Elektronik devre tasarımı, Modern elektronik tasarımlar.

[t2]

Şebekeye takılan endüktif bir yük işlemciyi kilitleyebiliyor.  Bunu yazılımsal olarak algılayıp düzeltmeye çalıştım. osilator fail interrupt var. Dahili rc osilatörle devam edip vaziyeti kurtarıyor. hatta reset komutuyla soft reset yapabiliyor.

[z]

Şebekeye takılan endüktif bir yük işlemciyi kilitleyebiliyor.  Bunu yazılımsal olarak algılayıp düzeltmeye çalıştım. osilator fail interrupt var. Dahili rc osilatörle devam edip vaziyeti kurtarıyor. hatta reset komutuyla soft reset yapabiliyor.

Ramda yada, I/O pinlerin konumunu saklayan FFlarda degisen veriler varsa onlari da duzeltseydin.  Yada ALU registerlerinin degisen iceriklerini.

[CLR]

Analog elektronigi her gecen gün digital elektronik işgal edecek. Ve bir gün ortada harici analog devreler kalmayacak. Hersey modern elektronik tasarımlara dönecek....

Gerçek anlamda analog her zaman olacaktır çünkü analog, dijitali kapsar. Dijitalde sınırlar vardır veya voltaj seviyeleri, lojik 1, lojik 0 gibi. Analogda ise sınır yoktur, sonsuz seviye vardır veya sonsuz sayıda lojik seviye de diyebiliriz. Dijital elektronik ve devreler, analog'dan oluşur, analogu sınırlarsanız buna dijital diyebilirsiniz. Fakat şöyle bir yaklaşımla herşey dijitalleşiyormuş gibi gelir, analog yapıları dijital devrelerle kontrol ederseniz.

Mesela ses üreteceksiniz, analog ile ses üretirseniz mükemmel olur ama dijitalle ise 96,128,160,192,320Kbps gibi sınırlarlar koymanız gerekir (bu arada 192'den aşağısını dinlemem) açıkcası ihmaller yaparsınız. Fakat 192kbps ile analog arasındaki ses farkını kulağımız anlayamayabilir, göreceli bir kavram. 

Aynı şey renkler üretmek, motor hızı kontrol etmek, lamba ışık şiddeti vs vs. Dijitalde mutlaka adım sayısı belirlenmeli ama analogda bu sonsuzdur.

Analogda kabul edilebilir ihmaller yaparsanız bu dijital olur ama analog her zaman gerekecek ama dijital kontrollü veya dijitalin yapamadıklarını tamamlamak için...

[z]

Evet analogdan kacis yok.  Kacmaya da gerek yok. Hala harddisklerin kafasindan gelen analog sinyaller amplifikatore giriyor. Bu amplifikatorun digital cipin icinde olmasi ile devekusunun kafasini kuma gommesi cok benzer olaylar.

Yeni muhendislerimize dikkat ederseniz hep digitale yonelirler. Iclerinden cok azi analog, RF ve guc elektronigini benimser.

Bu digitalin geleceginin parlak olusundan değil, digerleri zor geldiginden yada bol matematik istemesinden.

Digital elektronik kolaylarina gelir.  Buna karsilik, icinde binlerce FF barindiran islemcilerleri calistirip iclerine kod yazan yada daha garibi, FPGA ile tasarim yapan arkadasimiza  sequential  +  combinational lojik tasarimi yap, durum gecis diyagrami ciz dersen sana bon bon bakar.

Analog devre lazim olunca gider nationalin uygulama notlarina bakar. Uygulama notunda bir formulde yazim yada baski hatasi olsa farkina bile varmaz.

Evet analog devrelerden tamamen buyuk olcude kurtulmak mumkun. Cok siradan bir is icin bile DSP kullanir gecersin. Teknoloji ne kadar gelisirse gelissin Shannon teorisi hala gecerli.

[z]

Sihirli 100nF.

Besleme hattinda cok ani gocmeler yuzunden digital ciplerin icindeki FFlarin bilgilerini dusurdugunu yada ani ziplamalar yuzunden FF iceriklerinin tersine donebilecegini soylemistik.
Ani gocmeler bobinlerden akan akimdaki an degisiklik istekleri yada bizzat voltaj hattina enjekte edilmis voltaj darbeleri yuzunden olabilir.

Kondansatorun matematik modeline bakarsak V = (1/C) Integral I dt ifadesinde akimdaki ani degisim voltaja integrali oraninda etkir. C ne kadar buyukse, akimdaki degisim ne kadar kucukse voltajdaki degisim de o denli kucuk olur.

O halde asagidaki devre semasinda;



Ciplerin besleme bacaklarina cok yakin noktalara kapasitor baglarsak,  cipin kendi kendine yaratacagi akim dalgalanmalarinin bu pinlerde olusturacagi voltaj degisimlerini minimize edebiliriz.

Bu amacla 100nF kullanilir. Nadiren bazi kartlarda 10nF da gorebilirsiniz.

100nF neden sihirli degerdir. Neden 47nF değildir.

Aslinda genel bir kural yok  47 nf kullanin devreniz sorunsuz calisacaktir.

Seramik ve polyester  kondansatorun ayri ayri icine girip ne var ne yok bakalim. Neden 100nF tercih edilir, neden polyester değil de seramik tercih edilir cevabini arayalim.

[z]

Farklı tip kapasitörlerin iç yapısına bakarsak farklı teknikler görürüz. Kimisinde seramik disk yüzeyinde metalik kaplamalı plaka, kimisinde ince metal film kaplı polyester tabakalar,
kimisinde büyük yüzeyler kimisinde tarak şeklinde iç içe geçmiş paralel yapılar....

