🔥 Сегодня хочу познакомить вас с универсальным инструментом для тестирования электроники — Analog Discovery (сокращенно AD). Это компактная, размером с ладонь, но мощная палочка-выручалочка инженера.
🔧 Устройство объединяет в себе осциллограф, генератор сигналов, вольтметр, логический анализатор, спектроанализатор, векторник, импедансметр, анализатор протоколов. Также у AD есть открытый SDK, что позволяет создавать автоматизированные QA тесты. И стоимость всего 409$. В России в чип дипе, к сожалению, продается за 1000$.
📝 Недавно столкнулся с задачей по анализу фильтра нижних частот с частотой среза 1 кГц. Не каждый векторный анализатор обрабатывает такую низкую частоту, но AD отлично подошел. Подготовил пошаговую инструкцию по построению АЧХ фильтра на базе AD.
❤️ Пользуйтесь себе во благо!
@embeddemy #отладка_тесты #analog_discovery
🔧 Устройство объединяет в себе осциллограф, генератор сигналов, вольтметр, логический анализатор, спектроанализатор, векторник, импедансметр, анализатор протоколов. Также у AD есть открытый SDK, что позволяет создавать автоматизированные QA тесты. И стоимость всего 409$. В России в чип дипе, к сожалению, продается за 1000$.
📝 Недавно столкнулся с задачей по анализу фильтра нижних частот с частотой среза 1 кГц. Не каждый векторный анализатор обрабатывает такую низкую частоту, но AD отлично подошел. Подготовил пошаговую инструкцию по построению АЧХ фильтра на базе AD.
❤️ Пользуйтесь себе во благо!
@embeddemy #отладка_тесты #analog_discovery
1🔥8✍1❤1
Пост посвящается эргономике или почему при разработке устройства нужно заботиться об удобстве использования.
Вдогонку предыдущему посту про механический дизайн. 🔩⚡️
Давным-давно я участвовал в разработке электроники для робота-труболаза в стартапе. Как и в любом стартапе, всё должно быть готово уже вчера. Сроки были сжаты, поэтому конструкторы напичкали модель проводами и платами, а удобство сборки-разборки оставили в стороне. На эргономику просто забили. Когда дошло до сборки — без вазелина с мылом не обошлось🤭. Кабели прокладывались, где было место, разъёмы приклеивались, провода запаивались напрямую. Сборка заняла 7-10 дней и напоминала тетрис. Разборка оказалась невозможна. На выставку мы успели, робот выполнил программу, но ночи были бессонными 😵💫
Следующим этапом мы полностью переработали электронику, поставив цель: сборка-разборка за 8 часов. Перешли на модульный подход: каждая часть робота получила отдельный модуль с платами, соединительными проводами и внешними разъёмами для подключения кабелей. Сборка превратилась в процесс установки выносных модулей и подключения заранее подготовленных кабелей. Если что-то не работало, достаточно было открутить пару винтов, отсоединить кабели и заменить/починить модуль. Впоследствии я работал в морской робототехнике, где такие модули-отсеки являются стандартом...мы изобрели велосипед 🚲
Результат: сборка/разборка сократилась до 8 часов. В последний раз я собрал его за 7 часов.
Как эргономику применить к проектированию отдельной платы?
1️⃣ используй распространенные стандартные разъемы с надежной обжимкой
2️⃣ делай один единственный разъем на плате, если разъемов несколько, размещай их по одному краю платы
3️⃣ ориентируй разъемы в одном направлении
4️⃣ разъем для программирования делай как можно больше
5️⃣ побольше тестовых точек
6️⃣ оставляй пространство вокруг разъемов, монтажных отверстий, переключателей и тестовых точек
7️⃣ группируй компоненты по функциональным блокам
8️⃣ маркируй шелкографией все возможное, чтобы не заглядывать в схему
9️⃣ размещай активные компоненты на доступной стороне (top layer), пассивные cнизу (bottom layer)
👨💻 спрашивай программиста, как ему будет удобно, чтобы не проклинал тебя
👷♀️ спрашивай конструктора, как ему будет удобно, чтобы не проклинал тебя
🤦♂️ спрашивай конечного пользователя, как ему будет удобно, чтобы не проклинал тебя
P.S. Отыскал несколько видео и фоток. Прикладываю постом ниже.
