مجزا کرده و هر کدام را نامگذاری کنید. دقت کنید که هیچ Net ای مرز کادرتان را قطع نکند.

۸. خازن دیکوپلینگ را نزدیک قطعه خودش بگذارید

شماتیک برد الکترونیکی، صرفا نحوه اتصال قطعات را در مدار نشان داده و دخالتی در چیدمان آنها در برد نهایی ندارد. تنها استثنای این مسئله، خازن دیکوپلینگ (decoupling capacitor) است. خازن دیکوپلینگ برای تصحیح اغتشاش موجود در تغذیه قطعات حساسی مثل IC ها استفاده می‌شود. این خازن باید تا حد امکان در نزدیکی IC قرار گیرد تا بهترین نتیجه را داشته باشد. به همین دلیل در شماتیک نیز سعی کنید خازن دیکوپلینگ در نزدیکی IC باشد تا دلیل استفاده از آن کاملا مشخص باشد.

خازن دیکوپلینگ در شماتیک برد الکترونیکی

منابع اینترنتی برای مدارهای الکترونیکی

در اینترنت منابع خوبی از انواع مدارهای الکترونیکی وجود دارد. بعضی از این منابع حتی فایل PCB و همینطور توضیح نحوه کار مدار را نیز ارائه می‌دهند. از این منابع هم می‌توانید برای گرفتن ایده‌های جدید استفاده کنید و هم برای تکمیل قسمت‌های مختلف مدارتان استفاده کنید تا در وقت‌تان صرفه‌جویی شود.

سعی کنید شما هم مدارهایی که طراحی می‌کنید را در اختیار دیگران بگذارید تا سایر افراد هم بتوانند از کار شما استفاده کنند. سایت‌های زیر بخشی از مواردی است که می‌توانید مدارهای خوبی در آنجا پیدا کنید:

http://www.bowdenshobbycircuits.info

http://www.zen22142.zen.co.uk/schematics.htm

http://ludens.cl/Electron/Electron.html

https://www.electronics-lab.com/projects/

http://www.satsleuth.com/Schematics.aspx

ممنونم که نظرات‌تان را با ما به اشتراک می‌گذارید!

داود درستکار

برای دریافت آخرین اخبار نوژان ایمیل خود را وارد نمائید

دیدگاه خود را بنویسید

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

مطالب مشابه