یادگیری طراحی شماتیک – قسمت اول

راه اینکه بتونیم انواع مدارها رو طراحی کنیم چیه؟

این سوال و سوالاتی مشابه این رو تقریبا هفته ای یه بار یا به طور مستقیم از من می پرسن یا توی گروه هایی که هستم می بینم، به نمونه ای از این سوالها که همین دیروز ازم پرسیدند توجه کنید:

“بنده دانش‌آموخته رشته برق – الکترونیک هستم،

در حال حاضر با نرم‌افزار Altium آشنایی کامل دارم و توانایی رسم شماتیک و طراحی PCB را دارم.

با این حال، در بخش تحلیل مدار و تشخیص نحوه صحیح طراحی شماتیک، نیاز به راهنمایی دارم.

در حال حاضر در فروشگاه قطعات مشغول به کار هستم و با قطعات الکترونیکی آشنایی دارم، اما نحوه استفاده کاربردی از آن‌ها را هنوز به‌درستی نمی‌دانم.

به‌طور مشخص، در طراحی مدار نمی‌دانم چه قطعاتی را باید انتخاب کنم و چگونه آن‌ها را به‌درستی در مدار قرار دهم. اگر شماتیکی از پیش طراحی‌شده در اختیارم باشد، می‌توانم آن را در نرم‌افزار پیاده‌سازی کنم، اما در تحلیل و طراحی از پایه، تسلط کافی ندارم.

چطور می‌توانم تحلیل مدار و طراحی شماتیک را به صورت اصولی و از پایه فرا بگیرم.”

یادگیری اصولی تحلیل مدار و طراحی شماتیک از پایه، باید ساختاریافته باشه،

این راه ترکیبی است از مطالعه نظری، تمرین عملی و استفاده از منابع مناسب و به طور خلاصه شامل بخش های زیر میشه:

پیام بازرگانی: کانال چیلابرد رو در تلگرام فراموش نکنید! هر روز یه مطلب تازه توش پیدا می کنید.

1. تقویت پایه‌های نظری تحلیل مدار

برای طراحی شماتیک و انتخاب قطعات مناسب، ابتدا باید درک عمیقی از اصول تحلیل مدار داشته باشید. این شامل موارد زیر است:

– مفاهیم پایه ای تحلیل مدار: اطمینان حاصل کنید که با قوانین اساسی مانند قانون اهم، قوانین کیرشهف، تحلیل گره و مش، و تئوری‌های مدار (AC و DC) آشنا هستید.

1. از کتابهای ساده هنرستان غافل نشید، متون روان کتابهای هنرستان خیلی برای شروع مفیده. بهترینشون برای شما کتاب مبانی برق است که آخرین چاپش مال سال 1391 بوده و بعدش کتاب مدارهای الکتریکی است که آخرین چاپش مال سال 1394 بوده است.

👈👈 روی عکس کتابهایی که گذاشتم کلیک کنید و زوم کنید تا سرفصل ها رو دقیق ببینید. کلی وقت صرف شده تا شما بتونید در یک نگاه با سرفصل مطالب هر کتاب آشنا بشید.

بعد از سال 94 و احتمالا به دلیل تغییر نظام آموزشی، کتابهای هنرستان، زیر و رو و بی نظم شدند! شاید هنوز همه شون خوب باشن، اما به کل، محتوای کتابهای هنرستان از دسته بندی مطلب خارج شده و نمیشه بگی کدوم کتاب مربوط به کدوم موضوع میشه!!! نمیدونم این تز و طرز فکر از کجا اومد، اما هر چی که بود ساختار رو کامل نابود کرد!!

سعی میکنم همه ی این کتابها رو در تلگرام براتون آپلود کنم که به راحتی بهشون دسترسی داشته باشید.

2. کتاب Introductory Circuit Analysis نوشته Robert L. Boylestad برای شروع عالیه و شامل 26 فصله، اما من سعی کردم برای مخاطب محترم فارسی، این 26 فصل رو به صورت کلی تری نمایش بدم.