@embeddemy #конструирование
Вдогонку предыдущему посту про механический дизайн. 🔩⚡️
Давным-давно я участвовал в разработке электроники для робота-труболаза в стартапе. Как и в любом стартапе, всё должно быть готово уже вчера. Сроки были сжаты, поэтому конструкторы напичкали модель проводами и платами, а удобство сборки-разборки оставили в стороне. На эргономику просто забили. Когда дошло до сборки — без вазелина с мылом не обошлось🤭. Кабели прокладывались, где было место, разъёмы приклеивались, провода запаивались напрямую. Сборка заняла 7-10 дней и напоминала тетрис. Разборка оказалась невозможна. На выставку мы успели, робот выполнил программу, но ночи были бессонными 😵💫
Следующим этапом мы полностью переработали электронику, поставив цель: сборка-разборка за 8 часов. Перешли на модульный подход: каждая часть робота получила отдельный модуль с платами, соединительными проводами и внешними разъёмами для подключения кабелей. Сборка превратилась в процесс установки выносных модулей и подключения заранее подготовленных кабелей. Если что-то не работало, достаточно было открутить пару винтов, отсоединить кабели и заменить/починить модуль. Впоследствии я работал в морской робототехнике, где такие модули-отсеки являются стандартом...мы изобрели велосипед 🚲
Результат: сборка/разборка сократилась до 8 часов. В последний раз я собрал его за 7 часов.
Как эргономику применить к проектированию отдельной платы?
1️⃣ используй распространенные стандартные разъемы с надежной обжимкой
2️⃣ делай один единственный разъем на плате, если разъемов несколько, размещай их по одному краю платы
3️⃣ ориентируй разъемы в одном направлении
4️⃣ разъем для программирования делай как можно больше
5️⃣ побольше тестовых точек
6️⃣ оставляй пространство вокруг разъемов, монтажных отверстий, переключателей и тестовых точек
7️⃣ группируй компоненты по функциональным блокам
8️⃣ маркируй шелкографией все возможное, чтобы не заглядывать в схему
9️⃣ размещай активные компоненты на доступной стороне (top layer), пассивные cнизу (bottom layer)
👨💻 спрашивай программиста, как ему будет удобно, чтобы не проклинал тебя
👷♀️ спрашивай конструктора, как ему будет удобно, чтобы не проклинал тебя
🤦♂️ спрашивай конечного пользователя, как ему будет удобно, чтобы не проклинал тебя
P.S. Отыскал несколько видео и фоток. Прикладываю постом ниже.
@embeddemy #конструирование
🔥8✍4👍4
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Начнем серию постов про LTspice - программу для моделирования электронных схем. Позже будут объемные статьи с практическими примерами из отрасли, но пока небольшие лайфхаки.
Начнем с простого. Когда я осваивал анализ с перебором параметров с помощью команды .step, то долго разбирался, как перемещаться по графикам. Оказалось, всё просто — клавиши ⬆️⬇️ на клавиатуре.
Однако в ручном режиме я не советую работать. Занятие муторное и покатит, только если надо пару точек посмотреть. Эффективнее экспортировать данные (ПКМ на графике->File->Export data as text) и парсить с помощью Excel, ChatGPT или Python. А еще лучше использовать комманду .meas, но об этом позже.
@embeddemy #LTspice
Начнем с простого. Когда я осваивал анализ с перебором параметров с помощью команды .step, то долго разбирался, как перемещаться по графикам. Оказалось, всё просто — клавиши ⬆️⬇️ на клавиатуре.
Однако в ручном режиме я не советую работать. Занятие муторное и покатит, только если надо пару точек посмотреть. Эффективнее экспортировать данные (ПКМ на графике->File->Export data as text) и парсить с помощью Excel, ChatGPT или Python. А еще лучше использовать комманду .meas, но об этом позже.
@embeddemy #LTspice
👍7🔥3✍2🤯1
Заказал переходные отверстия с заполнением - результатом доволен
О чем это я?
