Занимательная микроэлектроника - [3]

В отличие от большинства других радиолюбительских изданий, описания конструкций в книге не приводятся. Во-первых, повторить устройство в точности с теми компонентами, которые приведены в описании, как правило, не получается, да это совершенно и не требуется, так что в большинстве случаев плату придется все равно перерабатывать. Во-вторых, лично я никогда не повторял опубликованных конструкций в точности, стараясь улучшить или упростить схему, и в этой книге вы почти всегда найдете рекомендации по улучшению характеристик или расширению функциональности описанного прибора.

Наконец, есть и еще один момент, скорее методического порядка — разрабатывая печатную плату и конструкцию устройства самостоятельно, вы намного лучше вникаете в работу схемы, после чего отладка и регулировка ее значительно упрощаются. Мое глубокое убеждение состоит в том, что плату нужно делать самостоятельно, под выбранный корпус, а не подгонять его габариты под имеющуюся плату, в результате чего самодеятельные изделия иногда бывают весьма уродливыми.

Как разрабатывать схемы?

И, наконец, рискуя утомить читателя, все же скажу несколько слов о том, как вообще следует разрабатывать и отлаживать схемы. Самый эффективный метод — «сборка» нужной схемы из готовых и заранее отлаженных фрагментов. Эта операция совершенно аналогична тому, как программисты «собирают» программы из готовых и заранее отлаженных процедур (вот он, принцип эквивалентности программ и «железа» в действии!). Каждая такая процедура представляет собой «черный ящик», у которого есть входы и выходы для обмена с другими частями программы, причем в общем случае вы даже не знаете, как она устроена внутри — точно так же, как вы не знаете, что именно размещается внутри микросхемы.

Вы берете микросхему, подсоединяете к ней внешние элементы в соответствии с рекомендациями производителя, и получаете готовый узел, который соединяете с другими подобными узлами. Точно так же следует поступать в случае, если узел представляет собой уже не отдельную микросхему, а законченный фрагмент устройства. Наращивая иерархию отлаженных заранее узлов, вы сэкономите гораздо больше времени, чем при сборке схемы целиком и дальнейшем выяснении, куда что припаяно. Кроме всего прочего, при таком образе действий, когда схема разбивается на отдельные узлы-кирпичики, ее гораздо легче «удержать» в голове и мысленно анализировать ее работу.

При рисовании схемы обязательно обозначайте на ней конкретные типы и значения параметров элементов, не откладывайте это до выполнения практической отладки схемы. Изменить значения вы всегда сможете, но все, что можно посчитать, нужно определить заранее — это сохранит вам очень много времени. Не верьте печатному слову и все рекомендации из литературы проверяйте на макетах (в конце концов у вас образуется библиотека схем таких самостоятельно отлаженных узлов). Отладив все, обязательно нанесите на чертеж схемы полученные в результате точные значения компонентов (те, что еще требуют окончательной подгонки, обозначаются звездочкой), проверьте правильность соединения этих узлов и разводку питания, и только затем собирайте всю схему целиком (сначала на макетной плате). И только убедившись в работоспособности макета схемы, переносите ее на настоящую рабочую плату.

Если вы разрабатываете серьезный прибор, который должен служить годами, постарайтесь заложить в разработку время и деньги, необходимые для выполнения следующих этапов:

— разработка технического задания, с возможно более подробным описанием требуемой функциональности;

Совет

На этом этапе не стоит пренебрегать мелочами, особенно если вы работаете «на сторону», а не для себя. Так, будет очень печально, если вам заказали измеритель температуры, и в конце разработки выяснится, что он должен круглогодично работать на улице. Созданный вами на домашнем столе датчик, естественно, в таких условиях быстро выйдет из строя. Впрочем, подобные накладки чаще касаются технологии изготовления плат, конструкции и подбора деталей, а не собственно схемотехники, но лучше все это учесть заранее.

— разработка принципиальной схемы с отладкой отдельных узлов на макетах;

— изготовление полного макета и его отладка;

— разработка окончательной принципиальной схемы, подбор деталей и разработка печатной платы;

— изготовление и отладка опытного образца, корректировка печатной платы;

— изготовление окончательного варианта печатной платы, корпуса и монтаж прибора.

Приведенный идеальный вариант последовательности разработки редко осуществим на практике: либо времени не хватает, либо денег, либо того и другого. Есть одна известная фирма, которая занимается разработкой заказных электронных устройств, так там берут несколько «килобаксов» только за написание технического задания. И они правы! На практике же часто получается так, что макетный либо опытный образец сразу становится окончательным. И все же по мере возможности не пренебрегайте этими промежуточными этапами, — поверьте, так получится намного эффективнее, чем собрать все сразу, а потом в лучшем случае обнаружить, что ничего не работает, а в худшем — выветривать из комнаты очень неприятный и стойкий запах горелой пластмассы. Учтите, что почти ни одна новая схема никогда не работает сразу, будьте к этому готовы и заранее наберитесь терпения.