نکاتی برای افراد مبتدی در طراحی و الکترونیک
با توجه به پیشرفت‌های زیاد در حوزه سخت افزار، مدار، نرم افزار و IOT، باید بتوانید خود را همواره به روز نگه‌دارید. برای اینکه بتوانید شغل خوبی داشته باشید باید یک فرد حرفه‌ای و ماهر باشید.
اولین گام‌ها در مسیر PCB
در حوزه الکترونیک مشکلات زیادی پیش روی فرد قرار می‌گیرد. برای مواجهه با این مشکلات بهتر است هر مشکل را طبقه‌بندی کنید و هر کدام را جداگانه بررسی و حل کنید. برای فعالیت در PCB بهتر است مفاهیم موجود را دسته بندی کنیم. به همین منظور موارد زیر را به شما عرضه می‌کنیم:
درک تئوری الکترونیک
در ابتدا باید یک فهم کلی از تئوری الکتریسیته داشته باشید. هنگامیکه الکترون از قطب مثبت به سمت قطب منفی جریان می‌یابد، می‌توان کیفیت این جریان را محاسبه نمود. برای این کار، از مفاهیم جریان، ولتاژ و مقاومت استفاده می‌کنیم.
جریان، تعداد الکترون‌هایی است که بین دو نقطه از مدار جابجا می‌شود(I). ولتاژ، تفاوت پتانسیل بین این دو نقطه است(V). مقاومت، میزان مقاومت و سختی انتقال الکترون بین این دو نقطه است(R).
لوله‌ای را فرض کنید که آب درونش جاری است. جریان، میزان آب موجود در لوله است. وجود کلوخه در مسیر آب نقش مقاومت را دارد. اختلاف فشار بین دو نقطه از لوله نیز نقش ولتاژ را بر عهده دارد.
رابطه بین مقادیر بالا توسط قانون اهم بیان می‌شود یعنی V = I X R
اجزای مدار و طراحی
با داشتن درکی کلی از نحوه حرکت الکترون درون مدار می توانیم قطعات مختلف الکترونیکی را بشناسیم.
در دهه‌های گذشته و زمان حال، قطعات الکتریکی بسیار متنوعی بوجود آمده است. ما همواره قدردان افرادی هستیم که با وقف زندگی خود این قطعات کوچک را ساخته‌اند و باعث بهبود کیفیت زندگی بشر شده‌اند. در اینجا، ما به معرفی رزیستور، ترانزیستور، کاپاسیتور و مدارهای کامل می‌پردازیم:
- رزیستور: این وسیله باعث ایجاد مقاومت در برابر جریان الکترون بین دو نقطه می‌شود.
- کاپاسیتور: قطعه‌ای برای ذخیره کوتاه مدت انرژی است. از این وسیله بعنوان یک سپر محافظ در مدار می‌توان استفاده کرد.
- ترانزیستور: درک کاربرد این وسیله میتواند دشوار باشد، اما از تمام قطعات قبلی مهم‌تر است. اگر بخواهیم ساده بگوییم، ترانزیستور نقش یک سوییچ را ایفا می‌کند. این سوییچ اجازه می‌دهد تا زمانی‌که جریان کمی وجود دارد، مقدار جریان بیشتری وارد مدارشود.
- مدارهای کامل: این چیپ‌های پیچیده و کوچک به اندازه یک سکه هستند. این چیپ‌ها می‌توانند اکثر کاربردهای یک مدار معمولی را داشته باشند اما در پیرامون خود به اجزایی مثل کاپاسیتورها نیاز دارند.
مطالعه دستورالعمل‌های موجود
با توجه به قطعات بسیار زیادی که وجود دارد، می‌توانیم با یک دستورالعمل خاص شروع به ترکیب کردن این قطعات کنیم. این دستورالعمل‌ها را با نام شماتیک(طرح‌های کلی) نیز می‌شناسند.
در این طرح‌ها، دستورالعمل‌های یک مدار به صورت طراحی‌شده آورده می‌شود. این طرح‌ها نحوه قرار گیری واتصال اجزای مختلف را به ما نشان می‌دهد. از آنجا که ممکن است در ابتدا نتوانیم یک طرح کلی را طراحی کنیم، مطالعه طرح‌های موجود میتواند ما را در طراحی طرح مخصوص به خودمان کمک کند.
یک راه خوب برای فهم این طرح‌ها، نگاه کردن به آنها است. در فضای مجازی، هزاران طرح مختلف وجود دارد که می‌توان از آنها بهره برد. امروزه و با کمک تکنولوژی می‌توانید طراحی‌های خود را مورد ارزیابی قراردهید. در نرم افزار طراحی مدار PCB مثل Aftium designer می‌توانید تعداد زیادی قطعه، منبع توان (power source)، سطح تمیز برای کار و حتی روشی برای بررسی طرح خود به کار بگیرید.
