Войти
Процесс проектирования схем может охватывать системы от сложных электронные системы вплоть до отдельных транзисторов внутри интегральной схемы. Для простых схем процесс проектирования часто может выполняться одним человеком без необходимости в запланированном или структурированном процессе проектирования, но для более сложных проектов группы проектировщиков следуют систематическому подходу с интеллектуальным управлением компьютерным моделированием становятся все более распространенными. В интегральных схемах автоматизации проектирования термин «проектирование схемы» часто относится к этапу цикла проектирования, на котором выводятся схемы интегральной схемы. Обычно это шаг между логическим дизайном и физическим дизайном.
A для звуковой чип Texas Instruments SN76477 Формальная схема проектирования обычно включает несколько этапов. Иногда проектная спецификация составляется после взаимодействия с заказчиком. техническое предложение может быть написано для удовлетворения требований спецификации заказчика. Следующий этап включает в себя синтез на бумаге принципиальной принципиальной схемы, абстрактной электрической или электронной схемы, которая будет соответствовать спецификациям. Следует произвести расчет значений компонентов для соответствия рабочим характеристикам в определенных условиях. Моделирование может быть выполнено для проверки правильности проекта.
A макет или другая прототипная версия проекта для тестирования на соответствие спецификации. Это может включать внесение каких-либо изменений в схему для достижения соответствия. Необходимо выбрать метод строительства, а также все детали и материалы, которые будут использоваться. Для изготовления прототипов информация о компонентах и компоновке предоставляется чертежникам, инженерам-компоновщикам и инженерам-механикам. После этого проводятся испытания или типовые испытания ряда прототипов на соответствие требованиям заказчика. Обычно происходит подписание и утверждение окончательных производственных чертежей, а также могут быть услуги после проектирования (устаревание компонентов и т. Д.).
Микрочипы Процесс проектирования схемы начинается с спецификации, в которой указываются функциональные возможности, которые должна обеспечивать готовая конструкция, но не указывается, как это должно быть. достигнуто. Первоначальная спецификация - это в основном технически подробное описание того, что заказчик хочет достичь в готовой схеме, и может включать в себя различные электрические требования, например, какие сигналы будет получать схема, какие сигналы она должна выводить, какие наличие источников питания и допустимая мощность потребления. В спецификации могут (и обычно устанавливаются) также некоторые физические параметры, которым должна соответствовать конструкция, такие как размер, вес, влагостойкость, температурный диапазон, тепловая мощность, устойчивость к вибрации и устойчивость к ускорению.
По мере продвижения процесса проектирования разработчик (и) часто будет возвращаться к спецификации и изменять ее, чтобы учесть прогресс проектирования. Это может включать ужесточение спецификаций, предоставленных заказчиком, и добавление тестов, которые схема должна пройти, чтобы быть принятой. Эти дополнительные спецификации часто используются при проверке дизайна. Изменения, которые противоречат исходным спецификациям клиента или модифицируют их, почти всегда должны быть одобрены заказчиком, прежде чем они смогут быть приняты.
Правильное определение потребностей клиента может избежать состояния, известного как «сползание дизайна», которое возникает при отсутствии реалистичных первоначальных ожиданий, а затем из-за неспособности полностью связаться с клиентом в процессе проектирования. Его можно определить с точки зрения его результатов; «С одной стороны, это схема с большей функциональностью, чем необходимо, а с другой - это схема с неправильной функциональностью». Тем не менее, некоторых изменений можно ожидать, и рекомендуется держать параметры открытыми как можно дольше, потому что позже легче удалить запасные элементы из схемы, чем вставлять их.
A блок-схема 4-битного ALU Процесс проектирования включает в себя переход от спецификации в начале к плану, который содержит всю информацию, необходимую для физического построения в конце, обычно это происходит проходя через несколько стадий, хотя в очень простой схеме это можно сделать за один шаг. Процесс обычно начинается с преобразования спецификации в блок-схему различных функций, которые схема должна выполнять, на этом этапе не рассматривается содержимое каждого блока, только то, что каждый блок должен делать, это иногда называют дизайном «черный ящик ». Такой подход позволяет разбить, возможно, очень сложную задачу на более мелкие задачи, которые можно решать последовательно или разделять между членами команды разработчиков.
