تصميم الدوائر الالكترونية
 | قد يكون القسم التمهيدي للمقالة قصيرًا جدًا بحيث لا يمكن تلخيص النقاط الرئيسية بشكل كافٍ . ( فبراير 2023 ) |
يتضمن تصميم الدائرة الإلكترونية تحليل وتوليف الدوائر الإلكترونية.
طُرق
لتصميم أي دائرة كهربائية، سواء كانت تناظرية أو رقمية ، يحتاج المهندسون الكهربائيون إلى القدرة على التنبؤ بالجهد والتيارات في جميع الأماكن داخل الدائرة. [1] يمكن تحليل الدوائر الخطية ، أي الدوائر التي تعتمد فيها المخرجات خطيًا على المدخلات، يدويًا باستخدام التحليل المعقد . يمكن أيضًا تحليل الدوائر غير الخطية البسيطة بهذه الطريقة. تم إنشاء برامج متخصصة لتحليل الدوائر المعقدة للغاية أو غير الخطية للغاية بحيث لا يمكن تحليلها يدويًا.
تتيح برامج محاكاة الدوائر للمهندسين تصميم الدوائر بكفاءة أكبر، مما يقلل من تكلفة الوقت ومخاطر الخطأ المرتبطة ببناء نماذج أولية للدوائر. يستخدم بعض هذه البرامج لغات وصف الأجهزة مثل VHDL أو Verilog .
برنامج محاكاة الشبكات
يتم تحليل الدوائر الأكثر تعقيدًا باستخدام برامج محاكاة الدوائر مثل SPICE و EMTP .
الخطية حول نقطة التشغيل
عند مواجهة دائرة جديدة، يحاول البرنامج أولاً العثور على حل الحالة المستقرة حيث تتوافق جميع العقد مع قانون كيرشوف الحالي وتتوافق الجهد عبر كل عنصر من عناصر الدائرة ومن خلاله مع معادلات الجهد / التيار التي تحكم هذا العنصر.
بمجرد العثور على حل الحالة المستقرة، يمكن للبرنامج تحليل الاستجابة للاضطرابات باستخدام التقريب القطعي أو التوازن التوافقي أو طرق أخرى.
تقريب خطي على شكل قطع
تستخدم برامج مثل واجهة PLECS الخاصة بـ Simulink تقريبًا خطيًا مجزأً للمعادلات التي تحكم عناصر الدائرة. يتم التعامل مع الدائرة كشبكة خطية تمامًا من الثنائيات المثالية . في كل مرة يتحول فيها الثنائي من وضع التشغيل إلى وضع الإيقاف أو العكس، يتغير تكوين الشبكة الخطية. يؤدي إضافة المزيد من التفاصيل إلى تقريب المعادلات إلى زيادة دقة المحاكاة، ولكنه يزيد أيضًا من وقت تشغيلها.
توليف
يمكن تصميم الدوائر البسيطة عن طريق ربط عدد من العناصر أو الكتل الوظيفية مثل الدوائر المتكاملة.
يتم تصميم الدوائر الرقمية الأكثر تعقيدًا عادةً بمساعدة برامج الكمبيوتر. غالبًا ما يتم وصف الدوائر المنطقية (وأحيانًا الدوائر ذات الوضع المختلط) بلغات وصف الأجهزة مثل HDL أو VHDL أو Verilog ، ثم يتم تصنيعها باستخدام محرك تصنيع منطقي . [2]
انظر أيضا
مراجع
- ^ كولاراتنا، نيهال (19 ديسمبر 2017). تصميم الدوائر الإلكترونية: من المفهوم إلى التنفيذ. دار نشر سي آر سي. رقم ISBN 978-1-4200-0790-9.
- ^ تونا، مراد؛ فيدان، كان بولنت (2016-12-01). "تصميم الدوائر الإلكترونية وتنفيذها وتحقيقها استنادًا إلى FPGA لنظام فوضوي ثلاثي الأبعاد جديد بنقطة توازن واحدة". Optik . 127 (24): 11786–11799. Bibcode :2016Optik.12711786T. doi :10.1016/j.ijleo.2016.09.087. ISSN 0030-4026.
