अनुभवी ईई के लिए डिजाइन गणना

29

क्या अनुभवी डिज़ाइनर उचित मात्रा में गणना करते हैं या सर्किट के बड़े हिस्से को सहज रूप से डिज़ाइन किया गया है? मैं पूछ रहा हूं क्योंकि ऐसा लगता है कि डिजाइन इंजीनियरों को यह महसूस करना पड़ता है कि सर्किट के सामान्य भागों के लिए आप यहां किस मूल्य की टोपी, प्रतिरोधक चाहते हैं। अगर ऐसा है तो ऐसा इसलिए है क्योंकि वे केवल डिजाइन को पुनर्चक्रित कर रहे हैं? नौसिखिया के लिए यह मन उड़ाने है। हालांकि, आर्ट ऑफ इलेक्ट्रॉनिक्स जैसी किताबें मक्खी पर अनुमानित गणना करने के दृष्टिकोण को प्रोत्साहित करती हैं।

design

— inbinder
स्रोत

और जब आपको उन्हें करना है तो क्या आप सिर्फ मतलाब का उपयोग करते हैं या लोग इसे पुराने ढंग से करते हैं?

— inbinder

7

जब एक ग्रेबर्ड एक घटक मान "आकाश से" खींचता है तो यह आम तौर पर गणना द्वारा नहीं होता है। शुद्ध अंतर्ज्ञान, हो सकता है, या एक कूबड़, या बहुत मोटा अनुभवजन्य अनुमान। प्रायः मानसिक अभिन्नता करने से नहीं। अतीत का अनुभव एक क्रूर शिक्षक हो सकता है ...

— एडम लॉरेंस

5

यह अनुभव का मिश्रण है (समान परिस्थितियों में अतीत में काम करने वाले मूल्यों को याद रखना) और संज्ञानात्मक शॉर्टकट (गणनाओं को सरल बनाना ताकि अनुमानित उत्तर बहुत जल्दी उत्पन्न हो सकें)। एक संज्ञानात्मक शॉर्टकट एक फ़िल्टर घटक के मूल्य को जल्दी से गणना करने में मदद करने के लिए Pi = 3 का दिखावा होगा। अनुभव का एक उदाहरण हेड फोन्स एप्लिकेशन में डीसी ब्लॉकिंग कैपेसिटर के लिए मूल्य चुनना हो सकता है। आप शायद अपने सभी डिजाइनों में समान मूल्य का उपयोग करने जा रहे हैं। आपको बस याद रखने की ज़रूरत है कि यह क्या है।

— मकिथ

1

दूसरी बात यह है कि बहुत सारे विकल्प हैं। यदि आप एक डिजिटल घड़ी लाइन में एक श्रृंखला अवरोधक डालते हैं, तो यह संभवत: 0, 10, 22 या 33 ओम होने जा रहा है। आप लोड समाई और वृद्धि समय और सेटअप और पकड़ के आधार पर गणना कर सकते हैं, या आप बस एक मूल्य चुन सकते हैं, फिर एक गुंजाइश पर संकेत को देखें। मैं एक पिक-ए-वैल्यू से अधिक हूं, तो सिग्नल के प्रकार को देखें, मुख्यतः क्योंकि आपको ऐसा करना है (वैसे भी आप अपनी पसंद को सत्यापित किए बिना उत्पादन के लिए डिजाइन जारी नहीं कर सकते हैं)।

— मैके

7

@ बिनबिंदर, आपको एहसास होने से ज्यादा शायद आप सीख रहे हैं। कुछ बिंदु पर आप किसी को समस्या को ठीक करने में मदद करेंगे और वे आपकी ओर कृतज्ञता और विस्मय से देखेंगे कि आप इतनी आसानी से मदद करने में सक्षम थे।

— मैके

45

मैं एक पेशेवर इलेक्ट्रिकल इंजीनियर हूं जो नियमित रूप से वॉल्यूम प्रोडक्शन के लिए नए सर्किट डिजाइन करता है, और 35 वर्षों से अधिक समय से है।

हां, मैं अक्सर सटीक भाग चश्मा निर्धारित करने के लिए गणना करता हूं। ऐसे कई मामले हैं जहां अनुभव और अंतर्ज्ञान काफी अच्छे हैं और आवश्यकताएं काफी ढीली हैं कि मैं सिर्फ एक मूल्य चुनता हूं। हालांकि, एक यादृच्छिक मूल्य के साथ भ्रमित न करें।