Затем каждый блок рассматривается более подробно, все еще на абстрактной стадии, но с гораздо большим вниманием к деталям электрических функций, которые необходимо предоставить. На этой или более поздних стадиях обычно требуется большой объем исследований или математического моделирования того, чего достичь, а чего нет. Результаты этого исследования могут быть возвращены на более ранние этапы процесса проектирования, например, если выясняется, что один из блоков не может быть спроектирован в рамках установленных для него параметров, вместо этого может потребоваться изменить другие блоки. На этом этапе также часто начинают обдумывать, как продемонстрировать, что конструкция действительно соответствует спецификациям, и как ее следует тестировать (что может включать инструменты самодиагностики ).
Отдельная схема компоненты Наконец, отдельные схемы компоненты выбираются для выполнения каждой функции в общем дизайне, на этом этапе также решается физическая схема и электрические соединения каждого компонента, эта схема обычно принимает форма рисунка для изготовления печатной платы или интегральной схемы. Этот этап обычно занимает очень много времени из-за огромного количества доступных вариантов. Практическим ограничением проектирования на этом этапе является стандартизация, в то время как определенное значение компонента может быть рассчитано для использования в каком-либо месте в цепи, если это значение не может быть приобретено у поставщика, проблема все еще не решена.. Чтобы избежать этого, можно применить определенную «каталожную инженерию» для решения более приземленных задач в рамках общего проекта.
Одно из направлений быстрого развития технологий - это разработка наноэлектроники схем.
Как правило, затраты на разработку схем напрямую связаны до сложности конечных схем. Чем выше сложность (количество компонентов и новизна конструкции), тем больше часов времени квалифицированного инженера потребуется для создания функционального продукта.
После того, как схема была спроектирована, она должна быть проверена и протестирована. Верификация - это процесс прохождения каждого этапа дизайна и обеспечения того, чтобы он выполнял то, что требует спецификация. Это часто является в высшей степени математическим процессом и может включать крупномасштабное компьютерное моделирование конструкции. В любом сложном проекте очень вероятно, что проблемы будут обнаружены на этом этапе, и может потребоваться переделать большой объем проектных работ, чтобы исправить их.
Тестирование - это реальный аналог верификации, тестирование включает в себя физическое построение хотя бы прототипа проекта, а затем (в сочетании с процедурами тестирования, указанными в спецификации или добавленными к нему), проверка схемы действительно работает. для чего он был разработан.
Прототипирование - важная часть выполнения очень сложных вещей. Схемотехника заставляет вас постоянно перебирать вещи и исправлять свои ошибки. Проектирование схем - это очень кропотливая работа, которую нужно выполнить без ошибок. Разработчикам схем необходимо много раз тестировать, чтобы убедиться, что их конструкция работает эффективно и, самое главное, безопасна для покупателя и использования. Прототипирование - важная часть любой электромонтажной работы, потому что она очень тщательная и точная. Каждый, наверное, мог представить себе ошибки, которые будут сделаны, если в выполняемой работе не будет проводиться прототипирование. Этим работникам платят не только за то, чтобы они производили электрические цепи, но и за то, чтобы обеспечить безопасность каждого, кто покупает эти электрические схемы, дома. Опасности отсутствия прототипа и отправки неисправной электрической цепи будут включать в себя возгорание, горячие провода, которые, в свою очередь, заставят кого-то не знать и могут вызвать ожоги или, в худшем случае, серьезные травмы.
Каждая электрическая цепь начинается с имитатора печатной платы, показывающего, как элементы будут собраны вместе в конце дня, а также показывает, как схема будет работать виртуально. Чертеж - это чертеж технического проекта и конечного продукта. После того, как все это будет сделано, и вы воспользуетесь чертежом для сборки схемы, вы получите результат: электрические схемы будут весьма запоминающимися, поскольку схема будет запускать все, от вакуума до большого телевизора в кинотеатре. Все это занимает много времени, и не каждый может приобрести определенный навык. Электрическая цепь - это то, что нам нужно в повседневной жизни.
Любой коммерческий дизайн обычно также включает в себя элемент документации, точный характер этой документации будет зависеть от размера и сложности схемы, а также страны, в которой она будет использоваться. Как минимум, документация обычно включает, по крайней мере, спецификации и процедуры испытаний для конструкции и заявление о соответствии действующим нормам. В ЕС этот последний пункт обычно принимает форму Декларации CE, в которой перечислены европейские директивы, которым они соответствуют, и указано лицо, ответственное за соблюдение.
Портал электроники  | Wikibook Electronics имеет страница по теме: Устройства |
| В Wikibook Electronics есть страница по теме: Аналоговые схемы |
| В Викиучебнике есть книга по тема: Теория схем |
| В Викиучебнике есть книга по теме: Практическая электроника |