Переходные отверстия (vias) можно не только покрывать маской, но и заполнять:
• Проводящим (conductive) материалом, например медью — для отвода тепла и больших токов (дорогой вариант).
• Непроводящим (non-conductive), например смолой — для прочности, защиты от загрязнений (дешевый вариант).
Также проводящий материал образует более плоскую поверхность, а непроводящий создает риск бугорков. Много за и против, но в моем случае высокий уровень загрязнений среды и умеренные токи. Регламентирует это все стандарт IPC-4761. Вот хорошая статья на почитать.
На фотке видно, что первый прототип заказан без наполнения и видны пустоты в дырочках, а второй уже с наполнителем.
Также прикладываю фотки, где в альтиуме это найти. Щелкаете на via, оттуда в properties.
@embeddemy #via #DFM
О чем это я?
Переходные отверстия (vias) можно не только покрывать маской, но и заполнять:
• Проводящим (conductive) материалом, например медью — для отвода тепла и больших токов (дорогой вариант).
• Непроводящим (non-conductive), например смолой — для прочности, защиты от загрязнений (дешевый вариант).
Также проводящий материал образует более плоскую поверхность, а непроводящий создает риск бугорков. Много за и против, но в моем случае высокий уровень загрязнений среды и умеренные токи. Регламентирует это все стандарт IPC-4761. Вот хорошая статья на почитать.
На фотке видно, что первый прототип заказан без наполнения и видны пустоты в дырочках, а второй уже с наполнителем.
Также прикладываю фотки, где в альтиуме это найти. Щелкаете на via, оттуда в properties.
@embeddemy #via #DFM
👍8🔥6✍4
🔍 В продолжение поста про заполнение via (переходного отверстия), разберемся, откуда ноги растут.
Все начинается с того, что у нас есть "голое" via - просто металлизированное отверстие в плате для перехода сигнала между слоями. Но его нельзя всегда оставлять открытым: коррозия, влага, подтекание припоя, неровности пайки – все это может стать проблемой. Возникает вопрос, а как же можно обработать "голое" via?
IPC-4761 регламентирует 7 способов. Упрощенно их можно разделить на:
✅ Заполнение via внутри
✅ Накрытие via снаружи
Я в голове сортирую по типу заполнения, поэтому делюсь с вами своим подходом:
1️⃣ Без заполнения "Tented":
• Type I (tented) – просто базовая маска
• Type II (tented and covered) – сверху еще плотнее накрывают маской
🔧Использую для изделий с установкой в жилых помещениях. Лака сверху для защиты хватает. Оптимально для качественной пайки, когда via находится под брюхом микросхемы. В случае любого заполнения ниже есть риск неровностей.
2️⃣ С частичным заполнением "Plugged":
• Type III (plugged) – частично заполнено ТОЛЬКО непроводящим материалом (что затекло, то затекло после проведения шпателем)
• Type IV (plugged and covered) – сверху еще плотнее накрывают маской
🔧 Использую как бюджетный вариант для улицы/производства и если нет via под брюхом микросхем. Также есть риск: из-за неполного заполнения в отверстии может скопиться воздух или химикат и при нагреве воздух/химикаты могут вырваться наружу, выбив заполнение, как пробку из бутылки.
3️⃣ С полным заполнением "Filled":
• Type V (filled) - полное заполнение (и проводящий и непроводящий материал)
• Type VI (filled and covered) – сверху еще плотнее накрывают маской
🔧 Буквально той неделе я узнал, что цена Type V почти не отличается от Type VII, поэтому теперь я закладываю Type VII, если изделие для улицы/производства и даже если !!! есть via под брюхом микросхем.
4️⃣ С полным заполнением "Filled" и закупоренные "Capped": Type VII (filled and capped)
🔧 Вверх закупорен металлом, как будто люком закрывают. Это самый крутой вариант, так как он и герметичен и отшлифован для установки под брюхо микросхем.
💡Лайфхаки
• Обрабатывать 1000 штук Type VII дешевле, чем 10 штук Type VII + остальные Type IV. Цена растет не из-за материалов, а из-за смены техпроцесса и перенастройки инструментов. Выбирай один тип обработки.