उदाहरण के लिए, एक SPI बस के MISO लाइन पर पुलडाउन रोकनेवाला के लिए, मैं सिर्फ 100 k with की कल्पना करूंगा और इसके साथ किया जाऊंगा। 10 k 10 ठीक भी काम करेगा, और कोई और उठाएगा जो गलत भी नहीं होगा। अगर मैं कहीं और 20 kΩ रोकनेवाला का उपयोग कर रहा हूं, तो मैं MOMO लाइन पर BOM के लिए एक और भाग जोड़ने से बचने के लिए एक और कल्पना कर सकता हूं। बिंदु कभी-कभी आपके पास बहुत सारे रास्ते हैं, और अंतर्ज्ञान और अनुभव काफी अच्छे हैं।

दूसरी ओर, मेरे नवीनतम डिजाइन की योजनाबद्ध को देखते हुए, जो अब के पहले बोर्डों को लाने के बीच में हूं, मुझे एक ऐसा मामला दिखाई देता है जहां मैंने कुछ समय न केवल भाग मूल्य को निर्दिष्ट करने में बिताया बल्कि विचरण के परिणाम की गणना की बाकी व्यवस्था पर। स्विचिंग बिजली की आपूर्ति की प्रतिक्रिया में उपयोग किए गए दो प्रतिरोधों के तीन मामले थे। यहाँ समस्या होमवर्क की तरह है:

एक powerupply चिप प्रतिक्रिया इनपुट सीमा 800 mV ± 2% है। आप इस चिप के तीन उदाहरणों का उपयोग कर रहे हैं, 12 वी, 5 वी, और 3.3 वी बिजली की आपूर्ति करने के लिए। आपने पहले प्रत्येक वोल्टेज विभक्त के नीचे अवरोधक के लिए लगभग 10 kΩ का उपयोग करने का निर्णय लिया है। प्रत्येक मामले में पूर्ण रोकनेवाला चश्मा निर्धारित करें, और न्यूनतम / अधिकतम नाममात्र आपूर्ति वोल्टेज निर्धारित करें। आसानी से उपलब्ध प्रतिरोधक मूल्यों के लिए छड़ी। उपयुक्त और कल्पना तदनुसार 1% का उपयोग करें।

यह एक वास्तविक वास्तविक दुनिया की समस्या है जिसमें कैलकुलेटर के साथ कुछ मिनट लगते हैं। वैसे, मैंने निर्धारित किया कि 1% प्रतिरोधक पर्याप्त थे। यह वास्तव में मैं क्या उम्मीद है, लेकिन गणना सुनिश्चित करने के लिए वैसे भी किया था। मैंने योजनाबद्ध रूप से प्रत्येक आपूर्ति के लिए पूर्ण नाममात्र सीमा का उल्लेख किया है। न केवल बाद में संदर्भित करने के लिए यह उपयोगी हो सकता है, बल्कि यह भी दर्शाता है कि इस मुद्दे पर विचार किया गया था और गणना की गई थी। मुझे या किसी और को एक साल बाद आश्चर्यचकित नहीं होना चाहिए कि 3.3 वी आपूर्ति की सहिष्णुता क्या है, उदाहरण के लिए, और गणना फिर से करें।

यहां ऊपर वर्णित मामले को प्रदर्शित करने वाले योजनाबद्ध से एक स्निपेट दिया गया है:

मैंने अभी-अभी आर 2, आर 4 और आर 6 को चुना, लेकिन गणना आर 1, आर 3 और आर 5, और परिणामी विद्युत आपूर्ति नाममात्र श्रेणियों को निर्धारित करने के लिए की।

SHx भागों के बारे में जोड़ा (टिप्पणी करने के लिए प्रतिक्रिया)

एसएच भागों मैं "शॉर्ट्स" कहते हैं। ये बोर्ड पर सिर्फ तांबा हैं। उनका उद्देश्य सॉफ्टवेयर में दो तार्किक जाल में एक एकल भौतिक जाल को तोड़ने की अनुमति देना है, जो इस मामले में ईगल है। उपरोक्त तीनों मामलों में, SH भाग बोर्डिंग ग्राउंड प्लेन में स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के स्थानीय मैदान को जोड़ता है।

बिजली की आपूर्ति स्विच करने से उनके मैदानों में महत्वपूर्ण धाराएँ चल सकती हैं, और इन धाराओं में उच्च आवृत्ति घटक हो सकते हैं।

इस करंट का ज्यादातर हिस्सा स्थानीय स्तर पर ही होता है। केवल एक ही स्थान पर स्थानीय मैदान को मुख्य जमीन से जोड़कर एक अलग जाल बना दिया जाता है, ये घूमने वाली धाराएँ एक छोटे स्थानीय जाल में रहती हैं और मुख्य मैदान को पार नहीं करती हैं। छोटा स्थानीय ग्राउंड नेट बहुत कम विकिरण करता है, और मुख्य जमीन में धाराएं उत्पन्न नहीं होती हैं।