Dielektrik kayıpların frekansla değiştiğini biliyoruz. Dolayısı ile kondansatörün cinsine göre farklı frekanslarda farklı kayıplı kapasitörlerden
sözedilebilir. Fakat biz bu kayıplara odaklanmayacağız.

Farklı tip, hatta farklı değerde kapasitörün belli bir frekans aralığındaki empedans değişiminin grafiği çıkartılırsa ideal kondansatörde olduğu gibi empedansın surekli olarak frekansla düşmediğini hatta yükselise gectigini görebiliriz.

Bu bize kondansatorun enduktif bilesenin de oldugunu gosterir.

Asagidaki resimde seramik bir kondansator ve pratikte kullandigimiz kondansatorlerin esdeger devresini goruyoruz.

[IMG]http://img812.imageshack.us/img812/1116/kondansator.jpg[/img]

ESR yi ihmal eder ve C ile ESL yi dikkate alirsak, frekans sifiran, XL= XC ye olana dek empedans dusecek, frekans bu noktanin ustune ciktiginda ise empedans artacaktir.

Lojik ciplerin beslemeden cektikleri akimlarinin dortgen dalga formunda degistigini, belli bir peryodunun olmadigini dolayisi ile akimin sinusel bilesenlerinin de oldukca genis bir spektrumu kapladigini  soylemistik. Bu bilesenleri dusuk empedansla sonlandirabilirsek titresimlerin zayiflayacagini ve geriye DC bilesen kalacagini hatirlayalim.

Kitaplarda ve internette bu bilesenlerin 1..30 Mhz civarinda yogunlastigina iliskin grafikler verilmektedir. Farkli tip ve degerdeki kapasitorlerin frekans - empedans degisim grafikleri
cikartildiginda en uygun degerin seramik 100nF oldugu bildirilmektedir.

Iste sihirli 100nF in ortaya cikis noktasi budur.



https://www.picproje.org/index.php/topic,25974.msg175283.html#msg175283

100nF, alcak frekanslar icin yeterince dusuk empedansi saglayamadigi icin besleme hattinin farkli noktalarina yuksek degerli elektrolitik yada tantal kapasitorler baglanarak DC..30Mhz arasi bastirilmaya calisilir.

[z]

Simdiye kadar yazdiklarimizi kisaca ozetlersek,  PCB cizimi onemlidir. Cunku PCB, semamizda gorunmeyen enduktans, direnc, kapasitans ve trafolar icerir.

Hat enduktanslarinin olumsuz, ciplerin besleme ayaklarinda 100nF in yapici, etkisini  biliyoruz.

Simdi de pcb de yol yol arasi kapasite etkisine bakalim.

[z]

Eski yillarda ozellikle sehirlerarasi telefon gorusmelerini hatirlayalim.

Konusurken ahizeden baska kisilerin de konusmalarini duyabilirdik.  Elektronik devrelerimizde pcb hattindan akan bir sinyal bir baska sinyalle karisabilir. Bu olay, diyafoni, cross-talk gibi isimlerle anilir. Bu karisma illaki pcb hattindan pcb hattina olacak diye kural yoktur. Icinde cift opamp barindiran bir cipte, bir opampdan diger opampa da diyafoni olabilir.
(Fakat bu durum bizi degil cip ureticilerini ilgilendiriyor)


Iki yakin pcb hattindan akan akim yada hattaki sinyalin genligi,  kapasitif kuplaj ve/veya magnetik kuplajla sinyal gecislerine neden olur.

Yuksek frekanslarda kapasiteler daha dusuk empedans gosterirken bir hattan diger hatta sinyal gecisi kolaylasir.
Ayni sekilde hattin tasidigi sinyalin genligi arttikca diger hatta kacan sinyalin genligi da artar.
Yuksek frekansda yuksek akim tasiyan hatlarin olusturdugu magnetik alan, komsu hatlarda hatta yola yakin direnc, kondansator, enduktans gibi malzemelerde voltaj enduklenmesine dolayisi ile sinyal kacisina neden olur.

Tum bu olaylar diyafoniye neden olur.

Kapasitif kuplaja engel olmanin en kolay yolu, diyafoni istenmeyen hatlar arasina gnd yolu cekmektir. Magnetik kuplaji engellemek bu kadar basit değildir. Genellikle kuplaj istenmeyen hatlarin birbirlerine olan mesafesi hatta daha iyisi acisi degistirilir.

PCB yollarindan gecen sinyaller dusuk frekans ve genlikte sinyaller bile olsalar eger dortgen dalga formundalarsa harmonik bilesenlerin yuksek frekansli olanlari diyafoni olayi icin
uygun zemin hazirlar.

Diyafoni etkisi icin  http://www.emo.org.tr/ekler/4a92086027c8582_ek.pdf

Sonraki yazida ise, sinyal aktariminda yansima ve hat sonunu terminasyonuna deginecegiz.

[z]

Icimizde enerji iletim hatlari dersi almis ve Bergeron diyagram cizimini hatirlayan varmi?

Ben aldim ama unuttum. Unutmayan birisi lazim.

Bir sonraki yazi ile ilgili kaynaklar.

http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-393.pdf

http://web.cecs.pdx.edu/~greenwd/xmsnLine_notes.pdf

http://focus.ti.com/lit/an/sdya014/sdya014.pdf

[z]

Yarım kalmış bu konuya devam edeceğiz.

http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-002-circuits-and-electronics-spring-2007/video-lectures/lecture-25/

[ground]

Bülent abi..

Yine Mükemmel bir iş çıkarmışsın.

Kesinlikle analog bilgi çok önemlidir. Aslında ona analog tecrübe çok önemlidir demek çok daha iyi olacak.

Bir de şu aldığımız 100nF lar gerçekte de 100nF çıksa çok sevinecez.

Patates 100nF la çok karşılaştım