• Цены на типы via зависят от страны и фабрики. Например, в Англии Type V и Type VII стоят одинаково, на Тайване разница в $0.15 за плату, а один местечковый Китай запросил выше в x1.5 раза.
• Недостатки каждого типа можно покрыть дополнительной тех.операцией. Например, можно заказать полировку поверхности, чтобы убрать неровности заполнений. Но это, как ты понял, доп.стоимость и надо сравнивать.
• Опция накрыть сверху маской(tented) существует для всех via независимо от их типа согласно вашему слою Solder Mask Layer. Оно и логично, маской покрывают в самом конце. Типы с припиской Сovered просто получают дополнительное покрытие сверху.
На неделе опишу, как в альтиуме это оформить для производства.
@embeddemy #via #DFM
Все начинается с того, что у нас есть "голое" via - просто металлизированное отверстие в плате для перехода сигнала между слоями. Но его нельзя всегда оставлять открытым: коррозия, влага, подтекание припоя, неровности пайки – все это может стать проблемой. Возникает вопрос, а как же можно обработать "голое" via?
IPC-4761 регламентирует 7 способов. Упрощенно их можно разделить на:
✅ Заполнение via внутри
✅ Накрытие via снаружи
Я в голове сортирую по типу заполнения, поэтому делюсь с вами своим подходом:
1️⃣ Без заполнения "Tented":
• Type I (tented) – просто базовая маска
• Type II (tented and covered) – сверху еще плотнее накрывают маской
🔧Использую для изделий с установкой в жилых помещениях. Лака сверху для защиты хватает. Оптимально для качественной пайки, когда via находится под брюхом микросхемы. В случае любого заполнения ниже есть риск неровностей.
2️⃣ С частичным заполнением "Plugged":
• Type III (plugged) – частично заполнено ТОЛЬКО непроводящим материалом (что затекло, то затекло после проведения шпателем)
• Type IV (plugged and covered) – сверху еще плотнее накрывают маской
🔧 Использую как бюджетный вариант для улицы/производства и если нет via под брюхом микросхем. Также есть риск: из-за неполного заполнения в отверстии может скопиться воздух или химикат и при нагреве воздух/химикаты могут вырваться наружу, выбив заполнение, как пробку из бутылки.
3️⃣ С полным заполнением "Filled":
• Type V (filled) - полное заполнение (и проводящий и непроводящий материал)
• Type VI (filled and covered) – сверху еще плотнее накрывают маской
🔧 Буквально той неделе я узнал, что цена Type V почти не отличается от Type VII, поэтому теперь я закладываю Type VII, если изделие для улицы/производства и даже если !!! есть via под брюхом микросхем.
4️⃣ С полным заполнением "Filled" и закупоренные "Capped": Type VII (filled and capped)
🔧 Вверх закупорен металлом, как будто люком закрывают. Это самый крутой вариант, так как он и герметичен и отшлифован для установки под брюхо микросхем.
💡Лайфхаки
• Обрабатывать 1000 штук Type VII дешевле, чем 10 штук Type VII + остальные Type IV. Цена растет не из-за материалов, а из-за смены техпроцесса и перенастройки инструментов. Выбирай один тип обработки.
• Цены на типы via зависят от страны и фабрики. Например, в Англии Type V и Type VII стоят одинаково, на Тайване разница в $0.15 за плату, а один местечковый Китай запросил выше в x1.5 раза.
• Недостатки каждого типа можно покрыть дополнительной тех.операцией. Например, можно заказать полировку поверхности, чтобы убрать неровности заполнений. Но это, как ты понял, доп.стоимость и надо сравнивать.
• Опция накрыть сверху маской(tented) существует для всех via независимо от их типа согласно вашему слою Solder Mask Layer. Оно и логично, маской покрывают в самом конце. Типы с припиской Сovered просто получают дополнительное покрытие сверху.
На неделе опишу, как в альтиуме это оформить для производства.
@embeddemy #via #DFM
🔥6✍4👍3
Нас уже целая рота - 101 подписчик! 🎉🎉🎉
Это надо отпраздновать! Как я говорил в посте про мотивацию, такие моменты важно замечать и отмечать.