अंततः बिजली को बिजली की आपूर्ति से बाहर निकलना पड़ता है और जमीन के माध्यम से वापस लौटना पड़ता है। हालांकि, उस धारा को एक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति की उच्च आवृत्ति आंतरिक धाराओं की तुलना में बहुत अधिक फ़िल्टर किया जा सकता है। यदि सही किया जाता है, तो स्विचर का केवल अच्छी तरह से व्यवहार किया गया आउटपुट करंट उसे तत्काल आसपास के सर्किट के अन्य हिस्सों से बाहर कर देता है।

आप वास्तव में मुख्य भूमि तल से स्थानीय उच्च आवृत्ति धाराओं को रखना चाहते हैं। न केवल ऐसा होता है जो ग्राउंड वोल्टेज से बचता है उन धाराओं का कारण बन सकता है, लेकिन यह मुख्य जमीन को पैच एंटीना बनने से रोकता है। सौभाग्य से, कई बुरा जमीन धाराओं भी स्थानीय हैं। इसका मतलब है कि उन्हें केवल एक स्थान पर स्थानीय जमीन के जाल को मुख्य मैदान से जोड़कर स्थानीय रखा जा सकता है।

इसके अच्छे उदाहरणों में बाईपास कैप के ग्राउंड साइड और IC के ग्राउंड पिन के बीच का रास्ता शामिल है। यह वही है जो आप मुख्य मैदान में नहीं चलाना चाहते हैं। बस बाईपास कैप के आधार के माध्यम से मुख्य जमीन के माध्यम से कनेक्ट न करें। इसे अपने ट्रैक या स्थानीय मैदान के माध्यम से वापस आईसी ग्राउंड से कनेक्ट करें, फिर एक स्थान पर मुख्य मैदान से कनेक्ट करें।

— ओलिन लेट्रोप
स्रोत

1

योजनाबद्ध, BTW पर वोल्टेज की नाममात्र सीमा होने में अच्छी सोच।

— थ्री फेसफेल

क्या आप हमें लेआउट का स्निपेट दिखा सकते हैं? मैं SH1 / SH2 / SH3 के कारण पूछ रहा हूं। क्या केवल एक बिंदु में dc-dc का मैदान मुख्य जमीनी तल से जुड़ा है?

— बीप

1

@ बिप: जवाब देने के लिए अतिरिक्त देखें।

— ओलिन लेथ्रोप

15

मैं मुख्य रूप से कम मात्रा में कमर्शियल और इंडस्ट्रियल मार्केट का सामान करता हूं, इसलिए यह कहीं और हो सकता है।

एक ठेठ योजनाबद्ध का कम से कम 75% आमतौर पर इंजीनियरिंग के ब्लॉक प्रकार का निर्माण होता है, "मुझे 3 ए पर 5 वी रेल की आवश्यकता है, 5% टोल, मेरे पास 15 वी है", डिजाइन करने में लगभग कोई मतलब नहीं है, जब तिवारी / रैखिक / माइक्रेल के पास है सभी को अपने डेटाशीट में पूरी तरह से अच्छे डिजाइन मिले, यह सिर्फ एक को चुनने का मामला है (और आमतौर पर पसंद ज्यादा मायने नहीं रखती है)। मैं निश्चित रूप से पहले सिद्धांतों से डिजाइन कर सकता हूं, लेकिन यह वह नहीं है जो मुझे भुगतान के लिए मिलता है।

कई अन्य उप-प्रणालियों के लिए भी यही बात लागू होती है।

फिर "इसे केवल परिमाण का सही क्रम होने की आवश्यकता है" मामलों, cmos के लिए ऊपर खींचो और नीचे खींचें, सूचक एल ई डी के लिए श्रृंखला प्रतिरोधक, सामान जैसे। यहां मेरा सामान्य अभ्यास यह है कि जब तक मैं यह देखूं कि मुझे उन कुछ स्थानों में क्या मूल्यों की आवश्यकता है, यह पता लगाना छोड़ दें, तो यह वास्तव में उन मूल्यों में से कुछ चुनता है यदि संभव हो तो। "एलईडी, ग्रीन, 12 वी रेल पर पावर। ओके, एलईडी कम या ज्यादा वोल्ट के एक जोड़े को गिरा देगा, और मैं शायद 1 - 10mA या इतनी रेंज में कहीं चाहता हूं, इसलिए के क्षेत्र में कहीं भी ठीक हो जाएगा, ओह देखो मुझे उस फिल्टर के लिए एक 3k9 रोकनेवाला की जरूरत थी, उनमें से एक इसे पूरा कर लेगा ”।