3. کتاب Fundamentals of Electric Circuits نوشته Alexander و Sadiku برای ادامه خوبه، اما سنگینه. این کتاب، شامل 19 فصله

4. کتاب “تحلیل مهندسی مدار” نوشته ویلیام هیت و جک کمرلی، با ترجمه خوب و روان محمود دیانی هم عالیه

– مفاهیم پایه الکترونیک: شامل انواع نیمه هادی ها، تقویت کننده ها و منابع جریان و تحلیل مدارهای پایه ای مرتبط

– تحلیل سیگنال‌ها: با مفاهیم سیگنال‌های آنالوگ، پاسخ فرکانسی، و رفتار قطعات در فرکانس‌های مختلف آشنا شوید.

1. کتاب های هنرستان الکترونیک 1 و 2 که آخرین نسخه ها مال سال 1394 و 95 است.

2. کتاب‌های مرجع مانند Microelectronic Circuits (مدارات میکرو الکترونیک) نوشته Sedra و Smith

3. کتاب Practical Electronics for Inventors نوشته Paul Scherz برای شروع خوبه، این کتاب هم شامل حداقل 16 فصله و مطالب بسیار متنوع و جذابی داره، اما اینجا فقط به رئوس کلی مطالب اشاره می کنیم.

4. کتاب Electronics Fundamentals نوشته Thomas L. Floyd برای شروع خوبه و حداقل شامل 20 فصله

5. در ادامه مورد پیشین، کتاب Electronic Devices هم از همین نویسنده خوبه که شامل حداقل 18 فصله

6. کتاب تکنیک پالس نوشته دیود بل و ترجمه محمود دیانی، از منابع مهم و رایج در حوزه‌ی مدارهای منطقی، پالس و دیجیتال کاربردی است که معمولاً در دوره‌های دانشگاهی مهندسی برق تدریس می‌شود، خصوصاً در دروس مثل مدارهای منطقی، تکنیک پالس و مدارات دیجیتال پیشرفته. شامل 14 فصل است. این کتاب مناسب کسانی است که از مرحله آشنایی با منطق دیجیتال عبور کرده‌اند و می‌خواهند تحلیل زمانی و عملکرد واقعی مدارهای دیجیتال را با دقت بیشتر بفهمند و طراحی کنند.

– مدارهای دیجیتال و آنالوگ: تفاوت‌های بین طراحی مدارهای دیجیتال (مانند گیت‌های منطقی، میکروکنترلرها) و آنالوگ (مانند تقویت‌کننده‌ها، فیلترها) را درک کنید.

1. کتاب Digital Fundamentals نوشته L. Floyd برای شروع، ساده و روانه و شامل حداقل 15 فصله

2. کتاب طراحی دیجیتال موریس مانو که عالیه

3. کتاب Digital Electronics: A Practical Approach with VHDL نوشته William Kleitz

– انواع فیلتر active و passive : فیلترها هم نقش بسیار مهمی در اکثر مدارهای آنالوگ دارند.

1. کتاب Electronic Filter Design Handbook نوشته Arthur B. Williams که حداقل شامل 18 فصله

2. همه ی Application note های شرکت Texas instrument در این زمینه

3. ابزارهای خوب آنلاین مثل Analog Filter Wizard از Analog Devices و همچنین Filter Design Tool از Texas Instrument

حالا یه پیشنهاد عملی:

– دوره‌های آنلاین مانند Electronics I و Electronics II در Coursera (دانشگاه‌هایی مثل MIT یا Georgia Tech) یا آموزش‌های رایگان در Khan Academy را بررسی کنید.

– با شبیه‌سازهایی مثل LTspice یا Multisim کار کنید تا تحلیل مدارهای ساده را تمرین کنید. این ابزارها به شما کمک می‌کنند رفتار مدار را پیش از ساخت واقعی بررسی کنید.

خوب، میدونم خیلی خسته شدید از خوندن این مطلب، تا اینجاش رو داشته باشید، خوب مرور کنید، برید دنبال کتابهایی که گفتم، بخونید و با مطالبشون سر و کله بزنید و هر موقع آمادگی اش رو داشتید بریم سراغ ادامه اش…

ادامه این مقاله (قسمت دوم) رو اینجا میتونید بخونید. ←