Спасибо, что читаете, комментируете и делитесь мыслями ❤️
А еще это отличный повод протестировать фичу телеграмм-канала – лотерею со звездочками ⭐️
Сегодня в 21:00 по МСК телеграмм случайным образом выберет 5 победителей, и каждый получит 100 звезд. Шанс выиграть – 5%. Так что следите за результатами! 🤑
@embeddemy
Это надо отпраздновать! Как я говорил в посте про мотивацию, такие моменты важно замечать и отмечать.
Спасибо, что читаете, комментируете и делитесь мыслями ❤️
А еще это отличный повод протестировать фичу телеграмм-канала – лотерею со звездочками ⭐️
Сегодня в 21:00 по МСК телеграмм случайным образом выберет 5 победителей, и каждый получит 100 звезд. Шанс выиграть – 5%. Так что следите за результатами! 🤑
@embeddemy
🔥6❤3😍3
Давно не писал, пора наверстывать. Запускаю рубрику #косяки — тут буду делиться ошибками, которые заставляли краснеть своей тупостью или вгоняли в стресс своей неочевидностью 🤦♂️
I Ситуация😫
Спроектировал измеритель тока (80 Гц; ±2 А) на шунтe: дифф-усилитель + смещение (виртуальный ноль), чтобы мерить ток в обе стороны. Смещение дал делителем прямо на «плюс» ОУ. Получил плату. Ждал ровные 1,65 В (половина питания 3,3 В), а увидел колебания 1,65 ± 0,25 В в такт входному сигналу и насыщение (фото "BEFORE (1)"). Причина прозаична: не согласовал импеданс делителя с импедансом цепи обратной связи ОУ. Банально проморгал. Всегда моделируйте!
II Что такое согласование импедансов?✍️
Упрощенно в схемах НЧ я люблю представлять импеданс как величину тока (I = V/Z), который способна выдать схема (выходной импеданс) или который схема потребляет (входной импеданс):
1) "Высокий" выходной импеданс → схема выдает "маленький" ток.
2) "Низкий" входной импеданс → схема потребляет "большой" ток.
(поместил в кавычки, так как разница познается в сравнении токов друг с другом)
Выбор соотношения этих токов и является согласованием (в аудио и НЧ). В RF/ВЧ схемотехнике при "согласовании" добиваются равенства импедансов.
III Как их согласовывать?💔
1) Если нужно, чтобы смещение накладывалось на сигнал → источник смещения должен выдавать на порядки больший ток, чем цепь сигнала потреблять (мой случай и всегда при создании виртуальных земель)
2) Если нужно, чтобы смещение было невидимым для сигнала → возможный ток источника смещения должен быть на порядки меньше потребляемого сигналом тока (например при детектировании отрыва антенны/датчика от разъема)
IV Что в моем случае?😮
Чтобы не возиться с токами в двух плечах, представим делитель как эквивалент Тевенина — идеальный источник + последовательное сопротивление:
Vэкв = 3,3 В / 2 = 1,65 В
Rэкв = Rtop∥Rbot = 5 кОм (получаем выходное сопротивление)
1) С делителя мы можем максимум забрать: I=1.65 В / 5 кОм = 330 µA
2) Пиковое потребление в цепи обратной связи: Iload=50 µA (пик положительной полуволны, смотрел в LTspice)
Запас по току ≈ 7 : 1. Для виртуальной земли этого мало — нужно хотя бы на порядок.
Чтобы получить наблюдаемые колебания ±0,25 B, надо помножить вых.сопротивление на пиковый ток U=Iload x Rэкв = 50 µA x 5 кОм = 0.25 В.
V Как обеспечить надежное смещение?💡
1) Вариант "и так сойдет" - уменьшить ток обратной связи: увеличить на порядки сопротивления резисторов в цепи обратной связи (фото "AFTER (1)"). Амплитуда колебаний напряжения смещения уменьшится, но также уменьшится точность из-за шумов больших сопротивлений и увеличения входного тока смещения. Подойдет, если нет требований к точности и ограниченный бюджет с местом на плате.