असली चाल यह जान रही है कि कब 'हवा में उंगली' अनुमान इसे काटने नहीं जा रहा है, आमतौर पर फिल्टर, मिलान नेटवर्क और टाइमिंग सर्किट, पीएल और महत्वपूर्ण चरण बदलाव सहित अन्य प्रतिक्रिया चीजें अनुमान लगाने के लिए खराब स्थान हैं। ऐसे स्थान जहां आपको वास्तव में अपना गणित प्राप्त करने की आवश्यकता होती है (आमतौर पर matlab / scilab / विज्ञापनों को काम मिल जाएगा, वास्तव में बहुत मूल ट्रिगर से परे इंटीग्रल के मानक तालिकाओं को याद करने की कोई आवश्यकता नहीं है)।

यह वास्तव में काफी दुर्लभ है (और जब यह होता है तो बहुत अच्छा होता है) उस स्थान को समाप्त करने के लिए जहां इलेक्ट्रॉनिक्स भौतिकी से मिलता है, गणित को पूरा करता है, निश्चित रूप से ऐसा होता है, पथ हानि को शांत करता है, एनालॉग करते समय शोर शांत होता है, उस तरह का, लेकिन वह शायद एक डिजाइन का 10% है, बाकी आमतौर पर कुकी कटर सामान है।

— दान मिल्स
स्रोत

matlab / scilab / ads - यहाँ विज्ञापन क्या है?

— ग्रीबू

9

विशेष रूप से एक एनालॉग आईसी का उपयोग करते समय, डेटाशीट में आमतौर पर एक या एक से अधिक सुझाए गए एप्लिकेशन सर्किट होंगे। उदाहरण के लिए, मैं वर्तमान में एक परियोजना के लिए एक क्यूई रिसीवर डिजाइन कर रहा हूं । आगमनात्मक लूप में कैपेसिटर कई चर पर निर्भर हैं, और डेटाशीट उनके मानों को निर्धारित करने के लिए कुछ समीकरण प्रदान करता है:

तो यह सिर्फ संख्याओं में प्लग करने, सर्किट को ब्रेडबोर्डिंग करने और इसे आज़माने की बात है।

— tcrosley
स्रोत

2

और यदि डेटाशीट आपकी मदद नहीं करती है, तो एप्लिकेशन नोट्स (AN-documents) पर एक नज़र डालना न भूलें।

— मस्त

7

एनालॉग डिजाइन के लिए, हम अधिकांश भाग के लिए गणना करते हैं। कुछ चीजें, जैसे युग्मन और बाईपास / फिल्टर कैपेसिटर हम केवल एक "विशिष्ट" मूल्य चुन सकते हैं, यह जानकर कि यह एप्लिकेशन के लिए काम करने वाला है। लेकिन ध्यान दें कि "विशिष्ट" डीसी, ऑडियो और रेडियो सर्किट के लिए अलग होगा - यह कुछ ऐसा है जिससे हमें परिचित होना है।

पूर्वाग्रह और लाभ प्रतिरोधकों के लिए हम आम तौर पर गणना करते हैं। मैं उन्हें हाथ से करता हूं, क्योंकि समीकरण सरल हैं। अक्सर हम "लगभग 10" सर्किट का लाभ चाहते हैं, इसलिए अनुपात आपके सिर में करने के लिए पर्याप्त सरल होते हैं, और सर्किट के प्रकार के लिए मान (1K बनाम 1Meg) चुना जाता है।

— पॉल
स्रोत

1

सटीकता अपने आवेदन के लिए आवश्यक है, क्या है तय पुन: उपयोग, सहज ज्ञान युक्त डिजाइन, और / या औपचारिक डिजाइन है कि एक का प्रयोग करेंगे की राशि। प्रत्येक का एक उदाहरण है: ऑडियो एम्पलीफायर, टीवी के लिए कम शोर एम्पलीफायर, और रेडियो टेलीस्कोप के लिए अल्ट्रा कम शोर एम्पलीफायर, क्रमशः। यह स्पष्ट होना चाहिए कि आपका डिज़ाइन कितना "औपचारिक / सटीक" होना चाहिए, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आवेदन कितना "महत्वपूर्ण" है (साथ ही साथ डिज़ाइन के लिए कितना समय और धन उपलब्ध है)।

— Guill
स्रोत