2) Вариант оптимальный - поднять ток делителя: подать смещение с делителя не напрямую, а через ОУ-повторитель: его вход почти ничего не потребляет (мегаомы) и не окажет влияние на сигнал с делителя, а выход способен качать миллиамперы и состыкуется с токами в цепи обратной связи (фото "AFTER (2)"). Надежно, просто и сердито - рекомендую.
3) Вариант элитный - поднять ток схемы смещения: убрать делитель и поставить микросхему опорного напряжения с mA-классом выходного тока (фото "REF (3)"). Мой любимый вариант, если серия небольшая и есть бюджет на компоненты.
@embeddemy #косяки #импеданс #LTspice #измерение_тока
I Ситуация
Спроектировал измеритель тока (80 Гц; ±2 А) на шунтe: дифф-усилитель + смещение (виртуальный ноль), чтобы мерить ток в обе стороны. Смещение дал делителем прямо на «плюс» ОУ. Получил плату. Ждал ровные 1,65 В (половина питания 3,3 В), а увидел колебания 1,65 ± 0,25 В в такт входному сигналу и насыщение (фото "BEFORE (1)"). Причина прозаична: не согласовал импеданс делителя с импедансом цепи обратной связи ОУ. Банально проморгал. Всегда моделируйте!
II Что такое согласование импедансов?
Упрощенно в схемах НЧ я люблю представлять импеданс как величину тока (I = V/Z), который способна выдать схема (выходной импеданс) или который схема потребляет (входной импеданс):
1) "Высокий" выходной импеданс → схема выдает "маленький" ток.
2) "Низкий" входной импеданс → схема потребляет "большой" ток.
(поместил в кавычки, так как разница познается в сравнении токов друг с другом)
Выбор соотношения этих токов и является согласованием (в аудио и НЧ). В RF/ВЧ схемотехнике при "согласовании" добиваются равенства импедансов.
III Как их согласовывать?
1) Если нужно, чтобы смещение накладывалось на сигнал → источник смещения должен выдавать на порядки больший ток, чем цепь сигнала потреблять (мой случай и всегда при создании виртуальных земель)
2) Если нужно, чтобы смещение было невидимым для сигнала → возможный ток источника смещения должен быть на порядки меньше потребляемого сигналом тока (например при детектировании отрыва антенны/датчика от разъема)
IV Что в моем случае?
Чтобы не возиться с токами в двух плечах, представим делитель как эквивалент Тевенина — идеальный источник + последовательное сопротивление:
Vэкв = 3,3 В / 2 = 1,65 В
Rэкв = Rtop∥Rbot = 5 кОм (получаем выходное сопротивление)
1) С делителя мы можем максимум забрать: I=1.65 В / 5 кОм = 330 µA
2) Пиковое потребление в цепи обратной связи: Iload=50 µA (пик положительной полуволны, смотрел в LTspice)
Запас по току ≈ 7 : 1. Для виртуальной земли этого мало — нужно хотя бы на порядок.
Чтобы получить наблюдаемые колебания ±0,25 B, надо помножить вых.сопротивление на пиковый ток U=Iload x Rэкв = 50 µA x 5 кОм = 0.25 В.
V Как обеспечить надежное смещение?
1) Вариант "и так сойдет" - уменьшить ток обратной связи: увеличить на порядки сопротивления резисторов в цепи обратной связи (фото "AFTER (1)"). Амплитуда колебаний напряжения смещения уменьшится, но также уменьшится точность из-за шумов больших сопротивлений и увеличения входного тока смещения. Подойдет, если нет требований к точности и ограниченный бюджет с местом на плате.
2) Вариант оптимальный - поднять ток делителя: подать смещение с делителя не напрямую, а через ОУ-повторитель: его вход почти ничего не потребляет (мегаомы) и не окажет влияние на сигнал с делителя, а выход способен качать миллиамперы и состыкуется с токами в цепи обратной связи (фото "AFTER (2)"). Надежно, просто и сердито - рекомендую.
3) Вариант элитный - поднять ток схемы смещения: убрать делитель и поставить микросхему опорного напряжения с mA-классом выходного тока (фото "REF (3)"). Мой любимый вариант, если серия небольшая и есть бюджет на компоненты.
@embeddemy #косяки #импеданс #LTspice #измерение_тока
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍2✍1🤓1 1 1 1 1 1